空气

  一、教学设计思路 新的课程改革倡导从学生和社会的发展需要出发，将科学探究引入课堂，激发学生的主动性，让学生通过亲自经历来体验获取知识的过程，激发学生学习化学的兴趣，初步形成科学探究的方法。笔者结合新课程标准的要求，考虑到学生刚接触化学，充满了好奇和兴趣，而空气一节的内容是最贴近学生日常生活，最能培养学生从平常生活中追根溯源，发现问题，是培养他们创新精神和初步掌握科学探究方法的极好契机。然而学生刚开始学化学，虽在绪言和实验基本操作课上了解掌握了一些知识和操作，但相应的知识储备也是相当不足的，比如C、S、P等物质燃烧后的产物和状态他们都还没有学到，要引导他们完成对空气成分的探究确实有一定的困难。针对这种情况，我对教材内容进行了适当的调整，将空气和O2的性质进行了重新整合，设计了以证明空气的存在和空气中氧气含量的测定为主线的一节实验探究课，并于课前安排并鼓励学生查阅教材、书刊及其他信息资源，既是为探究课做好的必要的知识准备，也是旨在培养学生初步具备探究者应具备的一项能力。 二、 教 案 课题1 空气 授课人 谢红梅 学  校 黑龙江省牡丹江市第六中学 教学目标 1、知识与技能：认识空气的重要性，具备动手操作的实验技能和分析、推理、表达等能力。 2、过程与方法：学生通过小组讨论→设计实验方案→学生实验→汇报结果→交流讨论来进行初步的探究活动，逐步形成良好的学习习惯和学习方法。 3、情感态度和价值观：产生对化学学科的热爱，培养学生实事求是的科学态度，感受科学发现的过程和所运用的方法，发展相互交流，共同协作的科学精神，初步具备创新意识。 重 点　空气的成分。 难 点　探究空气成分的实验设计和实验过程。 教学方法　师生互动，合作探究。 仪器、药品  集气瓶、胶塞、燃烧匙、玻璃导管、烧杯、酒精灯、火柴、红磷、硫粉、镁带、蜡烛。 教师活动 学生活动 设计意图   引言：请同学们猜谜语   唐代诗人李峤有一首绝句： 解落三秋叶，能开二月花， 过江千尺浪，入竹万竿斜。   诗中揭示的自然现象是什么？ 具体说风是什么？ 一个人多长时间不呼吸会死亡？ 可见空气是人类和一切动植物的生命支柱，同时也是重要的自然资源，今天我们就共同来学习和研究与我们生命息息相关的空气。   板书： 空 气   新课：空气如此重要，又时刻陪伴于我们左右，为什么人们发现空气却比较晚呢？ 能否根据生活经验或设计实验证明空气的存在？   板书：一、证明空气的存在   教师用鼓励性语言对学生进行多维度评价。    同学们都是生活中的有心人，能通过生活中的一些事例或设计实验证明了空气的存在，那么空气是单一的一种物质还是由多种物质混合而成？ 猜出谜底是风 风是流动的空气 大约3分钟左右           思考并回答问题 空气无色、无味、看不见摸不到   学生分组讨论、思考分析并阐述事例或设计方案。 学生反响强烈，例如，1、飞舞的树叶；2、飘扬的红旗；3、用打气筒给自行车打气；4、拉注射器活塞，将针头处放在水中，推动活塞，可见水中有气泡冒出；5、在往空瓶中灌水时，有气泡冒出。       思考并回答问题：“应该是由多种物质混合而成” 在学生喜闻乐见的猜谜活动和诗词带给的优美意境中引出本课的学习，以激发学生的兴趣，并将他们的注意力拉回到课堂。         意在引出本节课题空气。           促使学生联想空气的物理性质。     激发学生积极思考，培养他们关注和思考生活中一些习以为常的现象，能够从简单的事物中发现问题。 满足不同层次学生的需要，使多数学生有自我表现的机会，充分体现“面向全体学生”。      意在引出空气中氧气含量的测定。 何以见得？ 这一看似简单的问题，在很久以前曾经困扰着科学家们，并一度认为空气是单一物质，那么，现在同学们能否告诉我如何证明空气的成分不是单一的？ 我想，如果老师给同学们提供相应的仪器、药品、你们一定能设计出合适的方案。 大家知道，人类对空气的了解，经历了漫长的岁月……让时光倒退到250年以前，让我们先一起看个究竟，或许会给我们今天的研究带来一些启发。 多媒体展示拉瓦锡对空气成分研究的实验。   让我们把思维拉回到课堂，今天我们能否用一个简单的实验来验证空气的成分？ 板书二：空气的成分1.空气中氧气含量的测定   结合学生事先阅读了下一节内容给以提示：   磷+氧气五氧化二磷               （白色固体） 引导学生思考，由于压强差的产生会导致什么样的结果？ 从我们呼吸需要氧气，呼出的气体中又有二氧化碳，可以肯定空气不是单一物质。           （学生眼神中充满期待，渴望实验并跃跃欲试）       学生观看并思考     在教师指导下，共同阅读以红磷为燃料测定空气中O2含量的实验，推测可能会发现的现象。   结合书中实验的要求，分析确保实验成功应注意的问题，学生总结得出：   关 键:1、检查装置气密性。 2、燃烧匙内应放过量的红磷。 3、要恢复室温再读数。 设置悬念，继续调动他们学习的积极性。           对学生适时进行化学史教育，介绍科学家所具有的抓住事物间微小差异而做出判断的唯物主义观点和作风，为下一步探究实验奠定基础。             为学生初次接触的探究实验提供一个思路和蓝本。 ⑴介绍提供的仪器和改进装置   ⑵给以提示   磷+氧气 五氧化二磷              （白色固体）  硫+氧气二氧化硫             （无色气体）  镁+氧气 氧化镁             （白色固体）  石蜡+氧气二氧化碳+水 ⑶在学生探究活动过程中，教师力争做到爱护学生的好奇心，创设自由民主的学习环境，留出问题空间，发展学生的思维能力，做好指导者、参与者、合作者。    对第一组得出的结论3、4给予充分的肯定和赞扬，他们没有简单重复书上实验，而是对氮气的性质做了积极的探索，这是难能可贵的。 分成四组，探究空气中O2的含量 1组：红磷在空气中燃烧 2组：硫粉在空气中燃烧 3组：镁带在空气中燃烧 4组：蜡烛在空气中燃烧   实验结束，各小组派代表汇报实验结果。 各小组间讨论汇报的实验结果并分析原因：   第一组：（红磷做燃料） 汇报：1、红磷燃烧有大量白烟生成。 2、集气瓶内水面上升到静止时，约占集气瓶内空气体积的1/5 3、说明红磷燃烧只消耗了空气中的氧气，氮气没有与红磷反应，说明氧气比氮气性质活泼。 4、用燃着木条检验了集气瓶内剩余的气体，木条熄灭，说明氮气不能支持燃烧。   第二组（硫粉做燃料） 汇报：1、硫燃烧火焰呈淡蓝色，无烟，有刺激性气味。 2、集气瓶内水面上升到静止时，明显不到集气瓶内空气体积的1/5。 通过分组探究引导学生对实验提出预想和猜测，及时发现和形成问题，并能通过实验来验证自己的想法和猜测，修正自已的假设与结论，并且在锻炼了他们动手能力团结协作的同时，也促使他们自己或相互间获得新的发现。             让各小组汇报的目的是锻炼他们能够通过表述来表达自己的观点、见解和结论，能通过表述说服别人来解释或证明自己的猜测，思考和结果。并通过表述来实现与他人的交流，来评价自己或他人的探究过程，方法和结论。 没有急于解答，而是请其他小组同学帮助他们寻找答案。           教师给学生适时解答：SO2 气体易溶于水。                                     教师对第三组的汇报给以高度赞扬。 提出问题：硫燃烧消耗了空气中的氧气的同时又生成了另一种气体二氧化硫，按说液面是不该上升的，对此百思不得其解，希望老师能给予解释。 学生们讨论的非常热烈，相互间交流意见，终于有一位同学向老师提问：SO2 气体是否溶于水？ （至此学生豁然开朗，气氛更热烈，学生学习情绪异常高昂）。   第三组（镁带做燃料） 汇报：1、发出耀眼白光，有白烟生成，燃烧后白色固体落入集气瓶内水中。 2、水面上升到静止时，体积超过集气瓶内空气体积的1/5。 3、我们分析了实验结果，镁燃烧消耗了空气中的氧气，又生成了固体氧化镁。按说液面应上升1/5而不应超过1/5，我们怀疑可能还消耗了空气的其他气体。经查《教材全解》，得知镁在高温下还能与氮气反应： 3Mg+N2 Mg3N2 所以液面超过1/5。 （学生们报以热烈的掌声）   第四组（蜡烛做燃料） 汇报：1、燃烧时呈黄色火焰，集气瓶内壁有水珠。 2、水面上升接近1/5刻度； 充分发挥学生潜能，让学生自己提问，相互讨论，分析，解答，以利于拓展学生的创新思维。   通过同学们的实验，讨论和分析，你们认为哪种物质做燃料测定空气中O2含量更为合理？    2、板书：空气精确成分       3、回顾与反思： 教师结合空气精确成分引导学生对以上实验进行回顾与反思。       为同学们能得出这样的结论而感到自豪和骄傲，请同学们思索是否有改进方法。 3、蜡烛燃烧消耗了空气中O2 的同时生成了二氧化碳气体和水，受第二组同学启发，我们得出CO2溶于水的能力显然不如SO2，所以水面上升接近1/5刻度。    红磷做燃料更为合理。   学生阅读课本，空气精确成分。  学生们在教师指导下对四组实验进行了全面的回顾与反思，经讨论分析得出下面的结论：   第一组同学用红磷为燃料测空气中氧气的含量只能是粗略的。 原 因： 1、在将燃着的红磷放入集气瓶的过程中，集气瓶内的空气受热膨胀,在胶塞还未塞紧时气体从瓶中逸出。 2、导管中还有一段水柱没有被压入集气瓶中。 学生再度进行热烈的讨论和分析并想出了多种进一步的解决方案。 通过这一活动的过程，使学生明确一个完整的科学探究通常包括：提出或认识一个简单、有效且有价值的问题，根据提出的问题做出合理的假设，并进行实验论证，回答问题并向他人介绍成果。         引导学生对探究实验过程进行回顾与反思，这样更利于拓宽学生的创新思维，扩大学生自主探究的空间，希望能收到意想不到的效果。 老师会一如既往地支持你们！   请同学谈收获与体会。     最后教师在板书位置画出一个大大的蝴蝶并对他们说：在这堂课中老师感受到了你们的智慧与才华，体会到了什么叫小荷才露尖尖角，我相信在以后的学习中你们一定会表现的更加出色，也希望同学们能继续保持这种热情，象蝴蝶的蛹一样不畏漆黑的挣扎与考验。 最终如蝴蝶般展翼飞向属于你们的天空。 1、改进点燃红磷的方式，以防止热气体逸出：用放大镜在阳光下聚焦引燃红磷。 2、改进测氧气成分的方式。 3、尝试使用其他药品：受绪言中Cu2(OH)2CO3受热分解实验的启发，建议用蜡烛做燃料，用澄清水代替集气瓶中的水吸收生成的CO2气体，后经老师提示决定改用氢氧化钠的浓溶液代替石灰水。 （至此，学生感觉仍旧意犹未尽，表示课下还想对此进行进一步的探究。）  学生谈收获与体会。        板书设计