3. 设计与制作
根据灭火原理及上述实验（3）利用的化学反应原理，可以设计一种简易灭火器（如教科书中图7-7）。
（1）请你思考并与同学交流：教科书中图7-7所示装置为什么能够灭火？依据的灭火原理是什么？


（2）请你根据这一装置的原理，自行设计并制作一个简易灭火器（可以用实验室的仪器，也可以用生活中的用品）。
你的设计方案
反应原理：
装置说明：
装置图：

（3）在教师确认你设计的装置安全可行后，进行灭火演示。
| 步骤和方法 | 现象 | 结论或解释 |
| --- | --- | --- |
| ①按设计的装置图连接仪器，并检查装置的气密性。 | | |
| ②加入试剂，组装好自制灭火器。 | | 反应的化学方程式： |
续表
| 步骤和方法 | 现象 | 结论或解释 |
| --- | --- | --- |
| ③灭火操作（写出操作方法）。 | | 解释灭火原理： |

解：
（1）装置内的碳酸盐与酸快速反应生成大量二氧化碳气体，使瓶内压强急剧增大，将瓶内的液体连同二氧化碳一同从喷口喷出。
依据的灭火原理：喷出的二氧化碳覆盖在可燃物表面，隔绝可燃物与空气（氧气）的接触，同时喷出的水汽化吸热，使温度降低到可燃物的着火点以下，从而实现灭火。
（2）反应原理：碳酸钠与稀盐酸反应生成大量二氧化碳气体，使装置内压强显著大于外界大气压，将反应混合物压出装置。
装置说明：选取完好的矿泉水瓶作为反应容器，瓶口安装带硬质喷管的密封橡胶塞；在矿泉水瓶内底部固定一个小塑料瓶，向小塑料瓶中加入适量浓盐酸，向矿泉水瓶的剩余空间中加入饱和碳酸钠溶液，塞紧瓶塞保证装置密封。
装置图：（密封塑料瓶内底部放置盛有稀盐酸的小瓶，瓶身空隙填充碳酸钠溶液，瓶塞插有伸出瓶外的喷管）
（3）
| 步骤和方法 | 现象 | 结论或解释 |
| --- | --- | --- |
| ①按设计的装置图连接仪器，并检查装置的气密性。 | 将喷管末端浸入水中，挤压瓶身，导管口有气泡冒出，松开手后导管内形成一段稳定水柱 | 装置气密性良好 |
| ②加入试剂，组装好自制灭火器。 | 两种试剂接触后迅速产生大量气泡 | 反应的化学方程式：$\ce{Na_{2}CO_{3} + 2HCl = 2NaCl + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$ |
续表
| 步骤和方法 | 现象 | 结论或解释 |
| --- | --- | --- |
| ③灭火操作：将简易灭火器倒置，使小瓶内的盐酸流出与碳酸钠溶液充分混合，将喷口对准点燃的小火焰喷射。 | 喷口快速喷出大量混有液体的气流，可燃物的火焰很快熄灭 | 解释灭火原理：二氧化碳密度比空气大，覆盖在可燃物表面隔绝氧气，同时喷出的水蒸发吸热，使可燃物温度降至着火点以下，破坏燃烧条件实现灭火 |