【原创精品】燃烧条件3+1的探究教学设计

1、燃烧条件“ 3+1”的探究.指导思想与理论依据中学化学核心素养包括宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想、证据推 理与模型认知、科学探究与创新意识、科学精神与社会责任，是学生在接受相应 学段的教育过程中，逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和 关键能力。在化学教学中发展学生的核心素养学是深化课程改革、落实立德树人 目标的重要举措。学生在学习知识的过程中，会受到经验积累及知识水平等因素的影响， 在认 知过程中出现对知识混淆、模糊化、曲解等，从而产生认知偏差。在学习新知识 的时候，由于受到先前存在的认知偏差的影响，无法真正掌握知识。建构主义认为，学习是学习者基于原有的知识经验生成意义

2、、建构理解的过 程。“燃烧条件”课题内容，与学生的生活联系密切，受日常生活经验的影响， 学生容易对相关知识产生认知偏差。 本节课沿着人类发现燃烧的历史进程， 探索 在教学中引导学生暴露存在的认知偏差，采取合适的策略来纠正学生的认知偏 差，体悟知识从已知到未知的发生、发展的全过程，以期达到提升学生核心素养 的目的。.教学背景分析教学内容分析课程标准将燃烧等内容置于“化学与社会发展”主题中，提出了 “认识 燃烧发生的条件”的学习要求，旨在引导学生通过燃烧等相关知识的学习，体会 化学学科与社会发展的关系。从教材编排顺序看，这一内容被安排在第四章第一 节，是基于前面章节分散介绍的常见化学反应以及化学反

3、应的特征（新物质生 成）、条件（点燃、通电等）、现象（如发光、放热等）和价值（制造物质等） 等知识学习的基础上来开展的。本内容的学习，要求学生透过现象看本质，理性 认识日常生活中的燃烧现象，深化学生对氧化反应、化学反应条件与价值的认识， 进而发展与完善对化学反应的认识。本节课的主要教学流程安排如下：（一）改进实验：探究燃烧条件“ 3+1”中“3”先结合学习和生活中燃烧的事例归纳出燃烧的定义， 交流讨论出一般燃烧发 生的条件。后从环保性、安全性、可控制性等方面对“教材99页第二题”的实验（如图1）进行改进（如图2）,探究燃烧及其三要素的关系，建立燃烧条件 的“火三角”模型， 起到升华知识，启发思

4、想的作用。图1教材实验图2燃烧条件实验的新设计（二）拓展实验：探究燃烧条件“ 3+1”中“1”通过实验，构建与“燃烧三因素说”冲突的教学情境，激发学生进行燃烧条 件的再探究（第四个条件）,建构燃烧条件的新模型一一四面体，让学生对燃烧 本质有更全面客观的认识，同时辩证认识一般与特殊的关系。学情分析学生通过日常生活、影视媒体和化学学习，接触了不少燃烧现象和火灾事故，知道燃烧的两面性；知道许多物质点燃时可燃烧，Q能支持燃烧、CO不支持燃烧；初步感知化学反应需要条件，多次感受了实验探究、对比、讨论与归纳等方 法，逐步形成了从物质的变化、定量和能量的角度建立科学的化学基本观念 （如 下图）。这些认识为本

5、课学习提供了必要的经验保障。然而，学生的上述认识属科学用津与也会责任EW4工马国熟乏旦三支辑口与心观氓析证且推理与堤2区知宜优啊急与省忠怎3教部端瑞骰）31鬻！翻薪儡肆 内容八一器型诅演上*滴水生交融碑于m建，语同底 近：密电的本庚究竟是什么瞠寸基于财塞理尤史开苛 更实婉L点燃骐崎阻和 少本条，2.加热面衬与苣 替楷！ 3.不同视角螟变蚪 怛下,以关乒体验认识 引字抨完R豆袈性M点 建的条件性以创茹实 验海选控制要最忠慈， 亚树次三角岸学、匕理与慰燎三因布垠“冲集的 写强情通：从11.1一里角府埋 联财骁与轼、二基出碳的黄毛j 从柱际与行密,嗣任而喷与谭作 石饼拊谶烧j赫识物盾对在一 定条件的

6、性质;，基于证照力折 的安悒结果,乩比三角”到 “四面叫”声：,恃中樽理，揭不 但若利蒙的本法与却津n史肃的导碉私制的 星抹引正值学度n 发性圜，立价化程己 的坏识性W科用大目 火ML更牛.十司品节 从证一字的不汜王于头脑中的感性经验，并没有从本质上去认识，特别是没能上升到化学反应条件 性、控制与利用化学反应的视角来深刻认识。同时，燃烧条件的探究，需要对比 分析、归纳推理与概括抽提等高级思维，这也是初中学生较为薄弱的。教学策略燃烧在化学史及工业生产上具有重要意义，撷取合适的富有教育教学意义的 史实、借鉴科学发展中获得理论的方法，有利于学生从历史角度深刻认识化学学 科的意义和价值。本节课基于火的

7、发展史、燃烧理论史等化学史料，采取创新性 实验与拓展性实验并行的探究教学策略，为学生创设未知的情境引发学生认知冲 突，引导学生动手实验，观察思考，交流讨论，在纠正认知偏差的过程中，使学 生对所学知识形成正确的认知，进一步认识科学的本质，促进学生思维品质的发 展，具体教学策略如下图：情境导入科学抹艺模型建沟X殂证认识白昼U.双罚却安皑等自温日r午多 正1：学由至苣县受里建发定性与W生相络含，在质典中辐 小山一髭特礁相舞彝.体会以国片即示与 座地QStt净土哨L、(1)紧扣火的发展史，通过对日常燃烧现象的回顾，总结燃烧特征，感知 燃烧的利用对人类文明发展与进步的重要性。(2)归纳一般燃烧的条件，体

8、会化学反应的条件性。【过程和方法】(1)初步学习控制变量思想和对比的实验方法，能依据探究目的设计并优 化实验方案，完成实验操作。(2)能够基于证据进行分析推理，解释证据与结论之间的关系；能认识化 学现象与模型之间的联系，能运用模型来描述和解释物质变化。【情感态度与价值观】(1)以化学史料让学生感受科学家对真理的追求与执着，感受到科学探究 的艰辛与曲折，形成严谨求实、勇于实践的科学态度。(2)通过实验设计及实验分析，养成独立思考、敢于质疑和勇于创新的科 学精神。(3)提高安全意识，能运用已有知识和方法综合分析燃烧对自然可能带来 的各种影响，权衡利弊，形成可持续发展意识，强化社会责任意识。3.2教

9、学过程及设计意图环节一：情境导入，激趣设疑教学活动认知 偏差燃烧 的负 面影 响； 水火 不容以钻木取火、烧制陶瓷、夜空烟花、野炊篝火、火箭升空等一系列图 片展示人类用火的历史。通过回忆木炭燃烧、镁带燃烧、铁丝燃烧及生活 中液化气、纸张燃烧等一系列燃烧现象。归纳出燃烧的概念。播放奥运火炬的水下传递盛况。学生演示实验“滴水生火”的实验，从水火不容的角度， 提出问题：“为什么这个魔术水与火相容了？燃 烧的本质究竟是什么呢？”【设计意图】水下火炬传递视频的展示让学生感受平时认为司空见惯的燃烧现象 可以如此神奇和美丽，并且产生强烈的好奇心。通过展示钻木取火、烧制陶瓷、 夜空烟花、野炊篝火、火箭升空等图

10、片让学生在一系列真实的情景中感悟人类用 火与文明发展的艰难历程和如今的辉煌成果， 让学生带着对燃烧给人类文明带来 的进步的感动，纠正“燃烧的负面的甚至灾难性影响”、“水火不容”认知偏差, 激发学生对燃烧本质的好奇。环节二：科学探究，自主建构教学活动认知 偏差简述燃素说发现的过程，学生概括其主要观点：（1）物质燃烧时会释 放燃素。（2）火微粒构成的火的元素就是“燃素”。物体失去燃素，变成 死的灰烬，灰烬获得燃素，物体又会复活。（3）油脂、蜡等都是极富燃素 的物质，所以燃烧起来非常猛烈；而石头、木灰、黄金等都不含燃素，所 以不能燃烧。（4）物质加热时，燃素不能自动地跑出来，空气可以帮助将 其中的燃

11、素吸出来，因此隔绝了空气，蜡烛就会熄灭了。通过化学史料的分析，联系生活经验，学生对“燃烧需要什么条件” 大胆地提出猜想：需要可燃物（不是所有物质都能够燃烧，要具有燃素）。 可燃物必须点燃才能燃烧（纸张、红磷、蜡烛和铁丝的点燃）。燃烧 需要空气（空气可以帮助将其中的燃素吸出来）。学生分组完成以下探究实验：（1）点燃玻璃棒和小木条，探究燃烧条件之一一可燃物燃烧1W女点燃（2）加热薄铜片隔板两侧的面粉和葡萄粉，探究燃烧条件之二一一可燃 物的着火点。【设计意图】通过改进实验从认知逻辑顺序引导学生对“温度”的关注，然后认识“着火点”的概念。整个过程暴露错误（燃烧需要点燃），认识错误（加热可以使物质燃烧，

12、划火柴也能使火柴燃烧）、修正错误（“点”和“划”是外在行为）、认识本质（“点”与“划”的本质是改变温度以达到可燃物燃烧的着火点），从而纠正认知偏差教学活动认知 偏差高低 （3）最左图采用大理石与盐酸反应产生的二 蜡烛 氧化碳熄灭蜡烛、最右图用矿泉水瓶盖住高低的熄蜡烛，探究燃烧条件之三可燃物燃烧需要 灭 与氧气接触。高低蜡烛的熄灭，从安全逃生的 方式提升学生的安全意识。引导学生认识燃素说的缺陷。纸张燃烧，释放燃素，质量减轻了。1673年，波义耳做了煨烧金属的实验，发现金属锻灰总是比金属本身还 重。而燃烧说认为：有的燃素具有负重量，当金属燃烧失去这些燃素的 时候，重量反向会增大。简述新的燃烧学说的

13、探究史实过程：1974年，法国化学家拉瓦锡使 用密闭容器重做波义耳的金属煨烧实验后，对燃素说产生了极大怀疑； 最后于1777年提出了科学的燃烧学说-氧化学说并得到了世界的公认。【设计意图】高低蜡烛的熄灭，与之前二氧化碳灭火的原理存在认知冲突， 通过实验在纠正认知偏差的同时，告诉学生二氧化碳和有毒烟气主要停留在热空气的 上部。所以，逃生时应该矮身退出房间，提高学生的安全意识。教学活动认知 偏差观察教师改进的实验设计图，独立观察思考，预测可能发生的现象 并解释，小组交流“燃烧及其三要素之间的关系”。教师用实验来验证学 生的答案，建立“火三角”模型。创新实验水火不容诲心管的n剧I nt 1忖出傥 u

14、 聚畋，耕决门瞬分醵串以加湿的“咫. finMMirD-Hr上白叫 酊9条列址理昌为分 我液宜或死门的寸1嵯文嫁的不足；川烛幽版物为居J山朴.发t亲口片没仃戈t破裂1：心.轴加小时陆广|，7自制冗一比岫咕海润触的怫但* m京帙收产生 的门胸1只气气的特摩冲人仃制中 “第的，泣人为H.班覆W3t她格里克蜃VI收：应用所学的知识揭秘“滴水生火”这个魔术。【设计意图】实验的创新设计以一种新问题情境呈现，让“新、奇、特”的信息唤起学生的思维动因，诱发学生思维的主动性。采用 POEB学策略，即“预测一 观察一解释”策略，学生结合所学知识对可能发生的现象及缘由进行“研判” ， 培养了学生分析问题、解决问题

15、的思维能力；而对于“燃烧与其三要素之间的关 系”的指向性问题，目的是培养学生控制变量的思想以及归纳演绎思维的能力， 充分体现“以发展思维为核心，着眼创造性”，提升“科学探究与创新意识”等 核心素养。另外通过揭秘魔术，将所学的知识运用于实际，巩固对燃烧条件的认 识，使学生系统地认识燃烧的三要素。整个教学环节，学生亲身经历科学探究的过程和感受科学家的科学发现过 程，初步感受对比实验的方法，形成通过证据和推理进行证实或证伪来建立观念， 多角度培养学生的核心素养。采用“燃素说、氧化学说”的真实史料的重演，让 学生体会科学是特定时代下科学研究活动的产物，处在不断发展变化和成熟的过 程中，是几代科学家对真

16、理的追求与执着。 并在理解运用和评价质疑的过程，学 习科学家敢于质疑、严谨求实的科学态度，产生对自己获取知识的过程进行反思 的意识。环节三：拓展延伸，模型建构 认知 偏差教学活动铁在 空气 中不 能燃 烧； 铁燃 烧需 要纯没有 烛芯 的蜡 烛不 能燃 烧(1)探究“铁丝在空气中不能燃烧的原因”以“满足了燃烧的三个条件，铁丝在空气没有燃烧”为情境，一是， 学生演示铁丝在纯氧和 60%勺氧气中燃烧。通过铁丝在纯氧比 60%勺氧气 中燃烧得更剧烈的现象，说明物质在其他条件满足时，不是只接触氧气就 会燃烧，燃烧所接触的氧气还需要达到一定的浓度。二是，学生演示铁粉在空气中燃烧。通过以上实验得出，铁丝燃

17、烧不仅需要具备三个条件， 还应该有增大 与氧气接触的比表面积这第四个条件， 其中氧气浓度越高，铁丝与氧气的 接触面积就越大。(2)探究“蜡烛抽掉烛芯就无法正常点燃的原因”以“满足了三个条件，无烛芯的蜡烛只是熔化，而含烛芯的蜡烛可以 燃烧”为情境，一是，学生演示从蜡烛火焰中引出的白烟燃烧；二是演示通过实验得出，蜡烛的燃烧实际上是石蜡蒸汽的燃烧。因而，石蜡的 燃烧不仅需要具备三个条件，还应该升高温度让石蜡挥发，产生足够多的二氧 化碳 不能 支持 燃烧石蜡蒸汽或者增大与氧气接触的比表面积。(3)探究镁条在二氧化碳中的燃烧以“二氧化碳不支持燃烧”情境，学生演示镁带在二氧化碳气体中的 燃烧，让学生感受特

18、殊与一般的关系，并非所有的燃烧都需要氧气。燃烧中有很多“异象”，有的“异象”凭燃烧的3个条件很难自圆其 说，这和燃烧实验背后隐含着第4个条件有关，第4个燃烧条件又因燃烧 类型的不同而变化多端。显然教材中燃烧条件的“火三角”模型不够完善, 引导学生画出新的燃烧条件模型。燃烧条件的“火三角”燃烧条件的“四面体”燃烧条件新模型的建立，意味着燃烧的氧化学说理论能解释很多燃烧 现象，但仍有一些燃烧现象很难解释。随着科学的发展，不断涌现新的燃 烧理论：燃烧的分子碰撞理论、活化能理论和氧化的过氧化物理论等等。【设计意图】学生在学习化学过程中，习惯于去记忆一些结论，致使思维僵化呆 板，造成认知偏差。通过燃烧异

19、象实验的演示，意在拓展学生的视野，引导学生从定性和定量角度理解燃烧与氧气的关系，从“不同物质形态”、“二氧化碳不 支持燃烧”的质疑中辩证认识一般与特殊的关系，让学生在认知冲突后对燃烧本 质有更全面客观的认识，体会学无止境，学然后知不足的境界，实现了从“三因 素说”到“四面体”的思维转换。从而，厘清了 “证据”与“结论”的关系，提 开学生建立模型并学会用模型思想认识物质及其变化的一般规律。环节四：辩证认识，科学用火认知教学活动播放家庭烹饪食物、工业冶铁、航天事业、火灾及扑救的视频。学生谈谈燃烧对人类生产、生活利与弊的认识。纵观人类发展的历史长河，“燃烧”促进了社会工业的进步，造福 于人类的美好生

20、活，撑起航天事业的发展。“燃烧”在造福人类的同时， 也给人类带来灾难一一温室效应、酸雨、光化学烟雾、火灾，不可再生 资源也快速地消耗。可见，燃烧具有二重性一一建设性与破坏性。科学产生不良后果的原因不在于科学本身，而在于人类，在于我们如何使用科学。我们不仅要科学用火，若不幸遭遇火灾，也要学会用科7学的方法保护自己。（展示一些火灾现场的逃生方法：学会正确拨打电话；不乘坐电梯，走安全通道；尽可能压低身子匍匐前进等。 ）【设计意图】引导学生树立正确的学科价值观，切实体会化学的价值与功能。化 学是美的，燃烧是美的，很多时候是由于我们自身的不当使用造成灾难。 即使在 灾难发生时，我们还可用化学知识最大程度

21、的保护自己。4.学习效果评价设计学习效果评价主要从学生课堂学习效果（自主学习、课堂参与、小组合作） 和课后检测效果两大方面展开，以试题检测以及填写表格的方式对学生的课堂表 现进行效果分析。追踪化学学科核心素养和关键能力的评价能力要素学科能力表现指标核心素养试 题学 习 理 解辨识记忆知道燃烧一般需要三个条件；辨识着火点是物质的固有属性1、2、6概括关联建立燃烧与社会发展、自我保护的关系科学精神与社会责任6说明论证利用实验事实说明燃烧的条件证据推理与模型认知4应 用 实 践分析解释用燃烧的条件解释生活现象或者实验证据推理与模型认知2、6推论预测以燃烧条件和物质的性质推论安全规则科学精神与社会责任

22、3简单设计设计实验证明燃烧需要可燃物；设计实验证明燃烧需要与氧气接触；设计实验证明燃烧需要温度达到着火点科学探究与创新意识4迁 移 创 新复杂推理说明燃烧与氧气浓度的关系（定量）；说明燃烧不一定需要氧气变化观念与平衡思想5系统探究系统地认识燃烧的三要素和可控性；异象燃烧揭秘燃烧的本质科学探究与创新意识证据推理与模型认知7创新思维从环保性、安全性等角度说明创新实验的意义科学探究与创新意识证据推理与模型认知8探究燃烧条件试题检测1.孔明灯燃气的火焰温度可达300C,但纸质灯罩却没被点燃的原因是（A.纸张不是可燃物，不能燃烧B.空气不充足，纸张不会燃烧C.风将热量吹散使灯罩处温度低于纸的着火点D.风

23、将热量吹散后灯罩的着火点降低了.近几年“纸火锅”逐渐流行起来.“纸火锅”是用纸张代替金属材料做容器盛 放汤料，当酒精燃烧时纸张不会燃烧.对此现象，下列解释合理的是（）A.纸张不是可燃物，不能燃烧B.水蒸发时吸收热量，温度达不到纸张的着火点C.纸张被水浸湿，导致着火点降低D.空气不充足，纸张不会燃烧.下列做法符合安全要求的是（）A.火灾逃生时弯腰前行B.煤火取暖时紧闭门窗C.燃气泄漏时点火检查D.森林游玩时乱扔烟头.下列探究燃烧条件的实验中，只能得出“燃烧需要温度达到可燃物的着火点” 的是（）A.B.将燃着的蜡烛放在如右图1所示的密闭容器中，同时用氧气传感器测出密闭容 器中氧气含量的变化如右图2

24、所示，下列说法正确的是（）OSOI MD31囱工A.蜡烛熄灭后瓶内只剩二氧化碳气体B.蜡烛熄灭是因为瓶内没有氧气C.蜡烛燃烧前瓶内只有氧气D.氧气浓度小于一定值时，蜡烛无法燃烧106.1816年，科学家戴维设计出安全矿灯，挽救了成千上万名矿工的生命.其设 计的关键，是在火焰的上方放置一个铜丝网，这样矿灯火焰就不会漏出来引爆矿 井里的可燃气体了。为理解这一设计，某同学进行了如下实验。实验编号 实验I 实验H 实验田将金属导管伸入燃着的蜡烛内焰， 在导管的另一端点燃，也有火焰产生.将一个 铜线圈，罩住蜡烛火焰，空气会流通，但烛火由上而下熄灭了.将一个铜丝网， 平贴在蜡烛火焰上，火焰被“压弯”，但没

25、有熄灭.实验图示请回答下列问题：(1)燃烧的条件是 、和。(2)实验I可说明，蜡烛内焰中有 的物质存在。(3)实验II中，火焰熄灭的原因是 。(4)实验田中，火焰无法透过铜网的原因是 。7.结合下列材料填空：材料一：1703年，德国化学家施塔尔系统提出燃素学说，认为物质可以燃烧是 因为它们含有燃素。如木炭和金属燃烧释放出“燃素”后，就剩下了失 去“燃素”的死灰。但是，人们始终没有找到“燃素”。材料二：1774年，法国科学家拉瓦锡发现了氧气并研究其在燃烧中的作用。提 出了氧化学说，认为燃烧是物质与空气中氧气发生发光放热的剧烈反 应。初步揭开了燃烧的神秘面纱。(1)材料一中，金属铁在氧气中燃烧后失

26、去“燃素”的“死灰”是 (填 化学式)，木炭燃烧释放出“燃素”的化学方程式为 。(2)燃烧条件是“氧化学说”的重要内容，海底隧道采用多种控制燃烧的措施。确保良好的通风，除能保证人的安全外，还能使通过隧道的车内汽油充分燃烧， 这是考虑到充分燃烧需要。隧道使用了氢氧化铝阻燃材料，它在受热时分解成水蒸气和耐高温的氧化铝，化学方程式为 。氢氧化铝能阻燃的原因是 0(3)人们对燃烧的认识是不断发展的，请根据下列事实，对初中化学所学的物11质燃烧条件提出新的认识。CO勺含量小于12.5%寸，在空气中达到着火点也不会燃烧。新认识：。木炭在氧气浓度低于14%勺空气中，达到着火点也不会燃烧。新认识：。钠可在氯气

27、中燃烧，镁可在二氧化碳中燃烧。新认识：。8.某兴趣小组同学们按下图A所示装置对“可燃物燃烧的条件”进行探究。 探究 过程中，大家对磷燃烧产生的大量白烟是否危害人体健康提出疑问。查阅资料白磷的着火点是40C,红磷的着火点是240C,燃烧产物五氧化 二磷是白色固体，会刺激人体呼吸道，能与空气中水蒸气反应，生成有毒的偏磷 酸(HPQ 。交流与讨论白烟对人体健康有害，该实验装置必须进行改进改进与实验同学们按改进后的图B装置进行实验。德气球请你帮助他们将下表补充完整:现 象a试管中白磷燃烧，热水中的白磷没有燃烧 b试管中红磷没有燃烧解 释b试管中红磷、热水中白磷都没有燃烧的原因分别是、反思与评价(1)改

28、进后的图B装置与图A装置比较，优点是小林同学指出图B装置仍有不足之处，并设计了图C装置，其中气球的作用124.2调查表学生课堂学习效果测评结果学校：班级：姓名：项目分值及标准自评组评自主 学习（10分）能独立思考问题，能有条理表达自己的意见，解 决问题的过程清楚，做事后计划。（8分）能表达自己的意见，有解决问题的能力，但条理 性差些。（6分）不能准确表达自己有意思，不能独立解决问题。课堂 参与（10分）积极举手发言，积极参与讨论与交流，具有创造 性思维，能用/、同的方法解决问题。（8分）能举手发言，有参与讨论与交流，能用老师提供 的方法解方法解决问题，有f的思考能力和创造性。（6分）很少举手，初动参与讨论与交流，思考能力差， 缺乏创造性，不能独立解决问题。小组 合作（10分）善于与人合作，虚心