《 第四章 燃料 燃烧》教材分析
【本章结构】
一、本章在全书中的地位
本章从学生熟悉的化学变化—— 燃烧入手，用科学探究的方法引导学生把握与燃烧、燃料、灭火有关的化学知识与技能，联系学生日常生活经验，分析归纳燃烧条件、灭火的原理和方法，帮助学生拓宽有关化石燃料及其综合利用的知识。引导学生通过科学探究理解质量守恒定律，学习化学方程式的书写和简单化学计算。通过实践，帮助学生进一步了解探究活动的过程，了解并学习实验观察、范例模拟、定量研究、分析比较等科学方法。 通过事实的分析归纳，帮助学生理解科学怎样帮助人类利用和控制燃烧，保证社会的可持续发展。
本章是学生在用实验和探究的方法熟悉、研究生活中的常见物质：空气、氧气、二氧化碳、水等的性质，从本章开始，学生又开始学习从定量的角度分析物质的变化，这样，开拓了学生的视野，使学生能更准确、更科学地熟悉物质。用定性和定量的不同方法进行科学探究，也练习了学生的思维能力，有利于培养学生的实事求是的科学态度。化学方程式的出现，使本章在全书中起着承上启下的作用。在本章教学中，要结合有关内容，引导学生回忆已有的知识，帮助学生在新的情景中呈现旧知识，将新知识融入学生已有的知识体系中，构成新的知识结构，使学生的知识程序化、网络化。这样可以减轻学生的学习负担，提高学习效率。
二、本章知识结构
第一节： 燃烧和灭火
1、燃烧是一种发光、发热的剧烈的化学反应。
2、通过实验探究，熟悉物质燃烧必须同时满足三个条件：（1）物质具有可燃性；（2）可燃物要与氧气接触；（3）可燃物达到燃烧所需要的最低温度（这个温度称为可燃物的着火点）。
3、灭火主要有三种方法：
（1）将可燃物撤离燃烧区，与火源隔离。
（2）将燃烧着的可燃物与空气隔离。
（3）将大量的冷却剂（如水、二氧化碳气体等）冷却燃烧物，使温度降到可燃物的着火点以下。
4、不完全燃烧的危害（浪费燃料，排放一氧化碳、碳氢化合物等有害气体）。
5、燃烧引起爆炸的主要原因：在有限空间里发生急速燃烧，产生大量热和气体产物。
第二节 定量熟悉化学变化
1、无数实验证实，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。这个规律叫做质量守恒定律（law of conservation of mass）。
2、在化学变化中，组成物质的元素种类不变、原子数目不变、各原子质量不变。因此，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。
3、用化学方程式可以表示化学变化。书写化学方程式遵循的原则是：（1）以客观事实为依据；（2）符合质量守恒定律。
4、依据化学方程式进行化学反应简单计算的方法。
第三节 化石燃料的利用
1、 天然气、石油、煤是重要的化石燃料。
2、化石燃料燃烧造成的环境污染主要有：热污染、全球气候变暖、释放二氧化硫、一氧化碳和粉尘造成大气污染。
3、综合利用化石燃料(如煤的干馏、石油的分馏)可以提高利用价值，合成许多新物质，并减少污染物的排放。
【重点、难点】
第一节：燃烧和灭火
（1）熟悉燃烧概念、燃烧条件，通过探究活动总结燃烧的三个条件。
（2）知道灭火的简单原理和方法，了解防范爆炸的措施，形成“防火防爆，人人有责”的意识。
（3）能用化学学科知识解释日常生活中某些燃烧、爆炸的现象和原因。
第二节：定量熟悉化学变化
（1） 质量守恒定律、验证质量守恒定律的实验、化学反应前后质量守恒的原因。
（2） 化学方程式的书写、化学方程式的配平
（3） 根据化学方程式的运算
第三节：化石燃料的利用
（1） 了解哪些属于化石燃料
（2） 化石燃料与污染的关系
（3） 合理利用资源
【教学建议】
（一） 课时安排
第一节 燃烧与灭火 3课时
第二节 定量熟悉化学变化 5课时
第三节 化石燃料的利用 1课时（课前调查活动自行安排）
本章复习 1课时
本章测试 1课时
（二） 教法设想与建议
第一节 燃烧与灭火
1、知识与技能：熟悉燃烧的条件，知道灭火的简单原理和方法，知道爆炸发生的原因，了解防范爆炸的措施；熟悉使燃料完全燃烧的重要性。
2、过程与方法：通过对燃烧条件、灭火原理等的探究活动，进一步熟悉与体验科学探究的过程。
3、情感态度价值观：能科学的熟悉研究燃烧、灭火和爆炸对人类社会发展的作用。
补充练习测试题
（1）在酒精灯火焰上加热铁丝，铁丝不能燃烧，而将在酒精灯火焰上加热后的铁丝，立即插到氧气的集气瓶中能燃烧，其可能的原因是：_________________。
（2）标出下列消防安全标志的意思。
（3）木材起火可以用水扑灭，油起火却不能用水扑灭，这是为什么？
第二节 定量熟悉化学变化
1、知识与技能：理解并能运用质量守恒定律；能正确书写简单的化学反应方程式，并据此进行简单的计算。
2、过程与方法：进一步理解科学探究的过程；熟悉书写化学方程式的依据，理解内容和形式的辨证关系。
3、情感态度价值观：熟悉定量研究对化学科学发展的意义。
补充练习测试题
(1)写出下列化学方程式。
A、灼热的碳在高温下与水蒸气反应生成一氧化碳和另一种可燃性气体
B、铝在空气中，其表面生成一层细密的氧化膜(Al2O3)。
C、绿色植物吸收太阳光，将二氧化碳和水转化成葡萄糖(C6H12O6)并放出氧气。
点燃
(2)某同学看到化学方程式：“2Mg + O2 ―→ 2MgO”想到以下两点，你还能
想到更多吗？请你把你的想法补充到下面空格中。
①镁条燃烧，放出刺眼的白光和大量的热，生成白色粉末状的氧化镁。
②反应前后组成物质的元素种类不变化，都是氧元素和镁元素。
③_______________________________________________________
④_________________________________________________________
⑤__________________________________________________________
(3)某同学打算用金属与稀硫酸反应制备氢气。已知铝、铁、锌与稀硫酸反应的化学方程式分别为：
2Al+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2↑
Fe+H2SO4===FeSO4+ H2↑
Zn+H2SO4===ZnSO4+ H2↑
铝、铁、锌的市场价格分别为：铁—2100元/t、铝—4800元/t、锌—10800元/t。假如不考虑其他因素，该同学制备一定量的氢气，选择哪一种金属最经济？
(4)0.48g镁与过量稀硫酸(H2SO4)反应，生成0.04g氢气，反应中消耗硫酸质量为多少？
第三节 化石燃料的利用
1、知识与技能：知道化工燃料是重要的自然资源；了解燃烧化石燃料对环境的影响，懂得选择对环境污染较小的燃料；熟悉化石燃料综合利用和开发新能源的重要意义。
2、过程与方法：粗略了解人类对化石燃料熟悉和利用的发展过程，体会人类对自然熟悉的发展与进步。
3、情感态度价值观：熟悉控制燃烧、正确选择燃料和处理燃烧过程的重要性。
补充练习测试题
（1）简要说明直接燃烧煤、石油获取热量的弊端。
（2）查找资料，了解煤和石油综合利用的现状，做简要的阅读笔记。
（3）以“××地区燃料结构调整的建议”，“空气污染与化石燃料的燃烧”，“新能源开发的构想”等为题写一篇科普小论文。
【问题情景】
1. 燃烧在什么条件下才会发生？
2. 如何科学地利用煤、石油、天然气等燃料为人类服务？
3. 在化学变化中各反应物和生成物质量之间有什么样的关系？
4. 怎样简洁地描述化学变化？
【参考资料】
灭火常识
(1) 固体火灾应先用水型、泡沫、磷酸胺盐干粉、卤代烷型灭火器进行扑救。
(2) 液体火灾应先用干粉、泡沫、卤代烷、二氧化碳灭火器进行扑救。
(3) 气体火灾应先用干粉、卤代烷、二氧化碳灭火器进行扑救。
(4) 带电物体火灾应先用卤代烷、二氧化碳、干粉型灭火器进行扑救。
扑救金属火灾的灭火器材应由设计部门和当地公安消防监督部门协商解决，
目前我国还没有定期型的灭火器产品。
注：卤代烷灭火器主要含C、F、Cl、Br，由于含F、Cl等化合物扩散到空气中会严重破坏臭氧层是众所周知
的事实，所以国际上已停止卤代烷灭火器的生产，并逐渐被取代。
灭火器使用方法
灭火器的分类
灭火器的种类很多，按其移动方式可分为：手提式和推车式；按驱动灭火剂的动力来源可分为：储气瓶式、储压式、化学反应式、按所充装的灭火剂则又可分为：泡沫、干粉、卤代烷、二氧化碳、酸碱、清水等。
灭火器适应火灾及使用方法（手提式）
1.泡沫灭火器适应火灾及使用方法
适用范围
适用于扑救一般B类火灾，如油制品、油脂等火灾，也可适用于A类火灾，但不能扑救B类火灾中的水溶性可燃、易燃液体的火灾，如醇、酯、醚、酮等物质火灾；也不能扑救带电设备及C类和D类火灾。
使用方法： 可手提筒体上部的提环，迅速奔赴火场。这时应注重不得使灭火器过分倾斜，更不可横拿或颠倒，以免两种药剂混合而提前喷出。当距离着火点10米左右，即可将筒体颠倒过来，一只手紧握提环，另一只手扶住筒体的底圈，将射流对准燃烧物。在扑救可燃液体火灾时，如已呈流淌状燃烧，则将泡沫由远而近喷射，使泡沫完全覆盖在燃烧液面上；如在容器内燃烧，应将泡沫射向容器的内壁，使泡沫沿着内壁流淌，逐步覆盖着火液面。切忌直接对准液面喷射，以免由于射流的冲击，反而将燃烧的液体冲散或冲出容器，扩大燃烧范围。在扑救固体物质火灾时，应将射流对准燃烧最猛烈处。灭火时随着有效喷射距离的缩短，使用者应逐渐向燃烧区靠近，并始终将泡沫喷在燃烧物上，直到扑灭。使用时，灭火器应始终保持倒置状态，否则会中断喷射。
（手提式）泡沫灭火器存放应选择干燥、阴凉、通风并取用方便之处，不可靠近高温或可能受到曝晒的地方，以防止碳酸分解而失效；冬季要采取防冻措施，以防止冻结；并应经常擦除灰尘、疏通喷嘴，使之保持通畅。
2. 推车式泡沫灭火器适应火灾和使用方法
其适应火灾与手提式化学泡沫灭火器相同。
使用方法： 使用时，一般由两人操作，先将灭火器迅速推拉到火场，在距离着火点10米左右处停下，由一人施放喷射软管后，双手紧握喷枪并对准燃烧处；另一个则先逆时针方向转动手轮，将螺杆升到最高位置，使瓶盖开足，然后将筒体向后倾倒，使拉杆触地，并将阀门手柄旋转90度，即可喷射泡沫进行灭火。如阀门装在喷枪处，则由负责操作喷枪者打开阀门。
灭火方法及注重事项与手提式化学泡沫灭火器基本相同，可以参照。由于该种灭火器的喷射距离远，连续喷射时间长，因而可充分发挥其优势，用来扑救较大面积的储槽或油罐车等处的初起火灾。
3. 空气泡沫灭火器适应火灾和使用方法
适用范围:
适用范围基本上与化学泡沫灭火器相同。但抗溶泡沫灭火器还能扑救水溶性易燃、可燃液体的火灾如醇、醚、酮等溶剂燃烧的初起火灾。
使用方法:
使用时可手提或肩扛迅速奔到火场，在距燃烧物6米左右，拔出保险销，一手握住开启压把，另一手紧握喷枪；用力捏紧开启压把，打开密封或刺穿储气瓶密封片，空气泡沫即可从喷枪口喷出。灭火方法与手提式化学泡沫灭火器相同。但空气泡沫灭火器使用时，应使灭火器始终保持竖立状态、切勿颠倒或横卧使用，否则会中断喷射。同时应一直紧握开启压把，不能松手，否则也会中断喷射。
4.酸碱灭火器适应火灾及使用方法
适应范围：
适用于扑救A类物质燃烧的初起火灾，如木、织物、纸张等燃烧的火灾。它不能用于扑救B类物质燃烧的火灾，也不能用于扑救C类可燃性气体或D类轻金属火灾。同时也不能用于带电物体火灾的扑救。
使用方法：
使用时应手提筒体上部提环，迅速奔到着火地点。决不能将灭火器扛在背上，也不能过分倾斜，以防两种药液混合而提前喷射。在距离燃烧物6米左右，即可将灭火器颠倒过来，并摇摆几次，使两种药液加快混合；一只手握住提环，另一只手抓住筒体下的底圈将喷出的射流对准燃烧最猛烈处喷射。同时随着喷射距离的缩减，使用人应向燃烧处推近。
5. 二氧化碳灭火器的使用方法
灭火时只要将灭火器提到或扛到火场，在距燃烧物5米左右，放下灭火器拔出保险销，一手握住喇叭筒根部的手柄，另一只手紧握启闭阀的压把。对没有喷射软管的二氧化碳灭火器，应把喇叭筒往上板70-90度。使用时，不能直接用手抓住喇叭筒外壁或金属连线管，防止手被冻伤。灭火时，当可燃液体呈流淌状燃烧时，使用者将二氧化碳灭火剂的喷流由近而远向火焰喷射。假如可燃液体在容器内燃烧时，使用者应将喇叭筒提起。从容器的一侧上部向燃烧的容器中喷射。但不能将二氧化碳射流直接冲击可燃液面，以防止将可燃液体冲出容器而扩大火势，造成灭火困难。
推车式二氧化碳灭火器一般由两人操作，使用时两人一起将灭火器推或拉到燃烧处，在离燃烧物10米左右停下，一人快速取下喇叭筒并展开喷射软管后，握住喇叭筒根部的手柄，另一人快速按逆时针方向旋动手轮，并开到最大位置。灭火方法与手提式的方法一样。
使用二氧化碳灭火器时，在室外使用的，应选择在上风方向喷射。在室外内窄小空间使用的，灭火后操作者应迅速离开，以防窒息。
7. 1211手提式灭火器使用方法
使用时，应将手提灭火器的提把或肩扛灭火器带到火场。在距燃烧处5米左右，放下灭火器，先拔出保险销，一手握住开启把，另一手握在喷射软管前端的喷嘴处。如灭火器无喷射软管，可一手握住开启压把，另一手扶住灭火器底部的底圈部分。先将喷嘴对准燃烧处，用力握紧开启压把，使灭火器喷射。当被扑救可燃烧液体呈现流淌状燃烧时，使用者应对准火焰根部由近而远并左右扫射，向前快速推进，直至火焰全部扑灭。假如可燃液体在容器中燃烧，应对准火焰左右晃动扫射，当火焰被赶出容器时，喷射流跟着火焰扫射，直至把火焰全部扑灭。但应注重不能将喷流直接喷射在燃烧液面上，防止灭火剂的冲力将可燃液体冲出容器而扩大火势，造成灭火困难。假如扑救可燃性固体物质的初起火灾时，则将喷流对准燃烧最猛烈处喷射，当火焰被扑灭后，应及时采取措施，不让其复燃。1211灭火器使用时不能颠倒，也不能横卧，否则灭火剂不会喷出。另外在室外使用时，应选择在上风方向喷射；在窄小的室内灭火时，灭火后操作者应迅速撤离，因1211灭火剂也有一定的毒性，以防对人体的伤害。
8. 推车式1211灭火器使用方法
灭火时一般由二个操作，先将灭火器推或拉到火场，在距燃烧处10米左右停下，一人快速放开喷射软管，紧握喷枪，对准燃烧处；另一个则快速打开灭火器阀门。灭火方法与手提式1211灭火器相同。
推车式灭火器的维护
推车式灭火电器的维护要求与手提式1211灭火器相同。
9. 1301灭火器的使用
1301灭火器的使用方法和适用范围与1211灭火器相同。但由于1301灭火剂喷出成雾状，在室外有风状态下使用时，其灭火能力没1211灭火器高，因此更应在上风方向喷射。
10. 干粉灭火器适应火灾和使用方法
碳酸氢钠干粉灭火器适用于易燃、可燃液体、气体及带电设备的初起火灾；磷酸铵盐干粉灭火器除可用于上述几类火灾外，还可扑救固体类物质的初起火灾。但都不能扑救金属燃烧火灾。
灭火时，可手提或肩扛灭火器快速奔赴火场，在距燃烧处5米左右，放下灭火器。如在室外，应选择在上风方向喷射。使用的干粉灭火器若是外挂式储压式的，操作者应一手紧握喷枪、另一手提起储气瓶上的开启提环。假如储气瓶的开启是手轮式的，则向逆时针方向旋开，并旋到最高位置，随即提起灭火器。当干粉喷出后，迅速对准火焰的根部扫射。使用的干粉灭火器若是内置式储气瓶的或者是储压式的，操作者应先将开启把上的保险销拔下，然后握住喷射软管前端喷嘴部，另一只手将开启压把压下，打开灭火器进行灭火。有喷射软管的灭火器或储压式灭火器在使用时，一手应始终压下压把，不能放开，否则会中断喷射。
干粉灭火器扑救可燃、易燃液体火灾时，应对准火焰要部扫射，假如被扑救的液体火灾呈流淌燃烧时，应对准火焰根部由近而远，并左右扫射，直至把火焰全部扑灭。假如可燃液体在容器内燃烧，使用者应对准火焰根部左右晃动扫射，使喷射出的干粉流覆盖整个容器开口表面；当火焰被赶出容器时，使用者仍应继续喷射，直至将火焰全部扑灭。在扑救容器内可燃液体火灾时，应注重不能将喷嘴直接对准液面喷射，防止喷流的冲击力使可燃液体溅出而扩大火势，造成灭火困难。假如当可燃液体在金属容器中燃烧时间过长，容器的壁温已高于扑救可燃液体的自燃点，此时极易造成灭火后再复燃的现象，若与泡沫类灭火器联用，则灭火效果更佳。
使用磷酸铵盐干粉灭火器扑救固体可燃物火灾时，应对准燃烧最猛烈处喷射，并上下、左右扫射。如条件许可，使用者可提着灭火器沿着燃烧物的四面边走边喷，使干粉灭火剂均匀地喷在燃烧物的表面，直至将火焰全部扑灭。
11. 推车式干粉灭火器的使用方法
推车式干粉灭火器的使用方法与手提式干粉灭火器的使用相同。
口诀学习法
有这样一种说法，化学是理科中的文科。意思是说，化学虽说是属理科，可也如同文科一样，要背、要记的东西不少。不少孩子就因常见的化学元素记不住而开始厌恶学化学。把这些知识编成较易记住的口诀，就好学多了。
如：氧中燃烧的特点： 氧中余烬能复燃，磷燃白色烟子漫。 铁燃火星四放射，硫蓝紫光真灿烂。
如：氯中燃烧的特点： 磷燃氯中烟雾茫，铜燃有烟呈棕黄。 氢燃火焰苍白色，钠燃剧烈产白霜。
酸雨
有人认为酸雨是一场无声无息的危机,而且是有史以来冲击我们最严重的环境威胁，是一个看不见的敌人。这并非危言耸听。
随着工业化和能源消费增多，酸性排放物也日益增多，它们进入空气中，经过一系列作用就形成了酸雨。
人们对酸性排放物已经有了控制，但仍然还有酸雨现象。大气尘埃可能是造成酸雨问题的另一原因。
石油产品
石油产品
石油产品可分为： 石油燃料、 石油溶剂与化工原料、 润滑剂、石蜡、石油沥青、石油焦等6类。 其中， 各种燃料产量最大， 约占总产量的90%； 各种润滑剂品种最多， 产量约占5%。 各国都制定了产品标准， 以适应生产和使用的需要。
汽油
是消耗量最大的品种。 汽油的沸点范围（又称馏程）为30 ~ 205°C， 密度为0.70~0.78克/厘米3，商品汽油按该油在汽缸中燃烧时抗爆震燃烧性能的优劣区分，标记为辛烷值70、80、90或更高。号俞大，性能俞好，汽油主要用作汽车、摩托车、快艇、直升飞机、农林用飞机的燃料。商品汽油中添加有添加剂（如抗爆剂四乙基铅）以改善使用和储存性能。受环保要求，今后将限制芳烃和铅的含量。
喷气燃料
主要供喷气式飞机使用。沸点范围为60~280℃或150~315℃（俗称航空汽油）。为适应高空低温高速飞行需要，这类油要求发热量大，在-50C不出现固体结晶。 煤油 沸点范围为180 ~ 310℃ 主要供照明、生活炊事用。要求火焰平稳、光亮而不冒黑烟。目前产量不大。
柴油
沸点范围有180~370℃和350~410℃两类。对石油及其加工产品，习惯上对沸点或沸点范围低的称为轻，相反成为重。故上述前者称为轻柴油，后者称为重柴油。商品柴油按凝固点分级，如10、-20等，表示低使用温度，柴油广泛用于大型车辆、船舰。由于高速柴油机（汽车用）比汽油机省油，柴油需求量增长速度大于汽油，一些小型汽车也改用柴油。对柴油质量要求是燃烧性能和流动性好。燃烧性能用十六烷值表示愈高愈好，大庆原油制成的柴油十六烷值可达68。高速柴油机用的轻柴油十六烷值为42~55，低速的在35以下。
燃料油
用作锅炉、轮船及工业炉的燃料。商品燃料油用粘度大小区分不同牌号。
石油溶剂
用于香精、油脂、试剂、橡胶加工、涂料工业做溶剂，或清洗仪器、仪表、机械零件。
润滑油
从石油制得的润滑油约占总润滑剂产量的95%以上。除润滑性能外，还具有冷却、密封、防腐、绝缘、清洗、传递能量的作用。产量最大的是内燃机油（占40%），其余为齿轮油、液压油、汽轮机油、电器绝缘油、压缩机油，合计占40%。商品润滑油按粘度分级，负荷大，速度低的机械用高粘度油，否则用低粘度油。炼油装置生产的是采取各种精制工艺制成的基础油，再加多种添加剂，因此具有专用功能，附加产值高。
润滑脂
俗称黄油，是润滑剂加稠化剂制成的固体或半流体，用于不宜使用润滑油的轴承、齿轮部位。
石蜡油
包括石蜡（占总消耗量的10%）、地蜡、石油脂等。石蜡主要做包装材料、化妆品原料及蜡制品，也可做为化工原料产脂肪酸（肥皂原料）。
石油沥青
主要供道路、建筑用。
石油焦
用于冶金（钢、铝）、化工（电石）行业做电极。
除上述石油商品外，各个炼油装置还得到一些在常温下是气体的产物，总称炼厂气，可直接做燃料或加压液化分出液化石油气，可做原料或化工原料。 炼油厂提供的化工原料品种很多，是有机化工产品的原料基地，各种油、炼厂气都可按不同生产目的、生产工艺选用。常压下的气态原料主要制乙烯、丙烯、合成氨、氢气、乙炔、碳黑。液态原料（液化石油气、轻汽油、轻柴油、重柴油）经裂解可制成发展石油化工所需的绝大部分基础原料（乙炔除外），是发展石油化工的基础。目前，原油因高温结焦严重，还不能直接生产基本有机原料。炼油厂还是苯、甲苯、二甲苯等重要芳烃的提供者。 最后应当指出，汽油、航空煤油、柴油中或多或少加有添加剂以改进使用、储存性能。各个炼油装置生产的产物都需按商品标准加入添加剂和不同装置的油进行调和方能作为商品使用。石油添加剂用量少，功效大，属化学合成的精细化工产品，是发展高档产品所必需的，应大力发展。