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视频标签：全国初中化学,实验教学微课
所属栏目：模拟课、微型课及试讲
视频课题：第五届全国初中化学实验教学微课视频《燃烧条件的探究》-江西
教学设计、课堂实录及教案：第五届全国初中化学实验教学微课视频《燃烧条件的探究》-江西育华学校初中化学
燃烧条件的探究
江西育华学校 叶 婉
一、使用教材
人教版九年级《化学》上册第七单元课题一
二、实验器材
改进的水槽 改进的短试管 锥形瓶 分液漏斗 升降台 双孔胶塞 洗气导管 磨口长试管 活塞 气球 球形干燥管 二氧化锰 过氧化氢 白磷 红磷
三、实验创新要点
教材中给出的装置如图1所示
不足：1、白磷在铜片上燃烧产生大量的五氧化二磷，污染环境，损害师生健康。故教材要求在通风橱中进行，无法在课堂呈现，限制了学生实验的参与度。2、白磷燃烧放出大量热，会引燃铜片上的红磷，影响实验结论的分析。3、热水中的白磷易融化成小液滴不好固定，容易被气体吹走，在水面燃烧，污染空气。4、反应的过程不可控制。
创新装置如图2和图3所示
实验创新点：
（1）用长方形水槽代替圆形水槽，便于观察。
（2）粘在水槽内壁的改进后的短试管向内烧至1/2处，可以使得白磷不易冲出水面，且产生的白烟（五氧化二磷）被水槽中的水吸收，不会造成环境污染。
（3）将白磷和红磷分置于两根长试管中，避免了白磷燃烧引燃红磷。
（4）气球可以调节气压，尾气处理装置既可以表征气流，又可以处理尾气，避免污染物飘散到空气中，损害师生健康。
（5）通过改变水槽中的水温来改变温度，通过活塞调节氧气含量，可控的火焰实验现象明显，对比清晰，绿色环保，便于推广。既可以验证燃烧的三个条件缺一不可、灭火只需改变其一，又可以逐一控制变量，培养学生的分析能力，归纳出设计对比实验的思维方法。
（6）装置简单，操作方便，既可以开展教师演示实验，又可以用于学生探究分析实验。
四、实验原理/实验设计思路
本实验的原理是利用白磷和红磷以及水中的白磷形成对比，让学生更加深入的理解、控制燃烧的三个条件。燃烧是一个多变量实验，该实验操作不难，难的就是多变量情况下对于单一变量的分析和控制。针对教材传统装置设计的问题所在进行改进，我的设计思路如下：
（1）课堂呈现：装置可以直接用于课堂演示实验或者学生探究分析试验。
（2）装置改进：磨口长试管和改进的短试管取代传统的铜片，可以形成清晰的对比，不会形成干扰，且实验一体化。尾气处理装置将绿色化学的理念融入真实课堂。
（3）驭火有方：利用三通管和活塞，控制氧气，利用水温来调节温度，实现单一变量的逐一控制，现象明显，对比清晰，引导学生逐层分析。同时又可以通过燃烧和熄灭之间的控制，形成可控制的火焰，让学生理解灭火的原理，体会控制化学变化的一般思路。
五、实验教学目标
（1）知识与技能目标：探究燃烧的条件及其关系，学会比较和控制变量的实验方法。
（2）过程与方法：通过感知对比实验，分析对比实验，引导学生运用控制变量的思想设计对比实验，进一步理解燃烧的条件和灭火的原理。
（3）情感、态度与价值观：体验多变量实验的分析设计过程，培养创新思维。
六、实验教学内容
燃烧需要可燃物、氧气、温度达到着火点，这三个条件缺一不可。灭火只需要改变其中的一个条件。
七、实验教学过程
环节一、创设情境，导入课题：
魔术表演“魔棒点灯”
【设计意图】以此激发学生实验兴趣。
提出问题“物质燃烧需要哪些条件？”学生提出猜想。
环节二、感知对比实验，初识燃烧条件:
请同学们小组合作，利用桌子上的实验用品完成以下实验，完成猜想
：
（1）蜡烛燃烧-烧杯内外
（2）蘸水的棉花-蘸有酒精的棉花
（3）小煤块-小木条
【设计意图】通过这三个分组实验，旨在让学生对单变量的“对比实验”有一个感性认识，为后面分析“对比实验”做好铺垫。
环节三、分析对比实验，总结燃烧条件
提出问题：燃烧是个多变量实验，那么这三个条件是要同时具备、缺一不可，还是只要满足一个或两个条件？引导学生阅读分析课本探究实验7-1。
提出问题：如何解决白磷冲出水面燃烧的问题？怎样避免环境污染？如何控制实验过程？如何证明红磷未达到着火点不能燃烧？
【设计意图】引起学生思考，尝试实验改进。
演示创新实验--多变量对比探究及其控制，通过调节装置，实现多变量情况下单一变量的控制对照实验。
学生观察实验现象，在学案上记录。
学案记录与分析（如下）
控制一：向红磷和白磷中通入氧气
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控制一 |
水中白磷 |
试管中白磷 |
试管中红磷 |
|
是否可燃物 |
是 |
是 |
是 |
|
是否接触氧气 |
否 |
是 |
是 |
|
是否达着火点 |
否 |
否 |
否 |
|
是否发生燃烧 |
|
|
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控制二：改变温度
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控制二 |
水中白磷 |
试管中白磷 |
试管中红磷 |
|
是否可燃物 |
是 |
是 |
是 |
|
是否接触氧气 |
否 |
是 |
是 |
|
是否达着火点 |
是 |
是 |
否 |
|
是否发生燃烧 |
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控制三：向水中白磷通入氧气
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控制三 |
水中白磷 |
试管中白磷 |
试管中红磷 |
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是否可燃物 |
是 |
是 |
是 |
|
是否接触氧气 |
是 |
是 |
是 |
|
是否达着火点 |
是 |
是 |
否 |
|
是否发生燃烧 |
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让学生观察实验的同时思考：每一个操作1、变量是什么？2、要控制的变量是什么？3、对比的目的是什么？
【设计意图】三个螺旋驱动式问题，引导学生层层分析，加深了对“变量”和要对控制的变量的理解，逐一变量，逐步分析，培养学生的分析能力，归纳出设计对比实验的思维方法。
环节四：设计对比实验，内化燃烧条件：
请同学们自行设计多变量对比实验，进行展示，内化燃烧的条件。
【设计意图】设计“对比实验”让学生以控制变量的思维方法为指导，把研究对象设置为变量，其他为不变量，从而设计合理的实验方案，提升学科素养。
课堂拓展：氢气-氯气实验
【设计意图】激发思维冲突，为下一节课作铺垫，引导阅读《燃烧条件之我见》，延伸课堂。
八、实验效果评价
我创新设计的“多变量对比探究及其控制装置”弥补了“燃烧条件探究”演示实验的空白，有毒实验能够走出通风橱，安全进入课堂。在课堂教学中教师引导学生在观察实验，分析试验，动手实验，设计实验中建立知识体系。教师为学生提供观察、思考的机会，操作、尝试的机会，表达、交流的机会，获得成功的机会。学生在实验活动中学习知识，体验过程，形成学科思维。如果说前面的实验是学习的基本功，那么燃烧条件的探究实验让学生感知对比实验，分析对比试验，创新对比实验，这就是该实验背后的魅力所在，也是教师进行教学创新的意义所在。
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