内容正文:
调控燃烧的方法(第一课时)
沪科版(五四学制)· 初中化学 · 九年级全一册 · 专题9 课题2
一、课标分析
本课时依据《义务教育化学课程标准(2022年版)》“物质的化学变化”主题中关于燃烧条件与调控的相关要求,引导学生从化学反应调控的视角重新认识燃烧现象。课标要求学生能通过实验探究燃烧发生的条件,理解调控化学反应的基本思路,并能运用燃烧知识解释生产生活中的实际问题。本课时聚焦促进燃料充分燃烧的方法,帮助学生建立“条件改变—反应调控—实际应用”的完整认知链条,发展从化学视角分析和解决能源利用问题的能力,体现化学学科服务社会发展与生态文明建设的价值导向。
二、四维核心素养
化学观念:建立燃烧是剧烈氧化反应的观念,认识反应物接触面积与浓度对反应剧烈程度的影响。
科学思维:运用控制变量法分析燃烧现象差异,形成由宏观现象推微观本质的思维路径。
科学探究:通过对比实验探究促进燃烧的方法,提升实验设计与证据推理能力。
科学态度与责任:认识燃料充分燃烧与节能减碳、环境保护的关系,增强合理利用能源的意识。
三、教学重难点
教学重点:掌握促进燃料充分燃烧的两种方法——增大可燃物与氧气的接触面积、提供充足的氧气或空气。
教学难点:理解燃烧调控的微观本质,能灵活运用控制变量法分析不同情境下燃烧现象差异,并结合生产生活实际选择合理的促燃方式。
四、设计思路
本课以“如何让燃料燃烧得更充分”为核心驱动问题,采用任务式教学法,设计三个递进式学习任务。任务一从生活现象出发,唤起学生对燃烧调控的已有经验,提出核心问题;任务二通过对比实验探究活动,引导学生归纳促进燃烧的两种基本方法;任务三回归生产生活实际,运用所学知识解决真实情境问题。全程以学生为主体,教师提供实验材料和思维支架,让学生在“发现问题—实验探究—归纳总结—迁移应用”的过程中自主建构知识,落实核心素养目标。
五、任务式教学过程设计
任务一:观察生活现象,提出燃烧调控问题
【情境导入】教师展示日常生活中常见的燃烧场景:家用燃气灶火焰由小到大调节、烧烤时用扇子扇火使火苗更旺、将木柴劈成小块后更容易点燃。请学生观察并思考:这些做法为什么能让燃烧变得更剧烈?燃烧的剧烈程度可能与哪些因素有关?
【学生活动】学生分组讨论,结合已有生活经验和前一课所学的燃烧三条件,提出自己的猜想。教师将学生的猜想板书整理,引导学生聚焦到两个方向:可燃物与空气的接触程度、空气的供应量。
【设计意图】从学生熟悉的生活场景切入,激活已有经验,制造认知冲突,自然引出本节课的核心问题。让学生意识到燃烧不仅需要“发生”,还可以被“调控”,为后续实验探究奠定方向。
任务二:实验探究——寻找促进燃烧的方法
【探究活动一】可燃物形状与燃烧剧烈程度的关系教师提供块状木炭和木炭粉两组实验材料,引导学生思考:如果要探究可燃物形状对燃烧的影响,应该控制哪些条件保持不变?需要改变的条件是什么?
【学生活动】学生小组讨论实验方案,明确控制变量思路:取相同质量的块状木炭和木炭粉,分别在相同条件下点燃,观察两组燃烧的剧烈程度差异。学生进行实验操作,记录燃烧现象:木炭粉燃烧时火焰更旺、燃烧更迅速,块状木炭燃烧相对平缓。
【交流归纳】教师引导学生分析实验结论:可燃物与氧气的接触面积越大,燃烧越充分、越剧烈。将固体燃料粉碎、将液体燃料喷成雾状,都是通过增大接触面积来促进燃烧的做法。
【探究活动二】氧气供应量与燃烧剧烈程度的关系教师提出新问题:如果保持可燃物形状不变,增加空气的供应量,燃烧会怎样变化?引导学生设计对比实验:将同一根蜡烛置于空气中燃烧与用导管向燃烧的蜡烛周围通入更多空气,观察火焰变化。
【学生活动】学生分组实验,观察并记录现象:通入更多空气后,蜡烛火焰明显变亮、跳动加剧,燃烧更剧烈。教师进一步引导:生活中炉具的进风口调大、鼓风机向锅炉鼓风,都是在增加氧气供应量。
【交流归纳】师生共同总结促进燃料充分燃烧的两种方法:一是增大可燃物与氧气的接触面积,二是提供充足的氧气或空气。教师强调:这两种方法的本质都是让可燃物的微粒与氧气微粒更充分地接触,从而让反应进行得更完全。
【设计意图】通过两组递进式对比实验,让学生亲历“提出猜想—设计方案—实验验证—归纳结论”的完整探究过程,在做中学、在思中学。控制变量法的运用贯穿始终,发展学生的科学思维与实验探究能力。
任务三:迁移应用——用燃烧调控知识解决实际问题
【情境任务】教师呈现两个真实情境,请学生运用本节课所学知识分析并给出解决方案。
情境一:某工厂使用煤粉作为锅炉燃料,运营方发现燃料燃烧不充分、烟囱冒出黑烟严重,造成能源浪费和环境污染。请你分析可能的原因,并提出改进建议。
【学生活动】学生小组讨论,从增大接触面积和增加氧气供应两个角度提出建议:将煤粉磨得更细、在锅炉底部安装鼓风机鼓入足量空气、优化炉排通风结构等。教师点评并补充:燃料充分燃烧既能提高能源利用率,又能减少有害烟气排放,一举两得。
情境二:野外篝火晚会结束后,需要将篝火彻底熄灭。请结合本节课所学的燃烧调控知识,说一说可以从哪些角度入手让火熄灭,并解释原理。
【学生活动】学生讨论后回答:可以用泥土覆盖火堆隔绝空气、可以用水浇淋使温度降低、可以将未燃尽的木柴散开分开。教师引导学生反向思考:灭火就是破坏燃烧的条件,与促进燃烧是相反的调控方向。这为下一课学习灭火原理做好铺垫。
【设计意图】将课堂所学迁移到真实生产生活情境中,检验学生对促燃方法的理解与运用能力。第二情境反向引入灭火思考,为下一课时做好自然衔接,体现知识的整体性与连续性。
任务四:课堂小结与知识建构
【学生自主总结】请学生用自己的话总结本节课学到了什么:促进燃料充分燃烧有哪两种方法?它们的原理是什么?生活中还有哪些应用实例?
【教师提升】教师梳理知识脉络:燃烧是一种可以被调控的化学反应。通过改变反应物的接触面积和氧气浓度,我们可以让燃烧更充分、更高效。合理调控燃烧,既关系到能源利用效率,也关系到环境保护和安全用火。化学学科正是帮助人类更好地认识和调控物质变化的工具。
六、板书设计
课题2 调控燃烧的方法(第一课时)
一、促进燃料充分燃烧的方法
1. 增大可燃物与氧气的接触面积
· 固体粉碎(煤粉、木炭粉)
· 液体喷成雾状(雾化燃烧)
2. 提供充足的氧气或空气
· 调大炉具进风口
· 鼓风机鼓风
二、本质:让可燃物微粒与氧气微粒充分接触
三、意义:节能 · 减排 · 安全
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