第四章燃烧燃料

第四章认识化学变化第一节常见的化学反应--燃烧学习目标：1.了解燃烧及燃烧的三个条件；2.能正确认识日常生活中某些；3.了解灭火的原理和一般方法；4.区分完全燃烧和不完全燃烧的概念，认识完全燃烧的重要性。学习重点和难点：学习重点：1、燃烧的三个基本条件2、燃料完全燃烧的条件和重要性施教策略：通过猜想、实验探索、观察思考、讨论归纳来加深学生的认识教学难点：灭火的方法施教策略：结合生活实例，教师启发点拨和师生共同讨论来分散难点。教学方法：启发诱导、演示实验、学生边学边实验、观察思考、讨论分析、概括总结教学用具：酒精灯，坩锅，铁支架，酒精，棉花球，石块，纸片，小纸盒，烧杯，热水，白磷，红磷，铜片，简易灭火器。教学程序：复习燃烧和缓慢氧化的概念。（巩固知识、温故知新）课题引入：显示燃烧的定义引导猜想：要发生燃烧这种现象需要有哪些条件呢？（提出问题，引发思考）教师引导：得出初步的结论：1.可燃物2.温度3.空气（助燃物）实验验证：第一个条件是要有可燃物，如果不是可燃物，即便有足够的温度和空气，也不会燃烧。引导：水的沸点是100摄氏度，给沸腾的水加热，水的温度还会上升吗？答：“不会”提问：第三个条件是空气。先讨论一下熄灭酒精灯火焰的最佳方法？用嘴吹，这种方法具有危险性，应该用盖上酒精灯帽的方法。问题：白磷燃烧实验。1.水中的白磷为什么没有燃烧？是没有足够高的温度吗？让学生说出热水的温度已达60摄氏度，超过白磷的着火点，是水把空气与白磷隔离了。2.红磷为什么没有燃烧？让学生说出温度没达红磷的着火点，让学生加深对燃烧的三个条件的理解。说明：白磷放在空气中就能燃烧，我们称这种现象叫自燃。在自然界中经常发生这类现象，如：过去人们常说的鬼火、天火，（说明一下各自的形成）其实是一种迷信说法，我们发现：科学才是战胜迷信的最好武器。如果可燃物在有限空间里急速燃烧，又会怎样？过渡：我们知道了燃烧的条件，那么，灭火的方法会是什么呢？1.降低温度，2.隔绝空气（助燃物）灭火的方法：1.将可燃物与空气隔绝，2.将可燃物温度降到着火点以下。反馈：请你根据你的生活经验和所学知识，说出以下灭火方法的原理1.建筑物着火时，用高压水枪喷水灭火，降低温度。2.书籍、文件、精密仪器着火时，喷射干冰灭火。（干冰是固态二氧化碳，极易升华，升华要吸收大量热量，起到降温效果，更为重要的是二氧化碳比空气重，起到隔绝空气的作用）思考：发生下列火情时，你能想出可行的办法吗？油锅着火时，可采取的措施？端锅、泼水、盖湿的被褥、盖锅盖、洒沙土----（最佳盖锅盖）（说明端锅危险；泼水，油比水轻，不行；最佳方法盖锅盖）酒精灯不慎撞倒引起酒精在桌面上燃烧，可采取的措施？洒沙土、水冲、湿布盖、灭火器-------（最佳方法湿布盖）过渡：发生火灾时，常用灭火器来灭火引导：发现火情时，你无法自己控制，如果暂时对你没有威胁，你的第一个念头是什么？报警，对，你知道火警电话是多少？119，很好！有的人看到火灾，心慌意乱，只说了我们这里起火了，快来呀！就放下电话，结果接警的人什么信息都没得到。你会报警吗？教学反思：第二节化学反应中的质量关系学习目标：1．探究理解并能运用质量守恒定律；2．能用微粒的观点说明质量守恒的本质原因，能用质量守恒定律解释常见化学反应中的质量关系。过程与方法：进一步理解科学探究的过程；情感态度价值观：认识定量研究对化学科学发展的意义。教学重、难点：质量守恒定律的探究活动和对质量守恒定律的微观解释及应用。探究活动：质量守恒定律的发现及成立原因。教学过程：质量守恒定律1．探究学习：质量守恒原理的证明发现问题：酒精灯内的液体燃烧后会逐渐减少，生锈的铁钉质量比原先质量增加，铁与硫酸铜溶液反应后总质量却没有变；那么化学反应前后物质的总质量会发生什么变化？增加，减少还是不变？提出假设：化学变化前后质量的总质量不变。设计实验：（1）参照课本P96图4-13氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液反应。现象：在蓝色的硫酸铜溶液中，滴入无色氢氧化钠溶液后，锥形瓶中产生蓝色沉淀，天平保持平衡。文字表达式：硫酸铜(CuSO4)+氢氧化钠(NaOH)→硫酸钠(Na2SO4)+氢氧化铜[Cu(OH)2]结论：参加反应的硫酸铜和氢氧化钠质量总和等于生成物硫酸钠和氢氧化铜质量之和。（2）参照课本P102图4-14碳酸钙和稀盐酸反应现象：胶皮滴管中的稀盐酸滴入到小试管中的碳酸钙上，产生大量气泡，锥形瓶中的氢氧化钙溶液逐渐变浑浊，天平仍然保持平衡状态。文字表达式：碳酸钙(CaCO3)+盐酸(HCl)→氯化钙(CaCl2)+二氧化碳(H2O)+水(H2O)二氧化碳(H2O)+氢氧化钙[Ca(OH)2]→碳酸钙(CaCO3)+水(H2O)结论：化学反应前后质量总量没有发生改变。形成结论：参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和，即质量守恒定律。2．质量守恒定律成立的原因（1）根据化学反应的本质，原子的重组，即参加反应的各原子的种类、数目不变，质量也基本不变（2）在宏观上，元素的种类和质量也不变3．质量守恒定律的适用范围（1）必须在化学反应中，如：100g酒精和100g水混合形成200g酒精溶液，并不能用质量守恒定律解释（2）在利用质量守恒定律时，一定要注意是参加反应的总质量和生成物的总质量才相等如：酒精燃烧后，质量逐渐减少，用质量守恒定律来解释的话，参加反应的酒精和氧气的质量总和应该与生成的二氧化碳及水的总质量相等，而二氧化碳和水散失在空气中，无法称得质量，所以质量减少。而铁钉生锈后质量会增加，则是因为参加反应的铁和氧气的质量总和等于生成的铁锈的质量，当然铁锈的质量就会大于原先金属铁的质量。例题：4.6g某物质R在空气燃烧后，能够生成8.8gCO2和5.4gH2O，请你分析该物质的元素组成。分析：我们可以用化学式表示该反应：R+O2→CO2+H2O，生成物中含有碳、氢、氧三种元素，所以根据质量守恒原理，反应物中的碳、氢、氧元素质量应该和生成物中的质量分别相等。首先能够判断在反应物R中，一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素。我们就要根据质量来算了：m(C)=m(CO2)×ω(C)＝8.8g×=2.4g；m(H)＝m(H2O)×ω(H)=5.4g×=0.6g氢元素与碳元素质量总和只有3g，而R中有4.6g，所以在该物质中氧元素就要占1.6g。综合上述，该物质中含有碳、氢、氧三种元素。教学反思：第三节化学方程式学习目标：1、能正确描述化学方程式的含义；2、能正确书写简单的化学方程式；3、能利用化学方程式进行简单的计算；4、认识定量研究对化学科学发展的意义。学习重点和难点：运用质量守恒定律书写化学方程式和进行化学计算。教学方法：认识书写化学方程式的依据，理解内容和形式的辨证关系。教学过程：一、化学变化的表示方法1．化学方程式的原则（1）严格遵循质量守恒定律，即需要化学方程式配平（2）严格尊重实验事实，不可主观臆造2．化学方程式的意义：以P为例4P+5O2点燃2P2O54×315×322×142（1）磷和氧气在点燃的情况下，完全燃烧，生成了五氧化二磷（2）每4个磷原子在点燃条件下能与5个氧分子完全反应，生成2个五氧化二磷分子（3）每124份质量的磷在点燃的情况下，能与160份质量氧气完全反应，生成284份质量五氧化二磷3．化学方程式的配平书写化学方程式必须遵守质量守恒定律。因此，在化学方程式两边的化学式前面要配适当的化学计量数，使化学方程式左、右两边每一种元素的原子总数相等。化学方程式配平后，短线改成等号。配平化学方程式的方法有多种，这里介绍几种简单的方法：（1）最小公倍数法：例如配平化学方程式：NH3+Cl2—N2+NH4Cl观察上式：左边有3H，右边有4H，氢原子的最小公倍数是12。因此，在NH3前配上化学计量数4，在NH4Cl前配上化学计量数3，即：4NH3+Cl2—N2+3NH4Cl上式中：右边有3Cl，所以在左边的Cl2前配“3/2”（使Cl原子个数相等）；左边有4N，右边的3NH4Cl中有3N，所以在N2前应配“1/2”（使N原子数相等），即：4NH3+Cl2—N2+3NH4Cl上式两边分别乘以2，使各项化学计量数变成最小整数比，即：8NH3+3Cl2==N2+6NH4Cl（2）观察法先找出化学方程式中原子数目多的化学式，令该化学式的化学计量数为1例如：配平化学方程式NH3+O2—NO+H2ONH3的原子数目比较多，令其化学计量数为1；依据“等号”两边各种原子的数目相等确定其他各项的化学计量数。上式中有1N和3H，所以右边的NO前面应配“1”（使N原子个数相等），H2O前面应配2/3（使H原子的个数相等），此时，右边有5/2个O，所以左边的O2前面应配5/4（使氧原子个数相等），即：NH3+5/4O2—NO+3/2H2O，将其化学方程式前的化学计量数转化为最小整数比：4NH3+5O2==4NO+6H2O注：注明反应条件和生成物的状态（1）许多化学反应需要一定的条件才能发生，因此，需要在化学方程式中注明反应发生的基本条件。如把点燃、加热（常用“△”号表示）、催化剂、通电等，写在“等号”的上方或下方。（2）如果化学反应中有气体生成，在该气体物质的化学式右边要注“↑”；如果生成物中有不溶于水的固体时，则在该固体物质的化学式右边要注“↓”号。（3）如果反应物和生成物中都有气体时，气体生成物中就不需注“↑”；同样，如果反应物和生成物都有不溶于水的固体时，固体生成物也不需注“↓”。书写化学方程式常见的错误：（1）写错物质的化学式；（2）随意臆造生成物或事实上不存在的化学反应；（3）化学方程式没有配平；（4）漏标或错标气体生成物或沉淀生成物的记号；（5）错写或漏写反应必需的条件。小练习：1．C2H6+O2—CO2+H2O2．Al+MnO2—Al2O3+Mn3．C2H2+O2—CO2+H2O4．Fe+H2O—Fe3O4+H25．Fe2O3+CO—Fe+CO26．Mg+N2—Mg3N27．NO2+H2O—HNO3+NO8．KNO3+S+C—K2S+N2+CO29．FeS+O2—Fe2O3+SO210．Fe2O3+HCl—FeCl3+H2O二、化学变化中的定量计算1．根据化学方程式计算的步骤（1）设：根据题意设未知数；（2）写：书写正确的化学方程式；（3）找：找出已知量和未知量的质量关系；（4）列：列出比例式并求解；（5）答：检查结果，简明作答。2．根据化学方程式计算应该注意的事项（1）正确书写化学方程式，准确列出有关反应物或生成物的质量比；（2）列式时，各物质的质量单位必须统一，对应关系要正确；（3）反应物、生成物都必须是纯净物，如果是混合物，应该不纯物的质量按题意转化为纯净物的质量；（4）解题的过程要完整，规范（5）设未知数是要指明物理量，不要带单位。例题：某实验室中需要1.6g氧气进行实验。若用电解水的方法制取这些氧气，需要消耗水多少克？同时可生成氢气多少克？解：设消耗水的质量为x，得到氢气的质量为y2H2O通电2H2↑+O2↑36432xy1.6gx=1.8g；y=0.2g答：电解消耗1.8g水，同时生成0.2g氢气。常见题型：1．利用质量守恒定律的相关信息，如何求反应物的质量及相互质量比？例1.已知在反应3A+2B=2C+D中，反应物A、B的质量比为3：4。当反应生成C和D的质量共140g时，B消耗的质量为_________g。分析：此题能根据质量守恒定律，由于生成物C和D的质量共140g，所以A和B的质量之和也应为140g。由于反应物A、B的质量比为3：4，则可将物质总质量视为7份（3+4=7），A占其中3份，B占其中4份。所以消耗B的质量为140÷7×4＝80g。例2.在化学反应3X+4Y=2Z中，已知X和Z的相对分子质量分别是32和102，则Y的相对分子质量为_____。分析：此题是根据质量守恒定律确定Y的相对分子质量。解题时，首先要确定4Y的值，即3×32＋4Y＝2×1024Y＝2×102－3×32＝108Y＝272．已知反应物（或生成物）的质量（或密度、体积），如何求另一反应物（或生成物）的质量（或体积）