CHUYÊN ĐỀ 2: HOÁ HỌC TRONG VIỆC PHÒNG CHỐNG CHÁY NỔ
BÀI 5: Sơ lược về phản ứng cháy và nổ
Môn học/Hoạt động giáo dục: Hóa học. Lớp: 10.
Thời gian thực hiện: 2 tiết
I. MỤC TIÊU
1. Về kiến thức
- Nêu được khái niệm, đặc điểm của phản ứng cháy (thuộc loại phản ứng oxi hoá – khử và là phản ứng toả nhiệt, phát ra ánh sáng).
- Nêu được một số ví dụ về sự cháy các chất vô cơ và hữu cơ (xăng, dầu cháy trong không khí; Mg cháy trong CO2,…).
- Nêu được điều kiện cần và đủ để phản ứng cháy xảy ra.
- Nêu được khái niệm, đặc điểm cơ bản của phản ứng nổ (xảy ra với tốc độ rất nhanh kèm theo sự tăng thể tích đột ngột và toả lượng nhiệt lớn)
- Nêu được khái niệm phản ứng nổ vật lí và nổ hoá học.
- Trình bày được khái niệm về “nổ bụi” (nổ bụi là vụ nổ gây bởi các hạt bụi rắn có kích thước hạt nhỏ (hầu hết các vật liệu hữu cơ rắn như bột nhựa, bột đường, bột ngũ cốc cũng như bột kim loại có khả năng tác dụng với oxi và toả nhiệt mạnh) trong không khí)
- Trình bày được những sản phẩm độc hại thường sinh ra trong các phản ứng cháy: CO2, CO, HCl, SO2,… và tác hại của chúng với con người (CO rất độc với con người. Ở nồng độ 1,28%CO, con người bất tỉnh sau 2 – 3 hơi thở, chết sau 2 – 3 phút)
2.Về năng lực
2.1. Năng lực chung
– Năng lực tự chủ tự học: HS nghiêm túc thực hiện nhiệm vụ, trả lời câu hỏi thông qua kiến thức đã biết và tự giác trong những hoạt động mà GV đề ra. (1)
– Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo: Từ kiến thức đã học HS vận dụng giải quyết các hiện tượng trong tự nhiên và giải quyết các câu hỏi bài tập. (2)
– Năng lực giao tiếp và hợp tác: Biết chủ động giao tiếp khi có vấn đề thắc mắc. Thông qua làm việc nhóm nâng cao khả năng trình bày ý kiến của bản thân, tự tin thuyết trình trước đám đông. (3)
2.2. Năng lực Hóa học
– Năng lực nhận thức kiến thức hóa học:
+ HS trình bày được khái niệm, đặc điểm của phản ứng cháy (thuộc loại phản ứng oxi hoá – khử và là phản ứng toả nhiệt, phát ra ánh sáng). (4)
+ HS lấy được một số ví dụ về sự cháy các chất vô cơ và hữu cơ (xăng, dầu cháy trong không khí; Mg cháy trong CO2,…). (5)
+ HS phân tích được điều kiện cần và đủ để phản ứng cháy xảy ra. (6)
+ HS trình bày được khái niệm, đặc điểm cơ bản của phản ứng nổ (xảy ra với tốc độ rất nhanh kèm theo sự tăng thể tích đột ngột và toả lượng nhiệt lớn). (7)
+ HS phân biệt được khái niệm phản ứng nổ vật lí và nổ hoá học. (8)
+ HS trình bày được khái niệm về “nổ bụi” (nổ bụi là vụ nổ gây bởi các hạt bụi rắn có kích thước hạt nhỏ (hầu hết các vật liệu hữu cơ rắn như bột nhựa, bột đường, bột ngũ cốc cũng như bột kim loại có khả năng tác dụng với oxi và toả nhiệt mạnh) trong không khí. (9)
+ HS trình bày được những sản phẩm độc hại thường sinh ra trong các phản ứng cháy: CO2, CO, HCl, SO2,… (CO rất độc với con người. Ở nồng độ 1,28%CO, con người bất tỉnh sau 2 – 3 hơi thở, chết sau 2 – 3 phút) (10)
- Tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ hoá học: đề xuất cách dập tắt một đám cháy bằng cách làm giảm hoặc triệt tiêu một trong các yếu tố của tam giác cháy (11)
- Vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học: Hs đề xuất được cách tận dụng, xử lý các sản phẩm cháy thành các sản phẩm có ích (12)
3. Phẩm chất
– Trung thực: Thật thà, ngay thẳng trong kết quả làm việc nhóm. (13)
– Trách nhiệm: Có tinh thần trách nhiệm cao để hoàn thành tốt nhiệm vụ được phân công. (14)
II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU
1. Giáo viên:
– Kế hoạch dạy học.
– Bài giảng powerpoint.
– Video về phản ứng cháy nổ
– Phiếu học tập
– Dụng cụ thí nghiệm: panh, đèn cồn, bật lửa.
– Hóa chất thí nghiệm: than gỗ, bình đựng khí oxygen.
– Giao nhiệm vụ cụ thể, hướng dẫn, theo dõi, giúp đỡ học sinh trong quá trình thực hiện ở nhà (cho phần phản ứng nổ)
2. Học sinh:
– Sách giáo khoa.
– Đọc trước bài ở nhà.
– Hoàn thành nhiệm vụ đã được giao theo nhóm (dạng dự án nhỏ)
– Hoàn thành phần vận dụng và nhiệm vụ về nhà đã được giao.
III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
| Tiết | Hoạt động | Phương pháp/Kỹ thuật dạy học | Phương pháp/Công cụ đánh giá |
| 1 | 1: Mở đầu (10’) | – Phương pháp: Nhóm – Kĩ thuật: vấn đáp | – Quan sát – Hỏi đáp – Câu hỏi, sản phẩm của HS |
| 2: Hình thành kiến thức mới (35’) 2.1: Phản ứng cháy | – Đàm thoại gợi mở và thảo luận nhóm – Kĩ thuật: vấn đáp | – Phiếu đánh giá và phiếu quan sát – Đánh giá đồng đẳng | |
| 2 | 2.2: Phản ứng nổ (30’) | – Phương pháp dự án | – Phiếu đánh giá và phiếu quan sát – Đánh giá đồng đẳng |
| 2.3: Luyện tập (13’) | – Phương pháp: Nhóm, trò chơi – Kĩ thuật: vấn đáp | – Hỏi đáp – Sản phẩm của HS | |
| 2.4: Vận dụng (và hướng dẫn về nhà) (2’) | – Phương pháp: Nhóm – Kĩ thuật: vấn đáp | – Hỏi đáp – Sản phẩm của HS |
Hoạt động 1: Mở đầu
| Hoạt động 1: Mở đầu (thời gian 10 phút) |
| a. Mục tiêu Tạo hứng thú và kích thích sự tò mò của học sinh vào chủ đề học tập. Học sinh tiếp nhận kiến thức chủ động, tích cực, hiệu quả. b. Nội dung Giáo viên cho HS xem video về các phản ứng cháy và nổ. Giáo viên chia lớp ra thành 4 nhóm và trả lời các câu hỏi trong phiếu học tập số 1. PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1 1) Em hãy chỉ ra những quá trình xảy ra trong thực tế có gắn với phản ứng cháy? 2) Hãy kể một số quá trình nổ quan sát được trong thực tế? c. Sản phẩm: HS hoàn thành phiếu học tập số 1. d. Tổ chức hoạt động học HOẠT ĐỘNG CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS Chuyển giao nhiệm vụ: GV chia học sinh thành 4 nhóm (tùy theo số lượng HS) – Giáo viên cho HS xem video về các phản ứng cháy nổ – GV cho các nhóm quan sát video và hoàn thành phiếu học tập số 1 vào bảng phụ (GV có thể sử dụng Padlet để các nhóm gửi kết quả). Thực hiện nhiệm vụ: – HS các nhóm hoàn thành phiếu học tập số 1 và treo lên bảng (hoặc gửi kết quả lên Padlet). Báo cáo, thảo luận: HS nộp sản phẩm, thảo luận và nhận xét kết quả Kết luận, nhận định: GV chính xác hóa kiến thức và dẫn dắt vào bài “ Sơ lược về phản ứng cháy nổ” Hs quan sát video và thảo luận nhóm hoàn thành phiếu học tập số 1: 1) Em hãy chỉ ra những quá trình xảy ra trong thực tế có gắn với phản ứng cháy. Trả lời: + Nấu ăn bằng bếp ga. + Đốt củi hoặc dầu mỡ lấy ánh sáng. + Phản ứng đốt cháy trong các động cơ ô tô, xe máy… 2) Hãy kể một số quá trình nổ quan sát được trong thực tế. Trả lời: + Nổ bình ga. + Nổ săm lốp xe + Nổ bóng bay + Nổ pháo hoa + Nổ mìn |
Hoạt động 2: Hình thành kiến thức mới
| I. Phản ứng cháy (thời gian 35 phút) |
| a. Mục tiêu Học sinh nêu được khái niệm, đặc điểm của phản ứng cháy và một số ví dụ về sự cháy một số chất vô cơ, hữu cơ. Nêu được điều kiện cần và đủ để một phản ứng cháy xảy ra. b. Nội dung Sử dụng bài tập thực tiễn kết hợp nghiên cứu sách giáo khoa để hình thành khái niệm phản ứng cháy, phân biệt được một phản ứng oxi hóa khử thông thường với một phản ứng cháy. Xem video về phản ứng cháy tìm ra điều kiện cần và đủ để một phản ứng cháy xảy ra. c. Sản phẩm: HS hoàn thành phiếu học tập số 2 và số 3 d. Tổ chức thực hiện HOẠT ĐỘNG CỦA GV- HS SẢN PHẨM DỰ KIẾN 1. Khái niệm Chuyển giao nhiệm vụ: Giáo viên sử dụng phiếu học tập số 2.Thực hiện nhiệm vụ: Mỗi học sinh tự hoàn thành một phiếu học tập, ghi nhận kiến thức giáo viên cung cấp.Báo cáo thảo luận: Học sinh theo dõi và nhận xét kết quả bạn đưa ra Kết quả nhận định: + Giáo viên đưa ra khái niệm: Phản ứng cháy là phản ứng oxi hóa – khử giữa chất cháy và chất oxi hóa, có tỏa nhiệt và phát ra ánh sáng. + Học sinh ghi nhận kiến thức 2. Đặc điểm Chuyển giao nhiệm vụ: Giáo viên đặt câu hỏi: Từ việc quan sát các hình ảnh bên và từ kinh nghiệm thực tế, cho biết các đặc điểm của phản ứng cháyThực hiện nhiệm vụ :Học sinh trả lời câu hỏi của giáo viênBáo cáo thảo luận: Giáo viên nhận xét, kết luận kiến thứcKết quả nhận định: Học sinh ghi nhận kiến thức 3 đặc điểm của phản ứng cháy: + Có xảy ra phản ứng hóa học ( Phản ứng oxi hóa – khử) + Có tỏa nhiệt + Có phát sáng. 3. Điều kiện cần và đủ để phản ứng cháy xảy ra Chuyển giao nhiệm vụ : Giáo viên cho học sinh xem video phân tích một số đám cháy kinh hoàng đã từng xảy ra, sau đó yêu cầu học sinh hoàn thành phiếu học tập số 3 ( 2 học sinh / nhóm)Thực hiện nhiệm vụ: Học sinh theo dõi video hoàn thành phiếu học tập số 3Báo cáo thảo luận :Giáo viên nhận xét, đặt câu hỏi: Theo em, ba yếu tố cần để đám cháy xảy ra là gì? Học sinh trả lời câu hỏi Kết quả nhận định : Điều kiện cần: (1) chất cháy (2) chất oxi hóa (3) nguồn nhiệt – Giáo viên cung cấp thêm kiến thức: Đám cháy chỉ xuất hiện khi có thêm ba điều kiện đủ: (1) nồng độ oxygen trong không khí phải lớn hơn 14% thể tích (ngoại trừ đối với một số chất dễ cháy gây nổ mạnh); (2) nguồn nhiệt phải đạt tới giới hẹn bắt cháy của chất cháy; (3) thời gian tiếp xúc của 3 điều kiện cần phải đủ lâu để xuất hiện sự cháy. Học sinh ghi nhận kiến thức mới 4. Sản phẩm cháy Chuyển giao nhiệm vụ: Giáo viên yêu cầu học sinh nghiên cứu sách giáo khoa, nêu được sản phẩm cháy của quá trình cháy hoàn toàn và quá trình cháy không hòa toàn?Thực hiện nhiệm vụ: Học sinh sử dụng sách giáo khoa trả lời câu hỏi của giáo viênBáo cáo thảo luận : Giáo viên yêu cầu học sinh nhận xét và kết luận vấn đề. Kết quả nhận định : Quá trình cháy hoàn toàn: nếu đủ hoặc thừa oxygen, các nguyên tố hóa học trong chất cháy được chuyển hóa thành các sản phẩm bền, không còn khả năng cháy tiếp Quá trình cháy không hoàn toàn: Nếu thiếu hoặc nồng độ oxygen thấp thì quá trình cháy sẽ xảy ra không hoàn toàn. Khi đó sản phẩm cháy vẫn còn chứa các sản phẩm độc hại còn có khả năng cháy tiếp như hơi nhiên liệu, muội than, carbon monooxide… Giáo viên sử dụng câu hỏi vận dụng sau để củng cố kiến thức phần I. Vận dụng: Câu 1. Phân loại các chất, thiết bị sau vào ba nhóm nhiên liệu, chất oxi hóa và nguồn nhiệt: lò sưởi, ngọn lửa, oxygen trong bình chứa, diêm, bật lửa, gỗ, giấy, thiết bị điện, không khí. Trả lời: + Nhiên liệu: diêm, gỗ, giấy. + Chất oxi hóa: oxygen trong bình chứa, không khí. + Nguồn nhiệt: lò sưởi, ngọn lửa, bật lửa, thiết bị điện. Câu 2. Nhựa PVC có công thức cấu tạo là (-CH2-CHCl-)n khi bị đốt cháy hoàn toàn có thể sinh ra các sản phẩm nào? Phân tích về tác hại (nếu có) của những sản phẩm đó. Trả lời: PVC khi cháy hoàn toàn có thể sinh ra CO2, H2O, HCl. Khái niệm PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2 Quan sát các hình ảnh sau, nêu hiện tượng và viết phương trình hóa học xảy ra. Xác định vai trò của các chất trong các phản ứng hóa học này và cho biết đây là loại phản ứng hóa học nào: Đốt cháy Mg trong oxi |
| II. Phản ứng nổ (thời gian 30 phút) |
| a. Mục tiêu + HS trình bày được khái niệm, đặc điểm cơ bản của phản ứng nổ (xảy ra với tốc độ rất nhanh kèm theo sự tăng thể tích đột ngột và toả lượng nhiệt lớn) + HS phân biệt được khái niệm phản ứng nổ vật lí và nổ hoá học. + HS trình bày được khái niệm về “nổ bụi” (nổ bụi là vụ nổ gây bởi các hạt bụi rắn có kích thước hạt nhỏ (hầu hết các vật liệu hữu cơ rắn như bột nhựa, bột đường, bột ngũ cốc cũng như bột kim loại có khả năng tác dụng với oxi và toả nhiệt mạnh) trong không khí. b. Nội dung Sử dụng bài tập thực tiễn kết hợp nghiên cứu sách giáo khoa để hình thành khái niệm phản ứng cháy, phân biệt được một phản ứng oxi hóa khử thông thường với một phản ứng cháy. Xem video về phản ứng cháy tìm ra điều kiện cần và đủ để một phản ứng cháy xảy ra. c. Sản phẩm: HS hoàn thành phiếu học tập số 2 và số 3 d. Tổ chức hoạt động học HOẠT ĐỘNG CỦA GV- HS SẢN PHẨM DỰ KIẾN * Chuyển giao nhiệm vụ học tập: Giáo viên nói về nhiệm vụ đã phân công cho mỗi nhóm, giới thiệu thứ tự mỗi nhóm lên trình bày, yêu cầu các nhóm khác lắng nghe, theo dõi, nhận xét, góp ý … cho điểm sản phẩm của mỗi nhóm với thang điểm 10. GV: Cử thư kí ghi điểm cho mỗi nhóm. Nhiệm vụ 1 (tổ 1): Nêu khái niệm phản ứng nổ, lấy ví dụ, phân tích về một vụ nổ, sóng nổ. Nhiệm vụ 2 (tổ 2): Phân tích đặc điểm của phản ứng nổ, lấy ví dụ cụ thể. Nhiệm vụ 3 (tổ 3): Phân loại phản ứng nổ, lấy ví dụ thực tế. Nhiệm vụ 4 (tổ 4): Phân tích về nổ bụi, lấy ví dụ thực tế. Thực hiện nhiệm vụ: HS làm việc 4 nhóm HS: Đại diện mỗi nhóm lên trình bày sản phẩm về nhiệm vụ đã được phân công. Học sinh các nhóm trao đổi, nhận xét và bổ sung cho nhau. Báo cáo, thảo luận: HS 4 nhóm đại diện báo cáo, các nhóm chấm theo biểu điểm Kết luận, nhận định: GV nhận xét, đưa ra nhận xét về sản phẩm của các nhóm và trao phần thưởng cho nhóm làm đẹp nhất GV: nhận xét, đánh giá và chính xác hóa kiến thức của mỗi phần. * Tiểu kết Giáo viên chính xác hóa và tóm tắt lại những kiến thức trọng tâm về khái niệm, đặc điểm, phân loại phản ứng nổ, nổ bụi Học sinh mỗi nhóm lên trình bày: thuyết trình kèm theo tranh ảnh đã sưu tầm được, hoặc thiết kế powerpoint, video… phù hợp, đúng đắn và sinh động 1. Khái niệm Phản ứng nổ là phản ứng xảy ra với tốc độ rất nhanh, mạnh, toả nhiều nhiệt và ánh sáng, gây ra sự tăng thể tích đột ngột, tạo ra tiếng nổ mạnh. Ví dụ: các vụ nổ do thuốc nổ, bom, mìn, đạn pháo cờ lớn, bộc phá, thuỷ lôi, xăng dầu, bình gas, trạm điện. Về bản chất, một vụ nổ là sự giải phóng năng lượng đột ngột, toả ra môi trường xung quanh, tạo thành sóng âm, gọi là sóng nổ hoặc sóng xung kích. Một vụ nổ thường gây thiệt hại bởi âm thanh lớn, nhiệt lượng, ánh sang và sóng nổ. Sóng nổ là sóng phát ra từ tâm vụ nổ, lan truyền ra môi trường xung quanh với một áp suất rất cao. Sóng nổ gây ra các chấn thương do các mảnh vờ và do áp lực lớn tác động lên cơ thể, đặc biệt trong môi trường nước và không khí. Sóng nổ sinh ra từ các vụ nổ hạt nhân có sức tàn phá khủng khiếp nhất. 2. Đặc điểm Phản ứng nổ có các đặc điểm sau: + Tốc độ phản ứng nhanh: Phản ứng xảy ra rất nhanh trong khoảng thời gian rất ngắn. Đây là đặc điểm khác biệt so với phản ứng cháy và phản ứng hoá học thông thường.+ Toả nhiều nhiệt: Sự toả nhiệt mạnh là điều kiện để duy trì phản ứng nổ. Phản ứng toả càng nhiều nhiệt thì tốc độ phản ứng càng cao, phản ứng càng triệt để, tốc độ lan truyền càng nhanh, sức công phá càng lớn. • + Tạo áp suất cao: Áp suất gây ra ở tâm nổ rất cao, trong một vụ nổ, nếu lượng khí sinh ra càng nhiều và nhiệt độ càng cao thì sức tàn phá càng lớn. Vụ nổ có thể sử dụng với mục đích xây dựng (phá đá, đào hầm, phá dờ công trình), mục đích giải trí (pháo hoa, pháo sáng,…),… 3. Phân loại Các vụ nổ được phân làm ba loại: nổ vật lí, nổ hoá học và nổ hạt nhân. Nổ vật lí là nổ do sự giải phóng thể tích đột ngột sau khi vật chất bị nén dưới một áp suất cao. Ví dụ: nổ bình khí nén, nổ đường ống dẫn khí nén, nổ săm xe khi bơm quá căng. Trong vụ nổ vật lí không xảy ra các phản ứng hoá học. Nổ hoá học là nổ do sự giải phóng rất nhanh năng lượng hoá học dự trữ trong các phân tử thanh động năng, nhiệt năng, ánh sáng, âm thanh,… Ví dụ: nổ bom, mìn, thuốc nổ, gas, hydrogen, methane, acetylene,… Nổ hoá học bắt nguồn từ các phản ứng hoá học và thường phức tạp hơn nhiều so với nổ vật lí. Nổ hạt nhân là vụ nổ gây ra bởi phản ứng nhiệt hạch hoặc phản ứng phân hạch. Các phản ứng hạt nhân kèm theo giải phóng nhiệt lượng rất lớn. 4. Nổ bụi Nổ bụi là vụ nổ gây ra bởi quá trình bốc cháy nhanh của các hạt bụi mịn phân tán trong không khí bên trong một không gian hạn chế, tạo ra sóng nổ. Nổ bụi có khả năng gây sát thương cho nhiều người và có thể làm sụp đổ một phần hay toàn bộ công trình, tương tự như nổ khí. Nổ bụi là một trường hợp của nổ hoá học. Nổ bụi xảy ra khi có đủ năm yếu tố: nguồn oxygen, nguồn nhiệt, nhiên liệu (bụi có thể cháy được), nồng độ bụi mịn đủ lớn và không gian đủ kín. Thiếu một trong các yếu tố trên sẽ không hình thành vụ nổ bụi. Các hạt bụi rắn gây ra “nổ bụi” hầu hết là các vật liệu hữu cơ hoặc vô cơ ở dạng rắn, có khả năng bốc cháy trong không khí và toả nhiệt mạnh. Ví dụ: vật liệu hữu cơ như bột ngũ cốc (ngô, bột mì, bột gạo,…), bột đường, bột nhựa, bột gỗ, bột vải, bột cao su, bột dược phẩm,…; vật liệu vô cơ như bột kim loại (aluminium, magnesium, zinc, iron,…), bột phi kim (than, sulfur, phosphorus, silicon…) |
| Hoạt động 3: Luyện tập (thời gian 13 phút) |
| a. Mục tiêu Yêu cầu cần đạt: học sinh trả lời các câu hỏi ở các cấp độ 1,2 phần kiến thức, kĩ năng về phản ứng cháy, nổ b. Nội dung – Vận dụng kiến thức đã học để chơi trò chơi “Hỏi nhanh đáp nhanh”. c. Sản phẩm Hoàn thành bài tập. Đáp án bộ câu hỏi trò chơi “Hỏi nhanh đáp nhanh”. Câu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Đáp án B A D A D A D D B A d. Tổ chức hoạt động học Chuyển giao nhiệm vụ: Giáo viên yêu cầu học sinh làm việc độc lập, hoàn thành phiếu học tập số 4 gồm 10 câu hỏi trắc nghiệm Câu 1. Phản ứng oxi hóa – khử giữa chất cháy và chất oxi hóa, có tỏa nhiệt và phát ra ánh sáng là A. phản ứng hạt nhân. B. phản ứng cháy. C. phản ứng trung hòa. D. phản ứng nổ. Câu 2. Các điều kiện cần cho phản ứng cháy là: A. chất cháy, chất oxi hóa, nguồn nhiệt. B. chất cháy, chất khử, nguồn nhiệt. C. chất cháy, chất oxi hóa, chất xúc tác. D. chất cháy, nguồn nhiệt, chất xúc tác. Câu 3. Phản ứng xảy ra với tốc độ rất lớn kèm theo sự tăng thể tích đột ngột và tỏa nhiệt lượng lớn là A. phản ứng trao đổi. B. phản ứng cháy. C. phản ứng trung hòa. D. phản ứng nổ. Câu 4. Phát biểu nào sau đây sai? A. Nổ bụi là một trường hợp của nổ vật lí. B. Nổ bụi có thể làm hỏng nghiêm trọng các công trình, thiết bị. C. Nổ bụi gây ra bởi các hạt bụi rắn có kích thước hạt nhỏ với nồng độ đủ lớn. D. Có năm yếu tố để hình thành nổ bụi. Câu 5. Khí X là một loại khí rất độc với con người, ở nồng độ 1,28% khí X, con người bất tỉnh sai 2-3 nhịp thở, tử vong sau 2-3 phút. Khí X là A. HCl. B. CO2. C. H2O. D. CO. Câu 6. Nổ quả bóng bay do bơm quá căng là hiện tượng nổ A. vật lí. B. hóa học. C. hạt nhân. D. sinh học. Câu 7. Đâu không phải là dấu hiệu đặc trưng của phản ứng cháy? A. Có phản ứng hóa học xảy ra. B. Có tỏa nhiệt. C. Có phát sáng. D. Có sự tăng thể tích đột ngột. Câu 8. Đâu không phải là mục đích sử dụng của các phản ứng nổ? A. Phá đá, đào hầm. B. Phá dỡ công trình. C. Pháo hoa, pháo sáng. D. Sản xuất điện năng. Câu 9. Phát biểu nào sau đây không đúng? A. Trong vụ nổ vật lí không xảy ra phản ứng hóa học. B. Nổ bom mìn, thuốc nổ là một dạng nổ vật lí. C. Nổ vật lí xảy ra thường do áp suất cao. D. Nổ hóa học bắt nguồn từ các phản ứng hóa học. Câu 10. Cho hai phản ứng hóa học sau: (1) C4H8 + 6O2 |
| Hoạt động 4: Vận dụng (thời gian trên lớp: 2 phút) |
| a) Mục tiêu: Luyện tập, vận dụng các kiến thức của phản ứng cháy, nổ giải quyết các vấn đề thực tế trong cuộc sống. b) Nội dung: Học sinh tự học ở nhà, áp dụng kiến thức đã học trên lớp, hoạt động cá nhân. c) Sản phẩm: Bài làm của HS về nhà d) Tổ chức thực hiện: – Chuyển giao nhiệm vụ học tập: HS làm việc độc lập, trả lời một số câu hỏi trong các phiếu học tập PHIẾU HỌC TẬP SỐ 5Năm 2004, tại một phân xưởng sản xuất bột mì ở tỉnh Bình Dương đã xảy ra vụ nổ lớn khiến 5 công nhân bị bỏng nặng. Vụ nổ xảy ra sau khi các công nhân hàn để bảo trì lại bể chứa bột mì. Hiện tượng này có phải là nổ bụi không? Giải thích. PHIẾU HỌC TẬP SỐ 6 Hãy cho biết các hiện tượng nổ sau đây thuộc loại phản ứng nổ vật lí hay phản ứng nổ hóa học. a) Nổ lốp xe. b) Pháo hoa. c) Vụ nổ hạt nhân ở nhà máy điện Fukushima, Nhật Bản năm 2011. d) Nổ bong bóng khi bơm quá căng. e) Nổ quả bóng bay chứa hydrogen do bắt lửa. Thực hiện nhiệm vụ: HS làm việc độc lập, áp dụng kiến thức đã học, có thể tham khảo nguồn tài liệu khác Báo cáo, thảo luận: HS nộp sản phẩm vào tiết học sau Kết luận, nhận định: GV nhận xét và chốt đáp án vào tiết học sau. Trả lời: Phiếu số 5 a) Đây là hiện tượng nổ bụi do có đủ 5 yếu tố hình thành: + Oxygen (trong không khí). + Nồng độ bột mì lớn. + Nguồn nhiệt (nhiệt phát ra từ dụng cụ hàn). + Không gian kín. + Nhiên liệu (thành phần chính của bột mì là tinh bột, mà tinh bột do 3 nguyên tố carbon, hydrogen, oxygen tạo thành, trong đó carbon và hydrogen có thể cháy được). Phiếu số 6 + Nổ vật lí: a) và d). + Nổ hóa học: b), c) và e). |
BÀI TẬP CHO CHUYÊN ĐỀ
Bài 5. Sơ lược về phản ứng cháy và nổ
I. MỤC TIÊU
Yêu cầu cần đạt theo chương trình 2018
+ Nêu được khái niệm, đặc điểm của phản ứng cháy (thuộc loại phản ứng oxi hoá – khử và là phản ứng toả nhiệt, phát ra ánh sáng).
+ Nêu được một số ví dụ về sự cháy các chất vô cơ và hữu cơ (xăng, dầu cháy trong không khí; Mg cháy trong CO2,…).
+ Nêu được điều kiện cần và đủ để phản ứng cháy xảy ra.
+ Nêu được khái niệm, đặc điểm cơ bản của phản ứng nổ (xảy ra với tốc độ rất nhanh kèm theo sự tăng thể tích đột ngột và toả lượng nhiệt lớn)
+ Nêu được khái niệm phản ứng nổ vật lí và nổ hoá học.
+ Trình bày được khái niệm về “nổ bụi” (nổ bụi là vụ nổ gây bởi các hạt bụi rắn có kích thước hạt nhỏ (hầu hết các vật liệu hữu cơ rắn như bột nhựa, bột đường, bột ngũ cốc cũng như bột kim loại có khả năng tác dụng với oxi và toả nhiệt mạnh) trong không khí).
+ Trình bày được những sản phẩm độc hại thường sinh ra trong các phản ứng cháy: CO2, CO, HCl, SO2,… và tác hại của chúng với con người. (CO rất độc với con người. Ở nồng độ 1,28%CO, con người bất tỉnh sau 2 – 3 hơi thở, chết sau 2 – 3 phút).
II. NỘI DUNG TRỌNG TÂM BÀI HỌC
Các kiến thức cần nhớ
+ Phản ứng cháy là phản ứng oxi hóa – khử giữa chất cháy và chất oxi hóa, có tỏa nhiệt và phát ra ánh sáng.
+ Điều kiện cần và đủ để phản ứng cháy xảy ra:
* điều kiện cần: (1) chất cháy; (2) chất oxi hóa; (3) nguồn nhiệt;
* điều kiện đủ: (1) nồng độ oxygen trong không khí phải lớn hơn 14% thể tích (ngoại trừ đối với một số chất dễ cháy gây nổ mạnh); (2) nguồn nhiệt phải đạt tới giới hẹn bắt cháy của chất cháy; (3) thời gian tiếp xúc của 3 điều kiện cần phải đủ lâu để xuất hiện sự cháy.
+ Phản ứng nổ là phản ứng xảy ra với tốc độ rất lớn kèm theo sự tăng thể tích đột ngột và tỏa nhiệt lượng lớn.
+ Căn cứ vào tính chất nổ phản ứng nổ được chia thành 2 loại chính: nổ vật lý và nổ hóa học.
* nổ vật lý là quá trình nổ gây ra bởi sự giãn nở rất nhanh về thể tích mà không kèm theo phản ứng hóa học.
* nổ hóa học là quá trình nổ gây ra bởi phản ứng hóa học diễn ra với tốc độ rất nhanh, tỏa nhiều nhiệt nên gây ra sự tăng thể tích đột ngột.
+ Nổ bụi là vụ nổ gây bởi các hạt bụi rắn có kích thước hạt nhỏ (hầu hết các vật liệu hữu cơ rắn như bột nhựa, bột đường, bột ngũ cốc cũng như bột kim loại,…) với nồng độ đủ lớn, phân tán trong không khí, có khả năng tác dụng với oxygen và tỏa nhiệt mạnh trong không khí bên trong một không gian hạn chế.
+ Hầu hết những sự cố cháy, nổ đều gây ô nhiễm môi trường do các chất độc hại (như CO2, CO, HCl, SO2,…) khuếch tán vào không khí hoặc nguồn nước, thẩm thấu vào đất, gây nguy hại tới sinh vật và con người trực tiếp hoặc lâu dài. Lưu ý trong phản ứng cháy có thể tạo ra khí CO nếu thiếu oxygen: CO rất độc với con người, ở nồng độ 1,28% CO, con người bất tỉnh sau 2 – 3 hơi thở, chết sau 2 – 3 phút.
III. CÂU HỎI – BÀI TẬP LUYỆN TẬP
TỰ LUẬN (14 câu)
Câu 1. Cho các phản ứng cháy sau:
a) Magnesium cháy trong không khí.
b) Than đá (carbon) cháy trong không khí.
c) Gas (thành phần chính là C3H8 và C4H10) cháy trong không khí.
Viết PTHH của các phản ứng trên. Xác định chất cháy, chất oxi hóa trong từng phản ứng.
| Câu | Phương trình hóa học | Chất cháy | Chất oxi hóa |
| a) | 2Mg + O2 | Mg | O2 |
| b) | C + O2 | C | O2 |
| c) | C3H8 + 5O2 | C3H8, C4H10 | O2 |
Câu 2. Phân loại các chất, thiết bị sau vào ba nhóm nhiên liệu, chất oxi hóa và nguồn nhiệt: lò sưởi, ngọn lửa, oxygen trong bình chứa, diêm, bật lửa, gỗ, giấy, thiết bị điện, không khí.
Trả lời:
+ Nhiên liệu: diêm, gỗ, giấy.
+ Chất oxi hóa: oxygen trong bình chứa, không khí.
+ Nguồn nhiệt: lò sưởi, ngọn lửa, bật lửa, thiết bị điện.
Câu 3. Nhựa PVC có công thức cấu tạo là (-CH2-CHCl-)n khi bị đốt cháy hoàn toàn có thể sinh ra các sản phẩm nào? Phân tích về tác hại (nếu có) của những sản phẩm đó.
Trả lời:
PVC khi cháy hoàn toàn có thể sinh ra CO2, H2O, HCl.
Câu 4. Cho hai trường hợp sau:
a) Đốt giấy bằng kính lúp dưới ánh sáng Mặt Trời.
b) Đốt giấy bằng nguồn lửa trực tiếp.
Trường hợp nào phản ứng cháy xảy ra nhanh hơn? Giải thích.
Trả lời:
Trường hợp (b) phản ứng xảy ra nhanh hơn. Điều này phụ thuộc vào nguồn nhiệt và thời gian tiếp xúc của 3 điều kiện cần. nguồn nhiệt phải đè tới giới hạn bắt cháy của chất cháy và thời gian tiếp xúc của 3 điều kiện cần phải đủ lâu để xuất hiện sự cháy.
Câu 5. Con người thở ra CO2 không có khả năng gây cháy, nhưng vì sao khi ta thổi vào bếp than hồng lại có thể làm than hồng bùng cháy?
Trả lời:
Dòng không khí đối lưu sẽ loại bỏ tro than và mang nguồn cung cấp oxygen mới vào ngọn lửa để phản ứng cháy tiếp tục xảy ra.
Câu 6. Viết PTHH khi đốt cháy hoàn toàn một số nhiên liệu sau: khí thiên nhiên (thành phần chính là CH4), cồn (C2H5OH), gỗ ((C6H10O5)n).
Trả lời:
CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O
C2H5OH + 3O2 2CO2 + 3H2O
(C6H10O5)n + 6nO2 6nCO2 + 5nH2O
Câu 7. Trung tâm Chống độc, Bệnh viện Bạch Mai đã tiếp nhận một số bệnh nhân trong tình trạng hôn mê sâu, phải thở máy và tổn thương thần kinh. Nguyên nhân được xác định là đốt than trong phòng kín. Hãy giải thích vì sao đốt than trong phòng ngủ để sưởi ấm có thể gây hôn mê, bại não, thậm chí tử vong.
Trả lời:
Trong phòng ngủ chật hẹp, việc đốt than đặc biệt là than tổ ong nếu không có đủ oxygen sẽ sinh ra khí CO rất độc. Chất này xâm nhập vào cơ thể và gắn chặt với hemoglobin của hồng cầu làm mất khả năng vận chuyển oxygen tới các bộ phận trong cơ thể gây tổn thương não, hệ thần kinh, tim, thậm chí gây tử vong nhanh chóng trong vài phút nếu không kịp thời cứu chữa.
Câu 8. Tính năng suất tỏa nhiệt của một loại than đá theo đơn vị kJ/kg, biết than đá chứa 84% khối lượng carbon và giả thiết toàn bộ nhiệt lượng tỏa ra khi đốt than đá đều sinh ra từ phản ứng:
C (s) + O2 (g) → CO2 (g) = -394 kJ/mol.
Trả lời:
01 kg than đá chứa 840 gam carbon, nC = 70 mol.
Theo phương trình đã cho,
01 mol carbon cháy → tỏa ra 394 kJ
70 mol carbon cháy → tỏa ra 394·70 = 27580 kJ.
Vậy năng suất tỏa nhiệt của loại than đá trên là 27580 kJ/kg.
Câu 9. Than tổ ong hiện nay vẫn được một số nơi sử dụng để đun nấu. Một viên than tổ ong nặng 1200 g có chứa 40% carbon về khối lượng.
a) Tính số mol carbon có trong một viên than tổ ong.
b) Tính thể tích không khí cần dùng ở điều kiện chuẩn để đốt cháy hoàn toàn carbon trong viên than trên. Biết oxygen chiếm 21% thể tích không khí.
Trả lời:
a) Một viên than tổ ong chứa 480 gam carbon → nC = 40 mol.
b) Phản ứng đốt cháy: C (s) + O2 (g) CO2 (g)
40 mol → 40 mol
V (O2) = 40.24,79 = 991,6 (L).
Vkhông-khí = 991,6.100/21 = 4721,9 (L).
Câu 10. Một loại gas dùng làm nhiên liệu đun nấu có thành phần chính gồm C3H8 và C4H10 theo tỉ lệ mol tương ứng là 2:3.
a) Viết PTHH của phản ứng đốt cháy khí gas trên.
b) Tính phần trăm thể tích mỗi chất (alkane) trong khí gas.
c) Tính phân tử khối trung bình của khí gas. Khí gas nặng hay nhẹ hơn không khí bao nhiêu lần? Tại sao khi hơi gas rò rỉ sẽ tích tụ ở những nơi thấp trên mặt đất?
Trả lời:
a) Phương trình hóa học
C3H8 + 5O2 3CO2 + 4H2O
C4H10 + 13/2 O2 4CO2 + 5H2O
b) Tỉ lệ phần trăm về thể tích cũng bằng tỉ lệ phần trăm về số mol:
%V (C3H8) = 40%; %V (C4H10) = 60%.
c) Phân tử khối trung bình của khí gas: 44.40% + 58.60% = 52,4.
So với không khí d = 52,4/29 = 1,81.
Khí gas nặng gấp 1,81 lần không khí nên hơi gas rò rỉ thường tích tụ ở những nơi thấp so với mặt đất.
Câu 11. So sánh điểm giống và khác nhau giữa phản ứng nổ vật lý và nổ hóa học.
Trả lời:
+ Điểm giống nhau: vật chất bị nén dưới áp suất cao trong một thể tích làm thể tích được giải phóng đột ngột gây ra tiếng nổ.
+ Điểm khác nhau: nổ vật lý không xảy ra phản ứng hóa học; nổ hóa học xảy ra do sự giải phóng năng lượng đột ngột và rất nhanh trong phản ứng hóa học.
Câu 12. Cho biết các hiện tượng nổ sau đây thuộc loại phản ứng nổ vật lí hay phản ứng nổ hóa học.
a) Nổ lốp xe.
b) Pháo hoa.
c) Vụ nổ hạt nhân ở nhà máy điện Fukushima, Nhật Bản năm 2011.
d) Nổ bong bóng khi bơm quá căng.
e) Nổ quả bóng bay chứa hydrogen do bắt lửa.
Trả lời:
+ Nổ vật lí: a) và d).
+ Nổ hóa học: b), c) và e).
Câu 13. Năm 2004, tại một phân xưởng sản xuất bột mì ở tỉnh Bình Dương đã xảy ra vụ nổ lớn khiến 5 công nhân bị bỏng nặng. Vụ nổ xảy ra sau khi các công nhân hàn để bảo trì lại bể chứa bột mì. Hiện tượng này có phải là nổ bụi không? Giải thích.
Trả lời:
a) Đây là hiện tượng nổ bụi do có đủ 5 yếu tố hình thành:
+ Oxygen (trong không khí).
+ Nồng độ bột mì lớn.
+ Nguồn nhiệt (nhiệt phát ra từ dụng cụ hàn).
+ Không gian kín.
+ Nhiên liệu (thành phần chính của bột mì là tinh bột, mà tinh bột do 3 nguyên tố carbon, hydrogen, oxygen tạo thành, trong đó carbon và hydrogen có thể cháy được).
Câu 14. Nổ khí trong bếp gas gia đình thường là sự nổ hóa học nhưng đôi khi lại là nổ vật lí. Hãy cho biết khi bào thì gây ra sự nổ hóa học, khi nào thì gây ra sự nổ vật lí.
Trả lời:
+ Nổ vật lí bình gas hiếm khi xảy ra, nguyên nhân là bình đựng gas không chịu được áp suất cao của khí gas.
+ Nổ hóa học xảy ra khi rò rỉ khí gas ra ngoài, trộn với không khí tạo thành hỗn hợp nổ. Nguyên nhân là do dây nối bình gas bị rò rỉ do dùng trong thời gian dài; van hỏng, không kín; không khóa bình gas hoặc khóa sai quy cách sau khi nấu.
TRẮC NGHIỆM (12 câu)
Câu 1. Phản ứng oxi hóa – khử giữa chất cháy và chất oxi hóa, có tỏa nhiệt và phát ra ánh sáng là
A. phản ứng hạt nhân. B. phản ứng cháy.
C. phản ứng trung hòa. D. phản ứng nổ.
Câu 2. Các điều kiện cần cho phản ứng cháy là:
A. chất cháy, chất oxi hóa, nguồn nhiệt.
B. chất cháy, chất khử, nguồn nhiệt.
C. chất cháy, chất oxi hóa, chất xúc tác.
D. chất cháy, nguồn nhiệt, chất xúc tác.
Câu 3. Phản ứng xảy ra với tốc độ rất lớn kèm theo sự tăng thể tích đột ngột và tỏa nhiệt lượng lớn là
A. phản ứng trao đổi. B. phản ứng cháy.
C. phản ứng trung hòa. D. phản ứng nổ.
Câu 4. Phát biểu nào sau đây sai?
A. Nổ bụi là một trường hợp của nổ vật lí.
B. Nổ bụi có thể làm hỏng nghiêm trọng các công trình, thiết bị.
C. Nổ bụi gây ra bởi các hạt bụi rắn có kích thước hạt nhỏ với nồng độ đủ lớn.
D. Có năm yếu tố để hình thành nổ bụi.
Câu 5. Khí X là một loại khí rất độc với con người, ở nồng độ 1,28% khí X, con người bất tỉnh sai 2-3 nhịp thở, tử vong sau 2-3 phút. Khí X là
A. HCl. B. CO2. C. H2O. D. CO.
Câu 6. Nổ quả bóng bay do bơm quá căng là hiện tượng nổ
A. vật lí. B. hóa học. C. hạt nhân. D. sinh học.
Câu 7. Cho phản ứng cháy sau: 2Mg + CO2 → 2MgO + C. Chất cháy trong phản ứng trên là
A. Mg. B. CO2. C. MgO. D. C
Câu 8. Đâu không phải là dấu hiệu đặc trưng của phản ứng cháy?
A. Có phản ứng hóa học xảy ra. B. Có tỏa nhiệt.
C. Có phát sáng. D. Có sự tăng thể tích đột ngột.
Câu 9. Đâu không phải là mục đích sử dụng của các phản ứng nổ?
A. Phá đá, đào hầm. B. Phá dỡ công trình.
C. Pháo hoa, pháo sáng. D. Sản xuất điện năng.
Câu 10. Phát biểu nào sau đây không đúng?
A. Trong vụ nổ vật lí không xảy ra phản ứng hóa học.
B. Nổ bom mìn, thuốc nổ là một dạng nổ vật lí.
C. Nổ vật lí xảy ra thường do áp suất cao.
D. Nổ hóa học bắt nguồn từ các phản ứng hóa học.
Câu 11. Cho hai phản ứng hóa học sau:
(1) C4H8 + 6O2 4CO2 +4H2O.
(2) Mg + 2HCl → MgCl2 + H2.
Nhận định nào sau đây là đúng?
A. (1) là phản ứng cháy, (2) không phải là phản ứng cháy.
B. (2) không phải là phản ứng cháy, (2) là phản ứng cháy.
C. Cả (1) và (2) đều là phản ứng cháy.
D. Cả (2) và (2) đều không phải là phản ứng cháy.
Câu 12. Hiện tượng nổ nào sau đây là nổ hóa học?
A. Nổ lốp xe khi đang di chuyển trên đường.
B. Bong bóng bay bị nổ do bơm quá căng.
C. Pháo hoa được bắn trong các dịp lễ hội.
D. Nổ nồi hơi khi đang sử dụng.
O2 Education gửi các thầy cô link download giáo án
Hoặc xem thêm giáo án hoá 10 cả năm, chuyên đề học tập và các loại kế hoạch tại
CHO MÌNH HỎI SAO CHUYÊN ĐỀ HỌC TẬP KO TẢI ĐC