湖北省赤壁市教學(xué)研究室 周建國(guó)

湖北省赤壁市赤馬港學(xué)校 孫文英

近年來(lái)，中考逐漸側(cè)重對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力的考查。實(shí)驗(yàn)的功能越來(lái)越突出，它不僅承載了知識(shí)的運(yùn)用，更承載了對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力、分析解決問(wèn)題能力以及科學(xué)素養(yǎng)、情感價(jià)值觀的培養(yǎng)。

燃燒的條件探究一直是中考化學(xué)命題的熱點(diǎn)，命題時(shí)側(cè)重于考查學(xué)生在掌握理論的基礎(chǔ)上，能否在實(shí)際中應(yīng)用。本文就“可燃物燃燒的條件”這一考點(diǎn)，結(jié)合中考化學(xué)題，淺議如何在實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。

一、中考典例分析，夯實(shí)基礎(chǔ)

【例1】（2020年北京）驗(yàn)證可燃物燃燒的條件。已知：白磷、紅磷的著火點(diǎn)分別是40℃、240℃。

裝置（夾持儀器已略去） 步驟及現(xiàn)象Ⅰ 將一定量的白磷、紅磷分別浸入80℃熱水中（如圖1所示）。白磷、紅磷均不燃燒。Ⅱ 升高右側(cè)漏斗至紅磷露出水面。紅磷不燃燒。Ⅲ 升高左側(cè)漏斗至白磷露出水面。白磷燃燒。圖1

（1）Ⅰ中白磷不燃燒的原因是_______。

（2）對(duì)比Ⅱ和Ⅲ，可驗(yàn)證可燃物燃燒的條件是______。

【答案】

（1）白磷未與氧氣接觸。（2）燃燒需要溫度達(dá)到可燃物的著火點(diǎn)。

【解析】

（1）Ⅰ中，白磷達(dá)到了著火點(diǎn)，但與氧氣隔絕，故不燃燒的原因是：白磷未與氧氣接觸。

（2）Ⅱ中，升高右側(cè)漏斗至紅磷露出水面。紅磷與氧氣（或空氣）接觸，紅磷不燃燒，是因?yàn)闇囟任催_(dá)到紅磷的著火點(diǎn)；Ⅲ中，升高左側(cè)漏斗至白磷露出水面，白磷與氧氣（或空氣）接觸，且溫度達(dá)到了著火點(diǎn)，白磷燃燒。由此得出，燃燒需要溫度達(dá)到可燃物的著火點(diǎn)。

【例2】（2020遵義市）燃燒是人類獲得能量的重要方式。用圖2探究燃燒條件。步驟一：通入N2，點(diǎn)燃酒精燈；步驟二：冷卻至室溫；步驟三：通入O2，點(diǎn)燃酒精燈。能說(shuō)明可燃物燃燒需要O2的現(xiàn)象是______；從燃燒條件分析，用水滅火主要利用的原理是______ 。

圖2

【答案】

步驟一中，b中紅磷不燃燒；步驟三中，b中紅磷燃燒。降低溫度至可燃物的著火點(diǎn)以下。

【解析】

步驟一中b通入N2，不燃燒；步驟二中b通入O2，燃燒，說(shuō)明可燃物燃燒需要氧氣。根據(jù)滅火原理，使可燃物的燃燒火焰熄滅的方法為：清除或隔離可燃物、隔絕氧氣或空氣、使溫度降到可燃物的著火點(diǎn)以下。根據(jù)滅火原理可知，用水滅火主要利用的原理為使可燃物溫度降到可燃物的著火點(diǎn)以下。

思考：

以上兩個(gè)例題都是通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)探究燃燒的條件，不同點(diǎn)在于，例1是通過(guò)白磷露出水面后燃燒、紅磷露出水面后不燃燒的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，要求學(xué)生歸納燃燒需要氧氣和溫度達(dá)到著火點(diǎn)的結(jié)論。例2是給出燃燒需要氧氣這一結(jié)論，讓學(xué)生分析出能證明這一結(jié)論的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并通過(guò)用水滅火這一客觀事實(shí)，要求學(xué)生通過(guò)分析燃燒條件探究其原理。

在解答此類問(wèn)題時(shí)，學(xué)生要把握實(shí)驗(yàn)中的“明線”，即以實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)物質(zhì)的性質(zhì)、反應(yīng)原理、化學(xué)的基本概念等，同時(shí)不能忽視“暗線”，即能力線（觀察、操作、分析、歸納等）和方法線（假設(shè)、對(duì)比、控制變量、驗(yàn)證等）。

雖然上述考題都是探究燃燒的條件，但考查的角度不同，能較好地培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。

二、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置，提升能力

人教版九年級(jí)教材中，燃燒條件的探究以對(duì)照實(shí)驗(yàn)的方式呈現(xiàn)，通過(guò)對(duì)不同條件下白磷、紅磷的燃燒條件探究，讓學(xué)生得出燃燒所需的三個(gè)條件。實(shí)驗(yàn)裝置如圖3。

圖3

該實(shí)驗(yàn)對(duì)照鮮明，通過(guò)分析能得出燃燒需同時(shí)具備三個(gè)條件。但存在的不足是，白磷燃燒產(chǎn)生大量的白煙會(huì)污染空氣，因此教材要求實(shí)驗(yàn)需要在有通風(fēng)櫥或抽風(fēng)設(shè)備的環(huán)境下進(jìn)行，然而很多學(xué)校不具備這樣的條件。

針對(duì)上述不足,典型的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)裝置如下：如圖4、5，在管口綁上癟氣球，用氣球收集生成的白煙；如圖6，在銅片上罩一個(gè)內(nèi)壁沾有水的燒杯，用水吸收生成的白煙；如圖7，把紅磷和白磷放在U形管的兩端，中間用細(xì)沙隔離，管口分別綁上兩個(gè)癟氣球，讓白磷在密閉的容器中燃燒；如圖8，試管中的氧氣與白磷接觸，在水中燃燒(出現(xiàn)水火相容的現(xiàn)象)。

圖4

圖5

圖6

圖7

圖8

用改進(jìn)后的裝置演示實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象明顯，易操作，既能讓學(xué)生觀察白磷燃燒的現(xiàn)象，又能減少白磷燃燒對(duì)空氣的影響。

三、開(kāi)展趣味實(shí)驗(yàn)，激發(fā)興趣

現(xiàn)在的中考題越來(lái)越注重對(duì)學(xué)生思維能力的考查，實(shí)驗(yàn)探究與化學(xué)知識(shí)的融合是中考常見(jiàn)題型?？梢?jiàn)，教師不僅要傳授教材中的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)知識(shí)，更要注重對(duì)學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，激發(fā)學(xué)生的興趣和探究欲，這樣才能讓他們學(xué)得更好。

在熟悉教材中常見(jiàn)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，教師還可進(jìn)一步深化實(shí)驗(yàn)，挖掘、拓展實(shí)驗(yàn)的功能。比如，針對(duì)燃燒條件，以下實(shí)驗(yàn)?zāi)茌^好地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)他們的發(fā)散思維。

1.掌中烈火

將適量洗潔精倒入裝水的玻璃碗，用玻璃棒攪拌至產(chǎn)生較多氣泡；把手放在燒杯內(nèi)的冷水中浸濕，再撈起一堆氣泡，對(duì)準(zhǔn)氣泡點(diǎn)火；再將丁烷注入加了洗潔精的水中，直到產(chǎn)生較多大氣泡；將手再次放在燒杯內(nèi)的冷水中浸濕，撈起一堆氣泡，對(duì)準(zhǔn)氣泡點(diǎn)火（注意：該實(shí)驗(yàn)需在教師或家長(zhǎng)的指導(dǎo)下進(jìn)行）。

【解析】空氣氣泡不能被點(diǎn)燃；丁烷氣泡一點(diǎn)即燃，在手中產(chǎn)生熊熊大火。說(shuō)明燃燒需要可燃物。

2.不滅的燭火

將燭芯含鎂粉的蠟燭置于桌面，點(diǎn)燃蠟燭；用嘴吹滅蠟燭；待蠟燭復(fù)燃后，再次吹滅；待蠟燭再次復(fù)燃后，用燒杯罩住燃著的蠟燭；待蠟燭熄滅后，立即拿走燒杯；再次蓋上燒杯，不拿走。

【解析】蠟燭被吹滅后很快復(fù)燃，用燒杯蓋滅后，立即拿走燒杯，蠟燭復(fù)燃；再次蓋上燒杯，不拿走，蠟燭不再?gòu)?fù)燃。說(shuō)明燃燒需要氧氣（或空氣）。

3.火紙燒錢

將5角紙幣折疊后裝入用火紙做的信封，用鑷子夾住信封，點(diǎn)燃信封。

【解析】火紙信封劇烈燃燒，產(chǎn)生巨大火焰，快速燃盡后，紙幣卻完好無(wú)損。說(shuō)明燃燒需要達(dá)到可燃物的著火點(diǎn)。

在教學(xué)實(shí)踐中，教師可組織學(xué)生拓展、挖掘?qū)W習(xí)內(nèi)容，開(kāi)展基于實(shí)驗(yàn)改進(jìn)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新活動(dòng)。比如，我們組織學(xué)生進(jìn)行了探究鐵絲燃燒所需氧氣的最低濃度、不同直徑的鐵絲在氧氣中的燃燒情況、鐵粉在空氣中燃燒、用酒精點(diǎn)燃鐵絲取代火柴棒點(diǎn)燃鐵絲的研究、用傳感器探究不同物質(zhì)在氧氣中燃燒后殘余的氧氣濃度等實(shí)踐活動(dòng)，并形成項(xiàng)目參加各級(jí)、各類青少年科技創(chuàng)新大賽，有20多個(gè)項(xiàng)目獲獎(jiǎng)，既提高了學(xué)生的成績(jī)，又培養(yǎng)了學(xué)生的能力。