探究酒精灯和蜡烛火焰不同区域温度高低的比较--2025-2026学年九年级化学人教版（2024）上册

探究酒精灯和蜡烛火焰不同区域温度高低的比较 一、项目背景 上次做 “加热高锰酸钾制氧气” 实验时，有同学不小心把试管底部靠在了酒精灯焰心，结果试管壁变黑了，还疑惑：“老师说外焰温度最高，那焰心到底有多热？” 后来又有同学问：“家里停电用蜡烛照明，要是用蜡烛加热水，会不会和酒精灯一样快？” 这两个问题一下子把大家的兴趣勾起来了 —— 平时用酒精灯总听 “用外焰加热”，但没人真测过各区域温度；蜡烛火焰也分三层，它和酒精灯的外焰温度到底差多少？光靠看火焰颜色（外焰偏黄、焰心偏蓝）根本说不清具体温度，这次咱们就用温度传感器来测，再配合火柴梗碳化实验，把 “火焰温度” 这个模糊的概念变成实实在在的数据，还能搞清楚 “哪种火焰更适合加热”。 二、项目目标 （一）知识目标 1.明确火焰分层：知道酒精灯和蜡烛火焰都分焰心、内焰、外焰三层，能说出各层的外观特点（如酒精灯外焰最宽、颜色偏橙黄）。 2.掌握温度差异：通过实验得出 “两种火焰均为外焰温度最高、焰心温度最低”，记住具体温度范围（如酒精灯外焰 450-500℃，蜡烛外焰 300-350℃）。 3.会用测量工具：能熟练操作温度传感器（开机校准、对准火焰区域、稳定读数），知道火柴梗碳化程度与温度的关系（碳化越严重，温度越高）。 （二）能力目标 1.能设计对比实验：测两种火焰时，会控制 “传感器停留时间（每次 10 秒）、与火焰的距离（离灯芯 / 烛芯 2cm）、重复次数（3 次取平均）”，保证数据公平。 2.会处理数据图表：能把传感器数据整理成表格，用手绘或 Excel 画 “火焰区域 - 温度” 柱状图，从图中直观对比两种火焰的温度差异。 3.能分析应用场景：结合温度数据和碳化现象，判断 “酒精灯更适合快速加热少量液体”，并说清理由（外焰温度高、热量集中）。 （三）素养目标 1.养成实证思维：不再凭 “老师说”“看起来” 下结论，而是通过传感器数据和火柴梗实验验证猜想，比如测完发现 “蜡烛内焰温度比焰心高但比外焰低”，才真正相信 “外焰温度最高”。 2.提升安全操作意识：实验中学会 “酒精灯用火柴点燃、不用时盖灯帽”“蜡烛放在石棉网上避免烧到桌面”“传感器探头别靠火焰太近以防烧坏”，养成规范操作的习惯。 3.培养协作能力：小组分工时，有人扶传感器、有人记数据、有人做火柴梗实验，遇到 “传感器读数不稳定” 会一起排查（比如是不是手晃了、没对准外焰）。 三、项目育人价值 让抽象知识变具体：以前学 “加热操作” 只记 “用外焰”，这次测到具体温度（如酒精灯外焰 480℃、焰心 200℃），才明白 “为什么外焰加热快”—— 温差近 300℃，这种直观的数字比文字描述更有说服力，也让学生知道 “化学结论不是凭空来的，是靠实验测出来的”。 学会多角度验证：不光用传感器测温度，还配合火柴梗碳化实验（酒精灯外焰处的火柴梗 1 秒就黑，焰心处几乎没变化），两种方法相互印证，让结论更可靠，培养学生 “多维度探究问题” 的思维。 联系生活辨差异：知道 “蜡烛外焰温度比酒精灯低很多”，就能解释 “为什么实验室不用蜡烛加热”“家里用蜡烛加热东西慢”，明白 “不同工具的适用场景不同”，学会用化学知识分析生活中的选择。 渗透问题解决意识：实验中可能遇到 “传感器读数跳来跳去”，学生讨论后发现 “是因为手没扶稳，让探头在火焰里晃动了”，然后想出 “用铁架台固定传感器” 的办法，这种 “发现问题 - 解决问题” 的过程，比单纯完成实验更有收获。 四、项目内容结构 整个项目围绕两个驱动问题，分 2 个探究任务，每节课完成一个任务，最后汇总成果： 探究任务 对应驱动问题 核心操作 要解决的关键问题 任务 1：用温度传感器测两种火焰各区域温度 问题 1（验证 “外焰均温度最高”） 1. 点燃酒精灯 / 蜡烛，固定在石棉网上；2. 温度传感器校准后，分别对准焰心、内焰、外焰（停留 10 秒，记数据）；3. 每种火焰各区域测 3 次，取平均值 1. 酒精灯和蜡烛的外焰温度分别是多少？差异有多大？2. 两种火焰是否均为外焰温度最高？焰心温度最低？ 任务 2：火柴梗碳化实验 + 分析加热适用性 问题 2（哪种火焰适合快速加热） 1. 取相同长度的火柴梗，分别在两种火焰的焰心、内焰、外焰处放 2 秒；2. 观察并记录碳化程度；3. 结合任务 1 的温度数据，分析哪种火焰更适合加热 1. 哪种火焰的外焰让火柴梗碳化最严重？和温度数据是否一致？2. 为什么酒精灯比蜡烛更适合快速加热少量液体？ 五、项目实施（时长：2 课时） 第 1 课时：用温度传感器测火焰各区域温度 1. 导入 + 安全提醒（5 分钟）： 聊上次实验的疑问：“上次有同学把试管靠在酒精灯焰心变黑了，谁能猜下焰心温度比外焰低多少？” 学生猜 “低 100℃”“低 200℃”，趁机说：“今天咱们用传感器测，看谁猜得准。” 安全强调：“点燃酒精灯必须用火柴，不能用燃着的酒精灯引燃；传感器探头是金属的，别靠火焰太近，测完及时移开，不然会烧坏；蜡烛放在石棉网上，别让蜡油流到桌上。” 演示传感器用法：拿传感器开机，用室温（25℃）校准，然后对准酒精灯外焰（离灯芯 2cm），说：“等读数稳定了再记，比如显示 480℃，就记下来，每种区域测 3 次，取平均才准。” 2.分组实验（20 分钟）： 分组：4 人一组，分工明确 ——1 人负责点燃酒精灯 / 蜡烛（轮流来，先测酒精灯再测蜡烛），1 人扶传感器（用手或铁架台固定，确保探头对准火焰区域，不晃动），1 人记数据（填表格，比如酒精灯外焰第一次 478℃、第二次 482℃、第三次 480℃，平均 480℃），1 人监督安全（提醒别碰到火焰、传感器别靠太近）。 实验细节：测酒精灯时，灯芯要调至 0.5cm（别太长，不然火焰分层不明显）；测蜡烛时，选粗一点的蜡烛（火焰大，分层清晰），烛芯剪至 1cm；每个区域停留 10 秒，比如测焰心时，探头要对准火焰最里面的蓝色区域，别碰到灯芯 / 烛芯。 数据记录示例（某组数据）： 火焰类型 区域 第一次温度（℃） 第二次温度（℃） 第三次温度（℃） 平均温度（℃） 酒精灯 焰心 内焰 外焰 蜡烛 焰心 内焰 外焰 3.初步分析（5 分钟）： 各组报平均温度：“谁来说说你们组测的酒精灯外焰温度？蜡烛外焰呢？” 初步结论：“不管是酒精灯还是蜡烛，都是外焰温度最高、焰心最低；酒精灯外焰平均 480℃，蜡烛外焰 320℃，差了 160℃左右，比大家猜的差距还大。” 第 2 课时：火柴梗实验 + 成果汇总 1.火柴梗碳化实验（10 分钟）： 承接上节课：“温度数据说外焰温度最高，咱们用火柴梗验证下 —— 温度越高，火柴梗碳化越严重，对不对？” 分组实验：每组取 6 根相同的火柴（去掉火柴头，只留梗），分别在酒精灯的焰心、内焰、外焰各放 2 秒，再在蜡烛的三个区域各放 2 秒，放在白纸上对比。 现象记录：学生发现 “酒精灯外焰的火柴梗瞬间变黑，只剩一点白色木纤维；内焰处变黑部分少一点；焰心处几乎没变化；蜡烛外焰的火柴梗变黑程度比酒精灯外焰轻很多，只有一半变黑”，和温度数据完全对应。 2.成果汇总与应用分析（15 分钟）： 画柱状图：全班一起在黑板画 “火焰区域 - 平均温度” 柱状图，横轴分 “酒精灯焰心 / 内焰 / 外焰”“蜡烛焰心 / 内焰 / 外焰”，纵轴标温度（0-500℃），把各组平均数据填进去，一眼就能看出 “酒精灯外焰柱最高，蜡烛焰心柱最低”。 讨论驱动问题 2：“为什么实验室加热用酒精灯而不用蜡烛？” 学生结合数据说：“酒精灯外焰 480℃，蜡烛外焰 320℃，酒精灯温度高，加热快；而且酒精灯外焰更集中，热量不容易散掉。” 总结应用场景：“以后做加热实验，一定要用酒精灯外焰；要是家里停电想加热少量水，用蜡烛会很慢，而且温度不够高，可能半天烧不开。” 六、项目成果 （一）实验数据报告（必交） 温度数据表格（参考第 1 课时的示例表格，补充火柴梗碳化现象） 火焰类型 区域 平均温度（℃） 火柴梗碳化现象 酒精灯 焰心 208 几乎无碳化，颜色不变 内焰 352 部分碳化，呈浅褐色 外焰 480 完全碳化，呈黑色 蜡烛 焰心 182 无碳化，颜色略黄 内焰 262 少量碳化，呈黄褐色 外焰 322 半碳化，呈深褐色 “火焰区域 - 温度” 柱状图： 手绘或 Excel 绘制，标注清楚横轴、纵轴名称及单位，用不同颜色区分 “酒精灯” 和 “蜡烛”（如酒精灯用红色，蜡烛用蓝色），图下写结论：“酒精灯和蜡烛均为外焰温度最高、焰心温度最低；酒精灯外焰温度（480℃）显著高于蜡烛外焰（322℃）。” 应用结论： 实验室加热操作：优先用酒精灯外焰，因其温度高（480℃）、热量集中，能缩短加热时间，避免试管因受热不均炸裂（如用焰心加热，温差大易裂）。 生活加热场景：蜡烛外焰温度低（322℃），仅适合临时照明，不适合加热液体或固体，效率过低。 （二）实验操作照片 / 视频（选做） 部分小组用手机拍实验过程（如传感器测外焰温度、火柴梗碳化对比），剪辑成 1 分钟小视频，配文字说明（如 “酒精灯外焰温度 480℃，火柴梗瞬间碳化”），在班级群分享。 七、课后反思 （一）学生反思（每组写 1 份，说真实感受） 1.收获与体会： 以前总听老师说 “外焰温度最高”，这次自己测了数据，还看了火柴梗碳化，才真正信了；而且知道了酒精灯外焰比蜡烛高 160℃，难怪实验室不用蜡烛加热。 学会了用温度传感器测高温，一开始怕探头烧坏，小心翼翼的，后来熟练了就敢操作了，还知道要测 3 次取平均，数据才准。 2.不足与改进： 测蜡烛焰心时，探头不小心碰到了烛芯，温度一下子降到 150℃，后来重新测才对，下次要更小心对准区域，别碰到灯芯 / 烛芯。 画柱状图时，一开始纵轴没标温度单位，被老师指出来了，以后画图表会记得把横轴、纵轴信息写全，不丢细节。 3.还想探究的： 想知道 “酒精灯灯芯长短会不会影响外焰温度？” 比如灯芯调长到 1cm，再测外焰温度，看看是不是比 0.5cm 时高。 想试试 “蜡烛周围有风时，外焰温度会不会变低？” 比如用扇子轻轻吹蜡烛火焰，再测温度，看看和无风时的差异。 （二）教师反思 1.亮点： 用学生实验中遇到的真实问题（试管靠焰心变黑）导入，比直接讲 “今天探究火焰温度” 更能勾起兴趣，学生全程专注度高，尤其是测温度时，都盯着传感器屏幕，想知道自己组的数据对不对。 结合 “传感器测温度” 和 “火柴梗碳化” 两种方法，既有定量数据，又有定性现象，相互印证让结论更扎实，学生也更容易理解 “温度与碳化程度的关系”。 2.下次改进的： 部分学生对 “火焰分层的原因”（外焰与氧气接触充分，燃烧更剧烈）理解不深，下次可以简单补充 “燃烧需要氧气，外焰离灯芯远，接触空气多，燃烧更充分，所以温度高”，让学生不仅知其然，还知其所以然。 课后拓展可以更具体，比如布置 “回家观察妈妈用煤气灶炒菜，看火焰分层，猜外焰在哪里”，让学生把课堂知识用到生活中，加深印象。 学科网（北京）股份有限公司 $