内容正文:
教学设计
课程基本信息
学科
初中科学
年级
八年级
学期
春季
课题
氧化和燃烧
教科书
书 名:初中科学教材
出版社:浙江教育出版社
教学目标
1. 科学观念:了解氧化反应及其概念,知道剧烈氧化和缓慢氧化的过程;知道燃烧的三个条件。
2. 科学思维:通过观察对比,自主分析缓慢氧化和剧烈氧化的区别。通过火炬的资料阅读,推导出燃烧三要素。
3. 探究实践:通过现象描述、实验探究,归纳出燃烧的三个条件,并解释生活中的各类现象。
4. 态度责任:养成用科学知识分析生活现象的能力,提高自主思维能力;养成安全用火意识。
教学重难点
教学重点:
1. 了解氧化反应及其概念,会区分剧烈氧化和缓慢氧化。
2. 知道燃烧的三个条件。
教学难点:
1. 会运用燃烧三条件解释生活中的各种现象、问题。
教学过程
一、走进火炬中的化学
1.杭州亚运会火炬介绍
提问:同学们,知道这是什么吗?(出示亚运火炬图片)
介绍:这是本届亚运会的火炬,2023年9月23日,第19届亚运会在杭州盛大举行,而亚运会的火炬名为“薪火”,喻意着中华文明薪火相传。亚运会火种在杭州良渚采集,在11个地市间传递,展现了中国设计的独特创意与中国制造的硬核力量。
2.氧化反应的概念
思考:正在燃烧的火炬上方的火焰是怎样形成的吗?
学生回答,教师给出氧化反应的概念,物质跟氧发生的反应叫做氧化反应。并根据苹果氧化、金属生锈、木炭燃烧、燃气燃烧等生活中常见的现象区分缓慢氧化和剧烈氧化。
二、初识火炬——火炬燃料大揭秘
1.认识火炬燃料丙烷
提问:同学们,火焰的产生是燃料的剧烈氧化。你们知道亚运火炬的燃料是什么吗?
(资料卡:亚运火炬的燃料是丙烷,它是一种价格低廉且环保的燃料,燃烧后的丙烷火焰颜色呈橙色,产生的是二氧化碳和水蒸气,不会对环境造成污染,是一种非常理想的燃料。)
2.可燃物的定义和区分
提问:在我们身边,还有哪些可用作燃料的物质呢?
出示图片,学生进行讨论。
学生回答,教师归纳,并提出可燃物的定义和燃烧的条件之一。
3.亚运主火炬燃料介绍
提问:杭州亚运会主火炬的燃料选择上,使用了哪种可燃物?
教师给出资料卡,学生归纳选择零碳甲醇的理由。
(资料卡:甲醇是全球公认的新型清洁可再生能源,具有安全高效、排放清洁、可再生的特点,常温常压下为液态,运输及使用安全便捷,也被称为液态的“氢”,还具有可靠、可视、经济等优势,同时可实现持续燃烧、极端天气不熄灭,此外,甲醇火焰亮丽稳定、燃料和建设成本也低。这些都符合“绿色亚运”对点火装置燃料的高要求、高标准。)
归纳:甲醇具有安全、稳定等优点。升级版的零碳甲醇,使用废碳再生的绿色甲醇,实现循环内的零排放。
三、再识火炬——薪火相传永不灭
1.着火点的定义
(出示火炬传递的2张图片)火炬光有可燃物还不足以燃烧,还需要前一棒火炬的引燃。
说明可燃物的燃烧需要达到一定温度,我们把物质燃烧所需达到的最低温度叫做着火点。
2.感受着火点的区别
实验视频:以火柴为例,来直观感受着火点。
总结:实验中可以发现,火柴头燃烧,火柴梗不燃烧。加热时,温度达到火柴头的着火点但达不到火柴梗的着火点,所以火柴头与火柴梗着火点不同。从而发现,不同材料可燃物往往具有不同的着火点。
3.事故发生原因分析
请同学们从着火点的角度分析下列事故是如何发生的?
(1)事故1:某地居民将家用排插放在床头棉被上,外出买菜后回来发现家中着火
信息:棉织品的着火点大约为150℃,而电路短路后温度会高达200℃。
学生讨论、教师进行归纳,意识到安全用电的重要性。
(2)事故2:夏季某地高速公路上货车突然起火
信息:食用油的着火点215-257℃,木材着火点240℃。
解释:露天暴晒的货物内部热量无法及时散失,温度高于可燃物的着火点,发生了燃烧事故。
归纳:在没有点火的情况下发生自发燃烧,称之为自燃。
(3)得出燃烧第二个条件:温度达到可燃物着火点。
4.火炬火种采集和传递
提问:在火炬火种采集时,会用到凹面镜,能猜到它的作用吗?
结论:会聚太阳光线,使位于焦点处的可燃物温度升高,达到着火点,从而燃烧。
提问:在传递过程中,为了防止火炬因风吹雨淋而熄灭,在亚运火炬设计上进行了多重防护。给出资料卡阅读。
(资料卡:一是直喷火稳焰技术和密簇网燃烧技术。当主火意外熄灭后,直喷火可在环形主火下方燃烧,重新点燃主火,烧红的密簇网也能直接加热燃气,从而实现复燃,极大地增强了防风能力,使火焰更加稳定。二是导流防雨技术。通过密簇网大孔配合密簇小孔,对雨水进行导流,防止燃料因遇到雨水而降低温度,实现大雨状态下的稳定燃烧。)
四、三识火炬——薪火不灭的背后
1.燃烧需要助燃剂
提问:在火炬传递时,为什么不能把火炬放在密闭的容器中吗?我们来看这样一个小实验。
播放实验视频。
归纳:从实验可得,隔绝了空气后火焰慢慢熄灭。说明火焰的持续燃烧需要某种成分的存在,这种成分我们称为助燃剂。
2.得出燃烧第三个条件:助燃剂。
3.生活现象解释
现象1:旅游博主发布的视频,请同学们解释:为什么打火机“吸氧”后,才能被点燃?
现象2:视频播放,思考为什么室内着火时,哪怕火势变小,也不要轻易打开房门?
学生回答以上两个现象,教师完善原因。
得出爆炸定义:如果燃烧以极快的速度在有限的空间里发生,瞬间累积大量的热,使气体体积急剧地膨胀,就会引起爆炸
4. 水下火炬传递解释
提问:在北京冬奥运的火炬传递中,还发生过水下火炬传递。如何在水下也能继续燃烧的呢?阅读资料卡并归纳。
(资料卡:水下氧气条件不足,火炬燃烧器自带了助燃剂。装上特制燃料,再配上充足的制氧剂供氧,在水面上点燃后下水,剧烈的燃烧反应,使火焰达到2000摄氏度以上的局部高温,喷涌而出的高压炽热气体就像一个无形的保护罩,阻止水流入侵,从而维持燃烧。)
五、从火炬走向生活
1.生活现象解释
在野炊活动中遇到了几个问题:
Q1:某同学用木材总是无法引燃,指导老师告诉他可以先用纸或稻草引燃,你知道这是为什么吗?
Q2:炉内火焰不够旺时,有人觉得扇风可以让火焰燃烧更旺,有人觉得扇风会使火焰熄灭,你支持哪种说法呢?
Q3:烧烤时,同学们发现当油脂和少量水滴落,都会使木炭燃烧更旺。你能尝试找到原因吗?
(提示:水与木炭在高温下会反应生成氢气和一氧化碳)
学生对以上问题进行思考和讨论、回答。
3.播放视频:向燃着的蜡烛的容器中加水,当水位达到蜡烛烛焰处时,烛焰会一明一灭。
课后思考:运用今天学到的知识,尝试解答视频中的现象。。
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