張 紅

（淮安生態(tài)文化旅游區(qū)開明中學(xué) 江蘇 淮安 223200）

義務(wù)教育化學(xué)課程以促進學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展為導(dǎo)向，設(shè)置五個學(xué)習(xí)主題，每個學(xué)習(xí)主題由包括大概念等五個維度的內(nèi)容構(gòu)成，大概念反映學(xué)科本質(zhì)，具有高度概括性、統(tǒng)攝性和遷移應(yīng)用價值。［1］

一、課標要求

根據(jù)《義務(wù)教育化學(xué)課程標準（2022年版）》課程實施教學(xué)建議，教師應(yīng)注重基于大概念來組織單元教學(xué)內(nèi)容，發(fā)揮大概念的統(tǒng)攝作用。對“燃燒與滅火”教學(xué)單元提出以下綱領(lǐng)性要求：幫助學(xué)生進一步發(fā)展“物質(zhì)的變化與轉(zhuǎn)化”大概念，認識燃燒與滅火的本質(zhì)是可燃物的化學(xué)反應(yīng)，引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)化學(xué)變化的能量視角。進行教學(xué)設(shè)計時，應(yīng)基于大概念結(jié)構(gòu)化統(tǒng)整“燃燒條件的探究”“滅火原理與方法”“化石燃料的開發(fā)與利用”等單元內(nèi)容，發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)。［1］

二、學(xué)情分析

學(xué)生已有知識：燃燒的概念、燃燒的條件、滅火的原理；碳的完全燃燒生成二氧化碳、不完全燃燒生成一氧化碳；磷燃燒會生成有毒的五氧化二磷，污染空氣；爆炸發(fā)生的條件；能運用變量控制思想設(shè)計燃燒條件。

學(xué)生學(xué)習(xí)障礙：不能認識到燃燒與滅火的本質(zhì)是可燃物的化學(xué)反應(yīng)；不能從物質(zhì)變化、能量變化、反應(yīng)條件等視角認識燃燒與滅火；還不能體會調(diào)控化學(xué)反應(yīng)的重要意義。

三、教學(xué)主要環(huán)節(jié)及設(shè)計意圖

1.課堂導(dǎo)入

【視頻導(dǎo)入】播放神州十四號飛船升空視頻。

【問題驅(qū)動1】飛船升空的能量來源是什么？

【學(xué)生觀點】是可燃物的燃燒提供了能量。

【教師引導(dǎo)】根據(jù)生活經(jīng)驗及已學(xué)知識，你還能列舉出燃燒在生產(chǎn)生活中的重要應(yīng)用嗎？

【學(xué)生觀點】做飯、金屬冶煉、發(fā)電、燒制陶瓷等。

設(shè)計意圖：通過學(xué)生熟悉的燃燒實例，讓學(xué)生認識到燃燒在生產(chǎn)生活中的廣泛存在及重要應(yīng)用，欣賞化學(xué)反應(yīng)造福人類的獨特價值，感受燃燒反應(yīng)過程中的能量變化，引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建燃燒反應(yīng)的能量視角。

2.建立燃燒概念及燃燒反應(yīng)模型

【圖片展示】圖片展示課本中已學(xué)過的可燃物的燃燒（見圖1）。

圖1 可燃物的燃燒

【問題驅(qū)動2】請同學(xué)們試著描述這些燃燒的實驗現(xiàn)象，并用化學(xué)方程式表示這些反應(yīng)。

【問題驅(qū)動3】根據(jù)書寫的可燃物燃燒的化學(xué)方程式，從反應(yīng)物、生成物及反應(yīng)條件的角度，你們能概括出燃燒反應(yīng)化學(xué)方程式的模型嗎？

【問題驅(qū)動4】根據(jù)大家描述的實驗現(xiàn)象，再結(jié)合對燃燒本質(zhì)的理解，你們能給燃燒下個定義嗎？

【學(xué)生觀點】燃燒是可燃物與助燃物在溫度達到著火點時發(fā)生的發(fā)光、發(fā)熱的化學(xué)變化。

設(shè)計意圖：通過從實驗現(xiàn)象及變化的角度，讓學(xué)生先認識燃燒是可燃物和助燃物在滿足一定條件下發(fā)生的一種化學(xué)變化，首先讓學(xué)生認識燃燒的本質(zhì)是可燃物的化學(xué)反應(yīng)，為下面的滅火、完全燃燒、不完全燃燒及爆炸作好鋪墊。而燃燒反應(yīng)模型的建立，更方便于學(xué)生對燃燒本質(zhì)的理解。

3.從燃燒本質(zhì)認識燃燒條件

【問題驅(qū)動5】我們知道化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生是需要滿足一定條件的，那么從燃燒反應(yīng)模型角度你覺得燃燒反應(yīng)要想發(fā)生需要滿足什么條件呢？

【學(xué)生觀點】從物質(zhì)角度需要有可燃物和助燃物，從反應(yīng)條件角度需要溫度達到著火點。

【問題驅(qū)動6】我們課本上呈現(xiàn)的探究燃燒條件的實驗方案（見圖2），請思考在這里運用了什么思想？在這個實驗中是如何達成探究目的的？

圖2 探究燃燒條件的實驗

【學(xué)生觀點】變量控制的思想。通過銅片上白磷與水中白磷對比，得出燃燒需要與氧氣接觸，通過銅片上白磷與紅磷對比說明燃燒需要溫度達到著火點。

【問題驅(qū)動7】小組交流討論，在我們所學(xué)的實驗中，哪些也運用到變量控制的思想來設(shè)計實驗探究方案，這一類探究有什么共同的特點呢？

【學(xué)生觀點】探究影響溶解性的因素；探究影響反應(yīng)速率的因素；探究鐵生銹的條件等。這一類探究都是多因素問題的探究。

【問題驅(qū)動8】請同學(xué)們對上述課本實驗進行評價，并針對發(fā)現(xiàn)的問題，小組交流、討論，重新設(shè)計更優(yōu)化的實驗方案。

【學(xué)生觀點】課本實驗主要設(shè)計問題是白磷燃燒產(chǎn)生的五氧化二磷會對空氣產(chǎn)生污染?？梢詮膬蓚€角度，一是從裝置角度，改為密封裝置如圖3所示，二是從物質(zhì)角度，更換綠色環(huán)保的物質(zhì)如圖4所示。

圖3 改進實驗a

圖4 改進實驗b

設(shè)計意圖：讓學(xué)生先通過燃燒反應(yīng)模型的角度認識燃燒要想發(fā)生，從物質(zhì)的角度，需要可燃物和助燃物，從能量角度，燃燒需要溫度達到著火點，這樣就進一步讓學(xué)生認識到燃燒的本質(zhì)是可燃物的化學(xué)反應(yīng)。再通過對課本實驗的再認識，讓學(xué)生對控制變量和對比實驗的實驗設(shè)計方案有更深入的理解。最后通過評價原有實驗方案，讓學(xué)生學(xué)會反思評價和表達交流，通過綠色環(huán)保理念設(shè)計實驗方案，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維和創(chuàng)新意識，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。

4.從燃燒本質(zhì)認識滅火原理

【教師引導(dǎo)】通過前面的復(fù)習(xí)我們已經(jīng)深刻理解了燃燒的本質(zhì)是可燃物的化學(xué)反應(yīng)，那么滅火的本質(zhì)可看作是對燃燒反應(yīng)的調(diào)控。［2］若只是想燃燒，我們得控制反應(yīng)發(fā)生，而滅火是需要控制反應(yīng)不發(fā)生。

【問題驅(qū)動9】請同學(xué)們根據(jù)燃燒反應(yīng)模型，思考通過調(diào)控哪些條件來達到滅火的目的？

【學(xué)生觀點】從物質(zhì)角度，隔離可燃物或氧氣，從反應(yīng)條件角度，控制溫度達不到可燃物的著火點。

【圖片展示】圖片展示真實情境下滅火的典型錯誤，讓學(xué)生分析錯誤的原因，并分享交流正確的滅火方法。

【教師補充】圖片展示家庭用電、用氣及不同材料燃燒引起的火災(zāi)與施救。

設(shè)計意圖：讓學(xué)生從燃燒反應(yīng)模型的角度認識滅火的本質(zhì)也是可燃物的燃燒，初步體會調(diào)控化學(xué)反應(yīng)的重要意義?；谡鎸嵉膯栴}情境，多角度分析和解決生產(chǎn)生活中有關(guān)燃燒的問題。

5.建構(gòu)燃燒反應(yīng)的能量視角

【教師引導(dǎo)】我們知道化學(xué)變化總是伴隨著能量的變化，而燃燒是放熱反應(yīng)，日常生產(chǎn)生活中的能量很多都來自于燃料的燃燒。

【教師引導(dǎo)】圖片展示家用燃氣灶，根據(jù)素質(zhì)教育的要求，對于初中生來說，我們是要能夠掌握簡單的勞動技能的。有誰注意到在炒菜的過程中，火的大小使用是否有要求呢，和同學(xué)們分享自己的經(jīng)驗?zāi)兀?/p>

【學(xué)生觀點】熱油的時候，需要大火，而炒菜的時候有時需要大火，而有時需要小火。

【問題驅(qū)動9】那么從化學(xué)的角度，燒菜為什么會需要不同的火呢？

【學(xué)生觀點】大火燃燒劇烈，放熱多。小火放熱少。

【問題驅(qū)動10】實際操作中我們是如何實現(xiàn)大小火的切換的呢？從燃燒反應(yīng)角度，這樣操作的依據(jù)又是什么呢？

【問題驅(qū)動11】從燃燒反應(yīng)的角度分析，還有哪些方法也能達到調(diào)控燃燒劇烈程度的目的？這樣的調(diào)控在生產(chǎn)生活中有著怎樣的應(yīng)用呢？

【教師補充】圖片展示火炬、酒精燈、煤爐、柴灶等燃燒的調(diào)控措施；面粉廠、煤粉廠、加油站、礦井等的防燃、防爆措施。

設(shè)計意圖：讓學(xué)生從燃燒反應(yīng)模型的角度認識通過調(diào)控可燃物與氧氣的濃度、可燃物與氧氣的接觸面積等可以控制燃燒反應(yīng)的劇烈程度，從而調(diào)控燃燒釋放能量的多少，以達到生產(chǎn)生活中的能量需求，例如控制爆炸的發(fā)生等。進一步體會調(diào)控化學(xué)反應(yīng)的重要意義。

6.建構(gòu)燃燒反應(yīng)的物質(zhì)視角

【圖片展示】煤爐燃燒不充分帶來的煤氣中毒等危害。

【教師引導(dǎo)】請同學(xué)們從燃燒反應(yīng)角度說一說，發(fā)生煤氣中毒的根本原因是什么？

【學(xué)生觀點】氧氣不充足，煤炭發(fā)生了不完全燃燒，生成了有毒的CO。

【問題驅(qū)動12】一塊1250 g 的煤炭（假設(shè)不含雜質(zhì)），若完全燃燒，理論上至少需要多少的氧氣呢？

【學(xué)生觀點】學(xué)生根據(jù)碳燃燒的化學(xué)方程式計算理論耗氧量。

【問題驅(qū)動13】請同學(xué)們從化學(xué)角度說一說液氫做燃料的優(yōu)點。

【學(xué)生觀點】①從資源角度，原料為水，來源廣泛；②從能量角度，其熱值高；③從物質(zhì)角度，產(chǎn)物為水，無污染。

【問題驅(qū)動14】請同學(xué)們從資源、能量、物質(zhì)等角度說說化石燃料的開發(fā)與利用中應(yīng)該注意哪些方面？

【學(xué)生觀點】學(xué)生表述對化石燃料使用的認識。

【實踐活動】請課后調(diào)查家用燃料的變遷與合理使用。

設(shè)計意圖：讓學(xué)生從燃燒反應(yīng)的角度認識，化學(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)間存在定量關(guān)系，物質(zhì)間配比不同，燃燒產(chǎn)物不同，對環(huán)境的影響不同，充分認識到合理利用、調(diào)控化學(xué)反應(yīng)的重要性。并能通過分析認識到化石燃料的資源短缺問題，可以通過化石燃料的綜合利用提高化石燃料的利用率，從而獲得能源利用率最大化，再從元素守恒的角度，認識化石燃料使用過程中可能帶來的環(huán)境問題，樹立綠色環(huán)保的發(fā)展理念。

基于物質(zhì)的變化與轉(zhuǎn)化大概念組織燃燒與滅火、爆炸、完全燃燒、不完全燃燒，化石燃料的開發(fā)與利用等內(nèi)容教學(xué)，發(fā)揮大概念的統(tǒng)攝作用。通過化學(xué)變化的能量視角引入燃燒，建立燃燒反應(yīng)表達式模型，從燃燒與滅火的化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)、物質(zhì)角度、能量角度組織單元教學(xué)。