Научно-практическая конференция 2022г. "Пожар с точки зрения химия"
проект

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ КАЛУЖСКОЙ ОБЛАСТИ

«ТАРУССКИЙ МНОГОПРОФИЛЬНЫЙ ТЕХНИКУМ»

НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ

Пожар с точки зрения химии.

Выполнил :                       Снедзе Жан

Преподаватель:               Петрова Л.И.

2022г.

г. Таруса

Содержание:

1. Введение.

1. Цель работы.
2. Задачи работы.
3. Практическая значимость работы.

2. Основная часть:

 Научная характеристика физико-химического процесса горения.

Практическая часть.

3. Заключительная часть.
4. Вывод.

5. Литература.

                                                                                  «Изучение природы огня и без химии

                                                                    предпринимать отнюдь невозможно».  М.В.Ломоносов  

Введение.

После 9 класса я серьезно стал задумываться над выбором своей будущей профессии. На мой взгляд, профессия пожарный — одна из самых нужных и значимых в мире. Профессия – с высоким фактором риска! Она не просто полезна обществу, людям, а жизненно необходима! Чтобы её освоить, необходимо обладать определённым состоянием души и складом характера.

К урокам химии в школе я относился спокойно. Но поступив  в техникум по специальности «Пожарная безопасность» я впервые услышал, что без знаний химических процессов горения, мне не стать высококвалифицированным специалистом.

Что такое горение, пожар, взрыв?

 Горением называется быстро протекающая химическая реакция, которая сопровождается выделением тепла и свечением (пламенем). Пламя – это светящиеся продукты горения. Выделившееся тепло раскаляет продукты горения, и они светятся.

Пожар – это неконтролируемый, быстропротекающий при высокой температуре химический процесс, сопровождающийся выделением большого количества теплоты, уничтожающий материальные ценности и создающий опасность для жизни человека.

Взрыв – это крайне быстрое химическое или физическое пре-вращение вещества, сопровождающееся выделением большого ко-личества газов, тепловой энергии и, как следствие, резким повыше-нием давления и возникновением ударной (взрывной) волны, что приводит в итоге к пожарам, разрушениям и травмам людей.

Прочитав определения  сразу понимаешь что знания по химии необходимы и важны.

1.1 Цель работы:  изучение  процесса– горения.

1.2 Задачи работы:

 а) исследование самовоспламенения веществ ;

б) научная характеристика физико-химического процесса горения.

1.3 Практическая значимость работы: использование на уроках, классных часах, внеклассной работе – предметных декадниках, элективных курсах, кружковой работе.

2. Основная часть.

Научная характеристика физико-химического процесса горения

  Горение - это химическая реакция окисления, сопровождающаяся выделением большого количества тепла и свечением.

   Горение сопровождается  и физическими, и химическими явлениями: выделение и передача теплоты, химическая реакция окисления, выделение продуктов сгорания и распределение их в окружающей среде и т.д.

Стадии горения:

1. Испарение, газификация вещества.

2. Разложение вещества.

3. Окисление вещества.

   Твердые вещества в ходе горения переходят в жидкие и газообразные. Изменение агрегатного состояния наблюдается при горении серы, каучука, твердых нефтепродуктов, смол и других веществ.

   Скорость сгорания твердых веществ во многом зависит от химического состава, площади поверхности и влажности. Высокую скорость сгорания

 имеют твердые вещества, содержащие большое количество кислорода, - целлулоид, порох. Чем больше площадь поверхности твердого вещества, тем больше  скорость его сгорания. Так, доски всегда сгорают медленнее, чем стружки из этих досок. В производственных и складских помещениях могут произойти взрывы мучной, угольной, сахарной и древесной пыли, находящейся в определенной смеси с воздухом. С увеличением влажности твердых веществ скорость сгорания уменьшается, так как большое количество теплоты, необходимое для горения, идет на испарение воды. При горении легковоспламеняющихся жидкостей горит не сама жидкость, а ее пары, поэтому быстрее сгорают те жидкости, которые легче испаряются. Чем ниже температура вспышки горящей жидкости, тем выше скорость сгорания. Вот почему скорость сгорания бензина при  прочих равных условиях значительно больше скорости сгорания мазута.

  Дым – это смесь газообразных и твердых продуктов сгорания.

Компоненты дыма обладают токсичностью, то есть вредными для организма человека свойствами: угарный газ, оксид фосфора, формальдегид, оксиды азота, сероводород, хлороводород, фосген, пары синильной кислоты и др.

   Большая концентрация продуктов горения в составе дыма понижает процентное содержание кислорода. При содержании кислорода в воздухе 14-16% наступает кислородное голодание, 9%-ное содержание кислорода опасно для жизни.

   Вода, обладая высокой теплоемкостью, может интенсивно поглощать теплоту, выделяющуюся при  горении. Способность воды гасить пламя усиливается еще тем, что, превращаясь при нагревании в пар, вода разбавляет реагирующие при горении вещества.

   Итак, огонь – это такое явление природы, которое можно наблюдать зрительно и ощущать, потому что тепло распространяется в окружающей среде.

   Сущность процесса горения долгое время оставалась загадкой природы. Только лишь два века назад наконец удалось проникнуть в тайны горения. И сделала это всемогущая химия. До этого ошибочно думали, что всякое горючее вещество содержит в себе «особую огненную материю», некую мифическую субстанцию – флогистон, которая при горении выделяется из вещества и поглощается воздухом. Таким образом, горение считали реакцией разложения.

   На самом деле огонь – это признак такого процесса, в ходе которого горящие вещества взаимодействуют с кислородом с выделением большого количества тепла и света. Этот химический процесс и называется горением.

Практическая работа

Горение может начаться самопроизвольно в результате самовоспламенения В большинстве случаев горение происходит в результате окисления вещества, способного к горению (горючего), некоторым окислителем (кислородом воздуха , хлором, закисью азота и т.д.). При этом в процессе участвуют два основных компонента – горючее и окислитель.

   Опыт 1. Окисление глицерина перманганатом калия.

   На асбестовую сетку насыпаем кристаллы перманганата калия. Капаем из пипетки на горку кристаллов несколько капель глицерина. Через несколько секунд появляется дымок и глицерин загорается:

   2C3H5(OH)3 + 14 KMnO4= 6CO2 + 7MnO2+ 7K2MnO4 +8H2O

   Опыт 2. Окисление этилового спирта смесью перманганата калия и серной кислоты.

   Перемешав стеклянной палочкой смесь кристаллического перманганата калия и концентрированной серной кислоты, капнем 1-2 капли этилового спирта. Смесь загорится:

   5 C2H5OH + 12KMnO4 +18H2SO4= 10CO2 + 6K2SO4+ 12MnSO4  +33H2O

   Опыт 4. Окисление ацетона смесью перманганата калия и серной кислоты.

   2KMnO4 + H2SO4 = Mn2O7 + K2SO4 + H2O

   СН3СО СН3 +4О2 = 3H2O + 3CO2

: 

   Получение фейерверков:   

   Опыт. Звездный дождь (огненный фонтан, железный дождь).

   Смесь равных объемов перманганата калия, угольного порошка (активированного угля, древесного угля) и восстановленного железа помещают в тигель, который устанавливают в кольце или лапке штатива. Смесь нагревают. Через некоторое время начинается реакция и смесь выбрасывается в виде множества искр, производящих впечатление огненного дождя:

   2KMnO4 =K2MnO4+MnO2 +O2

   C+O2=CO2

   3Fe+2O2=Fe3O4

Заключительная часть

   Люди изучили природу огня, научились им  управлять. Он не кажется им страшным, ведь он служит человеку. И когда отрывается от Земли ракета, уходя в космос, за ней движется гигантский огненный столб – зрелище, которое наполнило бы сердца древних мистическим ужасом. Наши сердца наполняются гордостью за человека, которому подвластны силы природы.

Литература:

1. Книга для чтения по неорганической химии: в 2 ч. /Сост. В.А.Крицман.- М.: Просвещение, 1993.
2. Р.В.Букреева, Т.А.Быканова. Внеклассная  работа по химии. Воронеж, 1996.
3. Т.А.Быканова. Методические указания к проведению опытов по химии, Воронеж, 1986.
4. Ю.Н.Кукушкин. Химия вокруг нас. М. «Высшая школа», 1992.
5. http://eor.ru/eor