基于化学观念的基础实验“物质燃烧的条件”教学设计尝试

查卫方（苏州文昌实验中学校　江苏苏州　215153）

基于化学观念的基础实验“物质燃烧的条件”教学设计尝试

查卫方
（苏州文昌实验中学校江苏苏州215153）

摘要：基础实验“物质燃烧的条件”完成时间短，可以满足学生探究欲望，给学生终身难忘的安全教育和化学观念教育。文章对该实验的教学中的几个不同阶段和问题分别进行了设计，展示了基于化学观念的实验教学尝试。

关键词：化学观念；燃烧条件；生命安全

中图分类号：

文章编号：1008-0546（2015）03-0086-02G633．8

文献标识码：B

化学观念是指学生通过化学学习，在深入理解化学学科特征基础上所获得的对化学总观性的认识，它主要包括元素观、微粒观、变化观、守恒观、实验观、分类观、科学态度与价值观以及实验对比等学科思维观等。实施＂观念建构＂教学，有利于转变学生的学习方式，促进对知识的深刻理解和灵活应用，全面提高学生的科学素养。

一、该实验的意义与作用

教材安排这样一个实验，目的是验证物质燃烧的条件。有的学生做了近二十分钟就完成了。有老师说，实验拿掉也没事。

事实上，物质燃烧是一种十分重要的现象，伴随学生一生。人类区别于普通动物之一是会用火石、钻木、打雷等取火熟食。火柴、打火机，家用煤气灶具的点火，均与物质燃烧条件息息相关。发生火灾，造成生命财产损失，会让人痛心疾首；救火、逃生知识，事关社会每个人的生命安全。

燃烧的能量和安全，往往被人忽视。该实验教学中，可以通过教材二次开发，让学生体会能量守恒观、微粒观、对比思维和安全观等化学观念，引导学生思考身边的燃烧现象，激发学生的创造性，增强对火的敬畏意识。

二、燃烧概念与物质燃烧条件的“课题式学习”的复习设计

教学过程①导入：展示燃烧现象；激发学生利用燃烧产生能量的想象力和创造欲望。教学程序①展示火箭上天、建筑物被烧的震撼音频，引出燃烧的能量与安全。给出蜡烛照明、煤气燃烧和电灯通电发光的图片；从变化与能量角度，说出生活中能量的利用与浪费。②温故：物质燃烧条件；让学生用对比的方法，寻找出这一过程中物质燃烧条件的运用。②让学生点燃并熄灭一酒精灯。找出能燃烧（酒精蒸气）和不能燃烧（灯芯的瓷盖）的两种物质；找出能燃烧但没有燃烧的两种物质：灯内酒精和灯芯棉线；说出盖灭酒精灯的作用。③知新（课题式）：探究酒精灯点燃中灯芯棉线没有燃烧的原因。③发散思考，提出假设。查文献法，根据酒精蒸汽与灯芯棉线着火点，内焰中灯芯处温度数据，探讨酒精灯点燃中灯芯棉线没有燃烧的原因。

酒精灯点燃中灯芯棉线没有燃烧的原因论证如下：

首先，酒精蒸气燃烧，焰心部分酒精蒸气与空气接触少，温度低。酒精灯的灯芯棉线受到内焰部分酒精蒸汽的隔离，可以认为与空气中氧气不接触。其二，棉线着火点约150℃，95%工业酒精的燃点：390－430℃，闪点16℃。一般认为，实验酒精灯中使用的酒精浓度为95%，燃烧产生热量被水吸收，水气化带走热量，使灯芯棉线温度不能达到其着火点。灯芯棉线有毛细管虹吸作用，源源不断引导灯壶内酒精和水的混合物到达灯芯瓷盖以上棉线，这样就形成了灯芯上酒精蒸汽燃烧而棉线不燃烧。所以，酒精蒸气燃烧之后，可以认为，酒精灯的灯芯棉线不与氧气接触，温度也不易达到着火点。但是，根据2003年《化学教学》第11期王克勤等同志“酒精灯温度的测定数据”文中数据表明：酒精灯点燃时，相对棉线灯芯高度0．0cm的三次焰心温度测定数据依次为：400℃、400℃和420℃，平均406℃，而棉线着火点约150℃。由此得出的结论是：酒精灯灯芯棉线不燃烧，主要是受到内焰酒精蒸汽的隔离，使棉线与空气中氧气不接触而不能燃烧，并不是因为酒精灯的灯芯棉线着火点比酒精蒸汽的着火点高而

不能燃烧。课本“烧不坏手帕”的实验中，将酒精浓度调高，燃烧过程中酒精燃烧而手帕几乎没有燃烧，酒精即将烧完之后，手帕才被烧毁，应该是同样的原因。

三、基础实验“物质燃烧的条件”中学生实验的两种设计比较

有两种教学设计。方案1让学生有充裕时间去尝试并思考，操作结束之后，再共同讨论并总结，用时约四十分钟。例如，实验1中学生一开始并不知道应该将蘸95%酒精的玻璃棒放在哪一层火焰，知道放在外焰也不清楚放置最佳的部位；通过尝试并思考，知道为了观察到燃烧现象，应将玻璃棒放外焰尖端或外侧。笔者的教学公开课采用方案2，增加了实验提醒和实验总结；遗憾的是学生缺少尝试发现的体验。现将两种方案比较如下：

实验　方案1学生实验　方案2边讲边实验实验1问题：玻璃棒放酒精灯的内焰、焰心。看不到酒精燃烧，再伸入瓶中蘸95%酒精，存在安全问题。灯帽随意扔放桌上提醒：用玻璃棒分别蘸95%酒精和蒸馏水在酒精灯火焰的要点：放外焰尖端，便于观察现象。灯帽正放桌上。实验2问题：坩埚钳夹持燃烧之后，不知道石棉网的用处。用完没有及时盖灭酒精灯。提醒：坩埚钳夹持棉花和玻璃棒燃烧之后，应放石棉网冷却。用完及时盖灭酒精灯。实验3问题：有的把两燃烧蜡烛依次罩灭了。　提醒：烧杯罩燃烧蜡烛，尽量与桌面不留空隙实验4问题：坩埚钳前端朝上夹小煤块烧，坩埚钳前端被烧。　提醒：坩埚钳前端朝下夹小煤块烧，坩埚钳夹的煤被烧。特点　独立操作，尝试发现得出结论　指导操作，按部就班得出结论

四、火柴燃烧现象中探究点的“问题式教学”设计

设计1：安排6位学生进行游戏，体验生活中的化学。

将没有火柴的空盒子、有火柴但没有盒面的内盒，分别交给前两位学生。由于没法操作，哑然失笑并恍然大悟：因为没有可燃物、温度达不到着火点而划不起来，两位同学在嬉笑中被淘汰！然后，比一比谁能一次划燃；再比一下谁的火柴燃烧旺且燃烧的时间长。教学中提供火柴头朝上、朝下两种燃烧方式图片暗示；一些老师也告诉学生第二种方式是正确的。做一做，事实真是这样的吗？

游戏中发现：第二种头朝下方式火柴烧得旺，但保持时间并不长；而且容易烧到手指。学生通过自己的实践证明，必须克服思维定势而采用辩证思维，火柴头朝下且倾斜的燃烧才是好的方式，这也是生活中常有的方式。

设计2：火柴燃烧的火焰为什么总是朝上呢？（微粒观看空气密度变化）

先由学生抢答，学生想到热气球。然后，归纳总结：空气受热膨胀，微粒间隙变大，单位体积微粒数减少；与冷空气相比，热空气密度变小，带着火焰上升。

房间着火，应该留在热空气中还是留在冷空气中？展示消防员穿带图片和被烧伤人员痛苦治疗的情景，学生真切领悟了不能玩火和正确逃生的意义。

再补充实验：点燃一高一低两蜡烛，用大烧杯罩住。哪一个先熄灭？

学生意外看到蜡烛火焰，从高到低依次熄灭。从而进一步验证：热空气密度小；热空气中二氧化碳变轻而积聚烧杯的上方。如果房间着火，二氧化碳和有毒烟气主要留在热空气的上部。所以，逃生时应该矮身退出房间。

五、生活中灭火方法问题讨论的教学设计

例举生活中灭火方法，方案如下：

方案1：给出燃烧图片或火灾情景，学生说出灭火的方法与原理。这样一种方案，学生容易按照老师的设定，总结得出老师设定的结果。

方案2：由学生举出生活中灭火的方法，并说说灭火的原理。这样一种方案，思维发散，通过总结灭火的原理实现思维收敛。课本就采用了这一种方式。

综上所述，基于课本学生实验，可以保持实验原汁原味；通过探究点的开发，可以丰富实验内涵并延伸知识的生长点。满足学生探究欲望，给学生终身难忘的安全教育和化学观念的教育，才是真正尽了一个化学启蒙老师的高尚义务。

参考文献

［1］毕华林，卢巍．化学基本观念的内涵及其教学价值［J］．中学化学教学参考，2011，（6）

doi：10.3969／j．issn．1008－0546．2015．03．032