Sáng kiến kinh nghiệm 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 theo bộ sách Chân trời sáng tạo

 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. 
 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. 
 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 
 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 
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 
 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. 
 KI ỂM 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 
 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 
 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