1、“燃燒的條件”探究實驗對比分析及設計創(chuàng)新例證張冰峰 江蘇省如皋市外國語學校 “沒有化學實驗和科學探究的教學不是真正意義上的化學教學”。義務教育化學課程標準（2011版）提出“教師應結合具體的教學內容和學習實際，積極創(chuàng)造條件，組織學生開展化學實驗活動。”還規(guī)定應安排和組織學生至少完成八項基礎實驗，這是新課標在教學實踐層面上的最大變化。學生自己動手實驗，親身經歷、感受實驗和探究過程，這在化學教學中具有不可替代的意義和價值。教師應積極組織學生到實驗室去，科學設計活動方案，為學生實驗竭盡全力。一、關于“燃燒的條件探究”實驗的對比分析“燃燒的條件”是八個必做實驗之一。瀏覽義務教育教科書九年級化學人教版、

2、魯教版、滬教版等不同版本的教科書，都安排了此實驗，但放置在課本中的位置有差異，預設的實驗目的也有差別。人教版（2012年版）將此實驗放在第七單元燃料及其利用章節(jié)之后，學生已經學習了燃燒的條件，實驗目的是：1.加深對燃燒條件的認識，進一步了解滅火的原理；2.體驗實驗探究的過程。魯教版（2012年版）放在第六單元燃燒與燃料章節(jié)之前，學生還未系統(tǒng)學習燃燒的條件，實驗目的是：1.自行設計并動手實驗，探究燃燒的條件；2.通過完成一系列促進燃燒或阻止燃燒反應的過程，初步體會控制化學變化的一般思路。滬教版（2013年版）將此基礎實驗放在第四章認識化學變化章節(jié)之后，學生已經學習了燃燒的條件的知識，實驗目的是：

3、1.通過實驗探究燃燒所需要的條件；2.通過實驗和討論，總結滅火的方法；3.逐步建立安全用火的意識，了解日常生活中常見的滅火方法。通過分析可以看出，不同版本安排此實驗的意圖不同，有的為了探究學習新知，體會實驗探究思路，有的為了加深理解感悟，體驗探究實驗過程。但都是設計了學生自己實驗，親身經歷、感受過程。三個版本在探究實驗設計上有兩個共同點：一是實驗操作都很簡單，且現(xiàn)象明顯，變量對比清晰，學生動手安全性高。二是選用物質都很常見。除去一些實驗操作必備的儀器用品外，人教版選用的物品是酒精、水、棉花、乒乓球、濾紙、蠟燭等；魯教版選用的物品是木條、紙、火柴、酒精、水、鋼絲棉、一瓶氧氣等；滬教版選用的物品是

4、95%酒精、蒸餾水、棉花球、玻璃棒（或石棉絨）、小蠟燭、小木條、小煤塊等；上述三個版本除魯教版選用的鋼絲絨，一瓶氧氣外，其余都是生活中最常見的物品，用常見的物質設計簡單的實驗，讓學生動手，讓學生在熟知的實驗中感受現(xiàn)象，感悟變化，再歸納出燃燒的條件與滅火的原因，“從身邊學起，從淺處學習”，這種實驗設計符合學生的認知規(guī)律，有利于學生形成知識，形成能力。為了更好地探究燃燒的條件，或對燃燒有更新的認識，三個版本教材都明確要求學生進一步創(chuàng)新設計探究“燃燒的條件”的實驗。如何選擇材料進行實驗創(chuàng)新設計呢？其實金屬材料就是一類很好的選擇。二、“燃燒的條件探究”實驗中金屬材料運用的創(chuàng)新例證金屬材料是生活中很常見

5、的物質，其許多性質在運用到探究燃燒的條件上具有很特別的作用。如利用金屬鈉與水反應放出熱量使酒精燃燒的性質實驗所做的“滴水點燈”魔術，可以激發(fā)學生探究燃燒的愿望；利用金屬鎂條在二氧化碳中繼續(xù)燃燒的奇特實驗，可以幫助學生拓寬對“燃燒”概念的深層理解。下面筆者再例舉幾例。例證實驗一：鐵粉燃燒。探究問題：回憶鐵絲在空氣中、氧氣中燃燒的實驗。提問：鐵一定要在純凈氧氣中才能燃燒嗎？實驗用品：酒精燈（或蒸發(fā)皿）、酒精、火柴、鐵粉、藥匙。實驗操作：點燃酒精燈（或在一蒸發(fā)皿中滴一滴管酒精，點燃），將鐵粉從火焰正上方輕輕灑下。實驗現(xiàn)象：在火焰外焰處火星四射。實驗結論：1.鐵粉可以在空氣中燃燒。2.增大物質的接觸面

6、積，有利于物質充分燃燒。例證實驗二：銅塊滅火實驗操作： 點燃蠟燭，將一銅塊從側面靠近蠟燭并緊貼在蠟燭芯的一側，觀察現(xiàn)象。再把銅塊酒精燈加熱后，再緊貼燃燒的蠟燭芯，觀察現(xiàn)象。請你分析產生上述現(xiàn)象的原因？實驗現(xiàn)象：蠟燭凝固，火焰熄滅。現(xiàn)象解釋：銅塊吸收熱量，蠟燭凝固成固體，溫度降到著火點以下而熄滅；若將銅塊用酒精燈加熱后，不能將蠟燭溫度降到著火點以下，所以不能滅火。例證實驗三：切割火焰實驗用品：酒精燈、火柴、鐵絲網2張。實驗操作與分析：實驗步驟實驗現(xiàn)象 現(xiàn)象的解釋點燃酒精燈，將一張鐵絲網從酒精燈火焰的中上部，水平移動切割火焰，從側面觀察現(xiàn)象。如下圖1。火焰被鐵絲網割斷，鐵絲網上無火焰。如下圖2。鐵

7、絲網吸熱，網上的酒精蒸氣達不到著火點，不能燃燒。固定住鐵絲網不動，從側面觀察現(xiàn)象。如下圖2。鐵絲網中心被燒成紅熱狀態(tài)，鐵絲網上部有火焰。如圖3。鐵絲網被充分灼熱，使網上面的酒精蒸氣達到著火點，燃燒。保持第一張鐵絲網不動，將第二張鐵絲網從火焰的中下部水平移動切割火焰，從側面觀察瞬時現(xiàn)象。如圖4。兩張鐵絲網之間沒有火焰。如下圖5。下面鐵絲網吸熱，兩張鐵絲網間的酒精蒸氣達不到著火點，不能燃燒。圖1圖2圖3圖5圖4例證實驗4：防爆設計實驗用品：制取氫氣裝置一套,無底的飲料瓶，帶導管的單孔橡皮塞，鋅粒，稀硫酸，火柴等。教師演示氫氣爆炸的實驗（或播放氫氣爆炸實驗的視頻）：組裝一套氫氣燃燒爆炸裝置（如圖6）

8、，向下排空氣法收集氫氣，在導管上端點燃氫氣。觀察現(xiàn)象。請學生在合作小組內討論，利用老師所給的材料，對上述裝置進行改進，達到“防止氫氣的爆炸發(fā)生”的目的。材料提供：帶導管的橡皮塞（如圖7）、細鐵絲（或細銅絲、鋁箔）改進方法：在玻璃導管中塞入較多的細鐵絲（或細銅絲、鋁箔等），如圖8。圖8圖7圖6實驗操作：用改裝后的帶導管的橡皮塞組裝一套收集氫氣裝置，向下排空氣法收集氫氣，在導管上端點燃氫氣。觀察現(xiàn)象。實驗現(xiàn)象：氫氣在導管口安靜燃燒至最后熄滅。原理分析：金屬具有良好的導熱性。較多量的金屬絲能吸收大量的熱量，不能將熱量傳導到瓶內，使集氣瓶內的混合氣體達不到著火點而不能燃燒爆炸，瓶內氫氣上升到導管口時繼續(xù)燃燒。從以上幾個例證實驗可以看出，將金屬的性質運用到物質燃燒的條件探究實驗，將進一步幫助學生理解燃燒的本質以及滅火的實質，引導學生從燃燒的條件三要素這個根源上學會分析，學以致用，達到“到深處用”的目的。其實“