跨学科实践活动6：从山城炊烟到蓝色火焰——探寻燃料变迁的密码-2025-2026学年九年级化学人教版上册

该初中化学课件围绕燃料变迁与燃烧原理展开，以重庆本地能源使用变迁（1970s煤炉到2000s天然气）为线索，通过“山城能源调查团”导入，串联燃烧条件、完全燃烧与不完全燃烧、H/C比影响等知识点，构建“现象-原理-应用”的学习支架。 其亮点是以真实情境驱动，融合科学探究与实践（任务一捕捉黑烟实验、任务二家用燃料处理分析）和科学态度与责任（碳中和倡议书），借助分子模型、对比实验（铁丝与铁粉燃烧）等培养化学观念与科学思维，学生能联系生活理解知识，教师可通过结构化活动与评价工具提升教学效率。

从山城炊烟到蓝色火焰 ——探寻燃料变迁的密码 彭 水 实 验 初 级 中 学 校 初三化学备课组 彭 水 实 验 初 级 中 学 校 初三化学备课组 这条变迁路径，驱动着重庆从炊烟缭绕的工业重镇转向生态宜居的现代都市。 蓝天行动 彭 水 实 验 初 级 中 学 校 初三化学备课组 火 温度达到着火点 与氧气/空气接触 可燃物 燃烧条件 彭 水 实 验 初 级 中 学 校 初三化学备课组 实验内容 我的观察与记录 我的分析与结论 火焰颜色： ； 玻璃片表面： ____. 黑色物质主要成是 . 原因是燃烧时 不足. 【任务一】实验探究——捕捉黑烟 解密蓝焰 1.用打火机点燃小木条，观察火焰。 2.手持玻璃片的一角，将玻璃片与火焰的内焰接触几秒。 3.移开玻璃片，观察并记录表面变化。 炭黑 氧气 黑色物质 1.点燃打火机，调节至纯蓝色火焰。 2.同样用干冷玻璃片在火焰上方短暂灼烧。 3. 观察并记录玻璃片上的现象   火焰颜色： ； 玻璃片表面： . 黄色 蓝色 没有黑色物质产生 “蓝焰”是 与 充分混合，达到 燃烧的标志，因此效率 、污染 。 燃料 氧气 完全 高 小 丁烷C4H10 H/C=2.5，氢多碳少，碳被充分“包裹”反应，故清洁；木材H/C低，碳多，易“逃逸”成炭黑。 同等燃烧条件下，H/C比越高的燃料，其分子结构决定了它更容易实现完全燃烧，热值更高，且单位能量输出的碳排放和污染物（炭黑、CO）更少。 丁烷C4H10 甲烷CH4 【思考】如何判断燃料是否充分燃烧呢？ 思考：如何促进燃烧呢？ 提供充足空气 增大可燃物与氧气接触面积 铁丝在空气中持续红热不燃烧， 铁粉在空气中 . 剧烈燃烧，火星四射 思考：家用燃料在使用时可以进行哪些处理促进燃烧？ 燃料类型 核心促进措施 关键目标与现象 柴 煤炭 燃气（LPG/NG） 调节灶具风门、清洁火盖 多孔结构（蜂窝煤）、疏通孔道、调节风门 火焰明亮，减少刺鼻气味 避免黑烟，提高火力温度 干燥、小块、通风好 获得稳定、纯粹的蓝色火焰 【任务二】家用燃料的合理利用 完全燃烧放热更充分、产物更清洁 从柴、煤炭燃烧产生的黑烟，到燃气产生清澈纯粹的蓝焰，这不仅是火焰颜色的变迁，更是一部人类追求更高效率、更少污染的能源进化史。 燃料变迁 现象： 本质： 环境： 浓烟(黄火) → 少烟(黄蓝火) → 无烟(蓝焰) 不充分燃烧 → 趋于完全燃烧 燃料热值和燃烧效率越来越高 高碳、污染 → 低碳、清洁 燃料变迁是向着更小碳足迹和更轻环境污染的方向发展。 【任务三】迈向碳中和 以小组为单位，撰写一份《山城蓝色能源倡议书》核心提纲。 1.我们的发现：燃料变迁是向       （更高或更低）H/C比、更     （完全或不完全）燃烧的进化。 2.我们的目标： 未来的终极能源是像______一样的“零碳蓝焰”。 3. 我们的倡议： 呼吁大力发展                        等技术，助力重庆碳中和。 更高 完全 氢能 风能、太阳能制氢 课堂总结 愿我们共同守护这片“蓝焰” 这抹“蓝焰”象征着燃烧的高效清洁，代表着科学进步的勋章，也是我们悉心守护的文明底色。让大家成为探索者，更成为守护者，共同守护这象征着进步与环保的“蓝焰”。 这节课，我收获到了....... 评价维度 优秀（4-5分） 良好（3分） 待改进（1-2分） 得分情况 实验探究 操作规范，观察仔细，记录详实 能完成实验，有记录 操作不规范，记录缺失   知识应用 能准确运用“充分燃烧”“H/C比”解释现象 能基本解释实验现象 解释与现象不符   倡议书 辑清晰，论据充分，有创新见解 结构完整，论点正确 内容空洞，缺乏逻辑   团队协作 积极贡献，善于倾听与合作 能参与合作 参与度低   合计   反思与评价 【课后延伸】 拓展研究： 调查“西氢东送”等国家重大氢能项目，了解氢能储存和运输的挑战与最新技术。 艺术创作： 以“我心中的2060年重庆能源”为主题，绘制一幅科幻画或撰写一篇短文。 甲烷与丁烷分子模型 探索常见燃料的分子结构与化学特性 甲烷 (CH₄) 丁烷 (C₄H₁₀) 甲烷 (CH₄) 分子结构 甲烷是最简单的烷烃，由一个碳原子和四个氢原子组成，呈正四面体结构。 碳原子 (C) 氢原子 (H) 化学式 CH₄ 分子量 16.04 g/mol 状态 气体 应用 家用燃料、化工原料 操作指南 使用鼠标拖拽旋转分子 使用鼠标滚轮缩放视图 按住Shift键拖拽平移视图 甲烷与丁烷分子模型展示 | 基于Three.js构建 火焰燃烧效率分析系统 基于火焰特征和图像分析燃料燃烧效率，提供改进建议 选择分析方式 手动输入分析 火焰图像分析 燃料信息输入 燃料类型 请选择燃料类型 天然气 丙烷 汽油 柴油 煤炭 木材 其他 燃料量 (kg 或 m³) 火焰颜色 请选择火焰颜色 蓝色（高效） 黄蓝色（中等） 黄色（低效） 橙色（效率很低） 火焰稳定性 请选择火焰稳定性 稳定 轻微不稳定 不稳定 高度不稳定 烟雾产生量 请选择烟雾产生量 无烟雾 少量烟雾 中等烟雾 大量烟雾 分析燃烧效率 火焰图像分析 📁 点击或拖拽火焰图片到这里上传 支持 JPG、PNG 格式，最大 5MB 燃料类型 请选择燃料类型 天然气 丙烷 汽油 柴油 煤炭 木材 其他 分析图像 图像分析结果 主色调 平均颜色 火焰颜色 检测到的火焰颜色: -- 估算燃烧效率: --% 火焰可视化 请选择火焰特征以查看可视化效果 燃烧效率分析 当前燃烧效率 --% 效率指示器 低效 中等 高效 请先输入燃料信息并进行分析 对比分析 分析多个燃料类型以查看对比 效率改进建议 分析后将显示改进建议 分析历史记录 分析方式 燃料类型 火焰颜色 效率 分析时间 火焰燃烧效率分析系统 © 2023 | 基于火焰特征和图像分析的科学工具 燃料热值与燃烧产物查询系统 查询常见燃料的热值、燃烧产物、组成元素、H/C比及其他相关属性信息 单燃料查看 多燃料对比 搜索 全部 固体燃料 液体燃料 气体燃料 生物燃料 燃料列表 已选择 0 个燃料 对比选中的燃料 选择一种燃料查看详情 - 热值 (MJ/kg) - 密度 (kg/m³) - 碳含量 (%) - 氢含量 (%) - H/C比 (原子比) - 主要燃烧产物 元素组成 热值对比图 柱状图 雷达图 极坐标图 燃料属性对比图 柱状图 雷达图 极坐标图 详细属性对比表 属性 请选择至少两种燃料进行对比 燃料热值与燃烧产物查询系统 © 2023 | 数据仅供参考 $