資源簡介

課題 4.1空氣的組成(第1課時) 授課人
教學(xué)背景分析
1.教材與分析 《空氣的成分》是魯教版教材九年級上冊第四單元第一節(jié)的內(nèi)容，是初中化學(xué)教材中重要的內(nèi)容之 一，屬于研究物質(zhì)的組成和性質(zhì)單元，延續(xù)了前面文字表達式的書寫，物質(zhì)分類的知識。也為后續(xù)關(guān)于 氧氣的性質(zhì)、制取及燃燒等實驗設(shè)計奠定基礎(chǔ)。 2.學(xué)情分析 從知識的角度看，學(xué)生已經(jīng)對空氣的組成有一定的認識，能夠從定性的角度來分析空氣的成分，通 過生物學(xué)的呼吸作用和物理學(xué)知識，已經(jīng)初步了解到壓強差，但是對定量實驗研究物質(zhì)的組成比較陌生。 在能力上，學(xué)生已經(jīng)知道科學(xué)探究的基本步驟，初步具備了一定的分析問題的能力與合作探究的精神， 但還不完全具備相應(yīng)的實驗?zāi)芰头治瞿芰Γ残枰到y(tǒng)地學(xué)習(xí)對物質(zhì)進行研究的方法和思路。
素養(yǎng)目標
【化學(xué)觀念】 初步形成基于物質(zhì)辨識混合物成分的認識視角 【科學(xué)思維】 通過分析測定空氣中氧氣含量的方案，初步感受定量實驗研究物質(zhì)的方法 【科學(xué)探究與實踐】 通過觀察“測定空氣里氧氣含量”的實驗以及問題的分析過程，培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、表達能力、分 析能力、解決問題的能力 【科學(xué)態(tài)度與責(zé)任】 培養(yǎng)學(xué)生尊重證據(jù)、嚴謹求實、敢于創(chuàng)新的科學(xué)態(tài)度
教學(xué)重難點
1.教學(xué)重點 測定空氣中氧氣含量的實驗。 2.教學(xué)難點 初步理解測定空氣中氧氣含量的實驗原理及分析實驗中可能產(chǎn)生的誤差的原因。
教學(xué)方法及準備
1.教學(xué)方法 (1)合作探究法：通過問題引導(dǎo)，師生互動，生生交流，培養(yǎng)學(xué)生分析能力、表達能力。 (2)實驗法：通過動手進行簡單的實驗，提高學(xué)生興趣，保持對化學(xué)的探索欲等。 2.教學(xué)準備 PPT、圖片、視頻、實驗儀器和藥品、學(xué)案
教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié) 教師活動 學(xué)生活動 設(shè)計意圖
新課導(dǎo)入 (問題導(dǎo)入) 教師：同學(xué)們，空氣對我們來說重要嗎 生：重要。 教師：是的，我們每時每刻都離不開空氣。那你們 知道空氣是什么樣子的嗎 生：無色無味的混合氣體。 教師：沒錯，空氣呢，看不見，摸不著，那我們平 時是如何感知到它的呢 學(xué)生積極回答 用小學(xué)學(xué)過 的簡單問題 直接導(dǎo)入，緩 解學(xué)生緊張 的情緒，提升 學(xué)習(xí)自信心， 明確學(xué)習(xí)內(nèi) 容
(學(xué)生自由回答) 生1:走路帶風(fēng)； 生2:樹葉在晃動； 利用注射器、塑料 袋、小燒杯等進行 通過動手活 動，調(diào)動學(xué)生 積極性，增強
課內(nèi)探究 教師：同學(xué)們說的都很有道理，那你們能利用桌上 準備的物品設(shè)計一個簡單的實驗證明空氣確實存在 嗎 給大家兩分鐘動手去試試吧 教師：哪位同學(xué)來分享一下你的方法 設(shè)計驗證 學(xué)生展示設(shè)計方案 學(xué)生學(xué)習(xí)興 趣，激活學(xué)生 的思維，拉近 學(xué)生與化學(xué) 的距離
自主學(xué)習(xí) 活動一空氣的主要成分及含量 教師：同學(xué)們設(shè)計的都很不錯，接下來請同學(xué)們再 思考，下列事實說明空氣中有哪些成分 我們請一位 同學(xué)來回答。 生：氧氣、氮氣、水蒸氣、二氧化碳 教師：看來同學(xué)知道的挺多，那你們知道空氣中什 么氣體是最多的嗎 生：氮氣 教師：是的，在干燥潔凈的空氣中氮氣約占空氣體 積的78%,那排在第二位的呢 生：氧氣 教師：沒錯，氧氣占多少 生：21% 教師：你們怎么知道的呢 生：教材 教師：剩下的成分里，主要是稀有氣體，其中氬氣 約占0.934%,然后是我們熟悉的二氧化碳，約占 0.038%,其他氣體占0.002%。需要提醒下大家的是， 這里的百分比是指的體積分數(shù)，另外氬氣只是下節(jié)課我 們要學(xué)習(xí)的稀有氣體的一種。 完成思考 動植物的呼吸活 動，可說明空氣中 含有_ 。 利用空氣制造氮肥 說明空氣中含有 干燥的餅干在空氣 中放置受潮變軟， 說明空氣中含有 盛澄清石灰水的試 管長時間在空氣中 放置，表面出現(xiàn)一 層白色固體，說明 空 氣 含 有 培養(yǎng)學(xué)生理 論聯(lián)系實際， 搜集證據(jù)的 能力，引導(dǎo)學(xué) 生初步感知 第一個知識 點，空氣中的 主要成分是 什么 通過圖表分 析，體會數(shù)字 化實驗的優(yōu) 勢
討論交流 活動二測定空氣中氧氣的含量 教師：剛才同學(xué)們很快地就在教材上找到了空氣中 氧氣的含量，不僅如此，我們現(xiàn)在還可以通過傳感器輕 松地獲取數(shù)據(jù)。但是，你們知道嗎 人類在對空氣成分 的認識上卻經(jīng)過了艱辛的過程。18世紀中葉以前，人 們普遍認為空氣是一種單一成分的物質(zhì)，后來經(jīng)過科學(xué) 家們不懈努力，1772年，英國科學(xué)家盧瑟福發(fā)現(xiàn)了氮 氣，1773年，瑞典科學(xué)家舍勒發(fā)現(xiàn)了氧氣，但他們都 是基于對空氣成分定性的認識。直到1775年，法國科 學(xué)家拉瓦錫首次用定量的的方法測定了空氣中氧氣的 含量。下面我們一起來看看，他是如何進行測定的。(播 放視頻) 教師：看完視頻，相信同學(xué)們對拉瓦錫測定空氣中 氧氣的含量有了一定的了解，請大家結(jié)合教材85頁， 討論以下幾個問題。 教師：同學(xué)們有答案了嗎 哪位同學(xué)來回答一下第 一個問題 生：密閉裝置，因為測定空氣中氧氣的含量，就要 避免氣體再進入或者逸出。 教師：回答得非常好，那曲頸甑中的汞起什么作用 呢 生：消耗氧氣。 教師：沒錯。汞是一種液態(tài)金屬，俗稱水銀，汞可 以在加熱條件下與氧氣反應(yīng)生成氧化汞。 傾聽、思考 觀看視頻 觀察現(xiàn)象，閱讀教 材，分析過程，討 論交流 1.實驗裝置的特點 是什么 拉瓦錫為 什么選擇在密閉容 器中進行實驗 2.曲頸甑中汞的 作用是什么 了解空氣的 發(fā)現(xiàn)史，學(xué)習(xí) 科學(xué)家鍥而 不舍地探究 真理的精神。 通過觀看動 漫實驗視頻， 放松心情，激 發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí) 興趣，更直觀 地觀察實驗 現(xiàn)象，得出實 驗結(jié)論，初步 體會實驗原 理 通過閱讀教 材，培養(yǎng)學(xué)生 自主學(xué)習(xí)能
教師：那實驗中對汞的用量有要求嗎 是只要一點 點就好，還是過量呢 生：過量。 教師：是的，只有這樣才能保證裝置內(nèi)氧氣被消耗 完。在該實驗中，汞作為反應(yīng)物，只與空中氧氣反應(yīng)， 而它本身是銀白色液態(tài)金屬，反應(yīng)生成的物質(zhì)也是固 體，不會引入新的氣體雜質(zhì)。 教師：最后一個問題，這位同學(xué)來回答一下。 生：產(chǎn)生紅色固體粉末。鐘罩內(nèi)汞液面上升。 教師：觀察得很仔細。那為什么鐘罩內(nèi)汞液面會上 升呢 ——因為在這個密閉裝置中，曲頸甑中的汞會消耗氧 氣，使裝置內(nèi)氣體體積減少，壓強變小，小于外界氣壓， 在大氣壓的作用下，汞液面上升，而上升的體積就是消 耗的氧氣體積。所以拉瓦錫得出氧氣約占空氣體積的五 分之一。 3.實驗對汞的用量 有什么要求嗎 選 擇汞作反應(yīng)物有什 么優(yōu)點 4.實驗中出現(xiàn)了 哪些實驗現(xiàn)象 為 什么玻璃鐘罩內(nèi)汞 面上升 力，通過討論 的方式，培養(yǎng) 學(xué)生分析概 括能力以及 表達能力。通 過對該實驗 的分析，培養(yǎng) 學(xué)生思考能 力，明確原 理。為設(shè)計銅 粉測定空氣 中氧氣含量 的實驗奠定 基礎(chǔ)
實驗活動 教師：前人栽樹，后人乘涼。知道了拉瓦錫測定空 氣中氧氣的含量的原理，那我們是不是也可以在實驗室 設(shè)計一個簡單的實驗來測定空氣中的氧氣含量呢 如 果可以，我們又該考慮點什么呢 生：要用到什么藥品以及儀器。 教師：想得很周到，請同學(xué)們看，這幾種物質(zhì)是實 驗室常用于燃燒的物質(zhì)。請大家閱讀小資料，選出你認 為可以用于該實驗的藥品。這位同學(xué)，你選的是 為什 么不選蠟燭和鎂條呢 生：因為蠟燭燃燒產(chǎn)生氣體，鎂條不僅和氧氣反應(yīng)， 還和其他氣體反應(yīng)。 教師：所以，我們在選擇該實驗的藥品時，應(yīng)考慮 這幾點：1、物質(zhì)要與氧氣反應(yīng)且只能和氧氣反應(yīng)。2、 生成的物質(zhì)不能是氣體，不能對壓強造成影響。所以， 在這里，銅和紅磷都可以。接下來，我們就選擇銅粉來 進行實驗。銅粉是一種紅色粉末，在加熱條件下與氧氣 反應(yīng)生成氧化銅。既然要加熱，肯定要用到什么儀器 生：酒精燈 教師：是的，不僅要用到酒精燈，還有鐵架臺、硬 質(zhì)玻璃管等等，最終將儀器組裝成這個樣子(展示實驗 裝置),接下來，我們就可以進行實驗了。具體的步驟 是怎樣的呢，請同學(xué)參考教材86頁進行了解。 教師：下面請同學(xué)們認真觀察老師的實驗過程，并 記錄好實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)。 教師：同學(xué)們觀察到什么現(xiàn)象 生：1、紅色粉末逐漸變黑， 2、最終注射器內(nèi)氣體體積減少。 教師：沒錯，那注射器內(nèi)體積減少多少呢 生：16ml。 教師：這16ml就是消耗的氧氣體積，而裝置內(nèi)總 體積是80ml,因此，我們可以得出氧氣約占空氣體積 思考、交流 閱讀、歸納 觀察實驗現(xiàn)象，記 錄實驗數(shù)據(jù)，描述 實驗現(xiàn)象，處理實 驗數(shù)據(jù)。 通過小資料， 培養(yǎng)學(xué)生對 比分析的能 力和歸納能 力；引導(dǎo)學(xué)生 如何設(shè)計實 驗方案，培養(yǎng) 學(xué)生分析能 力 通過對實驗 步驟的閱讀， 培養(yǎng)學(xué)生的 自學(xué)和歸納 能力 通過實驗，增 強感性認識， 培養(yǎng)學(xué)生觀 察能力，數(shù)據(jù) 處理能力和
拓展延伸 的1/5. 教師：其實，在做這個實驗之前，我在實驗室已經(jīng) 做過兩次了，但最終注射器活塞分別停留在10ml、8ml 處。同學(xué)們算一算，這兩次測得的氧氣含量結(jié)果是偏大 還是偏小呢 生：偏小 教師：那請你們再次閱讀實驗步驟，幫我分析下， 我可能是在實驗的哪些環(huán)節(jié)出了問題。 生：氣密性不好，銅粉的量不足，沒有推拉注射 器...... 教師：很有道理。俗話說“細節(jié)決定成敗”,大家 在進行實驗的時候也需要注意這幾點哦。 教師：同學(xué)們，你們覺得測定空氣中氧氣含量，是用拉 瓦錫的方法好，還是剛才的方法好 為什么 生：銅粉測定好，安全，時間短、裝置簡單..... 教師：那拉瓦錫的實驗是不是就沒有意義 當(dāng)然不是， 在當(dāng)時那種知識和技術(shù)下，拉瓦錫的實驗為我們的科學(xué) 之路奠定了基礎(chǔ)。他用20天完成實驗，這種不畏艱辛、 勇于探索的精神更加值得我們學(xué)習(xí)。 對實驗進行反思和 評價 表達能力 通過誤差分 析，培養(yǎng)學(xué)生 認真嚴謹?shù)?科學(xué)態(tài)度，培 養(yǎng)學(xué)生對實 驗的評價能 力，體會反思 在科學(xué)發(fā)展 中的重要作 用。
課堂小結(jié) 教師：在反思中前行，于總結(jié)里成長。同學(xué)們，這 節(jié)課你們有收獲嗎 你們知道了什么 學(xué)會了什么 生：我們知道了空氣里主要成分以及含量。還學(xué)會 如何測定空氣中氧氣含量..... 梳理規(guī)整，建構(gòu)知 識體系 培養(yǎng)學(xué)生善 于總結(jié)和歸 納的能力及 習(xí)慣。
作業(yè)布置 教師：非常好。最后讓我來檢驗下你們掌握的情況 吧 教師：路漫漫其修遠兮，吾將上下而求索。如果同 學(xué)們也想動手測定空氣中氧氣的含量。課后嘗試用這兩 種方法繼續(xù)探索吧，期待你們的反饋。 完成課堂鞏固練習(xí) 和課后拓展 突出本堂課 的重難點，培 養(yǎng)學(xué)生實驗 能力和創(chuàng)新 意識
教學(xué)反思
《化學(xué)課程標準》強調(diào)為每一個學(xué)生的發(fā)展提供多樣化的學(xué)習(xí)方式，讓學(xué)生有更多的機會主動地 體驗科學(xué)探究的過程。根據(jù)這樣的教學(xué)理念，我把教學(xué)思路設(shè)計為：情境導(dǎo)入——自主學(xué)習(xí)——合作學(xué) 習(xí)——實驗探究——課堂小結(jié)——當(dāng)堂檢測——布置作業(yè)。整節(jié)課由問題貫穿，學(xué)生始終占主體，參與 思考。但是由于剛開始學(xué)化學(xué)，估計學(xué)生觀察和分析能力還很欠缺，如果全部讓學(xué)生回答，可能會打擊 學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。因此課堂前期主要注重引導(dǎo)回答，鼓勵參與，為利用銅粉測定空氣中氧氣含量的方 案設(shè)計及評價做好鋪墊，力求讓學(xué)生真正體會到實驗探究的魅力，樹立學(xué)習(xí)信心。
板書設(shè)計
一、空氣的主要成分及含量 氮氣78% 氧氣21% 二、測定空中氧氣的含量 拉瓦錫實驗 原理：汞+氧氣 加熱 氧化汞 利用銅粉 現(xiàn)象： 結(jié)論：

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