《应用数学》杂志【期刊订阅】【在线投稿】

燃烧条件的探究实验创新案例分析

【摘要】本文是初中化学物质白磷和红磷燃烧实验创新案例分析。化学实验的探究创新主要从两个角度考虑：一是实验器材、反应条件、实验装置等方面的改进；二是在实验教学的设计和实验教学的实施等方面。教师在研究实验创新的时候，不仅要注重实验创新的目的和意义，更要注重通过实验创新的案例，引导和培训学生具有创新意识和创新能力。

关键词：燃烧条件实验创新

本文通过教材中白磷和红磷的燃烧条件解析：一是实验自身的创新，主要包括实验的反应条件、实验装置等方面的创新；二是在实验教学上的创新，主要体现在实验教学的设计和实验教学的实施等方面。

一、实验反应条件和装置的改进创新

教材中的演示实验简单易行，现象清楚直观。变量条件（温度、可燃物、氧气）控制得好，对比性强，在剖析探讨过程中容易让学生抓住问题的本质，便于随后展开对于燃烧条件的讨论。但不足之处就是白磷燃烧的污染问题，教材里特地要在通风橱或抽风设备下由老师演示这个实验。但普通教室中没有通风橱，易造成污染。

教师教学用书中给出了如图所示的改进建议，有效解决了环境污染问题，但在教师实际操作过程中药品的用量若不能严格控制，又会给污染的有效控制和反应剩余物质的安全处理问题带来影响。

针对问题的症结，在教学实践中可再次对实验装置进行创新改进。（如图所示）

1. 通过挤压洗耳球向具支试管里增添空气使白磷反复燃烧，既有效解决了药品用量问题，让学生反复的观察白磷燃烧的现象，加深对燃烧条件的理解。同时可用这一操作替代课本中向热水里的白磷通入氧气这一步，使操作更简单。

2. 使用塑料输液袋将白磷燃烧产生的白烟收集后处理，输液袋中P₂O₅可以用NaOH溶液吸收（6NaOH+P₂O₅=2Na₃PO₄+3H₂O），防止污染空气，进一步增强学生环保意识。

3. 用洗耳球控制进入具支试管里的空气，从而控制白磷的燃烧与熄灭，让学生意识到可燃物的燃烧是可以人为控制的，为后面学习“灭火原理”打下了坚实基础。

二、实验教学的设计与实验教学的实施创新

实验影响因素的有效控制是一个实验能否顺利完成的关键，控制实验影响因素并探究出最佳的实验反应条件，则需要用科学的研究方式和方法。

控制变量研究法就是其中最常见的一种，因为影响一个实验的条件是多方面的。从实验条件对实验结果的影响来看，大致可以分为两种：一种是固定其他条件，改变一种条件，这种方式所控制的实验条件对于实验结果的影响具备独立性，每种实验条件都能独立地影响实验结果。另一种是对几种实验条件同时加以综合控制，这种方式所控制的实验条件对实验结果的影响并不是单一的，而是共同起作用的，具有综合性。这两种实验研究方式通常需要结合起来使用。燃烧条件的探究实验在教学设计上如何渗透控制变量研究方法的讲解从而注重培养学生探究与创新意识，我做了如下的思考：

（一）古语有云：“授人以鱼，不如授之以渔”。教材中的实验缺少对实验探究性的指导，对教师而言缺少控制变量研究法的点拨，实验教学中教师也忽视对实验创新的研究，仅通过现象总结结论。在教学实践中可注重对学生实验表格设计的创新让学生在比较中理解实验创新操作的过程。依据教材中以及教学用书中的实验，在表格设计中将类比法运用到燃烧现象的观察中，更容易让学生体会到“变”在哪里，理解控制变量法的实际要意。

实验步骤	实验现象	控制变量研究法
实验步骤	实验现象	是否有可燃物	是否有氧气参与	温度是否达到着火点
1、如图乙所示，在热水杯中放入分别装有红磷和白磷的两只试管，观察现象	试管中的红磷不燃烧	是	是	否
1、如图乙所示，在热水杯中放入分别装有红磷和白磷的两只试管，观察现象	试管中的白磷燃烧	是	是	是
2、如图乙所示，同时在热水杯中放入白磷，对比两处白磷，观察现象	热水中的白磷不燃烧	是	否	是
3、如图丙所示，将试管中的氧气扣在热水中的白磷上，观察现象	热水中的白磷燃烧	是	是	是

小结：可燃物燃烧的条件，必须同时满足哪几个要素？

由此看来，巧妙的问题设计可以让学生透过现象看本质，化难为易。

（二）2014年，教育部印发《关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》，提出各学段学生发展核心素养体系，明确学生应具备的适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。初中化学核心素养包括：1、宏观辨识与微观探析2、变化观念与平衡思想3、证据推理与模型认知4、实验探究与创新意识5、科学精神与社会责任。

教师在实验教学方法上如何打破常规，推陈出新，也是核心素养培养的关键所在。面对教材中的这一演示实验，燃烧条件的探究实验可安排学生分组进行探究，将学生分成几个实验探究小组，组织学生共同设计实验方案，做如下大胆的实验设计尝试，将控制变量的研究方法又投影在学生探究实验中，充分调动学生探究问题的积极性。