7.1 燃料的燃烧 第2课时（教学设计）化学新教材人教版九年级上册

课题1 燃料的燃烧 第2课时 燃烧的调控与化学反应中的能量变化 年级 九年级 学科 化学 课型 新授课 教材 人教版九年级化学 第七单元 课题1 第2课时 教学目标 1.了解易燃物和易爆物的有关知识，能识别常见的安全标志。 2.了解调控燃料燃烧的方法和价值，初步体会调控化学反应的意义。 3. 认识物质的变化过程伴随能量变化。 教学重点 易燃物和易爆物的安全知识、燃料的充分燃烧。 教学难点 结合生活实例判断不同化学反应的能量变化类型。 教材分析 本节教学内容源于人教版九年级上册第七单元《能源的合理利用与开发》课题1的第2课时，是承接上一课时“燃烧的条件”的应用拓展内容，同时为后续化石燃料的合理利用、新能源开发等内容做知识铺垫，属于义务教育化学课标中“化学与社会·跨学科实践”主题的核心内容，承载着发展学生化学能量观、安全意识、科学态度与社会责任核心素养的重要功能。 按照课标要求与知识逻辑，本节内容分为“燃料燃烧的调控”“化学反应中的能量变化”两个板块：前者从生活中爆炸、燃气灶火焰异常等真实情境切入，依次讲解爆炸原理、爆炸极限、消防安全常识、燃料充分燃烧的调控方法，落实燃烧原理的实践应用；后者从酒精燃烧、自热食品发热等实例出发，延伸到化学反应普遍伴随能量变化的规律，介绍放热反应、吸热反应的常见类型与生产生活应用，整体内容编排贴合学生生活经验，遵循从具象到抽象、从单一现象到普遍规律的认知逻辑。 学情分析 教学对象为九年级学生，已有知识基础是掌握了燃烧的三个条件，对燃烧、爆炸、燃料使用、自热食品等生活现象有丰富的感知经验，具备基本的实验观察、现象分析能力。但学生存在较多认知误区：一是对爆炸的发生条件认知模糊，不清楚爆炸极限的含义，对易燃易爆场所的安全要求仅停留在常识记忆层面，无法结合燃烧原理解释安全规则的合理性；二是普遍认为只有燃烧反应才会放出热量，不知道化学反应的能量变化包含放热、吸热两种类型，也不了解除燃烧外的化学反应能量转化在生产生活中的多元应用。 同时九年级学生对贴近生活的化学探究问题兴趣浓厚，教学中可结合学生熟悉的素材，引导学生用已学的燃烧条件推导燃烧调控的方法，自主建构化学反应能量变化的认知，既降低学习难度，也能落实化学服务生活的观念。 教学过程 教学内容 设计意图 环节一 情境导入 【引入】播放露天燃烧火药与爆竹爆炸的对比短视频，提出问题：在露天的空地上引燃少量火药粉末不会发生爆炸，爆竹里只有少量火药，却为什么会爆炸？火药在什么条件才能发生爆炸？ 用学生熟悉的生活场景引入，快速激发学习兴趣，锚定本节课核心探究方向。 环节二 燃料燃烧的调控 任务一 引起爆炸的原因是什么？ 【引入】我们首先结合上节课学过的燃烧条件，探究爆炸的本质成因。 【教师提问】对比爆竹内和露天环境下火药燃烧的环境差异，思考这种差异会带来什么不同的结果？ 【学生思考】预设回答：1. 爆竹内是封闭的极小空间，露天是开阔无限制的空间；2. 封闭空间内燃烧短时间聚集大量热量，气体体积快速膨胀就会引发爆炸。 【讲解】总结爆炸的定义：易燃物在有限的空间内急剧地燃烧，短时间聚积大量的热，使气体的体积迅速膨胀而引起爆炸。露天燃烧的火药产生的热量可以快速扩散，气体体积不会骤增，因此不会爆炸，爆竹内的火药在有限空间燃烧就会引发爆炸。 任务二 可燃物与空气混合遇到明火是不是都会发生爆炸？ 【引入】那是不是只要有可燃物、遇明火就一定会爆炸？我们通过三组可燃气体的实验数据来分析。 【教师提问】课件展示H2、CH4、CO的爆炸极限表格，提问：当氢气的体积分数低于4%时遇明火会爆炸吗？高于74%时呢？ 【学生思考】预设回答：低于4%时浓度太低烧不起来，不会爆炸；高于74%时氧气不足，只会安静燃烧，也不会爆炸。 【讲解】总结爆炸极限的定义：可燃气体等在空气中达到一定的含量时，遇到火源就会发生爆炸，这个能发生爆炸的含量范围，叫作爆炸极限，可简单记忆为“下限：不着不炸，上限：只着不炸”。只有可燃物浓度在爆炸极限范围内，遇明火才会发生爆炸。 任务三 为什么加油站、油库、面粉加工厂等场所有“严禁烟火”的标识？ 【引入】生活中很多场所都张贴了严禁烟火的标识，结合刚学的爆炸极限知识思考原因。 【教师提问】加油站附近的空气中飘散着什么物质？面粉厂的空气中有什么成分？这些物质都属于可燃物吗？ 【学生思考】预设回答：加油站有汽油蒸气，面粉厂有面粉粉尘，都属于可燃物，浓度达到爆炸极限时遇明火就会发生爆炸。 【讲解】这些场所的空气中常混有可燃气体或粉尘，一旦遇到明火就有爆炸风险，因此必须张贴严禁烟火的标识，防范安全事故。 任务四 常见的消防安全标志有哪些？ 【引入】为了防范安全事故，我们用不同的消防安全标志做警示，现在来认识常见的安全标志。 【教师提问】课件展示“当心易燃物、当心爆炸物、禁止吸烟、禁止烟火、禁止放易燃物、禁止燃放鞭炮”的标识，随机指认标识请学生回答含义。 【学生思考】集体抢答各个标识的含义。 任务五 燃气灶火焰呈黄色/橙色、锅底出现黑色，为什么要调节进风口？ 【引入】家里使用燃气灶时偶尔会出现火焰发黄、锅底变黑的情况，维修师傅通常会调大灶具的进风口，思考这一操作的原理。 【教师提问】锅底的黑色物质是什么？是怎么形成的？调大进风口是增加了哪种物质的供应量？ 【学生思考】预设回答：黑色物质是炭黑，是燃气中的碳元素不完全燃烧生成的，调大进风口是为了增加氧气的供应量，让燃料充分燃烧。 【讲解】含碳燃料燃烧时，O2充足会完全燃烧生成CO2，O2不足会不完全燃烧，生成有毒的CO甚至炭黑。调大进风口就是为了增加氧气供应量，避免不完全燃烧带来的燃料浪费和空气污染。 任务六 使燃料充分燃烧通常要考虑哪些因素？ 【引入】燃料不充分燃烧既浪费资源又污染环境，我们可以通过哪些方式调控，让燃料充分燃烧？ 【教师提问】家里烧煤时会把煤做成蜂窝煤，野外点篝火时会把木材架空，这些做法的目的是什么？ 【学生思考】预设回答：1. 要提供足够多的氧气；2. 要增大燃料和空气的接触面积。【讲解】总结燃料充分燃烧的两个条件：①燃烧时有足够多的氧气；②燃料与空气有足够大的接触面积。燃料充分燃烧的意义：既可以提高燃料利用率、节约资源，又可以减少有害气体和烟尘排放，降低空气污染。 关联旧知（燃烧条件）推导新知，降低理解难度，建立知识间的逻辑关联。 用数据直观呈现爆炸极限的范围，纠正“遇明火就爆炸”的错误认知，培养严谨的化学思维。 将化学知识与生活场景结合，让学生体会化学知识的实用价值。 落实课标中“识别常见安全标志”的要求，提升学生的安全素养。 用家庭常见的生活现象设问，引导学生用化学知识解决实际生活问题。 归纳燃料充分燃烧的调控方法，明确调控燃烧的实际价值，落实课标要求。 环节三 化学反应中的能量变化 任务一 酒精燃烧的过程中发生了什么变化？ 【引入】实验室常用酒精灯加热，酒精燃烧时除了生成新物质，还会放出大量热，说明化学反应除了物质变化，还伴随着能量变化。 【教师提问】写出酒精（C2H5OH）完全燃烧的化学方程式，思考该反应的能量变化特点。 【学生思考】板书反应：C2H5OH＋3O2 2CO2＋3H2O，回答该反应放出热量，属于放热反应。 【讲解】燃烧反应都是典型的放热反应，化学反应的能量变化通常表现为热量变化，分为放热反应和吸热反应两类。 任务二 自热食品发热包的发热原理是什么？ 【引入】现在流行的自热火锅、自热米饭不用插电开火，加水就能发热，它的发热原理是什么？ 【教师提问】课件展示自热食品食用说明和发热包成分，已知发热包主要反应物是生石灰（CaO），思考它和水反应的能量变化特点。 【学生思考】预设回答：氧化钙和水反应会放出大量热，因此可以给食物加热。 【讲解】通过实验验证：向盛有CaO的试管中加水，插入温度计可观察到温度计示数明显升高，反应方程式为CaO + H2O === Ca(OH)2，该反应是典型的放热反应，就是自热包的发热原理。 任务三 有反应会吸收热量吗？ 【引入】我们刚才介绍的都是放热反应，有没有化学反应是吸收热量的？ 【教师提问】回忆学过的碳和二氧化碳的反应、光合作用，这两个反应需要持续提供能量才能发生，思考它们的能量变化特点。 【学生思考】预设回答：这两个反应需要吸收外界热量，属于吸热反应。 【讲解】常见的吸热反应有：①碳和二氧化碳的高温反应； ②光合作用，这类反应需要持续吸收外界能量才能发生，属于吸热反应。 任务四 化学反应中的热量变化有哪些生产生活应用？ 【引入】化学反应的能量变化和生产生活息息相关，大家能想到哪些应用场景？ 【教师提问】课件展示烹饪食物、火力发电、火箭升空、开山炸石的图片，分别说明这些场景利用的是哪种能量变化？ 【学生思考】预设回答：都是利用放热反应放出的热量实现的。 【讲解】人类对化学反应能量变化的应用非常广泛，除了直接利用热量加热、做功，还可以将化学能转化为电能、光能等其他形式的能量，反过来也可以用电能驱动反应，比如电解水就是将电能转化为化学能。 知识总结 化学反应中的能量变化通常表现为热量变化： 1.放热反应：反应过程放出热量，如燃烧、生石灰和水反应、活泼金属和酸反应等； 2.吸热反应：反应过程吸收热量，如碳和二氧化碳高温反应、光合作用等； 3.化学反应的能量变化被广泛应用于生产生活的各个领域。 从学生熟悉的实验场景切入，贴合学生已有认知，引出能量变化的核心知识点。 用网红自热食品作为案例，提升学习兴趣，通过实验直观感知放热反应的热量变化。 对比放热反应，明确吸热反应的特征和常见实例，突破本节课难点。 拓展能量变化的应用场景，让学生体会化学对生产生活的重要价值。 课堂小结 七、板书设计 课题1 燃料的燃烧 第 2课时 燃烧的调控与化学反应中的能量变化 一、燃料燃烧的调控 1.易燃易爆安全知识 （1）爆炸条件：有限空间内可燃物急剧燃烧，短时间聚热使气体体积迅速膨胀 （2）爆炸极限：可燃气体发生爆炸的体积分数范围 （3）安全常识：识别消防安全标志，加油站、面粉厂、煤矿等场所严禁烟火 2.燃料充分燃烧 （1）条件：①燃烧时有足够多的氧气；②燃料与空气有足够大的接触面积 （2）意义：提高燃料利用率，减少有害气体、烟尘排放 二、化学反应中的能量变化 1. 放热反应：如酒精燃烧：C2H5OH＋3O2 2CO2＋3H2O；生石灰和水反应：CaO + H2O === Ca(OH)2 2. 吸热反应：如碳和二氧化碳的高温反应；光合作用 随堂练习 1.消防安全，人人有责。下列做法正确的是（ ） A．点燃氢气，提前验纯 B．燃气泄漏，开灯检查 C．煤炉取暖，紧闭门窗 D．加油站内，接打电话 【答案】A 【解析】A. 氢气属于可燃性气体，与空气混合达到爆炸极限遇明火会爆炸，点燃前必须验纯，做法正确；B. 燃气泄漏时开灯会产生电火花，易引燃空气中的可燃气体引发爆炸，做法错误；C. 煤炉取暖紧闭门窗会导致氧气不足，煤炭不完全燃烧生成有毒的CO，易引发煤气中毒，做法错误；D. 加油站空气中弥散着汽油蒸气，接打电话产生的电火花可能引发爆炸，做法错误。 2．《辍耕录》记载，杭人燃烧松木前，先将其削成薄纸片状。目的是（ ） A．降低松木的着火点 B．升高松木的着火点 C．提高氧气的浓度 D．增大松木与空气的接触面积 【答案】D 【解析】着火点是可燃物的固有属性，不会人为升高或降低，A、B错误；将松木削成薄片无法改变空气中氧气的浓度，C错误；削成薄片可以增大松木与空气的接触面积，促进燃料充分燃烧，D正确。 3．下列有关化学反应与能量的说法中，正确的是（ ） A．需要点燃的反应一定是吸热反应 B．化学反应中的能量变化都表现为热量变化 C．燃烧都伴随发光、放热现象 D．人类利用的能量都是通过化学反应获得的 【答案】C 【解析】A. 点燃是为了让可燃物温度达到着火点，多数燃烧反应都是放热反应，错误；B. 化学反应的能量变化还可以表现为光能、电能等形式，错误；C. 燃烧是发光、放热的剧烈氧化反应，必然伴随发光放热现象，正确；D. 人类还可以直接利用太阳能、风能、水能等非化学反应来源的能量，错误。 4．化学反应伴随着能量变化。下列关于化学反应中能量变化的说法正确的是（ ） A．所有的化学反应都放出热量 B．在化学反应中，只有燃烧才能放热 C．人类利用的能量都是通过化学反应获得 D．电解水的实验说明化学反应中电能可以转化为化学能 【答案】D 【解析】A. 化学反应分为放热反应和吸热反应，比如碳和二氧化碳的反应就需要吸收热量，错误；B. 除燃烧外，生石灰与水反应、酸碱中和反应等都是非燃烧类的放热反应，错误；C. 太阳能、风能等能量不需要通过化学反应获得，错误；D. 电解水过程中消耗电能，将能量储存在生成的氢气、氧气中，实现了电能向化学能的转化，正确。 教学反思 本节课以爆竹爆炸、自热食品等生活情境导入，贴合学生生活经验，有效激发了学习兴趣，通过生石灰与水反应的演示实验，让学生直观感知化学反应的能量变化，较好落实了易燃易爆安全知识、燃料充分燃烧等重点内容。但部分学生易混淆“反应条件”和“反应吸放热”的关系，误认为需要加热的反应都是吸热反应，后续可补充更多典型反例强化认知，同时可增加小组讨论环节，让学生自主列举生活中的能量变化实例，进一步提升知识迁移应用能力，落实化学与生活结合的核心素养。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $