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2. 燃烧与空气
课题 2. 燃烧与空气 课时 2课时
核心概念 2.物质的变化与化学反应；1.物质的结构与性质；跨学科概念：系统与模型、因果关系。 学习内容与要求 知道燃烧需要可燃物和氧气参与，空气由多种气体组成；能利用燃烧条件解释和选择灭火方法。
教学目标 科学观念：知道氧气约占空气体积的21%，能够支持燃烧；空气中的氮气等大部分气体不支持燃烧。 科学思维：能依据蜡烛熄灭、水位变化和剩余气体检验建立推理链，分析拉瓦锡实验中的定量证据。 探究实践：能规范完成罩杯燃烧、瓶内水位和剩余气体检验实验，记录现象并分析灭火方法。 态度责任：形成安全用火和消防意识，尊重前人研究与合作发现，认识科学结论需要多次实验和定量证据。
重点 通过递进实验认识空气中有支持燃烧的氧气，并用燃烧条件解释灭火。 难点 理解水位变化不能直接等同于氧气比例；能把多个实验现象连接成空气是混合物的解释。
教学准备 教师：蜡烛、玻璃杯、去底塑料瓶、紫色水、玻璃片、空气组成图、拉瓦锡实验资料、灭火案例。 学生：小蜡烛、塑料瓶装置、火柴或点火棒（教师控制）、水槽、标记笔、记录单。
教学思路 第一课时通过罩杯燃烧、水位变化和剩余气体检验，学生逐步认识燃烧消耗空气中的一部分气体，剩余气体不支持燃烧。第二课时分析拉瓦锡定量实验和空气组成数据，形成氧气概念，再从“可燃物、氧气、达到燃烧温度”三个条件解释灭火方法。
核心问题/整合内容 核心问题：燃烧为什么会持续或停止？空气中哪种成分支持燃烧？灭火怎样破坏燃烧条件？ 整合内容：化学与消防安全、数学（百分比和饼图）、科学史（拉瓦锡）、生命科学（呼吸与光合作用）。
第1课时 用递进实验寻找支持燃烧的气体
本课时核心问题：蜡烛被罩住后为什么熄灭，瓶中还剩空气吗？
教学环节 教学活动 二次备课
一、生活导入，明确研究对象 【教师活动与语言】 师：木柴、天然气、酒精和蜡烛燃烧时，除了可燃物还需要什么共同条件？ 师：请围绕“燃烧需要什么”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。 师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、结构特征或生活事实。 【预设学生回答】 生：都要点火，并接触空气。 生：空气中可能有一种支持燃烧的成分。 【学生活动组织】 对燃烧实例进行共同点分类。 提出“空气是一种物质还是多种物质的混合物”问题。 小组把关键证据记录在“燃烧条件猜想”中，准备在全班交流。 【设计意图】从生活经验转向可检验的燃烧条件问题。
二、罩杯实验，观察熄灭过程 【教师活动与语言】 师：玻璃杯大小不同，蜡烛燃烧时间可能怎样？熄灭说明什么，不能说明什么？ 师：请围绕“密闭空间中的蜡烛”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。 师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、结构特征或生活事实。 【预设学生回答】 生：大杯中空气多，可能燃烧更久。 生：只能说明支持燃烧的条件不足，不能说瓶中所有气体都消失。 【学生活动组织】 比较不同容积杯罩下蜡烛燃烧时间。 记录火焰变化、熄灭时刻并提出解释。 小组把关键证据记录在“罩杯燃烧记录”中，准备在全班交流。 安全提醒：明火由教师统一点燃；玻璃杯加热后不得立即触摸。 【设计意图】以时间差支持空气参与燃烧，同时防止“空气用完”的简单化结论。
三、水位实验，追踪被消耗的部分 【教师活动与语言】 师：蜡烛熄灭后水为什么进入瓶内？水位上升到哪里才有意义？ 师：请围绕“瓶内水位变化”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。 师：实验或制作前先检查材料、明确分工和记录方式；操作中一次只改变一个主要条件，及时记录真实现象。 【预设学生回答】 生：瓶内一部分气体被消耗或冷却，压力改变，水进入。 生：要先标记燃烧前后水位，并保持瓶内外水位可比较。 【学生活动组织】 按步骤标记初始水位、点燃、罩瓶和终止水位。 比较多组结果，记录上升是否接近瓶内容积的一部分。 小组把关键证据记录在“水位实验表”中，准备在全班交流。 安全提醒：塑料瓶边缘处理平滑，蜡烛固定牢，水槽周围及时擦干。 【设计意图】通过水位变化获得“只消耗部分气体”的证据，并认识装置误差。
四、检验剩余气体，形成证据链 【教师活动与语言】 师：如果瓶中还有气体，怎样判断它是否支持燃烧？为什么要先使瓶内外水位相同？ 师：请围绕“剩余气体是否助燃”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。 师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、结构特征或生活事实。 【预设学生回答】 生：把点燃的火柴伸入，观察是否继续燃烧。 生：水位相同可减少压力差对开盖和气体交换的影响。 【学生活动组织】 继续实验，快速检验瓶中剩余气体。 把三个证据按先后顺序连接起来。 小组把关键证据记录在“证据链图”中，准备在全班交流。 安全提醒：火柴伸入由教师操作或严格指导，检验后立即熄灭。 【设计意图】用连续实验排除“没有气体”的解释，推断空气至少含两类成分。
五、交流修正，形成阶段结论 【教师活动与语言】 师：从哪些现象可推断空气至少由两种成分组成？实验能否准确测出氧气是21%？ 师：请围绕“空气是混合物的初步证据”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。 师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、结构特征或生活事实。 【预设学生回答】 生：一部分支持燃烧并被消耗，剩余大部分不支持燃烧。 生：本实验有冷却、溶解和装置漏气等误差，不能精确测比例。 【学生活动组织】 用“事实—推理—结论—限制”格式汇报。 提出下一课时需要科学史和定量数据补充的问题。 小组把关键证据记录在“阶段结论卡”中，准备在全班交流。 【设计意图】培养在作出结论时说明证据边界和实验局限的习惯。
第2课时 认识空气组成，用燃烧条件解释灭火
本课时核心问题：怎样用定量证据认识氧气，并选择合适的灭火方法？
教学环节 教学活动 二次备课
一、科学史阅读，提取定量证据 【教师活动与语言】 师：汞变成红色粉末时质量增加、空气体积减少；再加热粉末得到助燃气体，这些数据能说明什么？ 师：请围绕“拉瓦锡的实验”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。 师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、结构特征或生活事实。 【预设学生回答】 生：减少的那部分空气进入了新物质，说明发生了物质变化。 生：重新放出的气体能使蜡烛燃烧更旺，说明它支持燃烧。 【学生活动组织】 阅读资料，标出操作、现象、测量和结论。 用箭头图呈现“空气减少—物质增重—气体释放—助燃”。 小组把关键证据记录在“拉瓦锡证据表”中，准备在全班交流。 【设计意图】通过定量守恒和可逆分解证据理解氧气发现过程，体验科学结论的严谨性。
二、解读数据，认识空气组成 【教师活动与语言】 师：空气饼图中78%、21%和约1%分别表示什么？为什么不能说空气只有氧气和氮气？ 师：请围绕“空气组成比例”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。 师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、结构特征或生活事实。 【预设学生回答】 生：表示按体积计算的近似比例。 生：还有稀有气体、二氧化碳和其他气体。 【学生活动组织】 根据饼图制作100格空气组成示意。 比较课堂实验水位与标准数据，分析差异来源。 小组把关键证据记录在“空气组成模型”中，准备在全班交流。 【设计意图】把直观实验与科学测量数据联系，形成空气混合物模型。
三、建构燃烧条件模型 【教师活动与语言】 师：只有氧气和可燃物就一定燃烧吗？点燃的作用是什么？ 师：请围绕“燃烧三条件”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。 师：实验或制作前先检查材料、明确分工和记录方式；操作中一次只改变一个主要条件，及时记录真实现象。 【预设学生回答】 生：还要达到一定温度，才能开始燃烧。 生：燃烧持续需要可燃物、氧气和足够温度。 【学生活动组织】 用三角图表示燃烧的三个条件。 分析吹灭蜡烛、盖锅盖和移走燃料分别破坏哪个条件。 小组把关键证据记录在“燃烧条件三角图”中，准备在全班交流。 【设计意图】形成可用于解释和决策的燃烧条件模型。
四、案例分析，选择灭火方法 【教师活动与语言】 师：油锅着火、电器着火、森林地表火和普通纸箱着火，能否都直接用水？ 师：请围绕“灭火原理与情境”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。 师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、结构特征或生活事实。 【预设学生回答】 生：油锅和带电设备不宜直接用水，应盖锅盖、断电并用合适灭火器。 生：不同火灾要根据燃料和环境选择隔氧、降温或清除可燃物。 【学生活动组织】 小组匹配灭火方法与原理并说明禁忌。 设计家庭厨房火情的安全处置流程。 小组把关键证据记录在“灭火决策卡”中，准备在全班交流。 安全提醒：不开展真实燃烧灭火操作；强调未成年人首先远离、呼救、拨打119。 【设计意图】把知识迁移到高风险情境，强调先报警、撤离和求助，不鼓励学生自行灭火。
五、联系生态，形成责任意识 【教师活动与语言】 师：燃烧和呼吸都消耗氧气，自然界中的氧气为什么仍能相对稳定？ 师：请围绕“氧气的消耗与补充”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。 师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、结构特征或生活事实。 【预设学生回答】 生：绿色植物光合作用释放氧气。 生：氧气循环是多种过程共同作用的动态平衡。 【学生活动组织】 绘制简化氧循环图。 向家人讲解一条安全用火规则和科学依据。 小组把关键证据记录在“氧循环与消防宣传卡”中，准备在全班交流。 【设计意图】将物质组成、生命过程和安全责任整合，形成系统观。
课堂练习
1. 空气中支持燃烧的主要气体是（ ）。A.氮气 B.氧气 C.二氧化碳 D.水蒸气
2. 罩住蜡烛后水位上升，为什么不能直接断定上升体积就是氧气体积？
3. 空气按体积计算，氧气约占多少？氮气约占多少？
4. 用锅盖盖住油锅火焰主要破坏了燃烧的哪个条件？
5. 拉瓦锡实验中“容器总质量不变、汞生成物质量增加”说明了什么？
参考答案：1.B；2.还受到气体冷却、二氧化碳溶解、装置密封和压力等因素影响；3.氧气约21%，氮气约78%；4.隔绝氧气；5.空气中的一部分物质参与反应进入了生成物，物质并未消失。
板书设计 2. 燃烧与空气 空气：混合物 氮气约78% 氧气约21% 证据链：熄灭→水位上升→剩余气体不助燃 燃烧条件：可燃物＋氧气＋达到燃烧温度 灭火：隔氧、降温、清除可燃物 消防原则：先撤离、呼救、报警
教学反思

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