Flacăra: structură și descriere. Activități de cercetare în lecțiile de chimie Tema: „Arderea. Structura flăcării

Focul în sine este un simbol al vieții, semnificația sa poate fi greu supraestimată, deoarece de mult timp a ajutat o persoană să se încălzească, să vadă în întuneric, să gătească mâncăruri delicioase precum și să vă apărați.

Istoria flăcării

Focul l-a însoțit pe om încă din sistemul primitiv. Un foc a ars în peșteră, încălzindu-l și luminându-l, iar când au plecat spre pradă, vânătorii au luat cu ei mărci arzătoare. Au fost înlocuite de făclii de gudron - bețe. Cu ajutorul lor, castelele întunecate și reci ale domnilor feudali au fost iluminate, iar șemineele uriașe au încălzit holurile. În antichitate, grecii foloseau lămpi cu ulei- ceainice de lut cu ulei. În 10-11 secole au început să se creeze lumânări de ceară și seu.

Până la multe secole, o torță a ars în coliba rusă, iar când la mijlocul secolului al XIX-lea au început să extragă kerosen din petrol, au intrat în uz lămpi cu kerosen, mai tarziu - arzătoare cu gaz... Oamenii de știință încă studiază structura flăcării, descoperind noi posibilități.

Culoarea și intensitatea focului

Oxigenul este necesar pentru a produce o flacără. Cu cât mai mult oxigen, cu atât proces mai bun ardere. Dacă pornești căldura, atunci devine Aer proaspat, ceea ce înseamnă oxigen, iar când bucățile de lemn sau cărbuni aprinși se aprind, apare o flacără.

Flacăra se întâmplă Culori diferite... Focul aprins dansează galben, portocaliu, alb și flori albastre... Culoarea flăcării depinde de doi factori: temperatura de ardere și materialul ars. Pentru a vedea dependența culorii de temperatură, este suficient să urmăriți strălucirea aragaz electric... Imediat după pornire, spiralele se încălzesc și încep să strălucească cu o culoare roșie plictisitoare.

Cu cât se încălzesc mai mult, cu atât devin mai strălucitori. Iar când spiralele ating temperatura maximă, acestea capătă o culoare portocalie strălucitoare. Dacă ar putea fi încălziți și mai mult, și-ar schimba culoarea în galben, alb și, în cele din urmă, în albastru. Albastrul ar indica cel mai înalt grad de încălzire. La fel se întâmplă și cu o flacără.

De ce depinde structura flăcării?

Pâlpâie Culori diferiteîn timp ce fitilul arde, trecând prin ceara topită. Focul necesită acces la oxigen. Când lumânarea arde, o mulțime de oxigen nu pătrunde în mijlocul flăcării, aproape de fund. Prin urmare, pare mai întunecat. Dar partea de sus și părțile laterale primesc mult aer, astfel încât flăcările sunt foarte strălucitoare acolo. Se încălzește peste 1370 grade Celsius, ceea ce face ca lumânarea să se aprindă în cea mai mare parte de culoare galbenă.

Și chiar mai multe flori pot fi văzute în șemineu sau în focul de tabără la picnic. Un foc de lemne arde la o temperatură mai mică decât o lumânare. Prin urmare, arată mai mult portocaliu decât galben. Unele particule de carbon dintr-un incendiu sunt foarte fierbinți și îi dau o nuanță gălbuie. Mineralele și metalele precum calciu, sodiu, cupru, încălzite la temperaturi ridicate, dau focului o varietate de culori.

Culoarea flăcării

Chimia în structura flăcării joacă un rol semnificativ, deoarece diferitele sale nuanțe provin din diferite elemente chimice care sunt în combustibilul care arde. De exemplu, un incendiu poate conține sodiu, care face parte din sare. Când sodiul arde, acesta emite o lumină galbenă strălucitoare. Chiar și în foc, poate exista calciu - un mineral. De exemplu, există mult calciu în lapte. Când calciul este încălzit, acesta emite o lumină roșie intensă. Și dacă un mineral precum fosforul este prezent în foc, acesta va da o culoare verzuie. Toate aceste elemente pot fi atât în ​​copac în sine, cât și în alte materiale prinse în foc. La urma urmei, se poate forma toate aceste culori diferite într-o flacără culoare alba- la fel ca un curcubeu de culori reunite pentru a forma lumina soarelui.

De unde vine focul?

Diagrama structurii flăcării reprezintă gazele în stare de ardere, în care există plasme compuse sau particule solide. În ele au loc transformări fizice și chimice, care sunt însoțite de luminescență, eliberare de căldură și încălzire.

Limbile flăcării formează procese însoțite de arderea unei substanțe. Comparativ cu aerul, gazul are o densitate mai mică, dar sub influența temperaturilor ridicate, acesta crește. Deci se dovedește lung sau limbi scurte flacără. Cel mai adesea există o curgere ușoară a unei forme în alta. Pentru a vedea acest fenomen, puteți porni arzătorul cu un dispozitiv convențional aragaz.

Focul aprins în acest caz nu va fi uniform. Vizual, flacăra poate fi împărțită în trei zone principale. Un studiu simplu al structurii flăcării indică faptul că diverse substanțe arde cu formare tipuri diferite torta.

Când amestecul gaz-aer se aprinde, se formează mai întâi o flacără scurtă, cu un albastru și nuanță violetă... În el, puteți vedea miezul verde-albastru în formă de triunghi.

Zone de flacără

Având în vedere ce structură are flacăra, se disting trei zone: prima, preliminară, de unde începe încălzirea amestecului care iese din orificiul arzătorului. După aceasta, există o zonă în care are loc procesul de ardere. Această zonă surprinde vârful conului. Când nu există suficient flux de aer, gazul este parțial ars. Aceasta produce reziduuri de monoxid de carbon și hidrogen. Arderea lor are loc în a treia zonă, unde există un bun acces la oxigen.

De exemplu, să ne imaginăm structura unei flăcări de lumânare.

Schema de ardere include:

• prima este zona întunecată;
• a doua este zona de strălucire;
• a treia este o zonă transparentă.

Firul lumânării nu se pretează arderii, ci se efectuează numai arderea fitilului.

Structura unei flăcări de lumânare este un flux de gaz incandescent care se ridică în sus. Procesul începe cu încălzirea până când ceara se evaporă. Zona adiacentă firului se numește prima zonă. Are o ușoară strălucire nuanță albastră datorită unui exces al cantității de material combustibil, dar unui aport mic de oxigen. Aici există un proces de ardere parțială a substanțelor cu formarea unui gaz murdar, care este apoi oxidat.

Prima zonă este acoperită de o coajă luminoasă. Conține un volum suficient de oxigen, care contribuie la reacția oxidativă. Aici, cu incandescența intensă a particulelor din particulele de combustibil și cărbune rămase, se observă efectul de strălucire.

A doua zonă este înconjurată de o coajă ușor vizibilă, cu o temperatură ridicată. În el pătrunde mult oxigen, ceea ce contribuie la arderea completă a particulelor de combustibil.

Flacără lampă Spirit

Pentru diferite experimente chimice, se folosesc rezervoare mici cu alcool. Ele sunt numite lămpi spirituale. Structura unei flăcări este similară cu o flacără de lumânare, dar are încă propriile sale caracteristici. Fitilul se scurge cu alcool, ajutat de presiunea capilară. La atingerea vârfului fitilului, alcoolul se evaporă. Sub formă de abur, se aprinde și arde la o temperatură care nu depășește 900 ° C.

Structura flăcării lămpii spirtoase are forma obișnuită, este aproape incoloră, cu o nuanță ușor albăstruie. Zonele sale sunt mai neclare decât cele ale sfeșnicului. ÎN arzător de alcool, baza flăcării este deasupra ecranului luminos al arzătorului. Adâncirea flăcării duce la o scădere a volumului conului întunecat, iar din gaură iese o zonă luminoasă.

Procese chimice cu flacără

Procesul de oxidare are loc într-o zonă discretă, care este situată în partea de sus și are temperatura cea mai ridicată. În el, particulele din produsul de ardere se pretează la arderea finală. Și un exces de oxigen și o lipsă de combustibil duc la proces puternic oxidare. Această abilitate poate fi utilizată prin încălzirea rapidă a substanțelor deasupra arzătorului. Pentru a face acest lucru, substanța este scufundată în vârful flăcării, unde arderea are loc mult mai repede.

Reacțiile de reducere au loc în centrul și fundul flăcării. Există o cantitate suficientă de combustibil și o cantitate mică de oxigen, necesare procesului de ardere. Când în aceste zone se adaugă substanțe care conțin oxigen, oxigenul este eliminat.

Procesul de descompunere a sulfatului feros este considerat ca o flacără reducătoare. Când FeSO 4 pătrunde în mijlocul torței, acesta se încălzește mai întâi și apoi se descompune în oxid feric, anhidridă și dioxid de sulf. În această reacție, sulful este redus.

Temperatura focului

Pentru orice zonă a flăcării unei lumânări sau a unui arzător, sunt caracteristici propriile sale indicatoare de temperatură, în funcție de disponibilitatea oxigenului. Temperatura flăcării deschise, în funcție de zonă, poate varia de la 300 ° C la 1600 ° C. Un exemplu este o flacără difuzivă și laminară, structura celor trei cochilii. Conul de flacără din zona întunecată are o temperatură de încălzire de până la 360 ° C. Zona de strălucire este situată deasupra ei. Temperatura sa de încălzire variază de la 550 la 850 ° C, ceea ce duce la descompunerea amestecului combustibil și procesul de ardere al acestuia.

Zona exterioară este ușor vizibilă. În ea, încălzirea flăcării atinge 1560 ° C, ceea ce se explică prin proprietățile moleculelor substanței care ard și rata de intrare a oxidanților. Procesul de ardere este cel mai energic aici.

Foc de curățare

Flacăra conține un potențial energetic uriaș, lumânările sunt folosite în ritualuri de purificare și iertare. Și cât de frumos este să stai lângă un șemineu confortabil și liniștit serile de iarnăîntâlnindu-se cu familia și discutând tot ce s-a întâmplat în timpul zilei.

Focul, flacăra lumânării poartă o încărcătură uriașă de energie pozitivă, pentru că nu degeaba cei care stau lângă șemineu simt pace, confort și pace în sufletele lor.

Chimie

Subiect: „Arderea. Structura flăcării ".

Profesor

Motto:

„Cunoașterea începe cu surpriză”

Aristotel

Astăzi vom face cunoștință cu una dintre numeroasele reacții de interacțiune a substanțelor cu oxigenul. Veți încerca să determinați obiectul de studiu ascultând un scurt pasaj al poeziei.

"... Foc

Am dat muritorilor și pentru asta sunt pedepsit,

Am furat scânteia divină.

A ascuns-o în portbagajul unui baston uscat,

Și focul a devenit un frate bun pentru oameni,

Un asistent, un profesor în toate ... "

Despre ce crezi că va fi conversația astăzi?

(Răspunsurile copiilor: despre foc).

Dreapta. Tema lecției noastre este „Arderea. Structura flăcării ”și o vom conduce sub deviza:„ Cunoașterea începe cu surpriză ”.

(Profesorul aprinde o lumânare).

În fața noastră este un exemplu de reacție chimică - arderea unei lumânări de parafină. Investigăm focul din punctul de vedere al chimiei: vom afla ce structură și compoziție are, cum poate fi folosit economic, cum să luptăm dacă focul scapă de sub control.

La începutul lucrării, vom desfășura un experiment: avem 2 baloane, dintre care unul este umplut cu oxigen, iar celălalt cu dioxid de carbon. Părerea ta: vor exista sau nu modificări cu flacăra unei torțe aprinse plasate în baloane cu aceste gaze sau nu?

(Copiii își exprimă presupunerile.)

Ipotezele tale pot fi numite și ipoteze (ipoteze). Cum putem fi siguri dacă sunt corecte sau nu? Dreapta. Este necesar să se efectueze un experiment.

O experienta.

Așezăm făclia arzătoare într-un balon umplut cu dioxid de carbon și apoi aducem torța mocnită în balon cu oxigen.

Ce vedem?

(Răspunsurile copiilor: o torță arde într-un balon cu oxigen și se stinge într-un balon cu dioxid de carbon).

Concluzie: oxigenul sprijină arderea, dar dioxidul de carbon nu.

Focul este plin de multe mistere. Dar, înainte de a păși în lumea misterioasă a unei lumânări aprinse, să ne amintim de regula de bază a măsurilor de siguranță: cea mai mare grijă și precizie în lucru.

(Copiii aprind lumânări).

Uită-te atent la flacăra lumânării, ce formă are?

(Răspunsurile copiilor).

Poți ghici de ce?

În timpul arderii, aerul se încălzește și crește. Acești curenți ascendenți dau flăcării forma sa particulară. Fizicienii numesc acest fenomen convecție.

Ce puteți spune despre structura flăcării: este uniformă?

(Răspunsurile copiilor.)

(O imagine a flăcării este atârnată.)

Zona inferioară - întunecată a flăcării va fi notată cu numărul 1.

Zona mijlocie - viu colorată 2.

Zona de lumină superioară 3.

Ce crezi, în afară de culoare, cum altfel pot diferi zonele de flacără?

(Răspunsurile copiilor: după temperatură.)

Acum vom încerca să verificăm presupunerea dvs., adică ipoteza dumneavoastră. Pentru a face acest lucru, veți aprinde 3 chibrituri: una în zona de flacără inferioară, alta în mijloc și a treia în zona de flacără superioară. Să cronometrăm aprinderea meciului, numărând unul, doi, trei ...

(Copiii fac experimentul.)

El își va împărtăși observațiile ...

(Răspunsurile copiilor.)

Care este concluzia despre temperatura din diferite zone ah flacara poti face?

(Răspunsurile copiilor. Datele sunt introduse în tabel.)

Datele numerice de temperatură sunt date de profesor.

	Culoare flacără după zonă	Temperatura	Compoziția zonei de flacără
				parafină gazoasă
	portocala rosie			particule de carbon (funingine)
				dioxid de carbon

Pentru a deschide vălul unui alt mister, trebuie să ne gândim dacă compoziția diferitelor zone ale flăcării este aceeași?

Să facem experimentul.

Zona 1 - aducem marginea tubului de sticlă încălzit în zona de flacără inferioară. Ce vedem?

(Fumul alb iese din țeavă.)

Fumul alb este parafină. Numai în zona de flacără inferioară nu este într-o formă solidă, ci în ce formă? (... gazos)

Introducem datele în tabel.

2 zone. Pentru câteva secunde, aducem ceașca de porțelan în zona luminoasă a flăcării. Ce vedem?

Fundul calicului este acoperit cu funingine (funingine).

Acestea sunt particule foarte mici de carbon ... De ce este negru pe ceașca noastră, dar în flacără are o culoare strălucitoare?

(Răspunsurile copiilor: particulele sunt fierbinți în flacără.)

Arderea unei lumânări este interacțiunea parafinei (substanța din care este făcută lumânarea) cu oxigenul. Ce substanțe se formează în acest caz, putem afla dacă examinăm 3 - zona luminoasă a flăcării.

(Se desfășoară un experiment pentru detectarea apei și a dioxidului de carbon în zona superioară a flăcării.)

Picăturile de apă pe un pahar și o torță stinsă ne spun că produsele parafinei lumânării aprinse sunt dioxid de carbon și apă.

Să facem o diagramă a arderii unei lumânări de parafină. (Semnul = separă substanțele care intră în reacție și substanțele formate în timpul transformărilor. Încercați să ghiciți singur semnificația +.)

Parafină + oxigen = apă + dioxid de carbon

Acum vom verifica ce se întâmplă cu flacăra dacă acoperiți o lumânare aprinsă cu un pahar.

(Copiii acoperă lumânarea aprinsă cu un pahar.)

Ce vedem?

De ce s-a oprit arderea?

(Răspunsurile copiilor: fără aport de oxigen.)

Experiență demonstrativă : Să comparăm dacă există diferențe în structura flăcării unei lumânări și a unei lămpi cu alcool.

Să întocmim o schemă pentru arderea alcoolului

Alcool + oxigen = apă + dioxid de carbon

Luând în considerare rezultatele cercetării, finalizați sarcinile.

Sarcini.

a) Pentru încălzirea locuințelor, este interzisă utilizarea foc deschis sobe pe gaz. De ce?

b) Sugerați o modalitate de a stinge hainele pe foc asupra unei persoane.

Justificați-vă propunerea.

c) Cum să reglați înălțimea flăcării aragazului din bucătărie pentru aceasta utilizare rațională... Justificați-vă propunerea.

d) De ce se folosesc lămpile cu alcool în laboratorul școlii pentru încălzirea reactivilor din sticlăria de laborator și nu lumânări de parafină? Justifică-ți alegerea.

Lecția noastră are un motto. Să ne amintim de el.

„Cunoașterea începe cu surpriză”

Fiecare dintre voi are trei culori de flacără: galben, portocaliu și albastru. Ce flacără vei alege pentru lecția noastră? De ce?

Aș dori să închei lecția cu cuvintele lui M. Faraday:

„... Nu pot decât să-ți exprim dorința mea de a putea compara cu cinste cu o lumânare, adică ai putea fi o lumină pentru alții și că în toate acțiunile tale imiți frumusețea flăcării, împlinindu-ți sincer datoria față de umanitate ".

Combustie tipuri diferite combustibilul este însoțit de obicei de o flacără. Flăcările ard gaze sau vapori. Să folosim o lumânare pentru a studia structura flăcării. Să-l aprindem și să aruncăm o privire mai atentă aspect flacără. Conține trei părți: o parte interioară, întunecată, adiacentă fitilului, în jurul său un con luminos și o coajă abia vizibilă în exterior (Fig. 37). Fitilul în sine nu arde (arde doar capătul îndoit).

Orez. 37. Structura flăcării unei lumânări. a - con interior "întunecat", b - con strălucitor mijlociu, c - partea exterioară a flăcării

Să examinăm compoziția fiecărei părți a flăcării. Dacă intră partea interioară flacără, introduceți capătul tubului de sticlă (fig. 38), apoi va ieși prin el un fum albicios, care poate fi aprins. Acestea sunt vapori de parafină. Deci, conul întunecat interior al flăcării este format din vapori de parafină.

Introducem un obiect rece pentru o perioadă scurtă de timp; de exemplu, o ceașcă de porțelan, în mijlocul flăcării - un con strălucitor. Cupa va deveni fum și acoperită cu funingine. Aceasta înseamnă că conul strălucitor conține carbon liber. Compoziția conului exterior al flăcării de parafină ne este cunoscută; acestea sunt produsele finale ale arderii parafinei - vapori de apă și dioxid de carbon.

Aduceți o așchie în flacără pentru o perioadă scurtă de timp, așa cum se arată în Figura 39.

Așchia va fi carbonizată numai în acele locuri care se află în conul exterior. Aceasta înseamnă că temperatura flăcării din ea este cea mai mare.

De unde vine cărbunele din mijlocul flăcării? Când un meci luminat este adus la fitil, parafina se topește și începe să se evapore. Vaporii care se ridică din fitil se aprind. Datorită temperaturii ridicate din partea de mijloc a flăcării, are loc distilarea uscată a parafinei - descompunerea vaporilor săi în cărbune și gaze combustibile. Gazele se ard din cauza scurgerii de aer către flacără de jos și, datorită căldurii degajate în timpul arderii lor, particulele de cărbune sunt fierbinți în alb și dau luminozitate flăcării. Fiind transportate în partea exterioară a flăcării, aceste particule, la rândul lor, ard în dioxid de carbon, luminozitatea flăcării se pierde aici și temperatura crește și mai mult.

Dacă aerul este suflat în flacăra unei lumânări folosind un tub de lipit sau de sticlă, flacăra devine aproape neluminată și funinginea de pe cupa de porțelan introdusă în ea nu se așează. Acest lucru se datorează faptului că, cu un flux abundent de aer, particulele de cărbune ard rapid și nu rămân în flacără.

Flăcările se formează și în cuptoarele sobelor.

1. Descrieți structura flăcării și experimentele cu care puteți determina compoziția părților sale. Care dintre ele are cea mai mare temperatură a flăcării?
2. * Dacă expuneți o lumânare aprinsă la lumina soarelui, atunci o hârtie întunecată va apărea pe hârtia plasată în spatele ei din acea parte a flăcării lumânării care strălucește puternic. De ce?
3. Arde toate substanțele pentru a forma o flacără?
4. Cum să faci flacăra fără fum?

>> Lucrare practică Nr. I. Structura flăcării

Lucrare practică Nr. I

Structura flăcării. Cele mai simple operații într-un experiment chimic

Înainte de a face practica muncă Citește cu atenție reguli măsuri de siguranță în camera de chimie (p. 22) și respectați-le cu strictețe.

Aveți grijă când lucrați cu focul.

Experiența I

Studiul „structurii” flăcării

Aprinde o lumanare. Veți vedea că flacăra nu este uniformă (Fig. 19). În partea inferioară, întunecată, a flăcării temperatura scăzut. Din cauza lipsei de aer, arderea aproape că nu are loc aici. Substanța din care este făcută lumânarea se topește mai întâi și apoi se transformă în substanțe combustibile gazoase.

Orez. 19. Structura flăcării

Temperatura este mai ridicată în mijlocul flăcării.

Aici o parte din substanțe arde, iar restul se descompun odată cu formarea de inflamabile gazeși particule de funingine. Particulele solide se încălzesc și strălucesc. Prin urmare, această parte a flăcării este cea mai strălucitoare.

Dovediți prezența particulelor de funingine plasând o ceașcă de porțelan sau o spatulă în mijlocul flăcării. La ce te uiti?

Vârful flăcării are cel mai mult temperatura ridicata... În el, toate substanțele ard complet; aceasta produce dioxid de carbon și vapori de apă.

Testul 3

Soluție de revărsare

Se toarnă cu atenție o parte din soluția de sare din pahar în eprubetă la 1/3 până la 1/4 din volumul său. Apoi transferați aproximativ 2 ml din soluție din acest tub în altul. Așezați ambele tuburi într-un raft.

1 Profesorul poate înlocui sare de masă sodă sau o substanță colorată (de exemplu, sulfat de cupru).

Testul 4

Lichid de încălzire într-o eprubă fixată într-un raft

Fixați tubul cu 2 ml de soluție de sare oblic în piciorul trepiedului mai aproape de gaură. Aprindeți lampa cu alcool 1. Reglați înălțimea piciorului în trepied astfel încât Partea de jos eprubeta se afla în vârful flăcării. Luați lampa cu alcool în mână și încălziți în mod uniform întregul tub. Apoi puneți o lampă cu alcool sub o eprubetă și încălziți soluția în ea la fierbere. Nu lăsați lichidul să scape din eprubetă!

Lăsați deoparte lampa spirală fără a o stinge pentru următorul experiment.

Testul 5

Lichid de încălzire într-o eprubetă fixată într-un suport pentru eprubetă

Prindeți cel de-al doilea tub de soluție de sare în suportul tubului. Mai întâi, încălziți întregul tub uniform și apoi încălziți partea lichidă. O singura data soluţie se fierbe, se lasă deoparte lampa spirtoasă și se stinge, acoperind cu un capac.

Fără a scoate eprubeta din suportul eprubetei, turnați soluție fierbinteîntr-un pahar și așezați eprubeta împreună cu suportul eprubetei pe un raft special de răcire. Nu puneți o eprubetă fierbinte într-un raft de plastic!

14. Care sunt părțile unei flăcări? Descrie-i.
15. Când va fierbe mai repede lichidul din balon: când flacăra acoperă întreg balonul sau când fundul său se află în partea superioară a flăcării? Justificați răspunsul.
16. De ce, atunci când încălzești o eprubetă, trebuie mai întâi să o încălzești?
17. În ce direcție ar trebui să fie direcționată deschiderea eprubetei, în care lichidul este încălzit?
18. De ce nu se poate introduce o eprubetă fierbinte într-un raft de plastic?

1 În locul unei lămpi cu alcool poate fi utilizat combustibil uscat.

Popel P.P., Kriklya L.S., Khimia: Pidruch. pentru 7 cl. zagalnoosvit. navch. prl. - К.: „Academia” CE, 2008. - 136 p.: Il.

Conținutul lecției schița lecției și cadrul de prezentare a lecției tehnologii interactive metode de predare accelerate Practică teste, sarcini de testare online și exerciții ateliere teme și întrebări de instruire pentru discuții la clasă Ilustrații materiale video și audio fotografii, imagini, grafică, tabele, diagrame benzi desenate, parabole, zicale, cuvinte încrucișate, anecdote, glume, citate Suplimente rezumă fișe de cheat pentru articole curioase (MAN) literatura de bază și vocabular suplimentar al termenilor Îmbunătățirea manualelor și a lecțiilor corectarea erorilor din manual; înlocuirea cunoștințelor învechite cu altele noi Numai pentru profesori planuri calendaristice programe de învățare instrucțiuni

Forma lecției: cercetare cu elemente de integrare interdisciplinară.

Nu poți schimba pe cineva transferându-i o experiență gata pregătită.
Puteți crea doar o atmosferă propice dezvoltării umane.
K. Rogers

Scopul lecției: uită-te la flacăra unei lumânări și la lumânarea însăși prin ochii unui cercetător.

Obiectivele lecției:

Pentru a începe formarea celei mai importante metode de cunoaștere a fenomenelor chimice - observarea și capacitatea de a o descrie;

Afișați în curs munca practica diferențe semnificative în reacțiile fizice și chimice;

Să actualizeze cunoștințele de bază despre procesul de ardere, ținând cont de materialul învățat în lecțiile altor discipline academice;

Ilustrați dependența reacției de a arde o lumânare de condițiile reacției;

Să înceapă formarea celor mai simple tehnici de desfășurare a reacțiilor calitative pentru detectarea produselor de ardere a lumânărilor;

Dezvoltarea activității cognitive, observarea, lărgirea orizonturilor în domeniul științelor naturale și cunoștințele artistice și estetice ale realității.

Pașii lecției:

I Moment organizatoric. Discurs introductiv al profesorului.

Lumânare? - un corp de iluminat tradițional, care este cel mai adesea un cilindru din material combustibil solid (ceară, stearină, parafină) care servește ca un fel de rezervor combustibil solid, furnizat sub formă topită flăcării cu un fitil. Strămoșii lumânării sunt lămpi; boluri umplute cu ulei vegetal sau grăsimi cu un nivel scăzut de topire, cu un fitil sau doar o așchie pentru ridicarea combustibilului în zona de ardere. Unele popoare au folosit ca lămpi primitive fitile introduse în grăsimea brută (chiar carcasa) animalelor, păsărilor sau peștilor. Primele lumânări de ceară au apărut în Evul Mediu. Lumânările sunt foarte scumpe de mult timp. Pentru a ilumina o cameră mare, erau necesare sute de lumânări, au fumat, înnegrind tavanele și pereții. Lumânările au parcurs un drum lung de la începuturile lor. Oamenii și-au schimbat scopul și astăzi oamenii au alte surse de lumină în casele lor. Cu toate acestea, lumânările de astăzi simbolizează o sărbătoare, ajută la crearea unei atmosfere romantice în casă, calmează o persoană și fac parte integrantă din decorul caselor noastre, aducând confort și confort în casă. O lumânare poate fi făcută din grăsime de porc sau de vită, uleiuri, ceară de albine, ulei de balenă, parafină, care se obține din ulei. Lumânările făcute din parafină sunt cel mai ușor de întâlnit astăzi. Vom efectua experimente cu ei astăzi.

II Actualizarea cunoștințelor studenților.

Informare. Norme de siguranță

Conversaţie:

Aprinde o lumanare. Veți vedea cum ceara de parafină de lângă fitil începe să se topească, formând o baltă rotundă. Ce proces are loc aici? Ce se întâmplă când o lumânare arde? La urma urmei, parafina se topește. Dar de unde vine căldura și lumina atunci?

Ce se întâmplă când un bec este aprins?

Răspunsurile elevilor.

Profesor:

Când ceara de parafină se topește, nu există căldură sau lumină. Cea mai mare parte din ceară este arsă pentru a forma dioxid de carbon și vapori de apă. Din această cauză, apar căldura și lumina. Și din căldură, o parte din parafină se topește, deoarece se teme de cald. Când lumânarea arde, va exista mai puțină parafină decât era la început. Dar când este aprinsă o lumină electrică, sunt emise și căldură și lumină, iar lumina nu se micșorează? Arderea unui bec nu este un produs chimic, ci un fenomen fizic. Nu arde de la sine, ci transformă energia electricității în lumină și căldură. De îndată ce opriți energia electrică, lumina se stinge. Și trebuie doar să aprinzi o lumânare, apoi se arde singură.

Și acum sarcina noastră este să privim flacăra lumânării și lumânarea însăși prin ochii unui cercetător.

III Studiul materialului nou.

Experimentul „Construirea unei lumânări”

CE FACEAU?	CE S-AU OBSERVAT?	CONCLUZII
1. Considerat o lumânare de parafină și ceară. 2. Desprins fitilul.	Lumânarea este formată dintr-o tijă și un fitil de fire strâns răsucite în centrul stâlpului.	Baza lumânării este ceara sau parafina. Fitilul este un fel de capilar prin care topitura masei lumânării intră în zona de ardere. Fitilele sunt țesute din fire de bumbac. Lumânări de ceară ar trebui să aibă o fitilă ușor țesută din fibre groase; pentru toate celelalte lumânări, fitilele sunt realizate din fire bine țesute. Acest lucru se datorează vâscozității masei lumânării în stare topită: pentru ceara vâscoasă sunt necesare capilare largi, iar parafina, stearina și grăsimile ușor mobile necesită capilare mai subțiri, altfel, datorită excesului de material combustibil, lumânarea va fuma puternic.

Experiența „Studiul proceselor fizice și chimice care au loc în timpul arderii unei lumânări”

CE FACEAU?	CE S-AU OBSERVAT?	CONCLUZII
1. Aprindeți o lumânare.	1. Arderea lumânării. Dacă îți aduci palmele la flacără, simți căldură.	1. O lumânare este o sursă de căldură, pentru că procesul de ardere a parafinei gazoase este exoterm.
2. Am studiat secvența procesului de ardere a lumânărilor. Am observat transformările de fază care apar cu lumânarea.	2. Parafina începe să se topească lângă fitil și dintr-o stare solidă se transformă într-o stare lichidă, formând o baltă rotundă.	2. Când o lumânare arde, se observă transformări de fază ale parafinei (fenomene fizice), fenomen osmotic, transformări chimice.
3. Observarea efectuată a fitilului de bumbac, a aflat rolul său în arderea unei lumânări.	3. Lumânarea nu arde de-a lungul întregului fitil. Parafina lichidă udă fitilul, permițându-i să ardă. Parafina în sine nu arde. Fitilul de bumbac nu mai arde la nivelul unde apare parafina lichidă.	3. Rolul parafinei lichide este de a preveni arderea rapidă a fitilului, de a promova arderea sa îndelungată. Parafina lichidă din apropierea focului se evaporă, eliberând carbon, al cărui vapori susțin arderea. Dacă există suficient aer în jurul flăcării, acesta arde clar. Parafina topită stinge flacăra, astfel lumânarea nu arde de-a lungul întregului fitil.

Experiență „Studiul structurii unei flăcări de lumânare. Detectarea produselor de ardere într-o flacără. Observarea discontinuităților de flacără "

CE FACEAU?	CE S-AU OBSERVAT?	CONCLUZII
1. Aprindeți o lumânare plasată într-un sfeșnic. Au lăsat-o să izbucnească bine.	Flacăra lumânării are o formă alungită. ÎN părți diferiteîn flacără se observă diferite culori. În flacăra calmă a unei lumânări, se disting 3 zone. Flacăra are un aspect oarecum alungit; în partea de sus este mai strălucitor decât în ​​partea de jos, unde partea de mijloc este ocupată de un fitil, iar unele părți ale flăcării, datorită arderii incomplete, nu sunt la fel de strălucitoare ca în partea de sus.	Fenomenul convenției, expansiunea termică, legea lui Arhimede pentru gaze, precum și legea gravitația universală cu forțe gravitaționale pentru a dobândi o flacără caracteristică în formă de con. Debitul de aer ascendent conferă flăcării o formă alungită. flacăra pe care o vedem este întinsă sub influența acestui curent de aer la o înălțime considerabilă.
2. Am luat un cip lung subțire, pe care îl ținem orizontal și îl trecem încet prin cea mai lată parte a flăcării, nepermițându-i să ia foc și să fumeze puternic.	O urmă lăsată de o flacără rămâne pe cip. Există mai mult funingine peste marginile sale exterioare, mai mult peste mijloc.	Partea flăcării care este direct adiacentă fitilului este formată din vapori de parafină grele - pare a fi de culoare albastru-violet. Aceasta este cea mai rece parte a flăcării. A doua parte, cea mai ușoară, este creată de vapori de parafină fierbinți și particule de cărbune. Aceasta este cea mai fierbinte zonă. Al treilea strat exterior conține cel mai mult oxigen și luminează slab. Temperatura sa este suficient de ridicată, dar oarecum mai mică decât temperatura părții ușoare. Este, parcă, răcit de aerul din jur.
3. Am luat o bucată de carton gros alb, o ținem orizontal în mână, o coborâm rapid deasupra flăcării unei lumânări aprinse.	Flacăra aprinsă apare în partea superioară a cartonului.	Pe carton s-a format o opalină în formă de inel. centrul flăcării nu este suficient de fierbinte pentru a încărca cartonul. Flacăra are regiuni de temperatură diferite.
4. O tijă de sticlă a fost adusă în flacăra lumânării.	Flacăra lumânării este de culoare portocalie gălbuie și luminează. Formele de funingine pe suprafața tijei de sticlă.	Natura strălucitoare a flăcării se datorează gradului de consum de oxigen și integrității arderii cerii, condensării carbonului și strălucirii particulelor sale incandescente. Funinginea indică arderea incompletă a parafinei și eliberarea de carbon liber.
5. Eprubeta uscată a fost fixată în suport, răsucită cu susul în jos și ținută peste flacăra unei lămpi cu alcool.	Pereții eprubetei sunt încețoșați. Pe pereții tubului se formează picături de apă.	Apa este un produs al arderii lumânărilor.

Experiență „Studierea dependenței înălțimii flăcării lumânării de lungimea fitilului”

CE FACEAU?	CE S-AU OBSERVAT?	CONCLUZII
1. Aprindeți o lumânare.	Fitilul lumânării se aprinde, flacăra lumânării este mare.	Parafina lichidă udă fitilul, permițându-i să ardă. Parafina în sine nu arde. Rolul parafinei lichide este acela de a preveni arderea rapidă a fitilului, de a promova arderea sa îndelungată. Parafina lichidă din apropierea focului se evaporă, eliberând carbon, al cărui vapor susține arderea. La suficient aer lângă flacără, arde clar.
2. Tăiați o parte din fitilul ars	Dimensiunea flăcării s-a schimbat, a scăzut în dimensiune. Flacăra coboară pe fitil până la parafină topită și se estompează. Arde mai mult în vârf. Partea de parafină mai apropiată de fitil se topește de căldură.	Picăturile de parafină lichidă sunt mai puțin atrase una de cealaltă decât de fitil și sunt ușor atrase în cele mai mici goluri dintre fire. Această proprietate a unei substanțe se numește capilaritate.

Experiența „Dovada arderii unei lumânări în oxigen în aer”

CE FACEAU?	CE S-AU OBSERVAT?	CONCLUZII
1. O lumânare aprinsă a fost plasată în mijlocul farfuriei (subțire, mică, atașată cu plastilină) Apa vopsită a fost turnată în farfurie (pentru a ascunde fundul), lumânarea a fost acoperită cu un pahar cu fațete.	Apa începe să se târască sub pahar Lumânarea se stinge treptat.	Lumânarea arde atâta timp cât există oxigen în pahar. Pe măsură ce se consumă oxigen, lumânarea se stinge. Datorită vidului care s-a format acolo, apa crește. Combustia este un proces fizico-chimic complex de interacțiune a componentelor unei substanțe combustibile cu oxigenul, care se desfășoară la o viteză suficient de mare, cu eliberarea de căldură și lumină.

Experiența „Influența aerului asupra arderii unei lumânări. Observând flacăra unei lumânări aprinse ”

CE FACEAU?	CE S-AU OBSERVAT?	CONCLUZII
Au adus o lumânare aprinsă pe ușa întredeschisă. 1. Puneți o lumânare pe podea. 2. Stăteați cu grijă pe un scaun lângă ușa întredeschisă, țineți o lumânare aprinsă în partea superioară a ușii.	1. Flacăra este deviată către cameră. 2. Flacăra este deviată spre coridor.	Aer cald deasupra curge afară din cameră, în timp ce dedesubt curentul rece este direcționat în ea.
3. Au răsturnat lumânarea astfel încât combustibilul să curgă pe fitil.	Lumânarea se va stinge	Flacăra nu a avut timp să încălzească combustibilul astfel încât să poată arde, așa cum se întâmplă în partea de sus, unde combustibilul intră în fitil într-o cantitate mică și este complet expus flăcării.

Experiența „Studierea fumului unei lumânări stinse”

Experiența „Reacție calitativă pentru detectarea produselor de ardere a lumânărilor”

CE FACEAU?	CE S-AU OBSERVAT?	CONCLUZII
1. Apa de var a fost turnată într-un pahar. Butucul de lumânare a fost plantat pe un fir, astfel încât să fie mai convenabil să îl coborâți într-un pahar.		Apa de var poate fi preparată după cum urmează: trebuie să luați puțină var, să o agitați în apă și să o strecurați prin hârtie absorbantă. Dacă soluția se dovedește a fi tulbure, trebuie să o strecoară din nou, astfel încât să fie complet transparentă.
2. A aprins un butuc de lumânare și l-a coborât cu grijă pe fundul unui pahar gol. Au scos tăierea, au aprins-o și au pus-o înapoi în borcan.	Cenușa arde o vreme și apoi se stinge. Lumânarea se arde imediat	Sticla conține gaz incolor și inodor care nu suportă arderea și împiedică arderea lumânării. Acesta este dioxidul de carbon - CO 2 ..
3. Adăugați apă de var într-un pahar.	Apa din pahar devine tulbure.	Când arde o lumânare, se formează dioxid de carbon. Dioxid de carbon face tulbure apa de var.

IV Consolidarea materialului studiat.

Sondaj frontal:

Enumerați secvența proceselor de ardere a lumânărilor.

Ce transformări de fază se observă în timpul arderii lumânărilor?

Care este materialul combustibil al unei lumânări?

Pentru ce este un fitil de bumbac?

Ce fenomen permite parafinei lichide să crească la o anumită înălțime?

Unde este cea mai fierbinte parte a flăcării?

De ce scade lungimea sfeșnicului?

De ce flacăra lumânării nu se stinge, deși arderea produce substanțe care nu susțin arderea?

De ce se stinge lumânarea când suflăm pe ea?

Ce condiții sunt necesare pentru arderea mai lungă și mai bună a unei lumânări?

Cum poți stinge o lumânare? Pe ce proprietăți se bazează aceste metode?

Acesta este răspuns de calitate pentru dioxid de carbon?

Profesor:

O examinare a structurii și arderii unei lumânări ilustrează convingător complexitatea celor mai banale obiecte de zi cu zi din jurul nostru, mărturisește cât de inseparabile sunt științele precum chimia și fizica. O lumânare este un obiect de studiu atât de interesant încât subiectul nu poate fi luat în considerare. epuizat.

În încheierea lecției noastre, vreau să vă doresc ca dvs., ca o lumânare, să radiați lumină și căldură celor din jurul vostru și să fiți frumoși, luminoși, necesari, ca flacăra lumânării despre care am vorbit astăzi.

V Teme.

1. Temă pentru cei care doresc să desfășoare activități de cercetare acasă:

Luați pentru experiență orice lucru care are fermoar. Deschideți și închideți fermoarul de mai multe ori. Amintiți-vă observațiile voastre. Frecați fermoarul cu o lumânare de parafină, de exemplu, pe un hanorac. (Nu uitați să cereți mamei voie permisiunea când ridicați puloverul pentru experiment.) S-a schimbat mișcarea fermoarului?

Răspundeți la întrebarea: „De ce frecați câteodată un fulger peste fermoare cu o lumânare?”

(Substanțele din care este fabricat sfeșnicul (stearină, parafină) sunt un bun lubrifiant care reduce fricțiunea între legăturile dispozitivului de fixare.)

2. Temă pentru cei care doresc să desfășoare activități de cercetare acasă.

Luați 3 lumânări de diferite compoziții, din parafină, ceară, stearină. Puteți cumpăra lumânări de la magazin sau vă puteți crea singuri. (Roagă-l pe mama sau pe tata să urmărească experiența cu tine.) Așteptați până la amurg, așezați lumânările una lângă alta și aprindeți-le. Completați tabelul în timp ce observați lumânările aprinse.

Referințe.

1. Faraday M .., History of a candle, M., Science, 1980.