人教版九年级化学上册《实验活动4：燃烧条件的探究》教学设计

第页人教版九年级化学上册《实验活动4：燃烧条件的探究》教学设计一、知识目标1.通过实验探究，加深对燃烧条件（可燃物、氧气或空气、达到燃烧所需的最低温度即着火点）的认识，进一步了解灭火原理（清除可燃物、隔绝氧气、降温至着火点以下）。2.明确着火点的概念，知道着火点对于某物质来说是固定不变的。3.掌握控制变量法在化学实验探究中的应用。二、核心素养目标1.化学观念：能从宏观上观察燃烧现象，分析得出燃烧的条件和灭火的原理，理解燃烧是一种剧烈的氧化反应。2.科学思维：通过实验现象进行推理，建立燃烧条件和灭火原理的模型，运用控制变量法解决多变量的化学问题。3.科学探究与实践：能运用控制变量思想设计对比实验方案探究燃烧的条件，发展科学思维和实验创新能力。4.科学态度与责任：分析生活中的燃烧现象，提高运用化学知识解决实际问题的能力，增强防火意识和社会责任感。一、教学重点燃烧条件的探究、控制变量法的应用、燃烧与灭火的原理。二、教学难点设计实验探究燃烧条件、理解燃烧不一定需要氧气。本教学内容出自人教版2024年九年级化学上册第七单元“能源的合理利用与开发”中的实验活动4“燃烧条件的探究”。燃烧是生活中常见的现象，对燃烧条件的探究不仅能让学生深入理解化学原理，还能培养学生运用化学知识解决实际问题的能力，在初中化学教学中具有重要地位。教材围绕燃烧条件的探究展开，先明确了燃烧的定义，即可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈氧化反应，接着详细阐述了燃烧需要同时具备可燃物、氧气（或空气）、达到燃烧所需的最低温度（着火点）这三个条件。通过具体的实验，如比较小木块和小煤块的燃烧情况、利用蜡烛和烧杯设计实验等，引导学生运用控制变量法进行探究，逐步得出燃烧条件的结论。此外，教材还设置了思考与讨论环节，如探讨燃烧是否一定需要氧气，拓展了学生的思维。这些内容的编排，符合学生的认知规律，有助于培养学生的科学思维和实验创新能力。教学对象是九年级的学生，他们已经具备了一定的化学基础知识，对一些常见的化学反应和物质有了初步的认识。在生活中，学生对燃烧现象也有一定的了解，但对于燃烧的本质和条件可能只是停留在表面的认知。在思维能力方面，九年级学生正处于从形象思维向抽象思维过渡的阶段，他们开始对事物的本质和规律产生兴趣，渴望通过实验探究来揭示化学现象背后的原理。然而，他们在科学探究方法和实验设计能力上还存在不足，对于控制变量法等科学研究方法的理解和运用还不够熟练。在学习特点上，学生具有较强的好奇心和求知欲，喜欢通过自主探究和小组合作的方式进行学习。但在实验操作过程中，可能会出现操作不规范、观察不仔细等问题。因此，在教学过程中，教师要充分利用学生的好奇心和积极性，引导他们积极参与实验探究，同时要注重对学生实验操作技能的培养和指导，帮助他们掌握科学的探究方法，提高运用化学知识解决实际问题的能力。此外，教师还应关注学生的个体差异，鼓励不同层次的学生积极参与课堂活动，让每个学生都能在化学学习中有所收获。教学环节一新课导入【引入】同学们，在生活中我们经常能看到燃烧的现象，像篝火晚会、家里做饭时煤气的燃烧等。那大家还记得，物质燃烧需要具备哪些条件吗？今天我们就通过实验再来探究燃烧的条件。【问题】大家先回忆一下，什么是燃烧呢？【学生思考】回答：燃烧是可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应。【讲解】非常好，那结合生活经验，大家回顾一下，燃烧可能需要哪些条件呢？【学生回答】需要可燃物、氧气、温度高等。【设计意图】从生活中常见的燃烧现象引入，激发学生的学习兴趣，引导学生思考燃烧条件，为后续实验探究做铺垫。教学环节二燃烧条件的探究活动一：探究燃烧条件之一—温度达到着火点【问题】如何通过实验验证燃烧的条件之一是温度需要达到可燃物的着火点。【实验展示】取大小和形状相似的干燥的小木块和小煤块，分别用坩埚钳夹住，同时放到酒精灯火焰上加热，让同学们观察现象。【师生活动】教师：讲解本实验目的及实验用品，引导学生按照教材P181实验一的步骤完成实验探究。学生：动手完成实验一（或观看实验视频），观察并记录实验现象。【问题】同学们观察到了什么现象呢？【学生回答】小木块和小煤块均燃烧起来，但是小木块比小煤块更快燃烧。【问题】那为什么会出现这样的现象呢？由此你又能得出什么结论呢？【学生思考讨论】小木块和小煤块都属于可燃物，且加热时均与氧气接触，但是小木块的着火点为低于小煤块的着火点，在加热相同的一段时间内，温度先达到小木块的着火点所以小木块先燃烧，随着加热时间的延长，最后温度达到小煤块的着火点，所以小煤块也燃烧起来。【教师讲解】总结强调：这就说明燃烧的条件之一是温度要达到着火点。着火点对于某物质来说是固定不变的，不能升高或降低。【课件展示】常见可燃物的着火点。物质白磷红磷木材木炭无烟煤着火点/℃40260240～270320～400600～700【问题】分析上述可燃物的着火点，你还可以利用其他用品进行实验验证吗？【学生思考讨论】还可以选择红磷与白磷，木炭与无烟煤等。【教师讲解】强调：白磷由于着火点低，易自燃，所以存放在水中。【设计意图】通过实验直观展示，让学生观察现象并分析原因，培养学生的观察能力和分析问题的能力，理解燃烧需要温度达到着火点这一条件。活动二：控制变量法的再认识【问题】本实验是典型的对比实验，运用了控制变量法，请同学们分析实验一，说一说两组实验控制的哪个变量？【学生回答】开始相同的一段时间内可燃物氧气温度达到着火点小木块先燃烧√√√小煤块未燃烧√√×【教师讲解】强调：进行实验时为了确保实验的严谨性，我们要尽可能控制可燃物的形状、大小等因素趋于一致。【教师总结】在“燃烧的条件”探究中，燃烧(因变量)受可燃物、氧气、温度这三个因素(自变量)的影响，我们每次只研究因变量与一个自变量的关系，控制其他两个量不变。运用这种控制变量的方法，就能将多变量问题变成多个单变量问题分别研究，最后再综合解决。活动三：设计实验探究燃烧条件之二—需要氧气（或空气）【引入】接下来我们探究燃烧是否需要氧气（或空气）。大家思考一下，如何利用蜡烛和烧杯（或选择其他用品）设计一个简单的实验来说明这个条件呢？【设计思路分析】实验可燃物(蜡烛)氧气温度达到着火点A√√√B√×√【学生思考设计】小组讨论，设计实验方案。【展示方案】方案一：点燃两支蜡烛，片刻后，将其中一支蜡烛用烧杯罩住，观察现象。方案二：点燃两支蜡烛，固定在烧杯里，然后向其中一只烧杯里加入适量的碳酸钠溶液和稀盐酸，观察现象。【教师活动】评价实验方案的可操作性与安全性，引导学生按照方案进行实验探究，并通过观察获取证据，通过分析得出结论。【实验操作】学生分别按照这两个方案进行实验，并观察和分析实验现象。【问题】实验中观察到什么现象？【学生回答】方案一中，放置在空气中的蜡烛正常燃烧，用烧杯罩住的蜡烛燃烧一会儿后逐渐熄灭；方案二中，放置在空气中的蜡烛正常燃烧，加入适量碳酸钠溶液和稀盐酸的烧杯中产生大量气泡，蜡烛逐渐熄灭。【问题】那这些现象说明了什么呢？【学生分析】说明燃烧需要氧气（或空气），方案一中烧杯内氧气被逐渐消耗，方案二中产生的CO2【教师讲解】总结强调：这两个实验都说明了燃烧的条件之一是需要有氧气（或空气）。【设计意图】让学生自己设计实验方案，培养学生的实验设计能力和创新思维，通过实验现象分析得出燃烧需要氧气这一条件，加深学生的理解。【问题】是否所有的燃烧都需要氧气（或空气）的参与？【教师展示】播放实验视频：氢气在氯气中燃烧；展示图片：镁条在二氧化碳中燃烧。【教师总结】强调：并不是所有的燃料的燃烧均需要氧气的参与，教材中燃烧的定义指的是通常情况下。同时对燃烧的条件进行二次总结。【问题】灭火是否需要破坏三个条件呢？你可否举例说明？【学生思考回答】不需要，例如在刚才的实验二中，我们只是隔绝了氧气，可燃物与温度均未发生变化，但是蜡烛却熄灭了，由此可见，燃烧只需要破坏燃烧的条件之一即可。【教师总结】归纳总结灭火的原理。活动四：知识应用【学生思考讨论】外出游览时，我们经常会发现在许多森林公园内，都会张贴着严禁烟火，和禁止随地丢弃透明的玻璃瓶或矿泉水瓶的标语，除了防止环境污染以外，你还知道其他的原因吗?【教师引导学生回答】森林中存在大量可燃物，与氧气接触，遇明火使温度达到可燃物的着火点，发生燃烧，而玻璃瓶或装水的矿泉水瓶在阳光的照射下相当于凸透镜，会将光线聚焦于一点使该点温度升高，若达到可燃物的着火点以上就会发生燃烧，进而引发森林火灾。实验活动4燃烧条件的探究1.燃烧：可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应2.燃烧的条件①可燃物②氧气（或空气）③温度达到着火点3.控制变量法：多变量问题→单变量问题分别研究→综合解决4.灭火原理：破坏燃烧的条件（清除可燃物、隔绝氧气、降温至着火点以下）1.同学们以小组为单位，分别完成了关于燃烧条件的实验探究(如图所示)，下列有关说法正确的是（）A．选择不同大小的木块和煤块B．可用坩埚钳代替实验中的镊子C．实验证明燃烧需要氧气D．将煤块换成石块也能得出相同结论【答案】B2.为探究燃烧的条件，实验小组进行如图所示的实验：（1）图甲烧杯中热水的作用一方面是隔绝氧气，另一方面是_____________________________________。（2）通过对比图甲中______（填序号）处的现象，可得出燃烧需要可燃物与氧气接触。（3）通过图乙中a处白磷燃烧，b处红磷不燃烧，说明可燃物燃烧的条件之一是____________________。【答案】（1）提供热量，使温度达到白磷的着火点；（2）①③；（3）温度达到可燃物的着火点3．化学小组利用如图装置进行实验。观察到通入O₂前，白磷均不燃烧；通入O₂后，甲中白磷不燃烧，乙中白磷燃烧。(已知：白磷的着火点为40°C；红磷的着火点为260°C)请回答：（1）实验室制取氧气的化学方程式为____________________(写1个即可)。（2）验证可燃物燃烧需要与O₂接触所依据的实验现象是___________________________________。（3）若将甲中的白磷换成红磷，其他操作不变，_____(填“能”或“不能”)验证可燃物燃烧需要温度达到着火点。【答案】(1)2H₂O₂EQ\*jc2\*hps12\o\ad(\s\up11(MnO₂),====)2H₂O+O₂↑（或2KMnO₄EQ\*jc2\*hps12\o\ad(\s\up11(△),===)K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑）(2)通入O₂前，乙中的白磷不燃烧；通入O₂后，乙中白磷燃烧(3)能4.“钻木取火”是远古时期人类获取火源的重要方式。下列说法不正确的是（）A.木柴属于可燃物B.“钻木”的过程为燃烧提供的条件是使可燃物的温度达到着火点C.木柴燃烧时，将木柴架空，可增大木柴与