空气

教学目标 1．通过对“测定空气中氧气含量”实验的设计，培养学生的自主探究精神，体验探究的乐趣。 2．运用生活实例，了解空气的组成。 3．初步认识纯净物和混合物。 教学重点 学生自主设计实验，探究空气中氧气的体积分数。 学习方法 探究式学习 教学过程及点评 教学过程 点评 师：先请大家做一个深呼吸，今天的研究课题便是我们吸人的气体──空气。空气无色无味，不易觉察，你能用一个简单的实验或列举实例来说明空气确实存在吗？ 生1：（边演示边讲解）把一个空的集气瓶放人盛满水的水槽，向下压，集气瓶内的水无法上升到顶端，说明集气瓶内确实存在空气。 生2：把一个压扁的塑料袋抖开，再将袋口系住，用双手挤压塑料袋，感觉到有压力，是因为塑料袋内充满了空气。这可以说明空气的真实存在。 生3：用一个注射器在空气中抽拉一下，再向水中推挤，会看到有许多气泡从针头冒出，说明空气确实存在。 生4：用扇子朝脸扇，感觉有风，就是因为空气在流动。 生5：（望了一眼窗外）你们看，树叶在动，那是因为空气在流动，也是风。 生6：吹气球，发现气球鼓起来了，说明有空气了。（学生中一片反对声：那不是空气，是呼出的气体） 生7：用打气筒给车胎打气，就是将空气压人车胎……（以上同学争先恐后，抢着回答，大约6分钟） 师：以上事实说明空气确实存在，那么空气中含有哪些气体成分呢？如何证明这些气体的存在？ 生8：有氧气。物质能在空气中燃烧，就是因为空气中含有氧气。 生9：有二氧化碳。向空集气瓶内倒入澄清的石灰水，振荡，石灰水变浑浊，证明空气中确实含有CO2。 生10：空气中还有水蒸气，早晨的露珠就是空气的水蒸气冷凝的小水滴。 生11：夏天从冰箱里取出一瓶啤酒，过一会儿，瓶外出现许多小水珠，这也是空气中的水蒸气遇冷凝结而成的。 师：很好。从生活经验和以往的探究活动中，我们知道了空气中含有氧气、二氧化碳和水蒸气。那么，空气中还有其他气体吗？各种气体的体积分数又是多少呢？经过漫长的科学探究，科学家们已经解开了这个谜。下面呢，我想请在座的各位同学尝试解决一个问题：设计一个实验，粗略地测定空气中氧气的体积分数，前后左右的四个同学可以组成一个小组，相互讨论。4分钟后，请同学发表自己的见解。 （学生4人围在一起讨论，情绪高涨） 生12：取一定体积的空气（一个集气瓶），把火柴点燃伸入集气瓶中，熄灭后，用原来的总体积减去后来剩余的体积，即为氧气的体积，再通过计算，便可求出氧气的体积分数。 师：我认为，这个同学抓住了关键──利用物质在空气中燃烧消耗氧气来测定空气中氧气的体积，真是难能可贵，我非常佩服，其他的同学对此有何看法？有没有需要改进的地方？ 生13：按他的方案，我觉得气体的体积减少量无法测定。师：我同意。那么，如何解决这个问题呢？谁来帮帮他？ 生14；我能不能上来画？ 师：当然可以！ 生14：（边画边讲）先将一支较长的蜡烛放在水槽底部，向水槽中加水，使水面低于蜡烛，再点燃蜡烛，将一个集气瓶倒罩在蜡烛上方，当蜡烛熄灭后，由于集气瓶中的氧气被消耗，所以瓶内压强减小，外界大气压就会将水压人集气瓶内，那么，水面上升多少就表明氧气的体积是多少。 师：同学们，这个方案怎么样？ （学生议论，纷纷表示同意该方案） 师：我也很欣赏这位同学的方案，他巧妙地运用物理学知识，利用倒吸人瓶内水的体积，明确地表达出被消耗氧气的体积，从而测出一定体积的空气内所含氧气的体积，很有创意。那么，还有没有需要完善的地方？ （学生中你望望我，我望望你，没有人回答，一时安静无声） 师：既然没有，我们就请这位同学演示一下，看一看他的实验结果与科学家的结论是否一致？ 生14：演示（教师事先准备了一个带刻度（5等分）的集气瓶，让其演示，便于观察体积变化）。结果水上升的体积约为集气瓶容积的1／10。 师：科学家的结论是氧气约占空气的1／5，而在他的实验中，气体减少的体积却远远小于1／5，为什么？ 生15：蜡烛燃烧放热，使剩余气体膨胀，所以液面上升的体积数偏小。 师：也就是说，我们要等到装置完全冷却到原来的温度后，再观察（约2分钟后，观察结果仍然偏小）。 师：看来还有别的原因？（无人回答，教师提示）想想蜡烛燃烧后生成物是什么状态？ 生16：蜡烛燃烧生成了水和二氧化碳，二氧化碳是气体，占据了一定的体积，所以，结果偏小。 师：怎么改进呢？ 生17：改用木棒。 生18：不行，木棒燃烧也生成二氧化碳气体。 生19：改用在空气中能够燃烧，但又不生成其他物质的可燃物。 师：可能吗？ （许多学生反对）不行！燃烧就一定有新物质生成。 生20：选用燃烧后不生成气体的可燃物。 师：很好！我给大家介绍一种可燃物──红磷，它在空气中燃烧，生成一种白色固体（展示红磷样品）。现在，我们这个方案基本可行了。为了便于操作和观察，某些细节问题还有待完善、改进，希望同学们课后继续思考，并利用课余时间到实验室去亲手做一做。下面，我给大家演示一个实验。 （教师边介绍边演示新教材［实验2-l］，学生观察、描述现象，师生共同分析、得出结论） ［师板书］结论： 1．红磷+空气五氧化二磷（化学变化） 2．空气中氧气的体积约占1／5。 （教师简介空气的其他成分，完整地板书空气成分及含量，再略讲纯净物和混合物） 师：从[实验2-l］中，还能体现出氮气或其他物质的什么性质？ 生21：氮气不能燃烧，也不能支持燃烧。 生22：氮气不易溶于水，氮气是无色无味的气体。 生23：五氧化二磷是白色固体。 （此时下课铃响了）    师：（布置作业） 1．课后同学们用自己设计的方案测定空气中氧气的含量，并与其他同学讨论新教材中的两个讨论题。    2．看书：了解人类对空气认识的发展史；    3．通过本节课的学习，你有哪些收获，有什么创见，还有哪些疑问？将它们整理后写在自己的“成长袋” 中。 从呼吸切题，隐含化学与生活的紧密联系，使学生感到亲切和轻松。       用生活中的小经验和孩时的游戏来说明空气的存在，反映出了部分学生善于观察生活、善于思考问题的良好习惯。       这个同学回答虽然错了，却给了其他同学启示。生7迅速联想到了给车胎打气，可见，学生的思维处于高度的兴奋状态，而且课堂气氛相当活跃。           利用前一单元的探究成果，解决新情况下的问题，活了！           学生又是利用生活经验加以说明，自然地将知识与生活联系在一起。       经过情境创设唤起了追求，此时明确提出探究的任务和目的，合乎学生需求，同时也把学生思绪引入新的情境中。采用分组讨论，体验合作式学习，学会相互交流与借鉴。     教师及时评价学生方案中的闪光点，激励学生大胆参与，再引导学生发现方案中的不足，发动学生们一起来完善、改进。 该生找出了弊端。       学生有较强表现欲望！   及时评价，肯定其创见！此时，学生觉得已没有问题。         利用该方案做的实验，误差太大！学生感到困惑，同时大大激发了学生探求新问题的欲望。［注：实验不准的原因，除生成水和CO2外，由于空气中的O2稀薄时蜡烛就不能燃烧，其实，剩余气体中还含有相当量的O2]。         学生迷惑，思维受阻，教师及时给予适当的提示，有利于导引思维的方向。       终于明确了这个实验选择可燃物的基本要求。教师及时肯定，同时介绍红磷燃烧的特性，恰到好处。       介绍第二种装置，给学生留下思考的余地：       l．选择哪一套更好？ 2．两套装置有何异同？         把思维的对象由氧气转向氮气等。培养学生从不同角度思考问题，得出不同结论的能力，提高学生思维的发散性。     让学生学会看书总结与反思、质疑。   湖北省宜昌市教育教学研究中心 刘永舜 点评 总评 本节课以学生自主解决“测定空气中氧气含量” 的实验问题为中心，引导学生从日常生活经验和第一单元的知识出发，先是让学生用多种方式感知空气的存在，接着由学生举实例证明空气含有的多种物质，进而提出探究空气中多种成分（主要是氧气）含量的任务。这样就创设了一个生动而真实的问题情境。符合探究性学习的要求。学生为解决这个问题，进行大胆的探索，先是讨论，明白可以通过燃烧耗氧后，用水的体积来间接感知氧气体积的道理，再用实验否定了用燃着的蜡烛进行实验的方案，经师生对误差原因的分析，明确了这个实验对可燃物的要求。至此学生自主地认识了这个实验的设计原理，使学生兴趣与信心倍增，课堂气氛也逐步达到高潮。教师适时肯定后，及时给出这个实验的装置和药品，可谓水到渠成。学生在成功喜悦的鼓舞下，兴趣盎然地完成了后继的学习任务。 本节课学生在解决“测定空气中氧气含量”的问题之中，采用设想、辨析、否定、改进、完善的群体探究方式，经历从耗氧间接测量到选择恰当的耗氧物两个阶段的探究，使学生真正体验到探究发现的乐趣。 该课最大的特点是学生自主活动较为充分，参与面广，气氛热烈；教师充分发挥了引导者、组织者的作用，始终随学生的思维起伏，在群体思维停滞处给予言语点拨，辅以提供器材让学生实践反思，并不直接牵引。这节课变革了传统教学方式，使学生在探究的过程中，学到了技能，获取了知识，更锤炼了思维，张扬了个性，真正体现了引导学生“合作、自主、探究”学习的新理念，是一节符合新课程改革精神的好课。