Внеурочное занятие Тема: «Огонь – явление химическое» Цели и задачи:

Внеурочное занятие
Тема: «Огонь – явление химическое»
Цели и задачи:
расширить знания учащихся о горении как сложном физико-химическом процессе,
основой
которого
является
быстро
протекающая
реакция
окислительновосстановительного характера, об условиях при которых может начаться и
осуществляться горение, о результатах данного процесса, углубить взгляды на горение
как энергичный процесс окисления веществ, сообщить основные сведения об истории
овладения огнём, показать основной вред углекислого и угарного газов - продуктов
реакции горения, показать связь экологии и химии, углубить знания учащихся о
современных экологических проблемах.
Оборудование: доска, демонстрационный стол, лист асбеста, песок, вода, огнетушитель,
крышки, перманганат калия, штатив, пробка, спиртовка, лучинка, химические реактивы.
Ход мероприятия
Учитель: Горение – это первая химическая реакция, с которой познакомился человек.
Огонь… Можно ли представить сегодня нашу жизнь без огня? Он вошёл в нашу жизнь,
стал неотделим от неё.
Но далеко не всегда вглядываясь в танцующий на спичке язычёк пламени, мы
задумываемся над тем, какую великую роль сыграл огонь в судьбе человека.
Применение огня для варки пищи, защиты от холода и производства первобытных
орудий позволило человеку перейти на новую, высшую ступень развития. Даже в наши
дни значение огня и горения огромно. Работа многочисленных современных двигателей
внутреннего сгорания, дизелей, паровых машин — основана на использовании реакции
горения.
Ребята, я думаю вы уже поняли, что сегодня мы с вами поговорим об огне.
Уходит.
Входят три мальчика и девочка
1 уч-ся: Человеку до сих пор ещё не известно, как именно первобытные люди получили
огонь… То ли трением друг о друга кусков сухого дерева, то ли получили его от дерева,
загоревшегося вследствие удара молнии…
2 уч-ся: А может быть, и не дерево первым загорелось. Может человек пробуя различные
камни обнаружил, что при ударе куска кремня о кусок пирита образуются искры,
способные зажечь мох или сухую траву.
1 уч-ся: Ну с этим я точно не согласен, давно уже известно, что человек сначала
обрабатывал дерево, а потом уже камни. Отсюда ясно, что первый огонь человек получил
при обработке дерева.
3 уч-ся: Ах, мальчики! Оказывается, ничего не знаете о том, кто и откуда первым принёс
огонь людям! О Прометее ничего не читали? Это же он, титан Прометей, добыл огонь из
вулкана на острове Лемнос, принёс его людям в троснике и научил пользоваться им, за это
Зевс повелел приковать его алмазными цепями к кавказской скале, пробил грудь копьём, а
огромный орёл каждое утро прилетал и клевал его печень.
2 уч-ся: Какая-то неразбериха. История говорит одно, а тут совсем другое. Так что же,
огонь никто не добывал?! Взялся он из земли.
1 уч-ся: А если огонь, который принёс Прометей, погиб? Тогда его всё равно надо было
добыть?
4 уч-ся: То, что Прометей добыл огонь из вулкана, а ещё пишут, что Прометей похитил
огонь у богов с неба, - это распространённая греческая легенда, т.е. сказка об огне,
которая всего лишь прославляет мифического героя, принесшего людям счастье в образе
огня. Люди всегда относились к огню с любовью и уважением. И даже более того,
поклонялись ему. Они уже не помнили, откуда он пришёл к ним. Вот тогда-то и решили,
что огонь связан с неведомыми высшими силами. Эти силы, в каком либо реальном
сущёстве, сжалившись над несчастными людьми, добыли огонь им.
Входит учитель.
Учитель: В истории войн огонь всегда считался одним из самых страшных видов оружия.
Да и теперь мало что может сравниться с ним по разрушительной и пугающей силе.
Подожженные танки, корабли и самолеты мгновенно превращаются в горящую тюрьму,
выбраться из которой экипажу почти невозможно. В ранние века поражающий огонь
использовался во всех мыслимых видах: тучи стрел с горящими наконечниками наводили
панику на отборные войска, горшки с горящей смолой летели с крепостных стен на
головы неприятеля, а пылающие ядра, выпускаемые катапультами, были прообразами
самых грозных современных орудий.
Учащийся читает стихотворение А.Е Гаврюшкина
Огонь свечи, огонь костра…
Огонь свечи, огонь костра
Огонь могучего пожара.
Огни – они все мастера
Ниспосланного людям дара.
Двух мастеров прислал Господь,
И мир наш стал таким уютным.
А третий - явно чёрта плоть
Беду лишь мастер нёс беспутный.
Свеча дарила людям свет,
Костёр стал очагом в их доме.
И Ада страшного ответ –
Пожар рычал как зверь в загоне.
Кто скажет: Что же есть огонь?
Он наказание иль благо?
Что означали дым и вонь
В пылу горящего Рейхстага?
И всё же людям без огня
Жить стало бы на редкость трудно…
Не стоит нам, огонь виня,
Жизнь делать тёмной беспробудно.
Шампанское и свет свечи,
Свет маяка, что нужен в море,
Дрова, горящие в печи –
Всё это счастье, а не горе…
Учитель: Первым химическим способом получения огня явилось изобретение в 1923 г.
Немецким химиком И. Деберейнером «водородное огниво», основанное на способности
пористой платины вызывать воспламенение водорода без нагревания и без электрической
искры. «Водородное огниво» Деберейнера состояло из прибора (для получения водорода)
с кроном, против которого устанавливалась трубочка с платиной. Когда кран открывался,
выходящая из прибора струя водорода попадала в трубочку с платиной и воспламенялась.
В 1906 г. Французский учёный К. Бертолле обнаружил, что полученная им соль
(бертолетова соль) энергично реагирует с концентрированной серной кислотой и в этот
момент может воспламенять горючие вещества. Современник и соотечественник
К.Бертолле Г. Шансель нашёл этому открытию неожиданное «прикладное» применение –
использовал его для превращения «серной лучинки» - лучинки с небольшим количеством
застывшей серы на одном конце – в первую «макательную спичку», которая представляла
собой тоже лучинку, но уже с головкой из затверделой смеси бертолетовой соли, сахара,
серы и клея. Если головку такой спички смочить серной кислотой, бертолетова соль в ней
начинает разлагаться, выделяющийся из неё кислород воспламеняет серу, сахар и спичка
загорается.
1 уч-ся: В 1832 г. Англичанин Г. Конгрев предложил спичку, головка которой состояла из
смеси бертолетовой соли с серой или сульфидом сурьмы. В отличие от «макательной
спички» она воспламенялась от трения. Её вкладывали в сложенный вдвое кусочек
наждачной бумаги, зажимали пальцами и затем быстро выдёргивали. Благодаря трению
готовка спички нагревалась, входящая в состав бертолетова соль начинала разлагаться и
поджигала серу, а потом и лучинку.
2 уч-ся: Современные спички повсеместно получили широкое распространение. Головка
современной спички состоит из бертолетовой соли, серы(или сульфида сурьмы), порошка
из стекла или кремнезёма, клея. Самая простая по составу намазка, которую вносят на
боковые стороны спичечной коробки, состоит из красного фосфора, порошка из стекла и
клея. При трении головки спички о намазку коробки она нагревается и нагревает задетый
ею красный фосфор, незначительная часть которого превращается при этом в белый
фосфор в белый фосфор, который мгновенно загораясь в месте соприкосновения с
бертолетовой солью головки, вызывает разложение ее. Выделяющийся при этом кислород
поджигает горючее вещество головки, от которого загорается и головка спички.
1 уч-ся: Другим из современных «огнив» является известная зажигалка, в которой искра,
возникающая при трении стального колёсика о специальный «кремень», воспламеняет
бензин или горючий газ.
Опыты «Юных химиков» (показывают уч-ся 11 класса)
Перед показом опытов по горению различных веществ необходимо соблюдать правила
противопожарной безопасности, а именно: демонстрационный стол покрыть листом
асбеста, подготовить песок, воду, огнетушитель, крышли или часовые стёклышка,
которыми можно закрыть банки с вредными продуктами горения.
Опыт 1. Самовоспламенение лучинки.
Вертикально закреплённую на штативе пробирку с перманганатом калия (2-3г) нагревают
на спиртовке. Когда перманганат калия вспучивается (что говорит об обильном
выделении кислорода), в пробирку вводят сухую лучинку, так чтобы она соприкоснулась
с веществом. Через несколько секунд лучинка вспыхивает и горит ярким пламенем
Опыт 2. Горение железа в кислороде.
Взять двухлитровую стеклянную банку, посыпать дно песком и наполнить её кислородом
(кислород удобнее всего брать из газометра). Кусочек стальной спиралеобразной
проволоки или струны поджечь спичкой, прикреплённой к проволоке, опустить её в банку
с кислородом. Железо сгорает ярким пламенем, разбрасывая вокруг себя фейерверк искр и
звёздочек.
Опыт 3. Горение угля и серы в расплавленной селитре.
Укрепить пробирку с натриевой или калиевой селитрой (высота около 1см) вертикально в
зажиме штатива, нагреть селитру до плавления. Когда из расплавившейся селитры
начнётся выделение пузырьков газа, бросить щипцами в пробирку слегка тлеющий
кусочек угля. Уголёк накаливается и прыгает внутри пробирки. Как только уголёк догорит
в ту же пробирку бросить величиной с головку спички черенковой серы. Сера загорается и
горит ярким светом.
Входит учитель, два учащихся.
Учитель: Мы ещё раз убедились, что горение – это энергетический процесс окисления
вещества, сопровождающийся выделением тепла и света. Но, кроме вышесказанных
плюсов у процесса горения есть и свои минусы.
1 уч-ся: С точки зрения экологии, горение отвечает сразу за 3 негативных фактора. Вопервых, чаще всего в качестве окислителя используется кислород воздуха. А в настоящее
время, из-за значительного сокращения площадей леса, и чрезмерного расхода воздуха
транспортом и промышленностью, есть некоторый риск развития кислородной
недостаточности в будущем не столько в глобальном, сколько в локальном масштабе. То
есть, в масштабах планеты его достаточно. Но например, недостаточность содержания
кислорода, спровоцированное массовым расходом воздуха в металлургических цехах
ощущается его рабочими. Известно, что падение концентрации кислорода с 22 до 17% уже
сильно сказывается на самочувствии человека и его способности решать те или иные
задачи. Очевидно, что если такое падение произойдет в цехе с опасными и
ответственными процедурами, неспособность персонала справиться с ситуацией может
привести к катастрофическим последствиям.
2 уч-ся: Во-вторых, помимо золы и углей, все остальные продукты горения –
газообразные. Копоть является взвесью мелкодисперсных частиц. В зависимости от
источника и мощности секундного выброса копоти, она может оседать в виде мелких
гранул сажи в течении нескольких часов. Либо, если мощность копытевыделения
значительна, – странствовать и оседать в виде нитевидных образований, иногда хлопьев.
Сама по себе копоть не является ядовитым веществом. Это микрогранулы, состоящие из
фактически чистого углерода.
1 уч-ся: В-третьих, помимо веществ, непосредственно участвовавших в процессе горения,
из-за действия высоких температур, образуется масса побочных продуктов, при чем даже
вне пламени. К примеру, при высоких температурах (более 1000°С) происходит окисление
азота, а его оксиды – весьма токсичны. В процессе горения сложных веществ, особенно
органики, для полного окисления многоатомных молекул, кислорода может попросту не
хватать. В результате неполного сгорания молекул жиров, полимеров, углеводородов,
происходит образование веществ, не содержавшихся изначально в топливе. В том числе,
весьма токсичных. Если молекулы даже горючего вещества не успевают встретиться и
провзаимодействовать с молекулами кислорода и других окислителей в зоне высоких
температур, то в воздух попадают еще и пары самых разных соединений. В том числе
смолы. Вдыхание таких компонентов приводит к тому, что смолы, жиры и их
производные оседают в легких, препятствуя попаданию кислорода в кровь. И это самый
безобидный случай. Взаимодействуя с влагой в легких, вредные вещества разрушающе
влияют на их ткани на локальном уровне. Разумеется, чем больше стаж работы в таких
условиях, тем выше шанс подхватить какой-нибудь легочный недуг, вроде бронхиальной
астмы. К счастью, легкие имеют механизмы самоочищения, однако некоторые
компоненты табачного дыма блокируют их работу.
Учитель: В результате горения, как известно, поглощается водород и выделяется
углекислый газ. Вследствие этого процесса, человечество каждый год выбрасывает в
атмосферу 7 миллиардов тонн углекислого газа. Углекислый газ – диоксид углерода,
постоянно образуется в природе при окислении органических веществ: гниении
растительных и животных остатков, дыхании, сжигании топлива. С повышение
концентрации углекислого газа в воздухе связан парниковый эффект, который
проявляется при нагреве внутренних слоёв атмосферы. Это происходит потому, что
атмосфера пропускает основную часть излучения Солнца. Часть лучей поглощается и
нагревает земную поверхность, а от неё нагревается атмосфера. Другая часть лучей
отражается с поверхности Планеты и это излучение поглощается молекулами углекислого
газа, что способствует повышению средней температуры планеты. Парниковый эффект
происходит из-за нарушения человеком круговорота углекислого газа в природе.
Промышленность сжигает огромное количество топлива - нефти, угля, газа.
1 уч-ся: Ещё один продукт горения – это угарный газ. Наверное, нет другого яда, в
результате отравления которым погибло бы больше людей… Угарный газ – абсолютный
«чемпион». Дело в том, что угарный газ как продукт горения сопровождает человека на
протяжении всей его жизни. Кроме того в небольших количествах он способен
образовываться непосредственно в самом организме. Таким образом, при контакте с
данным ядом организм не распознает его в качестве чужеродного тела и не включает свои
защитные силы. Угарный газ вытесняет кислород, и человек может погибнуть от
недостатка кислорода – гипоксии. Просто уснёт, не отдавая себе отчета в том, что с ним
происходит.
2 уч-ся: Окись углерода, или угарный газ является продуктом неполного сгорания любого
топлива, содержащего углерод – бензина, мазута, солярки, природного газа, угля, дров.
Поэтому при обращении с этими веществами будьте особенно осторожны.
Учитель: Пожар – старинное русское слово, от которого пышет огнем и пахнет горьким
дымом. В жизни человека огонь играет исключительно важную роль. Овладение этой
величайшей стихийной силой природы дало возможность человеку обеспечить себя
светом и теплом. Огонь помог ему расселиться по Земле, преодолеть невозможные для
жизни человека климатические условия. Благодаря огню все больше и больше
уменьшалась зависимость человека от природы. Огонь оставивший свои следы в истории
всех эпох и народов. Тысячи городов и сел исчезли с лица Земли в гигантских
языках пламени. Бесценные творения созданные разумом и талантливыми руками
предыдущих поколений, превратились в прах. Огонь сгубил миллионы человеческих
жизней. По своим трагическим последствиям пожары не уступали эпидемиям, засухам и
другим бедствиям.
Огонь – друг, огонь – враг… какой гранью он обернется к нам, зависит от человека.
Когда в свое время к великому Эйнштейну обратились с вопросом, опасна ли атомная
энергия для человечества, он ответил: «не больше, чем коробка спичек. Дело только в том,
в чьих руках она будет».