内容正文:
科粤版九年级化学上册
第三章 3.3 燃烧条件与灭火原理(第二课时)教学设计
—— 任务式活动设计
一、教材分析
本课时是科粤版九年级上册第三章“维持生命之气——氧气”中3.3节的第二课时。学生已在第一课时通过实验探究归纳出燃烧的三个条件,本课时在此基础上引导学生运用燃烧条件反向推导灭火原理,联系厨房、实验室、森林等真实情境辨析灭火方法,并认识爆炸成因、常见危险标识与火场逃生常识,是体现“从生活走进化学,从化学走向社会”课程理念的重要载体。
二、四维核心素养
化学观念:建立“燃烧需要同时满足条件、灭火即破坏条件之一”的辩证物质变化观,认识燃烧与灭火是同一化学过程的正反两面。
科学思维:能由燃烧三条件逆向推理出三条灭火原理,发展模型认知、演绎推理与辩证分析能力。
科学探究:能针对不同火情设计可行的灭火方案,并通过简易实验验证、比较、评价方案的合理性。
科学态度与责任:树立消防安全意识,能识别常见危险标识,形成珍爱生命、关注公共安全的责任担当。
三、教学重难点
教学重点:依据燃烧条件归纳灭火三原理,并能联系生活实际选择恰当的灭火方法。
教学难点:针对油锅起火、电器起火、图书档案起火、身上着火等不同火情作出合理判断,理解不同灭火剂的适用范围与禁用情形,避免错误灭火引发次生危害。
四、设计意图
本课时以“小小消防员”为大任务情境,采用任务驱动式教学。学生在第一课时已经建立燃烧三条件的模型,本课时不再重复讲授,而是把学习的主动权交给学生:先以真实火警情境唤起经验,再通过逆向推理自主建构灭火原理,然后以实验探究检验自己设计的灭火方案,最后在生活辨析与安全标识识别中完成知识迁移。
整个设计遵循“情境—推理—探究—应用—责任”的认知链条,让学生在做中学、用中学,既落实化学观念与科学思维,又把科学态度与责任落到可操作的安全行为上,避免把灭火原理停留在背诵层面。六个任务层层递进,每一任务都指向一个明确的产出物,使课堂始终围绕学生的思考与行动展开。
五、教学过程
任务一:情境导入——如果你是第一报警人
【任务情境】教师投影或口述一段真实的生活情境:周末傍晚,妈妈在厨房炒菜,油温过高突然起火,锅里窜出半米高的火苗,厨房内弥漫着油烟。家中的孩子就站在厨房门口。
【驱动问题】面对这团火,你第一反应会怎么做?能不能立刻往锅里倒冷水?为什么?请把你想到的办法写在任务单上,并在小组内交流。
【学生活动】学生先独立写出自己的“第一反应”,再在四人小组内汇总。常见答案包括:倒水、盖锅盖、关火、用湿抹布盖、端锅跑、打报警电话等。教师把学生提到的关键词板书在黑板一侧,暂不评判对错。
【教师点拨】教师引导:大家给出的办法很多,但有的办法在这种情境下不仅不能灭火,反而会让火势更大。要判断哪种办法正确,不能凭感觉,必须回到我们上一节课学到的——燃烧到底需要哪些条件?只要把燃烧必需的条件破坏掉一个,火自然就熄灭了。这节课,我们就用燃烧条件做“钥匙”,自己打开灭火原理这扇门。
【设计意图】以与学生家庭生活高度贴近的厨房起火情境制造认知冲突,把“能不能用水”这个真实判断留给学生,激发探究欲望;同时把上一课时的燃烧条件作为解决新问题的工具,明确本课的思维路线。
任务二:逆向推理——从燃烧三条件到灭火三原理
【任务情境】教师出示一张“燃烧三条件”关系图:可燃物、与氧气(空气)接触、温度达到着火点,三者必须同时具备,燃烧才能发生。
【思考支架】教师提问:既然三个条件必须“同时”满足火才烧得起来,那么反过来,要让火“烧不下去”,我们可以怎么做?请在任务单上完成下表——左边写出燃烧的某一个条件,右边写出“破坏这个条件”的具体做法。
【学生活动】小组合作完成“条件—破坏方式”对照表,并推选代表汇报。教师根据学生汇报,在黑板上逐条归纳:
第一条,燃烧需要可燃物。把可燃物移走,或者把燃烧物与未燃物隔离开,火就没有了继续“吃”的原料,自然会熄灭。例如关闭燃气阀门、移走周围的易燃物、把燃烧的烛芯剪掉,都属于这一类。
第二条,燃烧需要与氧气(空气)接触。把燃烧物用不透气的东西盖起来,断绝氧气的供应,火会因为缺氧而熄灭。例如用烧杯倒扣住蜡烛、用灯帽盖灭酒精灯、用锅盖盖住油锅,都属于这一类。
第三条,燃烧需要温度达到着火点。如果向燃烧物吹风、浇水、用湿抹布捂,把热量迅速带走,使温度降到着火点以下,火即使有可燃物、有氧气也烧不起来。
【关键追问】教师追问:是不是三条原理必须同时做到才能灭火?学生通过讨论得出:只要破坏其中任意一条,燃烧就不能持续;但在实际灭火中,常常是多种方法同时使用,效果更快、更安全。
【思维升华】教师引导学生体会:灭火原理不是另外一套新知识,而是燃烧条件的“逆向应用”。这种“正着研究、反着使用”的思路,是化学乃至科学中非常重要的思维方式。
【设计意图】把灭火原理的建构权交给学生,让学生经历“由条件推方法、由方法反原理”的逆向推理过程,避免教师直接灌输结论;对照表的使用使思维过程外显、可检查。
任务三:实验探究——“小小消防员”灭火方案设计与验证
【任务情境】教师在实验台上摆放器材:若干支小蜡烛、火柴、烧杯、扇子、湿抹布、细沙、剪刀、水、酒精灯灯帽、金属片。宣布任务:每组都是一支“迷你消防队”,请设计至少三种不同的方法熄灭一支正在燃烧的蜡烛,并在任务单上记录:你使用了什么方法、观察到什么现象、对应破坏了哪一条燃烧条件。
【学生活动】学生分组实验,教师巡视指导,提醒安全。常见方案包括:用烧杯倒扣住蜡烛,蜡烛火焰摇晃几下后熄灭;用扇子对准蜡烛猛扇,火焰迅速熄灭;用湿抹布从旁边轻轻盖在蜡烛上,火焰熄灭;用剪刀沿烛根把烛芯剪断,烛芯上的火随之熄灭;把蜡烛直接浸入水中,火熄灭;用灯帽盖灭蜡烛火焰。
【汇报交流】各组汇报后,教师引导学生把方法与原理一一对应贴到黑板的“灭火三原理”下方,形成一张完整的“方法—原理”地图。学生在对应中发现:盖烧杯、盖灯帽属于隔绝氧气;扇风、浸水属于降温;剪烛芯属于清除可燃物;湿抹布盖灭则同时做到隔绝氧气和降温。
【难点突破】教师抛出一个有张力的问题:用扇子扇蜡烛,蜡烛一扇就灭;但家中炉火或者篝火,用扇子扇却越扇越旺。同样是扇风,为什么结果相反?学生先独立思考,再小组讨论。教师引导归纳:扇风既会带走热量使温度下降,又会带来新鲜空气补充氧气。对小蜡烛来说,本身热量少,一扇温度就降到着火点以下,所以熄灭;对旺盛炉火来说,热量大,扇风带走的热量不足以让温度降到着火点以下,反而补充了氧气,所以越扇越旺。判断一种方法是灭火还是助燃,要比较它对“温度”和“氧气”两个因素的综合影响。
【设计意图】让学生在动手实验中把抽象原理落到具体动作上,通过“扇蜡烛”与“扇炉火”的对比冲突,突破“降温与供氧同时存在时如何判断”这一难点,发展辩证思维和变量分析能力。
任务四:生活辨析——不同火情的灭火方法选择
【任务情境】教师出示六张“火情卡片”,每张卡片描述一种真实情境:
卡片一:厨房油锅突然起火,锅内油温很高。
卡片二:实验桌上一盏酒精灯被碰倒,酒精洒在桌面燃起小片火。
卡片三:家中正在运行的电视机后部突然冒烟起火。
卡片四:学校图书室内一架旧书籍起火。
卡片五:郊外野餐时篝火未完全熄灭,旁边有干草。
卡片六:同学做实验时衣袖不小心被火苗引燃。
【小组任务】每组任选两张卡片,讨论:①应选用什么方法灭火?②依据哪一条灭火原理?③有什么“绝对不能做”的事?把讨论结果填到任务单的“火情诊断卡”上。
【重点辨析】教师组织全班交流,并在关键处点拨:
油锅起火——绝对不能倒水。因为油比水轻,水倒进去会沉到油下面,沸腾的水会带动滚烫的油四处飞溅,使火势瞬间扩大。正确做法是迅速盖上锅盖,或者放入切好的青菜,通过隔绝氧气使火熄灭,同时关闭燃气阀门。
酒精洒在桌面起火——不能用抹布直接用力拍打,应迅速用湿抹布或沙土覆盖,既隔绝氧气又降温;如果旁边有灭火器,可使用干粉灭火器。
电器起火——第一件事是切断电源,绝对不能带电用水浇,因为水会导电,造成触电危险;断电后可用干粉或二氧化碳灭火器。
图书档案起火——应使用二氧化碳灭火器,因为它灭火后不留任何痕迹,不会像水或干粉那样对珍贵书籍造成二次损害。
野外篝火——离开前必须用沙土覆盖或浇水彻底熄灭,并翻动余烬确认没有暗火,防止复燃引发森林火灾。
身上衣服着火——不能奔跑,奔跑会加快空气流动、补充氧气使火越烧越旺;正确做法是就地打滚,用身体压住火焰隔绝氧气;旁边的人可以用厚重衣物帮助覆盖,但不能用灭火器直接对着人喷射。
【灭火器介绍】教师结合教材图片,简要介绍三种常见灭火器:干粉灭火器适用于一般火灾和油类、气体火灾,使用最广泛;二氧化碳灭火器适用于图书档案、精密仪器、电器火灾;水基型灭火器适用于一般固体火灾。让学生观察学校灭火器铭牌,确认类型。
【设计意图】把灭火原理迁移到复杂、真实甚至有“陷阱”的生活情境中,让学生在辨析中体会:原理是通用的,但具体方法必须根据可燃物性质、火场条件综合判断,错误的方法会带来次生灾害。这一环节直接服务于科学态度与责任素养。
任务五:认识爆炸——危险标识与火场逃生
【任务情境】教师播放一段简短的描述:面粉厂的车间里,一个工人刚启动打磨设备,空气中悬浮着细密的面粉粉尘,遇到旁边一处静电火花,瞬间发生剧烈爆炸。
【驱动问题】面粉明明不是明火,为什么会爆炸?燃烧和爆炸之间是什么关系?
【学生活动】学生阅读教材相关内容,结合教师讲解,归纳:燃烧如果发生在有限空间内,短时间内聚积大量热,使周围气体迅速膨胀,就可能引起爆炸。可燃性气体(如管道煤气、天然气、液化石油气)和可燃性粉尘(如面粉、煤粉、锯末)与空气充分混合后,遇明火、静电或高温都可能发生爆炸。
【标识识别】教师出示教材中的常见安全标识,学生抢答含义:易燃物标识、易燃气体标识、氧化物标识、爆炸品标识,以及“禁止烟火”“禁止带火种”“禁止燃放鞭炮”“禁止吸烟”等禁止标识。要求学生课后留心观察学校实验室、加油站、面粉厂附近的标识。
【燃气泄漏讨论】小组讨论:如果在家中闻到强烈的燃气臭味,应该怎么办?学生归纳出正确做法——立即关闭燃气阀门,轻轻打开门窗通风;千万不要开电灯、抽油烟机、打电话,因为电器开关和手机信号都可能产生电火花;应到室外安全地方再拨打燃气公司电话和火警电话。
【火场逃生常识】教师结合教材图文,与学生一起梳理火场自救要点:用湿毛巾捂住口鼻,过滤有毒烟气;弯腰低姿前行,因为浓烟聚集在上方;沿墙壁摸索安全出口,不乘电梯;不贪恋财物;身上衣物着火时就地打滚。教师让学生画出本班教室的安全出口路线图,作为课后任务。
【设计意图】从一般燃烧延伸到爆炸这一特殊现象,让学生理解化学知识与工业安全、家庭安全、公共安全的密切联系;通过识别标识、讨论燃气泄漏、绘制逃生路线图,把科学态度与责任落到可操作的行为上。
任务六:总结提升与课后拓展
【学生小结】教师请学生用自己的话,把今天这节课的知识串成一句话。预期表达如:“燃烧需要同时满足可燃物、氧气和温度达到着火点三个条件;灭火只要破坏其中任意一条——清可燃物、隔氧气、降温度;不同火情要选对方法,否则会帮倒忙;遇到爆炸和火灾要会识别危险、会自救。”教师把学生的发言凝练到黑板的知识结构图上。
【方法提炼】教师引导:这节课我们没有背很多新知识点,但我们做了一件更重要的事——用上一课学到的“燃烧条件”,反推出了“灭火原理”,再用实验和生活经验去验证它。这种“建立模型—逆向应用—实验验证—迁移生活”的方法,在今后学习化学、分析问题时会反复用到。
【课后拓展任务】①观察家中、学校教学楼内的灭火器,记录类型、位置和有效期;②绘制一张家庭防火逃生路线图,标出安全出口、灭火器位置和集合点;③向家人讲一讲油锅起火和燃气泄漏时的正确做法。
【教师寄语】化学不只是试管里的学问,它关系到每一餐饭、每一次实验、每一次紧急关头的判断。希望同学们今天带走的不仅是三条灭火原理,更是一种对自己、对家人、对他人生命负责的态度。
六、板书设计
3.3 燃烧条件与灭火原理(第二课时)
一、灭火三原理(破坏燃烧条件之一即可)
1. 清除或隔离可燃物——关阀、移物、剪烛芯
2. 隔绝氧气(空气)——盖锅盖、盖灯帽、湿抹布
3. 降温到着火点以下——扇风、浇水、湿抹布
二、生活中的选择
油锅起火→盖锅盖(禁倒水)
电器起火→先断电(禁带电浇水)
图书起火→二氧化碳灭火器
身上着火→就地打滚(禁奔跑)
三、爆炸与安全
有限空间·急剧燃烧 → 爆炸
燃气泄漏:关阀·通风·不点火·不打电话
火场逃生:低姿·捂口鼻·走安全出口·不乘电梯
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