内容正文:
第一节 初步认识燃烧
一、知识目标
1. 了解人类对燃烧研究的历史,体会燃烧在推动人类进步、社会发展中的作用;
2. 认识燃烧的条件,能运用所学知识解决相关的实际问题能运用控制变量的方法设计实验探究燃烧条件;
3. 了解灭火原理,学习常用灭火方法。
二、核心素养目标
1.宏观辨识与微观探析:能从宏观层面识别燃烧现象,描述燃烧过程中的物质变化;从微观粒子角度,理解燃烧反应的本质,构建宏微结合的观念;依据微观原理,推测改变燃烧条件对反应的影响,深化对燃烧机制的认知。
2.科学探究与创新意识:通过设计并实施探究燃烧条件的实验,熟悉科学探究流程,提升提出问题、设计方案与动手实操的能力;鼓励学生对传统燃烧实验提出改进想法,培育创新思维与探索精神 。
3.变化观念与平衡思想:认识燃烧是剧烈的化学变化过程,理解燃烧条件的动态平衡,即条件改变会致使燃烧状态转变;运用变化观念,分析不同环境下燃烧现象的差异,预测燃烧趋势。
4.科学态度与社会责任:秉持严谨、实事求是的科学态度开展燃烧实验,如实记录实验现象与数据,尊重实验结果;了解燃烧失控引发火灾的危害,树立消防安全意识,增强社会责任感。
一、教学重点
1.燃烧条件的探究。
2.灭火原理的理解与运用。
二、教学难点
能运用控制变量的方法设计实验探究燃烧条件。
本节教学内容源于新课标北京版(2024 年版)初中化学九年级上册第二章《揭示燃烧奥秘》第一节《初步认识燃烧》。本节课是化学的关键章节,在化学知识体系里起着承上启下的作用。教材从生活中常见的燃烧现象,像篝火、蜡烛燃烧切入,迅速拉近化学与生活的距离,激发学生的学习兴趣。随后系统阐述燃烧的概念、条件以及灭火原理,借助丰富的实验案例、图片和生活实例,将抽象的化学知识具象化,不仅关联氧气性质、物质变化等前置知识,还为后续深入学习化学反应能量变化、燃料利用与开发筑牢根基,凸显化学学科的实用性与系统性。
本节课的授课对象为九年级学生,其认知基础与学习特点对教学设计有重要影响。在知识储备上,学生已在小学科学和物理课程中接触过基础探究活动,对“提出问题、做实验、得结论”有初步经验,但缺乏对科学探究环节的系统梳理,这是本节课可以利用的起点。能力层面,九年级学生好奇心强,对“大象牙膏”等趣味实验兴趣浓厚,动手参与意愿高,具备基本的观察和简单分析能力,但逻辑思维仍显薄弱。教学中应结合学生已有知识和生活经验,通过实验探究、案例分析等方式,引导学生主动思考、积极探究,逐步提升学生的化学学科素养和解决实际问题的能力。
教学环节一 新课导入
【导入】(举起放大镜,对着阳光在黑板旁的纸上聚焦)同学们看,老师手里的放大镜在阳光下慢慢移动,纸上出现了一个小亮点,过一会儿——(停顿,等待纸冒烟)大家看,纸被点燃了!谁能说说这是为什么呀?
【学生回答】(思考后举手回答)可能是阳光被放大镜聚集,温度变高了,纸就烧起来了。
【讲解】说得很好!那大家再想想,生活中还有哪些燃烧现象?比如做饭时的煤气燃烧、生日蜡烛的燃烧……这些燃烧都有什么共同特点?燃烧到底需要什么条件呢?你可能耳闻目睹过消防员灭火的场景,那么你知道灭火的原理吗?
今天这节课,我们就一起来揭开燃烧的奥秘。
设计意图
通过生活中常见的放大镜点火现象创设情境,结合学生熟悉的燃烧实例,激发探究兴趣,自然导入课题。
教学环节二 燃烧——促进人类文明发展的化学变化
【引入】(展示刀耕火种、黑火药、火箭发射的图片)大家看这些图片:原始人用火烧制食物、古代人用黑火药制造武器、现代“神舟”飞船靠燃烧燃料升空……燃烧对人类文明的发展起到了什么作用?
【学生回答】(分组讨论2分钟后分享)燃烧能提供热量,帮助人类生存;促进了工业发展;推动了科技进步等。
【总结】没错!从刀耕火种到机械化生产,从烧制陶器到冶炼金属,燃烧贯穿了人类文明的每一步。那科学家是如何探索燃烧本质的呢?我们来看一段科学史。
【提问】(播放波义耳实验动画)1673 年,英国化学家波义耳做了一个实验:他把硫放在抽掉空气的钟罩里加热,硫没有燃烧;而在有空气的环境中,硫能燃烧。大家思考:这个实验说明了什么?
【学生回答】没有空气,硫无法燃烧,说明硫的燃烧与空气有关。
【总结】非常好!但当时的科学家还没搞清楚空气里是什么物质在起作用。后来德国化学家施塔尔提出了“燃素说”,他认为燃烧是物质释放“燃素”的过程。但“燃素说”与后来科学家所发现的金属煅烧后质量增加的现象之间存在怎样的矛盾?
【学生回答】燃素说预测金属燃烧时质量减少,而实际观察到的现象是金属煅烧后质量增加,所以“燃素说”不对。
【讲解】大家分析得很到位!直到18世纪,拉瓦锡通过大量实验发现,燃烧其实是物质与空气中的氧气结合的过程,这才推翻了“燃素说”,建立了正确的燃烧理论。
【提问】那同学们能否依据生活经验或实验事实,证明燃烧与氧气有关。
【学生回答】(分组讨论2分钟后分享)种子萌发实验等。
【讲解】同学们说的都很有道理!那么燃烧到底是什么呢?新的燃烧理论:燃烧是可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈化学变化。我们刚才在追溯燃烧的科学史时发现,不是每一位科学家提出的每一个结论都是正确的,在科学研究中,证实和证伪是同时存在的,它们可以相互补充,这也可以说明科学是不断进步的。
设计意图
①通过列举生活与科技中的燃烧实例,激发学生兴趣,点明课题核心,为后续学习铺垫。
②通过递进式问题链,引导学生梳理已有知识,明确本节课的探究方向,培养问题意识。
③通过科学史的梳理,让学生了解燃烧理论的发展过程,体会科学探究的曲折性,同时理解燃烧的本质是与氧气的化学反应。
教学环节三 物质燃烧条件的探究
活动一:探究物质燃烧的必要条件
【讲解】知道了燃烧的本质,那燃烧到底需要哪些条件呢?要解决这个问题,我们可以运用我们上节课学习的科学探究法。我们今天要探究的问题是——物质燃烧有哪些必要条件?结合生活经验,大家猜一猜?
【学生回答】需要火点燃;需要空气;需要东西能烧起来……
【讲解】大家提到了“能烧的东西”(可燃物)、“空气”(氧气)、“点燃”(温度)。这三个是不是燃烧的必要条件呢?首先,燃烧需要可燃物,这是必要条件,那其他的是必要条件吗?我们可以自己通过设计实验来验证。
【学生活动】分组讨论,设计可行的实验方案。
【讲解】实验时听老师指挥。现在分两组进行实验,在实验过程中,要认真观察,记录实验现象。
序号
实验目的
实验操作
现象
实验结论
1
可燃物燃烧需要氧气
点燃两根蜡烛,一根让其正常燃烧。将集气瓶倒扣在燃烧的另一根蜡烛上,观察蜡烛的燃烧情况。
2
可燃物燃烧需要达到一定温度
将棉花均分为二,一份蘸水,一份干燥,用坩埚钳分别夹住在酒精灯上加热片刻。
【学生活动】分组实验,记录现象
序号
实验目的
实验操作
现象
实验结论
1
可燃物燃烧需要氧气
点燃两根蜡烛,一根让其正常燃烧。将集气瓶倒扣在燃烧的另一根蜡烛上,观察蜡烛的燃烧情况。
被罩着集气瓶内的蜡烛很快会熄灭;未罩的正常燃烧
可燃物燃烧需要氧气
2
可燃物燃烧需要达到一定温度
将棉花均分为二,一份蘸水,一份干燥,用坩埚钳分别夹住在酒精灯上加热片刻。
干燥的棉花燃烧,而蘸水的棉花没有燃烧
可燃物燃烧需要达到一定温度
【讲解】第一组实验中,蜡烛熄灭是因为集气瓶隔绝了空气,说明燃烧需要氧气;第二组中,蘸水棉花因为水蒸发吸热,温度没达到燃烧的最低温度,那这个温度叫“着火点”。那么通过这两个实验,我们得出怎样的结论呢?
【学生回答】可燃物燃烧的必要条件——①与空气(氧气)接触;②使可燃物达到一定的温度(着火点)。
活动二:着火点
【讲解】大家总结的非常好,我们我们提到了一个名词——着火点,那什么是物质的着火点呢?比如白磷着火点只有40℃,红磷却要260℃,所以白磷更容易燃烧。大家看表格,不同物质的着火点差异很大,这对我们分析燃烧现象很重要。
【实验】我们用白磷和红磷做个对比实验,进一步理解着火点和氧气的作用。在250mL的烧杯中注入200mL热水(80℃),并投入一小块白磷。在烧杯上盖一片薄铜片,铜片的一端放一小堆干燥的红磷,另一端放一小块已用滤纸吸去表面水分的白磷。同学们仔细观察实验现象。
【学生回答】铜片上的红磷不燃烧;铜片上的白磷燃烧起来,产生大量白烟,放出热量;水中的白磷不燃烧。
【实验】那我们取下铜片,向热水中的白磷通入少量氧气,又会出现怎样的现象呢?
【学生回答】水底的白磷会燃烧起来。
活动三:控制变量法
【讲解】对!我们总结一下,向热水中的白磷通氧气,白磷立刻燃烧起来,此时白磷温度达80℃,又接触了氧气,两个条件都满足,所以燃烧。这进一步证明:燃烧必须同时具备氧气和温度达着火点,还需要一个前提——必须是可燃物。不同实验条件,我们得出的结论也不同,这种研究方法叫控制变量法。
【讲解】实验科学中对于多影响因素(即多变量)问题的研究,常采用控制变量的方法,控制变量法的关键在于每次只改变一个变量,其余条件不变。现在我们用控制变量法再看一下我们刚才的实验。
【学生活动】小组合作,针对表格中不同实验,不同现象,用控制变量法设计实验。
【讲解】通过实验,我们可以总结出燃烧需要三个条件:①可燃物;②助燃物(在燃烧这个反应中,指的是氧气);③温度达到可燃物的着火点。三个条件缺一不可,燃烧在生成一定物质的同时,还会以光和热的方式释放能量。
设计意图
①运用科学探究方法,培养科学思维。
②通过分组实验和对比实验,让学生在实践中理解燃烧条件,掌握控制变量法,培养观察和分析能力。
教学环节四 灭火
【讲解】燃烧可以放光、放热,为人类带来温暖和光明,但是用火不当,也会为我们的生命和财产带来损失。我们刚才知道了燃烧需要三个条件,并且三个条件缺一不可,那灭火的原理是什么呢?
【学生回答】破坏其中一个条件。
【提问】(展示油锅起火、电器着火、林场着火图片)大家讨论:这些场景该怎么灭火?原理是什么?
【学生活动】(分组讨论3分钟后分享)油锅起火用锅盖盖灭(隔绝氧气);电器着火先断电再用湿棉被盖灭(隔绝氧气);林场着火砍树(移走可燃物)。
【讲解】大家回答的非常准确!我们总结一下,燃烧需要可燃物,灭火就移走可燃物(比如林场着火砍树隔离);需要氧气,就隔绝氧气(油锅起火用锅盖盖灭);需要温度达着火点,就降温(用水灭火)。大家注意不同场景的灭火方法:电器着火要先断电,避免触电;油锅起火不能用水,否则油会溅出扩大火势。
【提问】除了这些方法,我们还可以用消防设施灭火。常见的灭火器有哪些呢?
【学生回答】干粉灭火器,二氧化碳灭火器等。
【讲解】干粉灭火器通过隔绝空气灭火,适用于一般火灾和油、气火灾;泡沫灭火器也隔绝空气,但不能用于电器火灾;二氧化碳灭火器能降温和隔绝空气,适合图书、精密仪器(灭火后无残留);水基型灭火器用于油类和固体火灾。大家要根据火灾类型选对灭火器。
【讲解】知道了原理,还要会正确使用。我们以干粉灭火器为例,学习使用步骤。(演示干粉灭火器使用动作)使用时先上下摇动,拔下保险销,距离火源3米,对准根部压手柄扫射。二氧化碳灭火器要握木柄防冻伤;泡沫灭火器使用前要倒立。消防栓则要先连接水枪和水带,再开阀门灭火。这些技能在紧急情况下能救命。
【讲解】除了灭火方法,预防火灾也很重要。我们要认识常见的消防安全标识。这些标识都是为了预防火灾:“禁止烟火”表示严禁明火,比如加油站;“禁止带火种”常见于林区。大家在生活中要注意观察并遵守,从源头预防火灾。
设计意图
①从燃烧的双面性引出灭火的必要性,通过“破坏条件”建立燃烧与灭火的逻辑联系。
②通过实际场景,让学生将灭火原理转化为具体方法,强调安全注意事项,培养应用能力和安全意识。
第一节 初步认识燃烧
一、燃烧的历史
2、 物质燃烧的必要条件
1、 可燃物;2、助燃物:氧气等;3、温度达到可燃物燃烧的最低温度(着火点)。
3、 灭火
1、移走可燃物;2、隔绝空气(氧气);3、降低温度至着火点之下
1.有关燃烧条件的实验探究(白磷、红磷的着火点分别是40℃和240℃)如图。下列说法正确的是( )
A.②③处说明燃烧需要可燃物 B.③④处说明燃烧需要氧气
C.①③处说明燃烧需要温度达到着火点 D.①④处燃烧时都能有效避免空气污染
2.兴趣小组对燃烧的条件进行探究;利用如图所示装置进行实验,实验中观察到:①试管中白磷燃烧;②热水中白磷未燃烧;③试管中红磷未燃烧。下列说法不正确的是( )
A.由现象①②推知:燃烧需要氧气 B.由现象②③推知:燃烧需要达到着火点
C.实验过程中可观察到气球a先变大后变小 D.气球既可平衡装置内外压强,又可防止污染空气
3.可燃物燃烧所需达到的最低温度,称为这种物质的着火点。如表是部分可燃物的着火点,下列叙述错误的是( )
A.可燃物燃烧属于化学变化 B.着火点是物质的一种特性
C.白磷比棉花更容易燃烧 D.汽油质量越大,着火点越高
4.炒菜时,油锅里的油着火了,应采取的最适宜的灭火措施是下列的( )
A.向油锅里倒水 B.向油锅里撒沙子 C.把油锅端下来 D.盖上锅盖并把油锅远离火源
5.扑灭图书档案、贵重设备、精密仪器等火灾,不会留下任何痕迹而使物品损坏,最适宜的灭火器是( )
A.高压水枪 B.二氧化碳灭火器 C.干粉灭火器 D.水基型灭火器
本节课通过生活实例与科学史结合的方式展开,较好地达成了教学目标。优点在于:以放大镜点火现象导入,迅速聚焦学生注意力;实验设计层层递进,从蜡烛燃烧验证氧气作用,到棉花燃烧探究温度影响,再到白磷红磷对比实验深化条件认知,逐步引导学生掌握控制变量法,突破了重难点;融入波义耳、拉瓦锡的研究历程,让学生直观感受科学理论的发展性,渗透了实证精神。不足主要体现在:部分学生对“着火点是物质固有属性”理解模糊,分析红磷不燃烧现象时,常误将“温度未达”归因为“氧气不足”;灭火原理应用环节,学生对灭火器类型与适用场景的匹配不够熟练。后续可增加不同物质着火点的直观对比实验,并设计“火灾场景处置”模拟活动,强化知识的实际应用能力。
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