利用蠟燭實(shí)驗(yàn)為素材的化學(xué)主題式教學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)踐

吳玉芬

摘要：“物質(zhì)的化學(xué)變化”主題的教學(xué)要緊密聯(lián)系生產(chǎn)、生活實(shí)際，使學(xué)生真切地感受到發(fā)生的化學(xué)變化。選擇學(xué)生熟悉的“蠟燭實(shí)驗(yàn)”作為教學(xué)素材，能使學(xué)生真切地感受到燃燒的發(fā)生，引導(dǎo)學(xué)生用科學(xué)探究的方法發(fā)現(xiàn)燃燒的條件、滅火的原理等，既有助于學(xué)生在已有知識(shí)的基礎(chǔ)上，更直觀地學(xué)習(xí)新的知識(shí)，同時(shí)也為以后如何進(jìn)行主題式內(nèi)容的學(xué)習(xí)，給學(xué)生一定的啟發(fā)。

關(guān)鍵詞：蠟燭實(shí)驗(yàn);化學(xué)變化的特征;燃燒的條件;滅火的原理;促進(jìn)燃燒

文章編號(hào)：1008-0546（2020）01-0033-02 中圖分類號(hào)：G632.41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2020.01.010

義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中指出，“物質(zhì)的化學(xué)變化”主題的教學(xué)要緊密聯(lián)系生產(chǎn)、生活實(shí)際，使學(xué)生真切地感受到發(fā)生的化學(xué)變化;引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究認(rèn)識(shí)化學(xué)變化的規(guī)律，初步了解研究化學(xué)變化的科學(xué)方法;通過(guò)具體、生動(dòng)的化學(xué)變化現(xiàn)象，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，逐步形成“物質(zhì)可以變化”的觀點(diǎn)…。義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)教材中本主題包含了化學(xué)變化的特征、常見(jiàn)的化學(xué)反應(yīng)、化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量關(guān)系與能量關(guān)系、化學(xué)反應(yīng)的表示方法與反應(yīng)類型等內(nèi)容。

用蠟燭實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，既貼近生活、操作簡(jiǎn)單、現(xiàn)象直觀，又能使學(xué)生從中觀察、思考、動(dòng)手，比單純的觀察會(huì)得到更多的收獲，對(duì)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)也更深刻、更全面。本主題的教學(xué)，選擇學(xué)生熟悉的蠟燭作為主線素材，能使學(xué)生真切地感受到化學(xué)變化的發(fā)生，有利于引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)科學(xué)探究了解化學(xué)變化的本質(zhì)特征，認(rèn)識(shí)常見(jiàn)化學(xué)反應(yīng)，掌握物質(zhì)燃燒需要滿足的條件及滅火的原理等。以下是筆者在相關(guān)內(nèi)容的教學(xué)中，以蠟燭實(shí)驗(yàn)為素材創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境的具體應(yīng)用與過(guò)程。

一、化學(xué)變化的特征

上海教育出版社出版的九年級(jí)義務(wù)教育教材《化學(xué)》上中有關(guān)物質(zhì)變化的學(xué)習(xí)，選用蠟燭創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，讓學(xué)生親自動(dòng)手點(diǎn)燃蠟燭并仔細(xì)觀察現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)中，首先觀察到石蠟先熔化后凝固，其次觀察到蠟燭燃燒發(fā)出黃色火焰，放出熱量，在火焰上方罩一個(gè)干冷燒杯，內(nèi)壁產(chǎn)生水珠，燒杯拿下迅速倒入澄清石灰水振蕩，石灰水變渾濁，由此說(shuō)明蠟燭燃燒生成了水和二氧化碳。

學(xué)生通過(guò)比較兩組現(xiàn)象的不同之處，幫助他們更直觀地理解物理變化和化學(xué)變化的區(qū)別是有無(wú)新物質(zhì)生成，同時(shí)通過(guò)實(shí)例了解雖然化學(xué)變化同時(shí)可能伴隨放熱、發(fā)光、變色、生成氣體、產(chǎn)生沉淀等現(xiàn)象，但化學(xué)變化的本質(zhì)特征始終是有新物質(zhì)生成。

二、常見(jiàn)的化學(xué)反應(yīng)——燃燒

1.燃燒概念的得出

通過(guò)回顧蠟燭、紅磷等物質(zhì)在空氣中燃燒的現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生從中歸納出燃燒的共同特征是發(fā)光發(fā)熱、化學(xué)變化，得出燃燒的概念：燃燒是一種發(fā)光、發(fā)熱的劇烈的化學(xué)反應(yīng)。在此基礎(chǔ)上，教會(huì)學(xué)生通過(guò)實(shí)例對(duì)比，辨析發(fā)光、發(fā)熱的變化不一定是燃燒，同時(shí)也讓學(xué)生了解燃燒與緩慢氧化的異同點(diǎn)，共同點(diǎn)是都是放熱的氧化反應(yīng)，不同點(diǎn)是反應(yīng)的劇烈程度不同。

2.燃燒條件的探究

教材中有關(guān)燃燒條件的教學(xué)，采用交流與討論的形式，針對(duì)性與對(duì)比性不夠。為了增強(qiáng)對(duì)比性，在實(shí)際教學(xué)中，從學(xué)生已有的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，選擇以蠟燭為主要實(shí)驗(yàn)素材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究燃燒需要滿足的條件（見(jiàn)表1）。

其次，給學(xué)生播放紅磷、白磷燃燒的對(duì)比實(shí)驗(yàn)視頻，通過(guò)觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：銅片上白磷燃燒而銅片上紅磷和水中白磷沒(méi)有燃燒。引導(dǎo)學(xué)生分析得出：銅片上紅磷沒(méi)有燃燒是因?yàn)闇囟葲](méi)有達(dá)到著火點(diǎn)，水中白磷沒(méi)有燃燒的原因是沒(méi)有與氧氣接觸。如果要使銅片上紅磷燃燒可用酒精燈火焰加熱，使水中白磷燃燒可用一根空試管罩住白磷或往水中通人空氣。通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明：燃燒的三個(gè)條件必須同時(shí)滿足。

最后，歸納總結(jié)燃燒的條件是：物質(zhì)具有可燃性;與氧氣接觸;溫度達(dá)到著火點(diǎn)。

3.滅火條件（原理）的探究

在知道燃燒需要同時(shí)滿足三個(gè)條件的基礎(chǔ)上，請(qǐng)學(xué)生討論如果其中任意一個(gè)燃燒條件沒(méi)有達(dá)到，結(jié)果會(huì)怎樣？學(xué)生很容易就能回答出燃燒無(wú)法發(fā)生。那么要滅火，就應(yīng)該是朝著破壞燃燒條件的角度考慮。

教材中有關(guān)滅火方法和原理內(nèi)容的教學(xué)，主要通過(guò)舉例完成，這樣的方法直觀性欠佳。為了幫助學(xué)生更直觀地了解滅火的原理，在實(shí)際教學(xué)中，預(yù)先錄制了用三種方法熄滅蠟燭的視頻，然后在課堂上播放（也可以直接課堂上演示實(shí)驗(yàn)），通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)的觀察、分析，歸納三種方法各自依據(jù)的滅火原理，同時(shí)對(duì)應(yīng)地例舉一些生活中常見(jiàn)物質(zhì)的滅火方法（見(jiàn)表2）。

由實(shí)驗(yàn)得出，滅火的原理有：降溫至著火點(diǎn)以下;隔絕空氣（氧氣）;隔離可燃物。并強(qiáng)調(diào)說(shuō)明，三個(gè)條件只要滿足一個(gè)就可以滅火。

最后，將燃燒條件與滅火原理的知識(shí)進(jìn)行梳理歸納總結(jié)，如圖1所示。

燃燒的條件 滅火的條件（原理）

1.物質(zhì)有可燃性→1.隔離可燃物

2.與氧氣接觸→2.隔絕氧氣（空氣）

3.溫度達(dá)到著火點(diǎn)→3.降溫至著火點(diǎn)以下

三個(gè)條件同時(shí)具備 三個(gè)條件具備其一

圖1燃燒條件與滅火條件的關(guān)系

4.促進(jìn)燃燒的方法

（1）使燃料燃燒更旺的方法

利用氧氣的性質(zhì)學(xué)習(xí)中做過(guò)的蠟燭、木炭等物質(zhì)分別在空氣和氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)，通過(guò)對(duì)比不同物質(zhì)在空氣中燃燒的現(xiàn)象（劇烈程度）不同，得出影響燃燒劇烈程度的因素之一是可燃物的種類（即可燃物的性質(zhì)）。然后通過(guò)對(duì)比同種可燃物在氧氣中燃燒比在空氣中劇烈，得出影響燃燒劇烈程度的因素之二是氧氣的濃度，氧氣濃度越大，燃燒越旺。除了這兩個(gè)因素以外，還有其他什么因素呢？通過(guò)生活中生篝火的經(jīng)驗(yàn)，為了讓篝火燃燒得更旺，常常將柴火架空，這樣做可以增大木柴與空氣（氧氣）的接觸面積，由此得出影響燃燒劇烈程度的因素之三是可燃物與氧氣的接觸面積。現(xiàn)實(shí)生活中，要使某種燃料在空氣中燃燒更旺，通?？梢圆捎玫姆椒ㄊ窃龃笕剂吓c空氣的接觸面積。

（2）完全燃燒與不完全燃燒

為了幫助學(xué)生直觀地了解完全燃燒與不完全燃燒的發(fā)生，再次選擇以蠟燭實(shí)驗(yàn)為素材，取一根蠟燭在空氣中點(diǎn)燃，然后將一塊玻璃片壓在火焰上方，一段時(shí)間后觀察到玻璃片上出現(xiàn)黑色固體。依據(jù)現(xiàn)象，跟學(xué)生解釋出現(xiàn)黑色固體的原因是氧氣不充足，蠟燭發(fā)生了不完全燃燒。而當(dāng)氧氣充足時(shí)，蠟燭就發(fā)生完全燃燒，看不到黑煙。接下來(lái)通過(guò)對(duì)比完全燃燒與不完全燃燒的不同點(diǎn)，使學(xué)生了解燃料完全燃燒的優(yōu)點(diǎn)是燃料利用率高、污染少，在生活生產(chǎn)中具有實(shí)際意義。

除了上述教學(xué)中運(yùn)用蠟燭為素材，在學(xué)習(xí)化學(xué)變化中的質(zhì)量關(guān)系的時(shí)候，也同樣可以借助蠟燭實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境。在化學(xué)主題式教學(xué)中，利用一個(gè)素材發(fā)生變化的不同角度創(chuàng)設(shè)情境開(kāi)展教學(xué)，既有助于學(xué)生在已有知識(shí)的基礎(chǔ)上，更直觀地學(xué)習(xí)新知識(shí)，同時(shí)也為以后如何進(jìn)行主題式內(nèi)容的學(xué)習(xí)，給學(xué)生一定的啟發(fā)?；瘜W(xué)教學(xué)的目的，除了教授學(xué)生化學(xué)知識(shí)，更重要的是教會(huì)學(xué)生獲取知識(shí)的方法。