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文檔簡介
小學科學五年級蠟燭燃燒實驗設計蠟燭,這個我們生活中并不陌生的物品,當它被點燃時,那跳動的火焰、溫暖的光芒背后,究竟隱藏著怎樣的科學奧秘?本次實驗將帶領五年級的同學們,通過一系列有序的觀察和操作,親手揭開蠟燭燃燒的神秘面紗,探索化學反應的奇妙世界,培養(yǎng)科學觀察能力與分析思維。一、實驗目的本次實驗旨在引導同學們:1.認識蠟燭燃燒這一常見的化學變化現(xiàn)象,觀察火焰的不同部分及其特征。2.探究蠟燭燃燒過程中所需要的條件,理解燃燒的基本要素。3.初步了解蠟燭燃燒后產(chǎn)生的新物質,并學習通過簡單方法進行檢驗。4.培養(yǎng)細致的觀察能力、動手操作能力以及實事求是的科學態(tài)度。二、實驗材料與工具準備為確保實驗順利進行,我們需要準備以下材料和工具(建議以小組為單位進行):*蠟燭若干(長度適中,便于操作)*火柴或打火機(由教師統(tǒng)一保管和分發(fā),注意安全)*透明干燥的燒杯(大小各一,小燒杯可用于罩住火焰觀察熄滅過程)*澄清石灰水(少量,裝在滴瓶或小試劑瓶中,用于檢驗二氧化碳)*白色瓷盤或玻璃片(干凈,用于承接燭淚或觀察炭黑)*小木棒或牙簽(若干,用于探究火焰各層溫度)*抹布或紙巾(用于清潔)*實驗記錄單(每人一份,用于記錄觀察到的現(xiàn)象和思考)*護目鏡(確保安全操作)溫馨提示:所有實驗材料需在教師指導下有序領取和使用,特別是易燃物品和化學試劑。三、實驗安全與注意事項安全是進行一切實驗活動的前提,在本次實驗中,請務必遵守以下規(guī)則:1.實驗時必須有教師在場指導,嚴禁獨自操作或嬉戲打鬧。2.點燃蠟燭時,務必保持桌面干燥整潔,遠離紙張、書本等易燃物。3.使用火柴或打火機后,確保其徹底熄滅再丟棄。4.不得用手直接觸摸燃燒的蠟燭、燭芯或剛熄滅尚有余溫的燒杯等物品,以免燙傷。5.若不慎打翻蠟燭或發(fā)生小火情,保持鎮(zhèn)定,立即用濕抹布覆蓋撲滅,切勿驚慌失措。6.實驗過程中,如感到不適或有任何疑問,立即向教師報告。7.實驗結束后,務必確認所有火源已徹底熄滅,并清理實驗臺面。四、實驗步驟與觀察引導第一部分:點燃前的觀察——蠟燭的“原貌”1.仔細打量:請同學們拿起一根未點燃的蠟燭,仔細觀察它的顏色、狀態(tài)(固態(tài)、液態(tài)還是氣態(tài)?)、形狀、氣味。用手指輕輕觸摸蠟燭表面(注意安全,確保蠟燭本身溫度不高),感受它的質感。2.記錄特征:將你的發(fā)現(xiàn)準確地記錄在實驗記錄單上。例如:“蠟燭是白色(或紅色等)的固體,呈圓柱形,有輕微的蠟味,表面光滑……”第二部分:點燃蠟燭——火焰的“誕生”與“舞蹈”1.點燃蠟燭:在教師指導下,用火柴或打火機點燃蠟燭的燭芯。注意觀察燭芯被點燃瞬間的變化。2.觀察火焰:*整體形態(tài):火焰是什么顏色的?它是靜止的還是跳動的?像什么?*分層現(xiàn)象:仔細觀察火焰,你能看到它大致分為幾層嗎?每層的顏色和亮度有什么不同?(提示:通常可以觀察到最內層較暗,中間層較亮,最外層顏色可能略帶藍色或最明亮)3.初步記錄:記錄火焰點燃的過程和火焰的初步形態(tài)特征。第三部分:燃燒中的探索——火焰的“溫度”與“呼吸”1.探究火焰各層溫度:*取一根小木棒(或牙簽),將其一端迅速橫放入蠟燭火焰中(注意:不要讓木棒完全燒起來,只需放入約1-2秒即可)。*立即取出木棒,觀察木棒不同部位的灼燒情況。思考:哪一部分最先變黑?變黑程度最嚴重?這說明了火焰各層的溫度有什么差異?哪一層溫度最高?哪一層溫度較低?2.觀察蠟燭的變化:*點燃一段時間后,觀察蠟燭本身有什么變化?(例如,燭芯周圍的蠟是否開始熔化?液態(tài)的蠟是如何“流動”的?最終又到哪里去了?)*思考:固態(tài)的蠟變成液態(tài),這是什么變化?液態(tài)的蠟又如何參與燃燒的?3.“捕捉”燃燒產(chǎn)物之一——水:*取一個干燥的冷燒杯,將其倒扣在燃燒的蠟燭火焰上方(注意:燒杯底部不要離火焰太近,以免過熱炸裂;也不要完全罩住蠟燭,留一點空隙,讓空氣能夠進入)。*仔細觀察燒杯內壁會發(fā)生什么現(xiàn)象?(提示:是否有小水珠或水霧出現(xiàn)?)*這個現(xiàn)象說明了什么?蠟燭燃燒產(chǎn)生了什么新物質?4.“捕捉”燃燒產(chǎn)物之二——二氧化碳:*取下裝有水霧的燒杯(注意燙手,可等待其冷卻或用抹布包裹)。倒掉里面的水(如果有的話),然后向另一個潔凈的燒杯中倒入少量澄清石灰水(約占燒杯容積的五分之一即可)。*同樣將這個裝有澄清石灰水的燒杯輕輕晃動后,倒扣在燃燒的蠟燭火焰上方(操作同上,注意安全距離和留有空隙),或用導管(若有條件)將燃燒產(chǎn)生的氣體導入石灰水中。*耐心觀察澄清石灰水的顏色有什么變化?(提示:澄清石灰水是否變渾濁了?)*回憶一下,我們學過什么氣體能使澄清石灰水變渾濁?這又說明了蠟燭燃燒產(chǎn)生了什么新物質?5.觀察不完全燃燒現(xiàn)象(可選):*取一塊干凈的白色瓷盤或玻璃片,將其快速、短暫地放在火焰最內層(較暗的區(qū)域)或火焰上方不遠處(不要直接接觸火焰,以免燒黑)。*觀察瓷盤或玻璃片上會留下什么痕跡?這可能是什么物質?(提示:黑色的粉末狀物質,可能是炭黑,這是燃燒不充分的產(chǎn)物)。第四部分:熄滅蠟燭——火焰的“告別”與“余韻”1.平穩(wěn)熄滅:用一個干凈的燒杯(或直接用嘴輕輕吹滅,但用燒杯罩住直至熄滅更能觀察后續(xù)現(xiàn)象)將蠟燭平穩(wěn)地熄滅。注意,不要吹得太用力,以免蠟油飛濺。2.關鍵觀察——“白煙”:蠟燭剛熄滅的瞬間,仔細觀察燭芯上方會出現(xiàn)什么?(提示:是否有一縷“白煙”緩緩升起?這“白煙”是氣體嗎?它是什么顏色的?)3.“神奇”的復燃(教師演示或在教師指導下學生操作):*在蠟燭剛熄滅,那縷“白煙”還明顯存在時,迅速用燃著的火柴或打火機去點燃那縷“白煙”(注意不要直接點燃燭芯,而是對準“白煙”的上方或中部)。*觀察會發(fā)生什么奇妙的現(xiàn)象?蠟燭是否重新燃燒起來了?這說明了什么?這“白煙”具有什么性質?第五部分:燃燒需要空氣嗎?1.設計對比:我們知道燃燒需要火,但還需要什么呢?請同學們思考。如果沒有足夠的空氣,蠟燭還能繼續(xù)燃燒嗎?2.實驗驗證:取一個較大的、透明的燒杯(或廣口瓶),將其完全罩住正在燃燒的蠟燭,觀察蠟燭火焰會發(fā)生什么變化?它會一直燃燒下去嗎?如果熄滅了,是立刻熄滅還是過一會兒才熄滅?同時觀察燒杯內壁是否還有水霧產(chǎn)生。3.思考原因:蠟燭為什么會熄滅?這個實驗說明了燃燒需要什么條件?五、實驗現(xiàn)象記錄與分析討論1.整理記錄:實驗過程中,同學們應及時、準確、完整地記錄每一個步驟觀察到的現(xiàn)象,包括看到的顏色變化、狀態(tài)變化、產(chǎn)生的新物質(如水滴、渾濁液體)、火焰的變化等。2.小組討論:*蠟燭燃燒時,火焰分為哪幾層?哪層溫度最高?你是如何判斷的?*蠟燭燃燒后,發(fā)生了哪些變化?哪些變化只是形態(tài)的改變(物理變化),哪些變化產(chǎn)生了新的物質(化學變化)?請舉例說明。*燒杯內壁出現(xiàn)水霧,說明蠟燭燃燒生成了什么?澄清石灰水變渾濁,說明生成了什么?*蠟燭剛熄滅時產(chǎn)生的“白煙”是什么?它為什么能被點燃并使蠟燭復燃?*當用燒杯完全罩住燃燒的蠟燭時,蠟燭為什么會熄滅?這說明了什么科學道理?3.教師引導:教師根據(jù)學生的討論情況,引導學生總結出燃燒的三個基本條件(可燃物、氧氣或空氣、達到著火點),并明確蠟燭燃燒生成了水和二氧化碳等新物質,屬于化學變化。六、實驗結論通過本次蠟燭燃燒的系列實驗,我們可以得出以下結論:1.蠟燭是一種白色(或其他顏色)的固體,主要成分是石蠟。2.蠟燭燃燒時,火焰通常分為外焰、內焰和焰心三層,其中外焰溫度最高,焰心溫度最低。3.蠟燭燃燒是一個化學變化過程,它不僅需要可燃物(蠟燭)、氧氣(來自空氣),還需要達到一定的溫度(著火點)。當這三個條件中的任何一個被破壞(如用燒杯罩住隔絕空氣,或溫度降低到著火點以下),燃燒就會停止。4.蠟燭燃燒后生成了新的物質:水(可以通過干冷燒杯內壁出現(xiàn)水霧來證明)和二氧化碳(可以通過使澄清石灰水變渾濁來證明)。5.蠟燭剛熄滅時產(chǎn)生的“白煙”是石蠟蒸氣遇冷凝結成的石蠟小顆粒,它具有可燃性,因此能被點燃并引發(fā)蠟燭復燃。七、拓展思考與延伸1.除了蠟燭,生活中還有哪些常見的燃燒現(xiàn)象?它們燃燒時是否也會產(chǎn)生水和二氧化碳呢?(例如:木材燃燒、天然氣燃燒)2.如果我們在蠟燭火焰上方放置一個金屬網(wǎng)罩,會觀察到什么現(xiàn)象?這又能說明什么?3.古代人沒有打火機和火柴,他們是如何取火和保存火種的?這與我們今天學習的燃燒條件有什么聯(lián)系?4.消防員在滅火時,通常會采用哪些方法?這些方法分別是破壞了燃燒的哪個條件?(例如:用水滅火、用滅火器滅火、用沙土覆蓋滅火等)八、實驗反思與總結實驗結束后,請同學們回顧整個實驗過程:*你在實驗中最感興趣的部分是什么?*你有哪些新的發(fā)現(xiàn)和收獲?*在操作過程中,你遇到了哪些困難?是如何解決的?*實驗設計中,你認為有哪些地方可以改進,讓觀察效果更好?*通過這次實驗,你對“燃燒”這種現(xiàn)象有了哪些更深刻的理解?結束語:小小的蠟燭,燃燒自己,照亮世界,同時也為我
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