資源簡介

教學設計
課程基本信息
學科 化學 年級 九年級 學期 秋季
課題 第二單元 空氣和氧氣 課題1 我們周圍的空氣（第1課時）
教學目標
1．通過拉瓦錫研究空氣成分的實驗，使學生初步體會科學家研究問題的思想并體驗科學研究的基本方法。 2．通過“紅磷燃燒測定空氣中氧氣含量”實驗，了解空氣的組成。培養學生的分析思維能力和觀察能力。
教學內容
教學重點 了解空氣的組成。 教學難點 如何指導學生設計實驗、觀察實驗現象、分析實驗現象、分析實驗失敗原因。
教學過程
教學環節 教師活動 學生活動 設計意圖
環節一：創設情境，引入新課 【提問】我們生活的環境中有空氣，人類的生活離不開空氣，但是它看不見摸不到，那你如何用實驗證明它是真實存在的呢？ 【提問】你可能已經知道空氣主要由氮氣和氧氣組成。如何通過實驗測定它們的含量呢？結合所學，說說你的思路。 根據已有知識、生活經驗能說出以下任意例子即可： （1）人吹氣球——鼓起來。 （2）把空杯子倒扣在水里——杯子里沒有進水。 （3）扁的密封袋開袋后抖動，然后封好——密封袋鼓起，雙手擠壓時有壓力。 （4）扇子朝臉扇、樹葉在動——有風。 （5）給車胎打氣——鼓起來。 根據已有知識，可能說出以下思路： （1）利用物理性質差異進行分離，分別測量體積。 （2）利用化學性質差異，將其中一種氣體通過化學反應消耗完全，測量減少氣體或剩余氣體的體積。 設疑，激發設計實驗的興趣。 設疑，利用物質性質差異進行思考。
環節二：研究拉瓦錫測定空氣成分的實驗 【引導】閱讀教材P30~P31，了解拉瓦錫對空氣成分的研究過程。 【演示】展示課件：拉瓦錫對空氣成分探究實驗。 【講解】拉瓦錫實驗的方法、原理、現象、結論。 【提問】1．本實驗對耗氧藥品有什么要求？ 2．本實驗對所用裝置有什么要求？ 3．本實驗如何“看見”氧氣體積？ 4．這個實驗為什么做了12天？ 【提問】拉瓦錫實驗有什么不完美的地方嗎？ 【提問】你們能否設計一個經過改進的實驗呢？（課件上提示出紅磷的性質及備選儀器） 閱讀：知道拉瓦錫研究空氣的實驗及結論。 認真觀看。 思考，匯報成果： 1．耗氧藥品：①物質在空氣反應時只消耗氧氣；②反應后的生成物是固體或液體（幾乎不占空間，誤差小）。 2．氣密性要好。 3．在密閉體系，利用壓強差水銀倒吸填補缺失氧氣的那部分體積，從而測定氧氣含量。 4．確保氧氣被消耗完。 學生討論后回答： 1．耗時太長。 2．水銀有毒且占有一定空間。 學生嘗試實驗設計。 用邊介紹實驗步驟邊提出問題的方法，學生邊觀察邊記錄邊回答問題，調動學生學習的積極性，使學生感受到不同的科學態度與所取得的不同成就是有關系的。 為下面嘗試改進拉瓦錫實驗奠定理論基礎。 培養學生敢于向學術權威挑戰的勇氣，并且使學生意識到科學又向前發展了200多年。培養學生利用已經具有的知識和技能設計實驗。
環節三：用紅磷做“測定空氣里氧氣含量”的實驗 【視頻】空氣中氧氣含量的測定實驗。 按照教材上圖2-4連接好裝置。 1．向集氣瓶內裝入少量水，并做上記號，為什么？ 2．向燃燒匙中加入足量的紅磷，點燃紅磷，立即伸入瓶中，并塞緊橡膠塞，觀察紅磷燃燒現象。 3．冷卻后，打開彈簧夾，觀察水面情況。 【提問】這個實驗的原理是什么？ 【反思】對比拉瓦錫實驗和紅磷燃燒測定氧氣含量的異同，說說哪些因素對本實驗的測量結果有影響？ 【交流分享】說說你還知道空氣中有哪些成分？ 【講解】混合物和純凈物的定義。 討論操作原因，觀察實驗現象，討論回答： 1．瓶內放水是為了吸收生成的白煙，同時起到降溫的作用。 2．紅磷燃燒，放出熱量，產生大量白煙。 3．打開彈簧夾后，燒杯中的水倒吸入瓶中，大約占集氣瓶剩余體積的。 【思考】利用足量的紅磷在有限空間中燃燒只消耗空氣中的氧氣，生成固體，恢復到室溫后瓶內壓強減小，小于外界大氣壓。通過觀察集氣瓶中進水多少，來測定空氣里氧氣的含量。 【歸納】相同點： 1．測一定體積的空氣（體系密閉）。 ①裝置不能漏氣。 ②燃燒的紅磷要迅速插入集氣瓶。 ③彈簧夾要夾緊。 2．氧氣要消耗完全。故要保證消耗氧氣的物質要過量。 3．能“看見”氧氣的消耗。故要待紅磷熄滅并冷卻到室溫后再打開彈簧夾，避免瓶內溫度大于室溫，內部熱脹導致回流的水偏少。 氮氣 78%（約） 氧氣 21%（約） 稀有氣體 0.94% 二氧化碳 0.03% 其他氣體 0.03% 培養學生的分析實驗現象、分析實驗注意事項的能力。
環節四：知識延伸 【知識延伸】引導學生根據測定空氣中氧氣含量的實驗原理思考還有哪些其他的方法。 講解測定空氣中氧氣含量的數字化實驗。 分組交流討論。 了解測定空氣中氧氣含量的其他方法。 培養學生能根據掌握的科學探究過程舉一反三。
歸納總結 【歸納總結】測定空氣中氧氣含量的實驗。 對本節課的知識形成一個體系。 鞏固知識。
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