9.1 认识燃烧与燃料 第1课时（教学设计）化学新教材沪科版五四学制九年级全一册

课题1 认识燃烧与燃料 第1课时 燃烧的奥秘与常见燃料 年级 九年级 学科 化学 课型 新授课 教材 专题9化学反应的调控 课题1 第1课时 教学目标 1.认识爆炸、爆炸极限、缓慢氧化、自燃的概念，理清四者的区别。 2.掌握可燃性气体验纯的操作方法和判断标准，知晓易燃易爆物生产、储运、使用的安全规范。 3.通过学习常见燃料，树立节约能源、环境保护的意识。 教学重点 燃烧、爆炸、缓慢氧化、自燃的概念及异同，可燃性气体验纯的必要性。 教学难点 不同燃烧类现象的辨析与生活实际现象的原理解释。 教材分析 本节教学内容源于沪科版五四学制九年级全一册专题9《化学反应的调控》课题1第1课时《燃烧的奥秘与常见燃料》，是承接初中阶段氧气性质、氧化反应等基础知识，衔接后续灭火原理、化学能转化、新能源开发的重要枢纽，在化学原理与生活应用的联结中具有不可替代的作用。 按照课标要求及九年级学生的认知规律，本课时内容按照“认识燃烧-自燃与缓慢氧化-常见燃料”的逻辑编排：先明确燃烧的本质特征，延伸爆炸极限、易燃易爆物安全管理、可燃性气体验纯等实操性知识；再对比辨析缓慢氧化与自燃的内在关联，厘清不同氧化反应的差异；最后落脚到三大化石燃料的组成、应用及燃烧带来的环境问题，渗透合理利用能源、保护环境的发展理念。教材结合粉尘爆炸、燃气泄漏预警、酸雨危害等生活化素材，既落实了控制变量、证据推理的学科方法要求，又贴合“科学态度与责任”的核心素养培养目标。 学情分析 教学对象为五四学制九年级学生，已具备一定的知识与经验基础：前期学习过氧气的化学性质，熟悉木炭、甲烷等常见物质的燃烧现象，对氧化反应有初步认知，日常生活中也积累了用火、家用燃气使用、常见灭火方式等大量感性经验，对贴近生活的化学探究活动兴趣较高。 但学生的认知仍存在较多局限：对燃烧的本质特征辨识不清，易将灯泡发光放热等物理现象误认为燃烧；对爆炸极限、自燃与缓慢氧化的内在逻辑关联理解模糊，对化石燃料的分类、燃烧产物的环境影响仅停留在零散的常识层面，尚未形成系统的知识体系；运用控制变量思想分析实验、进行证据推理的能力仍有待提升。教学中需要结合学生的生活经验搭建认知台阶，在原有基础上逐步厘清概念关联，完善知识体系，落实学科核心素养。 教学过程 教学内容 设计意图 课堂导入 【互动提问】同学们，上课前老师先和大家聊两个贴近生活的小问题：第一，咱们平时在家做饭、冬天供暖，都离不开的一种化学变化是什么？（等待学生发言，引导学生说出“燃烧”“用火”等答案）第二，大家有没有听过夏天堆放的秸秆没人点火却自己起火、或者面粉厂严禁烟火的安全提示呀？ 【素材展示+过渡】大家说得都很对。正如课本里提到的，火的利用是人类历史上最伟大的技术革命之一：从远古人类钻木取火告别茹毛饮血，到中国古代四大发明之一的黑火药利用燃烧爆炸来开山采石、制作烟花，再到现在我们用天然气做饭、火箭靠燃料燃烧升空，燃烧给我们的生活和文明发展提供了源源不断的能量。但同时我们也能看到新闻里秸秆自燃引发火灾、粉尘爆炸造成安全事故的案例，火“发脾气”的时候也会带来巨大的危害。 【引导设问】那你有没有好奇过：到底什么是燃烧？为什么有的物质不需要明火就能自己燃烧？为什么面粉这种平时看起来点不着的东西会发生爆炸？我们生活中常用的煤、石油、天然气这些燃料又有什么特点？今天我们就一起来解锁《燃烧的奥秘与常见燃料》，把这些问题一一搞清楚。 从学生熟悉的做饭、取暖等生活场景，以及秸秆自燃、面粉厂禁烟等安全常识入手提问，降低知识的陌生感，快速吸引学生注意力，激发学生的表达欲，主动参与到课堂互动中。 环节一 情境启思，引出课题 【引入】展示人类用火烤熟食物、冶炼金属、航天发射的历史与现代场景素材，对应课件中火的利用的情境内容：“火的利用是人类文明的里程碑，它既能给我们带来便利，使用不当也会造成火灾、爆炸等危险。今天我们就一起探究燃烧的本质，认识生活中的常见燃料。” 联系历史与生活实际，引发学生对燃烧现象的好奇心，明确本节课的学习主题，落实情境教学的课标要求。 环节二 认识燃烧 问题一 燃烧的定义与特征 【引入】展示火柴、打火机点火的生活场景，对应课件任务一的观察与思考内容。【教师提问】大家回忆平时见到的燃烧现象，比如蜡烛燃烧、木柴燃烧，都有哪些共同的特征？燃烧属于什么反应类型？ 【学生思考】学生分组讨论后回答：燃烧都发光、放热，需要有氧气参与，反应比较剧烈，属于氧化反应。 【讲解】评价学生回答，给出燃烧的准确定义：通常情况下，可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应叫做燃烧。强调三个核心特征：①属于氧化反应；②伴随发光、放热现象；③反应剧烈，和后续要学习的缓慢氧化做区分。 问题二 爆炸的原理与安全规范 【引入】展示开山采石、爆破拆除的图片，以及黑火药的史料介绍，对应课件任务二、三内容。 【教师提问1】黑火药点火后在有限空间里会发生爆炸，爆炸的本质原因是什么？\【学生思考】学生回答：燃烧太快，短时间放出大量热，气体体积快速膨胀就会爆炸。 【教师提问2】是不是只要可燃气体遇到明火就一定会爆炸？加油站为什么严禁烟火？ 【学生思考】学生结合生活经验回答：需要可燃气体的浓度达到一定范围才会爆炸。 【讲解】 1.爆炸的定义：可燃物在有限的空间里发生急剧地燃烧，短时间内聚积大量的热，使气体的体积膨胀而引起爆炸。 2.爆炸极限：可燃性气体在空气中达到能发生爆炸的含量范围，叫做爆炸极限，给出常见气体的爆炸极限数据：氢气{4.0%15%}、酒精{3.3%6%}。 易燃易爆物的安全管理规范：结合生产、存储、运输、销售、使用五个环节的要求，讲解生活中加油站、面粉厂等场所的防火要求。 【对应训练1】（例1）用如图所示装置模拟粉尘爆炸实验，吹入空气后发生爆炸，硬纸板被掀起。下列说法正确的是 A． 吹入空气前，面粉没有燃烧是因为塑料瓶内没有氧气 B． 吹入空气后面粉的着火点降低 C． 实验时用硬纸板盖住塑料瓶，说明这类场所要保持密闭 D． 吹入空气，面粉剧烈燃烧，大量放热，气体体积迅速膨胀 【答案】D 【解析】A选项吹入空气前面粉没有燃烧是因为没有和氧气充分接触，瓶内有氧气；B选项着火点是物质的固有属性，不会降低；C选项粉尘爆炸场所需要通风降低可燃物浓度，不能密闭；D选项符合爆炸的原理，正确。 【对应训练2】（例2）点燃下列混合物不可能会引起爆炸的是 A．甲烷和空气 B．H2和CO C．面粉和空气 D．H2和O2 【答案】B 【解析】爆炸需要同时有可燃物和助燃物（氧气等），B选项中只有两种可燃物，没有助燃物，不可能爆炸。 问题三 可燃性气体的验纯操作 【引入】既然可燃气体混有空气达到爆炸极限点燃就会爆炸，我们在点燃可燃性气体前必须进行安全操作。 【教师提问】如何检验氢气的纯度？不同的实验现象分别代表什么结论？ 【学生思考】学生预习后回答验纯的操作步骤，以及尖锐爆鸣声代表气体不纯，声音很小代表纯净。 【讲解】演示验纯操作的规范流程：用拇指堵住盛有氢气的试管口，将试管口迅速靠近酒精灯火焰，移开拇指点火。强调：所有可燃性气体（甲烷、一氧化碳、氢气等）点燃前都必须验纯，防止爆炸。 【对应训练3】（例3）推理是化学研究和学习的重要方法。下列推理合理的是A．化学反应伴随着能量变化，则有能量变化的过程一定发生化学反应 B． 阳离子带正电，则带正电的微观粒子一定是阳离子 C． 原子的化学性质与最外层电子数有关，则最外层电子数相同的原子化学性质一定相似 D． 氢气中混有空气，点燃可能爆炸，故点燃可燃性气体前先验纯 【答案】D 【解析】A选项灯泡发光放热是物理变化，没有化学反应；B选项质子也带正电，不属于阳离子；C选项氦原子和镁原子最外层都是2个电子，化学性质不相似；D选项符合可燃性气体的安全操作要求，正确。 知识点 核心内容 燃烧定义 可燃物与O2发生的发光、放热的剧烈氧化反应 爆炸条件 ①有限空间 ②可燃物浓度达到爆炸极限 ③遇明火 安全操作 所有可燃性气体点燃前必须验纯 通过生活实例、实验原理分析，培养学生的证据推理能力，落实“能运用燃烧与灭火知识解释生活现象”的课标要求，树立安全意识。 环节三 自燃与缓慢氧化 问题一 缓慢氧化的特征与实例 【引入】展示食物腐败、钢铁生锈、橡胶老化的图片，对应课件任务二内容。 【教师提问】这些变化和燃烧有什么共同点和不同点？ 【学生思考】学生讨论后回答：共同点是都和氧气反应，都放热；不同点是反应很慢，不发光，现象不明显。 【讲解】给出缓慢氧化的定义：进行得很慢、甚至不容易被察觉的氧化反应，叫做缓慢氧化。强调缓慢氧化一定放热，但不发光，反应速率慢。 【对应训练1】（例1）下列反应不属于缓慢氧化的是 A． 细胞的呼吸作用 B．食物腐烂 C．天然气燃烧 D．酿酒 【答案】C 【解析】天然气燃烧是剧烈的氧化反应，不属于缓慢氧化。 【对应训练2】（变式）下列属于缓慢氧化的是 A． 蜡烛燃烧 B．火药爆炸 C．食物腐烂 D．木炭燃烧 【答案】C 【详解】A.蜡烛燃烧属于典型的燃烧类剧烈氧化，反应速率快、发光放热现象明显，不属于缓慢氧化； B.火药爆炸是短时间内发生的剧烈氧化反应，瞬间释放大量能量、产生高压气体，不属于缓慢氧化； C.食物腐烂是食物与氧气发生的反应，过程漫长、无明显剧烈现象，属于缓慢氧化； D.木炭燃烧属于剧烈氧化，有明显发光放热现象，不属于缓慢氧化。 问题二 自燃的原理与预防措施 【引入】展示新闻素材：堆积的稻草垛没有接触明火，在夏季自发燃烧的事故，对应课件任务一、三、四内容。 【教师提问】没有外来火源，稻草为什么会自己燃烧？自燃和普通点燃的燃烧有什么异同点？ 【学生思考】学生回答：稻草缓慢氧化放热，热量散不出去，温度升高达到着火点就会自己燃烧；和普通燃烧的共同点是都达到着火点、都是氧化反应，不同点是温度来源不同，自燃不需要外来火源。 【讲解】 1.自燃的定义：有些物质没有外来火源的作用，靠自身缓慢氧化放热积聚热量，达到着火点后自发燃烧的现象。 对比项 普通燃烧（点燃） 自燃 外来火源 需要（火柴、明火等） 不需要 温度怎么来的 外部点火加热 自身缓慢氧化放热，热量积聚 共同点 都是氧化反应，都需要达到着火点，都发光发热 同上 2.自燃与普通燃烧的对比： 自燃的预防措施：通风散热、控制堆积厚度、保持干燥，减少热量积聚。 【对应训练3】（例2）劳动创美好，实践促成长。下列实践活动涉及的化学知识不正确的是 选项 实践活动 化学知识 A 用食盐调节汤的咸淡 食盐和水的比例影响NaCl的浓度 B 将食品放进冰箱保存 氧化反应的快慢受温度影响 C 用食盐腌制肉类食品 高盐环境使细菌细胞脱水 D 厨灶上方装天然气报警器 天然气易燃且密度比空气大 【答案】B 【解析】B选项食品放进冰箱保存是降低温度减慢微生物繁殖速率，食品腐败主要是微生物作用，不是氧化反应主导；D选项天然气主要成分CH4密度比空气小，泄漏后向上飘，报警器装在上方是正确的，描述里“密度比空气大”为知识性错误，但安装位置正确，因此不正确的是B选项。 知识总结： 缓慢氧化是不剧烈、不发光的氧化反应，放热积聚达到可燃物着火点就会引发自燃，预防自燃的核心是及时散发热量。 通过生活实例对比燃烧、缓慢氧化、自燃的异同，培养学生对比归纳的能力，能运用知识解释自燃等生活现象。 联系生活实际，拓宽学生视野，让学生感知化学的实用性，通过自制指示剂的任务设计，提升学生的动手实践能力，落实“提升科学探究、动手分析能力”的教学难点。 环节三 常见的燃料 问题一 三大化石燃料的组成与用途 【引入】展示家庭做饭用天然气、汽车加汽油、火力发电烧煤的场景，对应课件任务一至五内容。 【教师提问】我们生活中常用的化石燃料有哪三类？各自的主要成分和用途是什么？ 【学生思考】学生回答：煤、石油、天然气，煤主要含碳，是固体燃料；石油是液态，炼制后得到汽油、柴油；天然气主要成分是甲烷，是家用气体燃料。 【讲解】 1.三大化石燃料都是古代生物遗骸经过复杂变化形成，属于不可再生能源： 煤：主要含碳元素，燃烧放热，含硫、氮元素，燃烧产生SO2、氮氧化物，是酸雨的主要来源，深加工产品有焦炭、煤焦油等。 石油：主要含碳、氢元素，利用各组分沸点不同进行分馏，得到石油气、汽油、煤油、柴油等产品，分馏属于物理变化。 天然气：主要成分是CH4，无色无味、难溶于水、密度比空气小，燃烧的化学方程式为CH4 + 2O2点燃 CO2 + 2H2O，火焰呈淡蓝色，是清洁燃料；家用天然气添加臭味剂是为了泄漏时能及时被察觉。 【对应训练1】（例1）化石燃料是重要的化工原料，其储量有限，须综合利用。下列属于煤的深加工产品的是 A． 汽油 B．石蜡 C．柴油 D．焦炭 【答案】D 【解析】汽油、石蜡、柴油都是石油分馏的产品，焦炭是煤深加工的产品。 【对应训练2】（变式）燃料、能源与生活息息相关，下列说法正确的是 A． 石油分馏利用石油中各组分的沸点不同 B． 将煤液化加工成汽油属于物理变化 C． 化石燃料燃烧不会加剧温室效应 D． 天然气属于可再生能源 【答案】A 【解析】B选项煤液化生成新物质，属于化学变化；C选项化石燃料燃烧产生大量CO2，会加剧温室效应；D选项天然气属于不可再生能源。 【对应训练3】（例2）我国城市居民家用燃料经历了“煤→液化石油气→天然气”的更新换代。下列对燃料更新的理由说法不正确的是 A． 燃料燃烧更充分，热值更高 B． 减少了二氧化硫等污染物的排放 C． 天然气是可再生能源 D． 使用更便捷，安全性更高 【答案】C 【详解】A. 煤为固体，液化石油气、天然气为气体，与空气接触更充分，燃烧更完全，且热值远高于煤，说法正确。 B. 煤中含硫元素，燃烧会产生二氧化硫等污染物，天然气主要成分为CH4，几乎不含硫，可减少二氧化硫等污染物排放，说法正确。 C. 天然气属于化石燃料，是古代生物遗骸经漫长地质作用形成的，短时间内无法再生，属于不可再生能源，说法错误。 D. 天然气可通过管道运输入户，相比于使用煤和罐装液化石油气，使用更便捷，且相比煤不完全燃烧生成一氧化碳的风险更低，安全性更高，说法正确。 【对应训练4】（例3）《汉书》中“高奴县有洧水，可燃”记载的是中国古代对石油（洧水）的早期发现与利用。下列关于石油的说法中，正确的是 A． 石油属于可再生能源 B．石油主要含有碳元素 B． 石油燃烧产物无污染 D．石油化工可生产汽油 【答案】D 【详解】A.石油是化石燃料，由古代生物遗骸经漫长地质年代形成，属于不可再生能源，错误。 B.石油主要含碳、氢两种元素，并非仅以碳元素为主要组成，错误。 C.石油中含有硫、氮等杂质元素，燃烧会生成二氧化硫、氮氧化物等大气污染物，错误。 D.石油通过分馏（利用各组分沸点差异分离）等石油化工工艺，可生产汽油、煤油、柴油等产品，正确。 问题二 化石燃料的环境影响与合理利用 【引入】展示酸雨腐蚀建筑、雾霾、全球变暖的相关图片，对应课件任务六、七内容。 【教师提问】化石燃料燃烧会带来哪些环境问题？我们应该如何合理利用化石燃料？ 【学生思考】学生回答：会产生酸雨、雾霾、温室效应，应该节约使用、减少污染排放、开发新能源。 【讲解】 1.环境问题：①SO2、氮氧化物引发酸雨；②固体粉尘引发雾霾；③CO2、CH4等温室气体加剧全球变暖。 2.合理利用措施：①节约利用，提高燃料利用率；②安装脱硫脱硝装置，减少污染物排放；③开发太阳能、风能等清洁能源，用天然气替代高污染的煤炭。 环节三知识总结 三大化石燃料（煤、石油、天然气）是不可再生能源，使用时既要提高利用率，也要关注环境保护，开发新能源是未来能源发展的方向。 联系能源利用现状，培养学生的环保意识和可持续发展观念，落实“树立节约能源、环境保护意识”的课标要求。 课堂小结 七、板书设计 课题1 第1课时 燃烧的奥秘与常见燃料 一、认识燃烧 1.燃烧定义：可燃物与氧气发生的发光、放热的剧烈氧化反应 2.爆炸成因：有限空间内急剧燃烧，短时间聚热使气体体积膨胀 爆炸极限：可燃气体发生爆炸的浓度范围 验纯操作：可燃性气体点燃前必须验纯，尖锐爆鸣声说明气体不纯，微弱“噗”声说明气体纯净 3.易燃易爆物安全要求：生产、存储、运输、使用、销售环节均需符合国家规范 二、自燃与缓慢氧化 1.缓慢氧化：温和氧化反应，放热不发光（实例：动植物呼吸、食物腐败、钢铁生锈） 2.自燃：无外来火源，缓慢氧化积热达到可燃物着火点引发的自发燃烧 3.自燃防护：通风散热、控制堆放量、保持存放环境干燥 三、常见的燃料 1.三大化石燃料（不可再生能源） 煤：固体燃料，主含碳元素，燃烧产生的SO₂、NOₓ是酸雨的主要成因 石油：液体燃料，主含碳、氢元素，分馏可得到汽油、柴油、煤油等产品 天然气：清洁气体燃料，主成分为甲烷（CH₄），广泛用于家用燃料 2.化石燃料环境问题：酸雨、雾霾、温室效应 3.合理利用方向：节约能源、防治污染、开发清洁能源 随堂练习 1.逻辑推理是化学学习中常用的思维方法。以下推理正确的是 A．单质由一种元素组成，所以由一种元素组成的物质一定是单质 B．燃烧都伴有发光、放热现象，所以有发光、放热现象的一定是燃烧 C．原子是不带电的微观粒子，所以不带电的微观粒子一定是原子 D．氢气与空气混合后遇明火时能发生爆炸，所以可燃性气体点燃前要验纯 【答案】D 【详解】A.单质的定义是由同种元素组成的纯净物。仅由一种元素组成的物质可能是混合物，比如氧气和臭氧的混合物仅含氧元素，不属于单质，推理错误。 B.燃烧是剧烈的氧化反应，伴随发光放热现象，但有发光放热现象的不一定是燃烧，比如灯泡通电发光放热属于物理变化，不是燃烧，推理错误。 C.不带电的微观粒子除原子外，还有分子、中子等，推理错误。 D.可燃性气体与空气混合后，遇明火达到爆炸极限就会发生爆炸，因此所有可燃性气体点燃前都需要验纯，推理正确。 2.化学与健康、环境、安全、能源密切相关，下列说法不正确的是 A．化学与健康：可用氢氧化钠治疗胃酸过多 B．化学与环境：植树造林可有效减缓温室效应 C．化学与安全：点燃可燃性气体前要验纯 D．化学与能源：化石燃料包括煤、石油、天然气 【答案】A 【详解】A.氢氧化钠是强腐蚀性的碱，会严重损伤消化道，绝对不能用于治疗胃酸过多，治疗胃酸过多通常用弱碱性的氢氧化铝、碳酸氢钠等物质，该说法错误。 B.植物光合作用会吸收主要温室气体，因此植树造林可有效减缓温室效应，说法正确。 C.可燃性气体混有空气时点燃易发生爆炸，因此点燃前必须验纯，说法正确。 D.三大化石燃料就是煤、石油、天然气，说法正确。 3.下列混合气体遇到明火可能会发生爆炸的是 A．一氧化碳、氮气 B．氢气、一氧化碳 C．甲烷、氧气 D．氧气、二氧化碳 【答案】C 【详解】A.一氧化碳是可燃物，但氮气不可燃也不助燃，缺少助燃物，不会爆炸，错误。 B.氢气、一氧化碳都是可燃物，但无氧气等助燃物，不会爆炸，错误。 C.甲烷是可燃性气体，氧气是助燃物，二者混合遇明火可能发生爆炸，正确。 D.氧气是助燃物，但二氧化碳不可燃也不助燃，缺少可燃物，不会爆炸，错误。 教学反思 本节课以人类对火的利用为情境导入，贴合学生生活经验，教学环节紧扣课标要求，完成了燃烧、爆炸、缓慢氧化、常见化石燃料等核心知识点的讲授，搭配的分层典例和随堂练习覆盖了高频易错点，学生参与度较好，既落实了知识目标，也渗透了节约能源、环境保护的核心素养。 不足在于燃烧条件的探究未设置现场演示实验，部分学生对控制变量研究方法的理解不够深入，后续可补充微型实验或虚拟仿真素材增强直观性；同时可适当拓展我国能源转型的最新案例，进一步强化学生的社会责任感。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $