Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Tổ chức dạy học chuyên đề Hóa học trong việc phòng chống cháy, nổ theo định hướng giáo dục STEM nhằm phát triển tối đa các phẩm chất và năng lực của học sinh

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:55

Thêm vào BST

Báo xấu

12
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích nghiên cứu nhằm dạy học STEM hóa học trong việc phòng chống cháy, nổ góp phần thay đổi phương pháp giảng dạy, góp phần thay đổi cách đánh giá học sinh, góp phần thay đổi cách tiếp cận tri thức khoa học nhằm phát triển các phẩm chất và năng lực người học, hình thành kỹ năng để giải quyết các vấn đề trong cuộc sống.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Tổ chức dạy học chuyên đề Hóa học trong việc phòng chống cháy, nổ theo định hướng giáo dục STEM nhằm phát triển tối đa các phẩm chất và năng lực của học sinh

SỞ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO NGHỆ AN TRƯỜNG THPT NGUYỄN XUÂN ÔN ------ *** ------- SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐỀ TÀI: TỔ CHỨC DẠY HỌC CHUYÊN ĐỀ HÓA HỌC TRONG VIỆC PHÒNG CHỐNG CHÁY, NỔ THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM NHẰM PHÁT TRIỂN TỐI ĐA CÁC PHẨM CHẤT VÀ NĂNG LỰC CỦA HỌC SINH. MÔN: HÓA HỌC TÁC GIẢ: ĐẬU TRỌNG SƠN TỔ: TỰ NHIÊN NĂM THỰC HIỆN: 2023 ĐIỆN THOẠI: 0915235738 \
MỤC LỤC. CÁC MỤC Trang PHẦN I. ĐẶT VẤN ĐỀ. 1 I. Lý do chọn đề tài. 1 II. Mục đích nghiên cứu, đối tượng nghiên cứu, phạm vi nghiên 2 cứu. PHẦN II. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU. 3 I. Cơ sở lý luận và cơ sở thực tiễn. 3 II. Vai trò, vị trí của chuyên đề Hóa học trong việc phòng chống 4 cháy, nổ III. Trang bị kiến thức nền theo định hướng giáo dục stem. 4 1. Tìm hiểu kiến thức nền cho dự án stem mặt nạ phòng độc qua bài: 4 Sơ lược về phản ứng cháy và nổ. 2. Tìm hiểu kiến thức nền cho dự án stem chế tạo bình chữa cháy mini 6 qua bài: Điểm chớp cháy, nhiệt độ tự bốc cháy và nhiệt độ cháy. 3. Tìm hiểu kiến thức nền về nguyên tắc chữa cháy qua bài: Hóa học về 9 phản ứng cháy, nổ. IV. Chế tạo bình chữa cháy mini từ nguyên liệu và hóa chất thân 12 thiện. 1. Tìm hiểu về cấu tạo, đặc điểm các loại bình chữa cháy thông dụng 12 hiện nay. 2. Tìm hiểu về tác hại của cháy, nổ. 17 3. Chế tạo bình chữa cháy mini từ nguyên liệu và hóa chất thân thiện. 18 V. Tổ chức trải nghiệm hoạt động chữa cháy khi có đám cháy xẩy 24 ra. 1. Đánh giá sự hiểu biết kiến thức về phòng chống cháy, nổ của học 24 sinh. 2. Tìm hiểu về các loại đám cháy phổ biến hiện nay. 29 3. Trải nghiệm các kỹ năng chữa cháy cơ bản của học sinh thông qua 29 hướng dẫn của giáo viên và cảnh sát PCCC. VI. Chế tạo mặt nạ phòng độc từ nguyên liệu đơn giản. 30 1. Tìm hiểu các khí độc có thể sinh ra khi có đám cháy. 30 2. Tác dụng của mặt nạ phòng độc. 31 3. Chế tạo mặt nạ phòng độc từ nguyên liệu dễ tìm, thân thiện, đơn 31 giản. VII. Tổ chức trải nghiệm kỹ năng thoát hiểm an toàn khi xẩy ra 35 đám cháy lớn.
1. Tìm hiểu về kỹ năng thoát hiểm an toàn của học sinh. 35 2. Khảo sát sự hiểu biết của học sinh về kỹ năng thoát hiểm an toàn. 37 3. Một số hình ảnh trải nghiệm các kỹ năng thoát hiểm an toàn của học 39 sinh thông qua hướng dẫn của giáo viên. VIII. Khảo sát tính cấp thiết và tính khả thi của đề tài. 40 1. Mục đích khảo sát. 40 2. Thời điểm khảo sát. 40 3. Nội dung và phương pháp khảo sát. 40 4. Đối tượng khảo sát. 44 5. Kết quả khảo sát. 44 IX. Thực nghiệm sư phạm. 45 1. Mục đích. 45 2. Tổ chức thực nghiệm sư phạm. 45 3. Kết quả thực nghiệm sư phạm. 46 PHẦN 3. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. 48
CÁC KÝ HIỆU ĐƯỢC VIẾT TẮT TRONG SÁNG KIẾN. 1. HS: Học sinh. 2. GV: Giáo viên. 3. PCCC: Phòng cháy chữa cháy. 4. BGD&ĐT: Bộ giáo dục và đào tạo. 5. GDPT: Giáo dục phổ thông. 6. THPT: Trung học phổ thông. 7. SGK: Sách giáo khoa. 8. GDTrH: Giáo dục trung học.
PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ I. Lý do chọn đề tài. Chương trình giáo dục phổ thông tổng thể 2018 ra đời đổi mới mạnh mẽ nội dung, chương trình, đổi mới phương pháp dạy và học. Chuyển đổi căn bản toàn bộ nền giáo dục chủ yếu từ trang bị kiến thức sang phát triển phẩm chất và năng lực người học, biết vận dụng tri thức vào giải quyết những vấn đề của thực tiễn. Đối với môn Hóa học là môn học thuộc khoa học tự nhiên, được học sinh lựa chọn để định hướng nghề nghiệp, phù hợp với sở thích và năng lực của cá nhân. Hóa học có mối quan hệ chặt chẽ, là cầu nối để kết nối các môn học khác như Toán học, Lý học, Sinh học, Công nghệ và Tin học để thúc đẩy quá trình dạy học theo định hướng stem, một trong các phương pháp giáo dục được nhiều nước có nền giáo dục phát triển trên thế giới hết sức quan tâm. Giáo dục theo định hướng STEM là một trong những hình thức của hoạt động trải nghiệm sáng tạo có hiệu quả cao trong giáo dục, góp phần đào tạo đội ngũ nhân lực chất lượng cao để đáp ứng yêu cầu phát triển của đất nước. Với môn Hóa học có rất nhiều bài học có thể được triển khai dạy học theo định hướng stem, đặc biệt là môn Hóa học lớp 10 trong đó có các nội dung của chuyên đề học tập. Nổi bật là chuyên đề Hóa học trong việc phòng chống cháy nổ. Từ xa xưa, cha ông ta đã sắp xếp thứ tự "Thủy, Hỏa, Thiên tai, Đạo tặc", như vậy là Hỏa (cháy nổ) được xếp hàng thứ hai sau Thủy (lũ lụt) và được xếp trên Thiên tai và Đạo tặc. Điều đó cho thấy cháy, nổ và ý thức phòng chống cháy nổ từ xa xưa đã được cha ông ta hết sức coi trọng. Chỉ cần một chút bất cẩn, sơ xảy, thiếu ý thức phòng cháy chữa cháy là tai họa có thể ập đến bất kỳ lúc nào và ở bất cứ đâu, thậm chí dẫn đến những hậu quả hết sức khôn lường. Vì vậy có thể nói Hóa học trong việc phòng chống cháy, nổ là một chủ đề rất cần thiết, cấp bách để đưa vào trang bị cho học sinh. Tuy nhiên đây là một chủ đề hoàn toàn mới, rộng về kiến thức, khó về thực hành, đặc biệt những nơi cơ sở vật chất, trang thiết bị dạy học còn thiếu thốn, lần đầu tiên được đưa vào trang bị cho học sinh THPT. Cho nên sẽ gặp một số khó khăn nhất định khi triển khai các nội dung liên quan. Vì vậy chúng ta cần sử dụng phương pháp học tập thật hợp lý để biến chủ đề này thành chủ đề gắn lý thuyết với thực tiễn mới là vẫn đề tôi cần quan tâm. Có một thực tế rằng, hiện tại không chỉ học sinh hiểu biết còn hạn chế về phòng chống cháy, nổ mà kể cả người lớn cũng chưa hiểu hết về vấn đề này. Hoặc hiểu chưa đúng về cháy nổ, cách thoát hiểm khi xẩy ra cháy nổ, nguyên tắc dập tắt các đám cháy, cấu tạo bình chữa cháy thông dụng hiên nay…Vì những vấn đề cấp bách như trên nên trong quá trình dạy học tôi luôn trăn trở làm sao để có một tiết dạy thực sự mang đến cho học sinh học tập sôi nổi, hiệu quả, hứng thú, biết kết nối tri thức với cuộc sống hàng ngày, hình thành các năng lực cũng như các phẩm chất tốt nhất. Vì vậy tôi quyết định lựa chọn đề tài: 1
TỔ CHỨC DẠY HỌC CHUYÊN ĐỀ HÓA HỌC TRONG VIỆC PHÒNG CHỐNG CHÁY, NỔ THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM NHẰM PHÁT TRIỂN TỐI ĐA CÁC PHẨM CHẤT VÀ NĂNG LỰC CỦA HỌC SINH. II. Mục đích nghiên cứu, đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu. 1. Mục đích nghiên cứu: Dạy học stem hóa học trong việc phòng chống cháy, nổ góp phần thay đổi phương pháp giảng dạy, góp phần thay đổi cách đánh giá học sinh, góp phần thay đổi cách tiếp cận tri thức khoa học nhằm phát triển các phẩm chất và năng lực người học, hình thành kỹ năng để giải quyết các vấn đề trong cuộc sống. 2. Đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu: Học sinh lớp 10 có lựa chọn chuyên đề học tập hóa học trong việc phòng chống cháy, nổ. 2
PHẦN II: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU I. Cơ sở lý luận và cơ sở thực tiễn. 1. Cơ sở lý luận. Thuật ngữ stem được hiểu như một tổ hợp đa lĩnh vực gồm khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học. Dạy học theo hướng trải nghiệm stem là hình thành kỹ năng, năng lực, phẩm chất và trải nghiệm thực hành để tạo ra sản phẩm phục vụ cho đời sống và sản xuất. Vai trò của dạy học stem sẽ khơi gợi niềm đam mê nghiên cứu khoa học, trải nghiệm thực tiễn, tạo hứng thú học tập cho học sinh. Qua đó, các em dễ dàng tiếp thu kiến thức mới, tích cực vận dụng lý thuyết vào thực tiễn thể hiện đúng tinh thần học đi đôi với hành, học gắn liền với thực tiễn và phát huy tối đa các năng lực học tập tích cực như: tư duy phản biện, làm việc nhóm, khả năng phân tích, tổng hợp, trải nghiệm cuộc sống cũng như các phẩm chất phù hợp với mục tiêu, yêu cầu của chương trình giáo dục phổ thông mới 2018. 2. Cơ sở thực tiễn. Thực tế là hiện nay ở các nhà trường học sinh rất được ít khi được học tập theo hướng giáo dục stem. Có nhiều nguyên nhân trong đó có ngại đổi mới về phương pháp giảng dạy của giáo viên, có thể là do cơ sở vật chất chưa đảm bảo cho hoạt động dạy học theo hướng đó. Trong khi đó môn Hoá học là môn học có sự kết hợp chặt chẽ giữa lý thuyết và thực nghiệm, là cầu nối các ngành khoa học tự nhiên khác như Vật lý, Sinh học, Công nghệ và gắn với nhiều hoạt động thực tiễn. Vì thế việc dạy học môn Hoá học theo định hướng giáo dục STEM là nhiệm vụ thiết thực và quan trọng nhằm đạt hiệu cao hơn trong dạy học. Từ đó, các em sẽ thấy tự tin khi tham gia hoạt động trong học tập và ngày càng say mê môn học, điều đó chắc chắn sẽ nâng cao hiệu quả học tập và rèn luyện, biến kiến thức đã học vào giải quyết những vẫn đề trong cuộc sống. Vì vậy giáo viên và nhà trường cần chú trọng, tăng cường việc tổ chức học tập trải nghiệm, sáng tạo cho học sinh nói chung và dạy học chủ đề môn hoá học theo định hướng giáo dục STEM nhằm phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh nói riêng để các em được khẳng định chính mình và được phát triển tối đa khả năng của bản thân. Đặc biệt tình hình hiện nay học sinh hiểu rất hạn chế về công tác phòng chống cháy nổ, rất nhiều học sinh chỉ học theo kiểu hàn lâm, ít ứng dụng kiến thức vào giải quyết vấn đề trong cuộc sống, ít tìm tòi nghiên cứu khoa học. Trong lúc đó công tác phòng chống cháy nổ lại rất cấp thiết trong cuộc sống hàng ngày. Vì vậy dạy học chuyên đề hóa học trong việc phòng chống cháy nổ theo định hướng giáo dục stem là việc làm rất cần thiết trong bối cảnh hiện nay. II. Vai trò, vị trí của chuyên đề hóa học trong việc phòng chống cháy, nổ. Có thể nói chuyên đề hóa học trong việc phòng chống cháy nổ có vai trò, vị trí quan trọng trong cuộc sống. Nó thuộc nhóm chuyên đề giới thiệu một số ngành nghề liên quan đến hóa học trong cuộc sống đời thường. 3
Theo phân phối chương trình đã được xây dựng và thống nhất của tổ chuyên môn, ngay từ đầu năm học đã xác định thời lượng 10 tiết trang bị kiến thức nền, 4 tiết để học sinh được trải nghiệm với 3 nội dung quan trọng, phần nào giúp học sinh giải quyết được một số vấn đề trong thực tiễn như nguyên nhân cháy nổ, các loại phản ứng cháy nổ, hậu quả của cháy nổ, cách phòng chống cháy nổ, cách thoát hiểm an toàn khi xẩy ra cháy nổ, cách dập tắt các đám cháy. III. Trang bị kiến thức nền theo định hướng giáo dục stem. 1. Tìm hiểu kiến thức nền cho dự án stem mặt nạ phòng độc qua bài: Sơ lược về phản ứng cháy và nổ. Kiến thức liên quan đến dự án stem mặt nạ phòng độc gồm: + Phản ứng cháy, phản ứng nổ. + Các sản phẩm sinh ra trong quá trình cháy, nổ. + Mức độ độc hại các sản phẩm đó. 1.1. Tìm hiểu về phản ứng cháy, nổ. Giáo viên cho học sinh xem video về cháy nổ xẩy ra trên địa bàn tỉnh nghệ an, qua đó Giáo viên đặt các vẫn đề liên qua đến cháy nổ. Cháy nổ gây thiệt hại về tài sản cũng như tính mạng con người để lại hậu quả và gánh nặng cho xã hội. Với hậu quả to lớn của cháy nổ, hỏa hoạn, việc phòng và chống luôn được đặt ra hàng đầu, cần có nhiều biện pháp giúp ngăn ngừa cháy nổ, làm giảm thiệt hại tối thiểu nếu có xảy ra cháy lớn. Vậy chúng ta cần có kiến thức và kỹ năng cơ bản để phòng và chống cháy nổ trong cuộc sống hiện nay. Vậy phản ứng cháy là gì? Khái niệm: Phản ứng cháy là phản ứng oxi hóa – khử giữa chất cháy và chất oxi hóa, có tỏa nhiệt và phát sáng. Đặc điểm của phản ứng cháy: Có phản ứng hóa học xảy ra, có tỏa nhiệt, có phát sáng. Điều kiện cần và đủ để phản ứng cháy xảy ra: + Điều kiện cần: Chất cháy, chất oxi hóa và nguồn nhiệt. + Điều kiện đủ: Nồng độ oxygen đủ lớn; nguồn nhiệt phải đạt tới giới hạn bắt cháy của chất cháy; thời gian tiếp xúc của 3 điều kiện cần đủ lâu để xuất hiện sự cháy. Vậy từ đó rút ra điều kiện để xẩy ra phản ứng cháy là dựa vào mô hình tam giác cháy. 4
Phản ứng nổ là gì? Khái niệm: Phản ứng nổ là phản ứng xảy ra với tốc độ rất lớn kèm theo sự tăng thể tích đột ngột và tỏa lượng nhiệt lớn. Đặc điểm của phản ứng nổ: (1) Tốc độ phản ứng nhanh. (2) Tỏa nhiều nhiệt. (3) Tạo áp suất cao. Phân loại: Căn cứ vào tính chất nổ, phản ứng nổ được chia thành 2 loại chính: nổ vật lí, nổ hóa học. Nổ vật lý là nổ không gây ra phản ứng như nổ bóng bay, nổ lốp xe, nổ nồi hơi… Nổ hóa học là nổ có xẩy ra phản ứng như nổ bom, mìn… 1.2. Những sản phẩm thường sinh ra trong phản ứng cháy nổ và mức độ độc hại các sản phẩm đó. Dưới đây là một số chất thường được sinh ra khi xẩy ra cháy, nổ và tác hại của các chất đó gây ảnh hưởng trực tiếp và gián tiếp đến con người và thiên nhiên. Đối với CO2: Không khí chứa nhiều CO2 sẽ gián tiếp gây thiếu oxygen cho quá trình hô hấp, gây hôn mê, bại não. CO2 là nguyên nhân chính làm tăng hiệu ứng nhà kính, gây hiện tượng nóng lên toàn cầu. Đối với CO: Có khả năng kết hợp với hemoglobin trong hồng cầu, làm giảm khả năng vận chuyển oxygen. Khi bị ngộ độc CO ở mức độ nhẹ, các nạn nhân sẽ gặp những triệu chứng như đau đầu, chóng mặt; khi tiếp xúc với lượng CO lớn hơn có thể bị ảnh hưởng dây thần kinh trung ương lẫn tim mạch, từ đó có nguy cơ mất đi tính mạng. Khi đi vào cơ thể người, khí CO kết hợp cùng hemoglobin trong máu tạo thành chất cacboxy hemoglobin (HbCO). Đây là loại chất có thể ngăn chặn quá 5
trình giải phóng oxygen trong tế bào, từ đó làm giảm quá trình vận chuyển oxygen trong máu, khiến cơ thể thiếu oxygen cần thiết. Với nồng độ 0,01% khí CO thì biểu hiện này sẽ đến nhanh hơn chỉ trong 2 – 3h tiếp xúc liên tục. Ở mức cao hơn là 0,08% thì nạn nhân có thể gặp các biểu hiện như buồn nôn, chóng mặt, co giật trong vòng 45 phút tiếp xúc. Với nồng độ CO là 0,32%, nạn nhân có thể bị tử vong chỉ từ 30 phút tiếp xúc. Mức độ nặng hơn là 1,28% CO, nạn nhân bất tỉnh trong 2 – 3 hơi thở, tử vong chỉ sau 3 phút. Đối với SO2: Ở nồng độ thấp có thể gây co thắt phế quản, ở nồng độ cao gây viêm niêm mạc đường hô hấp, ảnh hưởng đến chức năng của phổi. Đối với NO2: Nếu hít thở không khí chứa nhiều NO2 gây tổn thương niêm mạc phổi, ảnh hưởng đến chức năng của phổi, mắt, mũi, họng. Ngoài ra trong một số đám cháy khác, chúng còn sản sinh ra khí HCN, photgen cực độc với cơ thể con người. Đối với khói, bụi mịn: Khói, bụi mịn khi xâm nhập vào phổi gây các bệnh về hô hấp. Bên cạnh đó, khói, bụi mịn có thể gây ra các bệnh ở mắt, da, tim mạch… Bụi mịn là một trong các tác nhân gây ung thư. Hầu hết những sự cố cháy, nổ đều gây ô nhiễm môi trường do các chất độc hại 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. Đó cũng là cơ sở để nhân viên cứu hỏa cần phải sử dụng đồ bảo hộ chuyên dụng khi xẩy ra hỏa hoạn, hạn chế các khí và bụi mịn nói trên xâm nhập vào cơ thể. Trên cơ sở mức độ độc hại của các khí và bụi mịn được sinh ra trong quá trình cháy nổ, giáo viên yêu cầu học sinh lên ý tưởng dự án làm mặt nạ phòng độc theo sự phân công. 2. Tìm hiểu kiến thức nền cho dự án stem chế tạo bình chữa cháy mini qua bài: Điểm chớp cháy, nhiệt độ tự bốc cháy và nhiệt độ cháy. Chúng ta hoàn toàn có thể hạn chế, kiểm soát được vấn đề hoả hoạn và có cách ứng phó thích hợp khi xảy ra cháy nổ nếu có những hiểu biết nhất định về các thông số đánh giá khả năng gây cháy của nhiên liệu, vật liệu cũng như phân tích được dấu hiệu để nhận biết về những nguy cơ và cách giảm nguy cơ nổ. 2.1. Hiểu được định nghĩa điểm chớp cháy, nhiệt độ tự bốc cháy và nhiệt độ cháy để đánh giá khả năng dễ bắt cháy, nhiệt sinh ra cao hay không đối với từng loại vật liệu Điểm chớp cháy là nhiệt độ thấp nhất mà một chất lỏng hoặc vật liệu đủ để bốc cháy khi tiếp xúc nguồn lửa. Nhiệt độ tự bốc cháy là nhiệt độ thấp nhất mà tại đó, chất cháy tự cháy mà không cần tiếp xúc với nguồn lửa tại điều kiện áp suất khí quyển. 6
2.2. Biết được một số nguồn nhiệt, một số nguồn phát sinh chất cháy, một số nguồn phát sinh chất oxi hóa. NGUỒN PHÁT SINH NHIỆT. - Vứt que diêm đang cháy, tàn lửa vào chất gây cháy. - Bật lửa nơi có chất dễ cháy như xăng, dầu, gas, khí thiên nhiên... Nguồn lửa - Thắp hương, đốt vàng mã gần chất dễ cháy. - Hàn cắt kim loại để bắn tia lửa điện vào vật liệu dễ cháy. - Tia sét trúng vào chất cháy. Bức xạ nhiệt Ánh nắng mặt trời hội tủ đủ nhiệt. Ma sát tĩnh điện Các vật thể chất cháy cọ xát vào nhau. Đun bếp Trong quá trình đun để lửa bắt cháy với chất dễ cháy. - Sử dụng bàn là, bếp điện, máy sấy… nhưng quên tắt thiết bị. Thiết bị điện - Sử dụng điện quá tải dẫn đến gây chập cháy. NGUỒN PHÁT SINH CHẤT CHÁY - Rò rỉ nhiên liệu từ các đường ống dẫn khí, rò rỉ khí gas từ bình gas. Nhiên liệu - Chiết, vận chuyển xăng dầu trái phép. - Tích trữ trái phép các chất dễ cháy nổ trong nhà như xăng, dầu, cồn… Vật liệu, hóa chất Sắp xếp hàng hóa, vật dụng dễ cháy gần nguồn nhiệt. NGUỒN PHÁT SINH CHẤT OXI HÓA Hóa chất, thuốc - Để rơi vãi các chất oxi hóa vào chất dễ cháy. nổ. - Thuốc nổ, thuốc pháo có chứa các chất oxi hóa. 2.3. Biết được một số cách giảm thiểu nguy cơ cháy, nổ. Để đề phòng, giảm thiểu nguy cơ gây cháy, nổ cần kiểm soát chặt chẽ các nguồn nhiệt, chất cháy, chất oxi hoá, cũng như cần chuẩn bị sẵn sàng các phương tiện, nhân lực và không gian để phòng bị khi xảy ra sự cố cháy, nổ. KIỂM SOÁT NGUỒN PHÁT SINH NHIỆT - Tẩm que diêm, tàn thuốc trước khí vứt vào thùng rác, đổ nước vào khu vực lửa trại trước khi kết thúc cuộc trải nghiệm. - Không bật lửa ở nơi có chứa chất dễ cháy như xăng, dầu, khí Nguồn lửa gas. - Không thắp hương, đốt vàng mã gần chất dễ cháy. - Che chắn cẩn thận khi hàn, cắt kim loại. - Để các vật dụng dễ bắt lửa ra xa nơi thắp đèn, đốt vàng mã… 7
Nơi bảo quản, tích trữ nguyên vật liệu dễ cháy phải thông Bức xạ nhiệt thoáng, tránh tiếp xúc với nguồn nhiệt mặt trời. Sắp xếp các chất dễ cháy đúng quy định, đảm bảo cách điện, Ma sát tĩnh điện cách nhiệt, chống va đập cọ xát. Cần phải thực sự tập trung trong nấu nướng để tránh thiết bị Đun bếp quá nóng gây cháy. Hệ thống điện trong nhà phải an toàn và dùng đúng công suất, Thiết bị điện không dùng quá tải. KIỂM SOÁT NGUỒN PHÁT SINH CHẤT CHÁY - Khóa bình gas sau khi sử dụng. Nhiên liệu - Không sang chiết bình gas trái phép. - Không tích trữ nhiều xăng dầu, cồn đốt trong nhà. Vật liệu, hóa chất Sắp xếp hàng hóa, vật dụng dễ cháy gần nguồn nhiệt. KIỂM SOÁT NGUỒN PHÁT SINH CHẤT OXI HÓA Không tàng trữ, vận chuyển, sản xuất thuốc nổ, thuốc pháo có chứa các chất oxi hóa. Hóa chất, Cách ly chất cháy và chất oxi hóa khi chưa cần sử dụng và thuốc nổ phải cách xa nguồn nhiệt. Nếu trong trường hợp xảy ra hoả hoạn, cần bình tĩnh để xử lý kịp thời và đúng quy trình, tuân theo các bước được hướng dẫn trong tiêu lệnh chữa cháy để hạn chế tối đa những thiệt hại gây ra. 8
Các bước hướng dẫn trong tiêu lệnh chữa cháy. Bước 1: Báo động, hô hoán cho mọi người biết có đám cháy. Bước 2: Cắt điện khu vực xảy ra cháy. Bước 3: Sử dụng các phương tiện để dập cháy. Bước 4: Gọi điện thoại báo cháy cho lực lượng Cảnh sát phòng cháy, chữa cháy và cứu nạn, cứu hộ theo số 114. 3. Tìm hiểu kiến thức nền về nguyên tắc chữa cháy qua bài: Hóa học về phản ứng cháy, nổ. 3.1. Hiểu được đám cháy nào thì dùng nước để dập tắt. Đám cháy nào không dùng nước để dập tắt. Trong một số trường hợp không được dùng nước để chữa cháy (cháy xăng, dầu, kim loại...). Xăng, dầu không tan trong nước và nhẹ hơn nước nên nổi lên trên bề mặt nước khiến cho đám cháy xăng dầu càng lan rộng hơn, gây hậu quả nghiêm trọng. Một số kim loại như sodium, potassium… là những kim loại phản ứng với nước nên không thể dùng nước để dập tắt những đám cháy này 3.2. Đám cháy nào dùng CO2 để dập tắt, đám cháy nào không dùng CO2 để dập tắt. Vì sao một số trường hợp không được dùng nước để chữa cháy mà lại phải dùng cát, CO2… Đám cháy có mặt các kim loại hoạt động mạnh thì không sử dụng nước, CO2, cát (thành phần chính là SiO2), bọt chữa cháy (hỗn hợp không khí, nước và chất hoạt động bề mặt để dập tắt các đám cháy. 3.3. Nguyên tắc chữa cháy. Nêu được nguyên tắc chữa cháy dựa vào các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng hóa học. Khi xác định được những yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng cháy sẽ đề xuất được các biện pháp phù hợp để dập tắt đám cháy. Việc xác định chất cháy giúp phân loại đám cháy, từ đó có thể lựa chọn chất chữa cháy thích hợp để dập tắt đám cháy. Hiểu được ký hiệu các đám cháy theo bảng sau (theo TCVN 4878:2009) 9
Loại đám cháy Chất cháy Đám cháy các chất rắn (thông thường là các chất hữu Loại A cơ) khi cháy thường kèm theo sự tạo ra than hồng. Loại B Đám cháy các chất lỏng và chất rắn hoá lỏng. Loại C Đám cháy các chất khí. Loại D Đám cháy các kim loại. Đám cháy dầu và mỡ của động vật hay thực vật Loại F trong. các thiết bị nấu nướng. Một số chất chữa cháy thông dụng hiện nay. Chất chữa cháy Tác dụng – Lưu ý khi sử dụng - Phun trực tiếp lên đám cháy, làm giảm nhiệt độ xuống dưới nhiệt độ cháy, làm loãng khí cháy. - Dùng trong các đám cháy là chất rắn như gỗ (điển hình là cháy rừng, cháy nhà), nhựa trong các nhà xưởng sản xuất... và một số khí cháy. Dạng lỏng nước - Không dùng cho đám cháy loại B, E (vì xăng dầù, mỡ nhẹ hơn nước nổi lên trên bốc cháy mạnh hơn). - Tuyệt đối không sử dụng nước để chữa cháy các thiết bị điện khi chưa tắt nguồn điện, kim loại và hợp chất hoạt động hoá học mạnh như Na, K, Ca, đất đèn, đám cháy xăng, dầu... - Làm giảm nồng độ oxygen dưới 14%, ngăn chặn và dập tắt đám cháy loại A, B, C, E. - Khi phun không được để dính lên người hoặc phun lên người vì sẽ làm bỏng lạnh, gây nguy hiểm cho sức Dạng khí nén: Carbon khoẻ con người. dioxide (CO2) - Không dùng cho đám cháy kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm… vì chúng phản ứng được với CO2. - Không dùng cho các đám cháy kim loại, kiềm thổ, than cốc... đám cháy có nhiệt độ trên 1000 °C, đám cháy điện có hiệu điện thế > 380 kV. - Ngăn không cho oxygen tiếp xúc với đám cháy. Dạng bọt (Foam gồm - Áp dụng cho đám cháy loại A, B, C, F. không khí, nước và - Không dùng cho các đám cháy thiết bị có điện, các chất hoạt động bề kim loại có hoạt động mạnh và đám cháy có nhiệt độ mặt) trên 1700 °C. - Cách li và làm loãng nồng độ oxygen tiếp xúc với đám cháy. Dạng bột khô - Áp dụng cho loại đám cháy phụ thuộc vào kí hiệu (NaHCO3) ghi trên bình: + Bình chữa cháy bột ABC: phù hợp chữa cháy cho cả chất rắn, chất lỏng và chất khí (gỗ, giấy, một số chất 10
dẻo, cỏ khô, rơm và sợi, nhiên liệu xăng dầu, sơn, vecni và rượu). + Bình chữa cháy bột BC: nhiên liệu xăng dầu, sơn, vecni và rượu. - Không nên sử dụng bình bột chữa cháy phun lên đám cháy là đồ điện tử vì sẽ làm hư hại các vi mạch điện tử. - Không dùng cho đám cháy kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm… 3.4. Một sô câu hỏi vận dụng về nguyên tắc chữa cháy. Câu hỏi 1. Nêu những yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng cháy từ đó hãy nêu một số biện pháp dập tắt đám cháy? Câu hỏi 2. Vì sao trong một số trường hợp không dùng được nước để dập để chữa cháy như xăng, dầu? Câu hỏi 3. Hãy kể tên mội số chất có thể sử dụng để dập tắt đám cháy khi xảy ra hoả hoạn ở a) xưởng gỗ. b) trạm xăng, dầu. Câu hỏi 4. Trong một đám cháy do xăng, dầu, người ta có thể dùng một chiếc chăn thấm ướt hoặc cát để đập tắt đám cháy. Giải thích tại sao có thể làm như vậy? Câu hỏi 5. Giải thích tại sao đám cháy có mặt các kim loại hoạt động mạnh như kim loại kiềm, kiềm thổ và nhôm không sử dụng được nước, CO 2, cát (thành phần chính là khí SiO2), bọt chữa cháy (hỗn hợp không khí, nước và chất hoạt động bề mặt) để dập tắt đám cháy? Câu hỏi 6. Trong quá trình làm thí nghiệm hóa học, một học sinh vô tình làm phát sinh đám cháy Mg. Giả sử trong phòng thí nghiệm có 3 bình chữa cháy là nước, bột khô và bọt chữa cháy. Bạn học sinh nên chọn bình nào để dập tắt? vì sao? Trả lời các câu hỏi. Câu hỏi 1. Các yếu tố chính ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng cháy: chất cháy, chất oxi hoá, nguồn nhiệt. Bản chất và trạng thái của chất cháy có ảnh hưởng rất lớn đến tốc độ cháy. Chất cháy rất phong phú, có thể ở dạng rắn, lỏng hoặc khí, dạng cục hay dạng bột như than, gỗ, tre nứa, xăng, dầu, khí methane, hydrogen, khí carbon monooxide... Nguồn nhiệt cũng có nhiều dạng như ngọn lửa trần, tia lửa điện, hồ quang điện, tia lửa sinh ra do ma sát, do chập điện. Một số phương pháp dập tắt đám cháy: Phương pháp làm lạnh: Làm giảm nhiệt độ của phản ứng cháy hoặc làm cho nhiệt độ của vật chảy xuống thấp hơn nhiệt độ bắt cháy. Phương pháp cách li: Ngăn cản chất cháy tiếp xúc với chất oxi hoá. 11
Phương pháp giảm nồng độ: Làm giảm nồng độ các chất tham gia cháy. Câu hỏi 2. Xăng, dầu không tan trong nước và nhẹ hơn nước nên nổi lên trên mặt nước khiến cho đám cháy càng lan rộng hơn, gây hậu quả nghiêm trọng. Câu hỏi 3. Một số kim loại như sodium, potassium... là những kim loại phản ứng với nước nên không thể dùng nước để dập tắt những đám cháy này. Câu hỏi 4. a) Có thể sử dụng chất chữa cháy: nước, CO2, dạng bọt hoặc dạng bột khô. b) Có thế sử dụng chất chữa cháy: CO2, dạng bọt hoặc dạng bột khô. Câu hỏi 5. Một số kim loại như sodium, potassium... là những kim loại phản ứng với nước nên không thể dùng nước để dập tắt những đám cháy này. Đám cháy magnesium hay các kim loại khác như sodium, potassium... sẽ cháy bốc cháy dữ dội hơn khi có mặt CO2 hoặc cát do xảy ra phản ứng hoá học. Câu hỏi 6. Không thể dùng nước để dập tắt, vì Mg +2H2O→ Mg(OH)2 + H2. Dưới tác dụng của nhiệt Mg(OH)2→ MgO + H2O. Không dùng bình chữa bột khô để dập tắt vì dưới tác dụng của nhiệt thì 2NaHCO3 → Na2CO3 + CO2 + H2O Sau đó CO2 +2Mg →2MgO + C Không dùng bình bọt chữa cháy để dập tắt vì trong bình chữa có H2O, không khí phản ứng được với Mg. IV. Chế tạo bình chữa cháy mini từ nguyên liệu và hóa chất thân thiện. 1. Tìm hiểu về cấu tạo, đặc điểm các loại bình chữa cháy thông dụng hiện nay. Cấu tạo bình chữa cháy nếu bạn nắm rõ sẽ giúp quá trình sử dụng chúng dễ dàng, an toàn hơn. Tìm hiểu từng loại bình chữa cháy trên thị trường. Trên thực tế, mỗi loại bình được nêu ở trên đều có những đặc điểm riêng về đặc điểm cấu tạo, ứng dụng cũng như cách sử dụng của chúng. Tuy nhiên, để phân biệt một cách tổng quát về các loại bình này không phải đơn giản. Vì vậy, tôi xin tổng hợp lại một số những đặc điểm nổi bật để có thể dễ dàng phân biệt giữa các loại bình này với nhau. 1.1. Bình chữa cháy dạng bột. 1.1.1. Đặc điểm và cấu tạo Đặc điểm. Bình chữa cháy dạng bột là bình có chứa chất chữa cháy ở bên trong là dạng bột khô với một áp suất cực lớn. Bình thường được sơn màu đỏ, hình trụ, vỏ được đúc bằng thép. Cụm van được làm từ hợp kim đồng có cấu tạo kiểu vặn một chiều 12
hay kiểu vặn lò xo nén một chiều. Thành phần chính bên trong bình cứa hỏa loại này là bột khô NaHCO3. Cấu tạo của bình. Bột khô trong bình được phun ra ngoài nhờ lực đẩy của khí nén qua hệ thống ống dẫn. Khi phun vào đám cháy bột có tác dụng kìm hãm phản ứng cháy và cách ly chất cháy với ôxy của không khí. Đồng thời làm nhiệm vụ ngăn cản hơi khí cháy tiến vào vùng cháy dẫn đến đám cháy bị dập tắt. 1.1.2. Phân loại bình chữa cháy dạng bột. Căn cứ vào đặc tính dập tắt đám cháy. Bình chữa cháy dạng bột được chia thành rất nhiều loại và được ký hiệu riêng ghi trên nhãn bình, để dễ nhận biết: A (chữa cháy chất rắn), B (chữa cháy chất lỏng), C (chữa cháy chất khí) và D hoặc E (chữa cháy điện). Như vậy, nếu bình ghi là ABC thì có nghĩa là bình chữa cháy dập được 3 loại chất cháy: Chất rắn, lỏng, khí. Còn nếu bình chỉ ghi là BC thì thiết bị này chỉ cứu chữa được đám cháy chất lỏng và chất khí. Căn cứ vào trọng lượng của bình chữa cháy. Bên cạnh đó, để phân loại bình chữa cháy người ta cũng có thể dựa trên trọng lượng của bình. Các loại bình cứu hỏa dạng bột được sản xuất theo khối lượng là 4kg, 8kg… Ví dụ: MFZ4, nghĩa là bình chữa cháy bột nặng 4kg. 1.1.3. Cách sử dụng. Bình chữa cháy được biết đến là phương tiện chữa cháy tại chỗ, để xử lý đám cháy ngay khi vừa mới phát hiện nên cách sử dụng bình rất đơn giản. Khi có cháy xảy ra, xách bình tới địa điểm gần đám cháy và lắc xóc bình từ 3 – 4 lần để bột tơi. Tiếp đến, giật chốt hãm kẹp chì, chọn đầu hướng gió hướng loa phun vào gốc lửa. Giữ bình ở khoảng cách 1,5m tùy vào từng loại bình, bóp van bình để bột chữa cháy phun ra. Nếu là bình chữa cháy xe đẩy thì cách sử dụng như sau: 13
• Đẩy xe đến đám cháy, kéo vòi rulo dẫn bột ra, hướng lăng phun vào gốc lửa. • Giật chốt an toàn, kéo van chính trên miệng bình vuông góc với mặt đất. • Cầm chặt lăng phun cho thuận chiều gió và bóp cò, bột sẽ được phun ra. Ứng dụng. Bình chữa cháy dạng bột chủ yếu để chữa cháy các chất rắn, lỏng, khí và các chất khí hóa lỏng dễ cháy. Ngoài ra, phương tiện này cũng được sử dụng để dập tắt các đám cháy kim loại, chữa cháy điện hạ thế. 1.2. Bình chữa cháy dạng khí. 1.2.1. Đặc điểm và cấu tạo. Thành phần bên trong của bình chữa cháy dạng khí là khí CO2 hoặc một loại khí có tác dụng chữa cháy được nén trong bình với áp suất rất cao trở thành dạng lỏng. Khi mở van bình, do chênh lệch áp suất CO2 được phun ra chuyển thành dạng khí với nhiệt độ rất lạnh tới -790C, giúp thu nhiệt xung quanh. Từ đó, dập tắt đám cháy. 1.2.2. Phân loại bình chữa cháy dạng khí. Phân loại theo trọng lượng. Phân loại theo trọng lượng thì trên thị trường hiện nay có 2 loại bình chữa cháy dạng khí CO2: 3kg và 5kg. Chúng ta có thể phân biệt bằng cách đọc thông số này trên thân tương ứng là bình chữa cháy MT3 và bình chữa cháy MT5. Ngoài ra, còn có thêm một loại lớn hơn là bình chữa cháy xe đẩy 24 kg được sử dụng tại sân bay, xí nghiệp lớn. 14
1.2.3. Cách sử dụng. Bình chữa cháy dạng khí cũng có cách sử dụng tương tự với những loại bình chữa cháy khác. Về cơ bản sẽ có những bước như sau: • Bước 1: Mang bình chữa cháy khí đến khu vực cần chữa cháy và giữ khoảng cách an toàn. •Bước 2: Dùng ngón tay kéo chốt an toàn, một tay cầm vào cò bóp. Tuyệt đối không được cầm trực tiếp vào bình hay đầu vòi vì sẽ gây bỏng lạnh nguy hiểm. •Bước 3: Nắm chặt cò bóp và bóp van để cho chất chữa cháy phun ra theo hướng vòi phun cho đến khi lửa tắt hẳn. 1.2.4. Công dụng. Được ứng dụng cho đám cháy có các thiết bị, máy móc hiện đại, tài liệu quan trọng. Hoặc dùng cho các sự cố cháy đường điện hạ, trung và cao thế; chập điện phát sinh hồ quang hay một số kim loại cháy. Nằm trong danh mục bảo hộ lao động quý khách có thể đến các cửa hàng bán giày bảo hộ để mua bình chữa cháy. Tuy nhiên, để mua được sản phẩm tốt có chất lượng đảm bảo, hãy lựa chọn những cơ sở uy tín cung cấp sản phẩm chất lượng, có tem kiểm định đảm bảo tiêu chuẩn theo quy định. 1.3. Bình chữa cháy dạng bọt Foam. Bình chữa cháy bọt Foam là một dạng của bình cứu hỏa. Bên trong bình có chứa khối lượng lớn dung dịch mảng bọt, dung dịch này có tỷ trọng nhỏ hơn xăng, dầu hoặc nước. 15
1.3.1. Đặc điểm và cấu tạo. Đặc điểm. Bọt Foam là một loại bọt có tác dụng chữa cháy vô cùng hiệu quả. Chúng có khả năng làm mát ngọn lửa và phủ kín lên nhiên liệu nhằm ngăn chặn sự tiếp xúc của nó với oxygen. Điều này khiến cho quá trình đốt cháy bị ức chế và dần bị dập tắt. Các chất hoạt động bề mặt sẽ tạo bọt ở nồng độ dưới 1%. Bọt chống cháy cũng được tạo thành bởi các thành phần dung môi hữu cơ, chất ổn định bọt, và chất ức chế sự ăn mòn. Cấu tạo: Bình bọt foam được cấu thành bởi các bộ phận như: Thân van, van, vòi phun, cò bóp, khí đẩy, ống dẫn và bọt foam chữa cháy. Cụ thể như sau: Cấu tạo bình chữa cháy bọt Foam. Thân van: là bộ phận thuộc nhóm bộ phận bên ngoài của bình, có chất liệu thép chịu áp lực cao. Trên vỏ bình được ghi đầy đủ các thông tin như: đặc điểm, hình ảnh sử dụng, cách bảo quản. Các bộ phận trên miệng bình bao gồm: cụm van, van khóa, đồng hồ đo áp lực, ống dẫn, vòi phun và cò bóp. Các bộ phận bên trong bình bọt chữa cháy bao gồm: bọt Foam, khí đẩy, và ống dẫn nối thẳng tới cụm van trên miệng bình. Bọt chữa cháy bên trong bình có thể là bọt Foam AFFF, bọt Foam ARC: • Bọt AFFF khi chữa cháy sẽ tạo thành một màn sương phủ lên mặt phẳng của nhiên liệu hydrocarbon. • Bọt ARC khi chữa cháy sẽ tạo thành một màng nhầy trên mặt phẳng của nhiên liệu không hòa tan. 16