利用蠟燭實驗為素材的化學主題式教學設計實踐

吳玉芬

摘要：“物質的化學變化”主題的教學要緊密聯系生產、生活實際，使學生真切地感受到發生的化學變化。選擇學生熟悉的“蠟燭實驗”作為教學素材，能使學生真切地感受到燃燒的發生，引導學生用科學探究的方法發現燃燒的條件、滅火的原理等，既有助于學生在已有知識的基礎上，更直觀地學習新的知識，同時也為以后如何進行主題式內容的學習，給學生一定的啟發。

關鍵詞：蠟燭實驗;化學變化的特征;燃燒的條件;滅火的原理;促進燃燒

文章編號：1008-0546（2020）01-0033-02 中圖分類號：G632.41 文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2020.01.010

義務教育化學課程標準中指出，“物質的化學變化”主題的教學要緊密聯系生產、生活實際，使學生真切地感受到發生的化學變化;引導學生通過實驗探究認識化學變化的規律，初步了解研究化學變化的科學方法;通過具體、生動的化學變化現象，激發學生學習化學的興趣，逐步形成“物質可以變化”的觀點…。義務教育課程標準教材中本主題包含了化學變化的特征、常見的化學反應、化學反應中的質量關系與能量關系、化學反應的表示方法與反應類型等內容。

用蠟燭實驗創設學習情境，既貼近生活、操作簡單、現象直觀，又能使學生從中觀察、思考、動手，比單純的觀察會得到更多的收獲，對問題的認識也更深刻、更全面。本主題的教學，選擇學生熟悉的蠟燭作為主線素材，能使學生真切地感受到化學變化的發生，有利于引導學生通過科學探究了解化學變化的本質特征，認識常見化學反應，掌握物質燃燒需要滿足的條件及滅火的原理等。以下是筆者在相關內容的教學中，以蠟燭實驗為素材創設學習情境的具體應用與過程。

一、化學變化的特征

上海教育出版社出版的九年級義務教育教材《化學》上中有關物質變化的學習，選用蠟燭創設學習情境，讓學生親自動手點燃蠟燭并仔細觀察現象。實驗中，首先觀察到石蠟先熔化后凝固，其次觀察到蠟燭燃燒發出黃色火焰，放出熱量，在火焰上方罩一個干冷燒杯，內壁產生水珠，燒杯拿下迅速倒入澄清石灰水振蕩，石灰水變渾濁，由此說明蠟燭燃燒生成了水和二氧化碳。

學生通過比較兩組現象的不同之處，幫助他們更直觀地理解物理變化和化學變化的區別是有無新物質生成，同時通過實例了解雖然化學變化同時可能伴隨放熱、發光、變色、生成氣體、產生沉淀等現象，但化學變化的本質特征始終是有新物質生成。

二、常見的化學反應——燃燒

1.燃燒概念的得出

通過回顧蠟燭、紅磷等物質在空氣中燃燒的現象，引導學生從中歸納出燃燒的共同特征是發光發熱、化學變化，得出燃燒的概念：燃燒是一種發光、發熱的劇烈的化學反應。在此基礎上，教會學生通過實例對比，辨析發光、發熱的變化不一定是燃燒，同時也讓學生了解燃燒與緩慢氧化的異同點，共同點是都是放熱的氧化反應，不同點是反應的劇烈程度不同。

2.燃燒條件的探究

教材中有關燃燒條件的教學，采用交流與討論的形式，針對性與對比性不夠。為了增強對比性，在實際教學中，從學生已有的學習經驗出發，選擇以蠟燭為主要實驗素材，設計實驗探究燃燒需要滿足的條件（見表1）。

其次，給學生播放紅磷、白磷燃燒的對比實驗視頻，通過觀察到的實驗現象：銅片上白磷燃燒而銅片上紅磷和水中白磷沒有燃燒。引導學生分析得出：銅片上紅磷沒有燃燒是因為溫度沒有達到著火點，水中白磷沒有燃燒的原因是沒有與氧氣接觸。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。通過這個實驗說明：燃燒的三個條件必須同時滿足。

最后，歸納總結燃燒的條件是：物質具有可燃性;與氧氣接觸;溫度達到著火點。

3.滅火條件（原理）的探究

在知道燃燒需要同時滿足三個條件的基礎上，請學生討論如果其中任意一個燃燒條件沒有達到，結果會怎樣？學生很容易就能回答出燃燒無法發生。那么要滅火，就應該是朝著破壞燃燒條件的角度考慮。

教材中有關滅火方法和原理內容的教學，主要通過舉例完成，這樣的方法直觀性欠佳。為了幫助學生更直觀地了解滅火的原理，在實際教學中，預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驗），通過對實驗的觀察、分析，歸納三種方法各自依據的滅火原理，同時對應地例舉一些生活中常見物質的滅火方法（見表2）。

由實驗得出，滅火的原理有：降溫至著火點以下;隔絕空氣（氧氣）;隔離可燃物。并強調說明，三個條件只要滿足一個就可以滅火。

最后，將燃燒條件與滅火原理的知識進行梳理歸納總結，如圖1所示。

燃燒的條件 滅火的條件（原理）

1.物質有可燃性→1.隔離可燃物

2.與氧氣接觸→2.隔絕氧氣（空氣）

3.溫度達到著火點→3.降溫至著火點以下

三個條件同時具備 三個條件具備其一

圖1燃燒條件與滅火條件的關系

4.促進燃燒的方法

（1）使燃料燃燒更旺的方法

利用氧氣的性質學習中做過的蠟燭、木炭等物質分別在空氣和氧氣中燃燒的實驗，通過對比不同物質在空氣中燃燒的現象（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）。然后通過對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。除了這兩個因素以外，還有其他什么因素呢？通過生活中生篝火的經驗，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。現實生活中，要使某種燃料在空氣中燃燒更旺，通常可以采用的方法是增大燃料與空氣的接觸面積。

（2）完全燃燒與不完全燃燒

為了幫助學生直觀地了解完全燃燒與不完全燃燒的發生，再次選擇以蠟燭實驗為素材，取一根蠟燭在空氣中點燃，然后將一塊玻璃片壓在火焰上方，一段時間后觀察到玻璃片上出現黑色固體。依據現象，跟學生解釋出現黑色固體的原因是氧氣不充足，蠟燭發生了不完全燃燒。而當氧氣充足時，蠟燭就發生完全燃燒，看不到黑煙。接下來通過對比完全燃燒與不完全燃燒的不同點，使學生了解燃料完全燃燒的優點是燃料利用率高、污染少，在生活生產中具有實際意義。

除了上述教學中運用蠟燭為素材，在學習化學變化中的質量關系的時候，也同樣可以借助蠟燭實驗創設學習情境。在化學主題式教學中，利用一個素材發生變化的不同角度創設情境開展教學，既有助于學生在已有知識的基礎上，更直觀地學習新知識，同時也為以后如何進行主題式內容的學習，給學生一定的啟發。化學教學的目的，除了教授學生化學知識，更重要的是教會學生獲取知識的方法。