鲁教版第四单元空气的成分教学设计

空气的成分教学设计

一、教学设计思路

【教材分析】

本课为第四单元第一课的教学内容。要求学生通过对空气成分的探究, 了解空气的组成。

教学重点:空气的组成、空气中氧气含量的测定实验。

教学难点:空气中氧气含量的测定实验。

【教学理念】

本课题主要采用问题探究来设计教学, 始终贯穿“设置主题──分析思考──实验探究──总结交流”的教学流程, 积极引导学生进行自主学习、合作学习和探究学习, 努力培养学生的动手能力和探索精神。

【学生分析】

刚刚步入初三的学生仍处在不善于发问、不善于质疑阶段，对待知识更多的是知其然而不知其所以然。在教学中，教师应善于启发、引导学生运用已有的知识体系，去探索未知领域的知识。在实验探究的过程中，教师要进行点拨、释疑、指导、小结，让学生在实践过程中逐渐摸索出科学的探究方法，逐步发展探究能力。

【教学流程】

引入课题→探究1:证明空气的存在→探究2:探讨空气成分(包括:空气中有哪些物质; 科学家探索空气成分的历史与评价等)→探究3:测定空气中氧气的含量→探究4:测定空气中氧气的含量的药品选择及量化测定。

【教法探讨】

首先通过猜谜的形式引入课题, 使学生兴趣盎然地进入教学情景。 指导学生阅读拉瓦锡探究空气的实验, 以期达到以下目的:

①培养学生的自学能力;

②通过科学家实事求是的科学态度和严谨的作风, 培养学生的科学探究精神; ③初步了解空气的主要成分;

④理解空气中氧气含量测定的实验原理。

教师要进行实验演示:

在实验过程中, 教师要适时地向学生提问, 设置悬念让学生思考、做出假设或得出结论。如:

①实验过程中可观察到有哪些现象?

②通过该实验, 可以得出什么结论?

③完成该实验有哪些注意事项?

④实验过程的误差分析等等。

在上述问题中, 大多数学生对问题③的理解可能有困难, 本人设计了一个简单的学生实验, 就很好地将这一难点突破了。

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对于问题④的误差分析, 教师可以引导学生自主分析, 得出产生误差可能有以下原因:

①装置气密性不好; ②铜粉不足, 没有把氧气耗尽; ③没有等到集气瓶冷却就测量; ④导气管的体积被忽略不计了, 同时教师进一步引导学生:还有一个主要误差是来自于燃烧方式本身。因空气里的氧气在耗尽前燃烧就会停止。关于燃烧停止后剩余气体里有无残余氧气(这一点有的学生也想得到); 剩余混合气体里氧气比例小到什么程度时燃烧就会停止, 这一点可作为研究性学习课题, 留待课后安排学生作进一步探究。根据学生对上述实验原理的理解, 适时地提出新的问题，再通过对实验过程中出现的情况, 适时引导学生进行分析, 以提高学生分析问题的能力。

通过上述实验的探究过程, 能充分调动学生的积极性, 锻炼学生的实验设计能力, 达到实验教学的真正目的。

二、教学过程

[新课导入] 猜谜语:“看不见, 摸不着, 没有颜色没味道, 你的身边常围绕„„”。该谜语的谜底是什么?

(展示一只空烧杯) 烧杯中有什么?

今天, 我们一起进一步认识空气。

一、空气的组成

头脑风暴:你对空气知道多少? 请同学们尽可能多地提出有关空气的问题。 学生可能提出的问题:①为什么空气看不见而又摸不着? ②怎么证明空气确实存在? ③空气由什么物质组成? ④空气是由一种物质组成的? 还是由多种物质组成的? ⑤如果空气是有多种物质组成的, 那么这些物质是什么? 其含量是多少? ⑥为什么风景区的空气比较清新, 而一些大城市特别是一些大工业城市的空气质量比较差? ⑦为什么有的物质在空气中燃烧?„„

(在学生描述提出的问题时, 及时对不规范的语言加以更正)

教师引导:今天, 我们将一起探究空气的成分。主要解决你们提出的下列问题:②怎么证明空气确实存在? ③空气由什么物质组成? ④空气是由一种物质组成的? 还是由多种物质组成的? ⑤如果空气是有多种物质组成的, 那么这些物质是什么? 又分别有多少?

【实验探究1】想一想, 根据你日常生活中的经验, 还有哪些办法能证明空气确实存在? 请同学们设计一个简单的实验, 证明空气的存在。

设计方案: 提供学生水槽(装有大半槽水) 、小烧杯、一杯饮料(配吸管) 及其他仪器若干, 引导学生设计方案, 并进行交流, 比较各种方案的优缺点, 再确定比较好的方案进行实验。

学生一般能提出的简易方案可能有上图所示的几种。

实验验证:指导学生完成实验。

获取结论:空气是客观存在的。

学生思考并回答

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学生讨论, 交流, 再描述提出的问题

学生分组讨论、交流, 比较各种方案的优缺点,

学生进行实验, 对实验的现象加以描述, 并做出结论。

以有关空气的故事或有关空气的趣味实验导入, 迅速拉近学生与化学的距离, 产生对化学的亲近感。

以头脑风暴的探索形式, 激发学生的问题意识, 培养学生的发散性思维。 设疑, 激发起学生的学习兴趣。

培养学生的团队合作精神及对实验设计的评价能力

证明空气存在的方法有

1：将塑料袋先弄瘪，再张开，扎紧袋口，袋子会鼓起来，用双手挤压塑料袋，感觉有压力，是因为塑料袋内充满了空气。

2：用医院打针用的针筒在空中抽拉一下，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。

3：把一个空集气瓶放入盛满水的水槽，向下压，感觉有压力，水不全部进入瓶中，说明集气瓶内确实有空气。

4：用扇子扇一下，感觉有风，就是因为空气在流动。

5：风筝在天空中飞可以证明空气的存在

【实验探究2】空气的成分

证明空气中含有的气体

1：有氧气。有的物质能在空气中燃烧。

2：有二氧化碳。向空集气瓶内倒入澄清的石灰水，振荡，石灰水浑浊，证明空气中确实含有二氧化碳。

3：空气中还含有水蒸气，酥硬的饼干暴露在空气中会变软。

4：夏天从冰箱中取出一瓶啤酒，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。

5：早晨的露珠也是空气中的水蒸气冷凝的小水滴。

探究学习方式不是让学生从老师那里直接得到结论，而是通过化学实验“做”出来的。学生利用生活经验将知识与生活联系在一起，通过探究活动，亲自得出结论，参与并体验知识的获得过程，构建起对化学知识的新认识，增长了能力，提高了科学素养。

【实验探究3】空气中氧气含量的测定

主题设置:大家对空气的认识主要来自生活常识, 空气中还有其他的成分吗? 空气中的氧气、二氧化碳等气体的含量又分别是多少呢? 能否测定出广口瓶中氧气的体积?

下面呢，我想请同学们尝试解决一个问题：设计一个实验，粗略地测定空气中氧气的体积分数。请同学们相互讨论一下，然后请大家发表自己的见解。

［教学体会］经过创设情境激发学生的求知欲，明确提出探究的任务和目的，符合学生的学习需要。

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学生讨论、情绪高涨

学生1：取一定体积的空气（一个集气瓶），把蜡烛点燃后伸入集气瓶中，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。

教师引导：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。其他同学对此有何看法？

学生2：按他的方案，怎样测定气体体积的减少量呢？

学生3：可以这样。用燃烧匙将一支蜡烛点燃，放入集气瓶中，待蜡烛熄灭后取出。然后将集气瓶倒置于水中，水进入集气瓶内的体积就是氧气的体积。

教师小结：我很欣赏这位同学的方案。他巧妙地运用物理学知识，利用倒吸入瓶内水的体积，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。很有创造性。下面，我请这位同学演示一下，看看他的实验结果与科学家的结论是否一致？

学生实验，演示结果是，水上升的体积约为集气瓶容积的1/10。

学生4：蜡烛燃烧放热，使剩余气体体积膨胀，所以液面上升的体积数偏小。也就是说，要等到装置完全冷却到原来的温度后，再观察。

（约过了2分钟后，观察结果误差仍很大）

实验过程的示意图如下：

［教学体会］出现该实验现象，学生感到困惑，思维受阻，教师及时给予提示，有利于引领学生的思维方向。

教师引导：想一想，蜡烛燃烧后生成物是什么？状态是什么？

学生5：蜡烛燃烧后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。

教师提出问题：那怎么办呢？

学生6：选用物质燃烧后不生成气体的可燃物。

教师讲授：很好。提供书上的实验装置及铜粉, 我们能否利用它来测定氧气体积呢?

实验探索:指导学生完成实验

学生在老师引导下进行实验, 并解释实验原理

学生分组讨论后, 各组派代表回答。

通过实验增强感性认识, 解决学生的疑难

培养观察能力及思考能力

培养分析能力及团队合作精神, 增进学生间友谊和凝聚力

【小结】

①空气不是单一成分的物质;

②空气中有1/5体积的氧气, 剩余气体不支持燃烧;

③空气的组成(强调体积分数) 。

学生阅读教材:空气成分氮气 78%

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氧气 21%

稀有气体 0.94%

二氧化碳 0.03%

其他气体和杂质0.03%。

增强记忆。

【总结】

1.空气中氧气的含量测定实验及注意事项;2. 空气的组成。 回忆实验, 归纳结论。

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