整理与复习教学设计一等奖

2018——2019学年第二学期《走进家用制氧机》教学设计

理化生组 张霞 2019.4.29 指导思想与理论依据

《义务教育化学课程标准（2011年版）》中指出，义务教育阶段的化学教育，要激发学生学习化学的好奇心，引导学生认识物质世界的变化规律，启迪学生的科学思维，培养学生的实践能力；引导学生认识化学、技术、社会、环境的相互关系，理解科学的本质，提高学生的科学素养；初步学习运用观察、实验等方法获取信息，能用文字、图表和化学语言表述有关信息；初步学会运用比较、分类、归纳和概括等方法对获取的信息进行加工；能用变化和联系的观点分析常见的化学现象，说明并解释一些简单的化学问题。

教学背景分析

教学内容：

本节课在学生了解氧气的工业制法，熟悉实验室制取原理、装置及操作的基础上，引导学生思考如何在家庭中制氧，设计简易制氧机需要考虑哪些方面的问题，初步建构思维模型。然后，应用初步建构的思维模型解读工艺成熟的家用制氧机产品，引导学生思考制氧产品化需要综合考虑的问题，由理论走向实际生产应用，进而完善思维模型。通过应用模型分析实际生产生活中问题，再次强化模型认知。具体内容如下：环节一通过复习氧气的制取，迁移到家用制氧机如何制取氧气，初步建构思维模型；环节二通过解读两款制氧机，完善思维模型；环节三通过应用模型分析问题，强化模型认知；环节四通过交流本节课的收获感悟，总结提升。

学生情况： 1.学生已有基础：了解氧气的工业制法；能用简单装置和方法制取氧气；能用化学方程式进行简单计算。

2.学生认知发展的可行性分析：通过氧气的实验室制取，迁移到家庭制取；通过解读制氧机产品，完善制氧产品化认识，建构思维模型；应用思维模型分析其他制氧产品及工艺，强化模型认知。

3.学生学习本课的困难点：缺少对实验体系的整体认识；气体制取的一般思路和方法掌握不牢；由氧气的实验室制取到家庭制取、并设计产品，考虑问题不全面；新情境陌生资料，提取有效信息，准确表达，存在困难。

教学目标

1．知识与技能

再认识氧气的制取。

初步了解家用制氧机。

2．过程与方法

通过设计简易家用制氧机、解读制氧机产品，建构思维模型并思维模型分析其他制氧产品及工艺，发展证据推理与模型认知素养。

通过阅读资料、观察图表等说明并解释问题，培养学生获取有效信息、信息加工及表达、解决问题能力。

3．情感态度与价值观

学以致用，能用辩证的观点看待客观存在的物质，增强严谨求实的科学态度。

教学重点、难点

教学重、难点： 建构思维模型并应用模型解决问题。

教学过程

教学环节

【问题】

1.制作一个简易家用制氧机，需要考虑哪些方面的问题？

2.实验室制取氧气，需要考虑哪些方面的问环节一

初步建构

思维模型

题？

3.获取氧气的途径有哪些？

4.获取氧气的装置主要包括哪些？

5.获取氧气的操作应注意哪些问题？

【总结】

【问题】

1.两款家用制氧机的原理、装置及操作？

环节二

通过解读制氧机，

完善思维模型。

教师活动

思考，讨论，交流

通过复习氧气的制取，迁移到家用制氧机如何制取氧气，初步建构思维模型。

学生活动

设计意图

2.比较两款家用制氧机的原理、装置及操作，阅读资料，思考回答

解读制氧机，分析优缺点。

完善思维模型

【总结】

环节三

【问题】

通过应用模型分析强化模型阅读资料，思考回答

解决问题，认知。

应用模型，

氧烛的原理、装置及操作？

分析问题

环节四

课堂小结

板书设计

总结方法及体会

总结交流

内化提升

学习效果评价设计

1.课堂上学生表现及学案完成情况。

2.前测及后测完成情况。

走进家用制氧机

一、初步建构思维模型

【讨论】制作一个简易家用制氧机，需要考虑哪些方面的问题？

二、解读制氧机，完善思维模型

（一）第一款制氧机

【结构及组成】如图1所示，主要由外桶、内桶、上盖、

吸氧管和制氧剂组成。

【使用方法】将印有商标的一面朝向您

1. 把提手向前方推倒，解除上盖的密封锁定，打开上盖。

2. 向内桶左面的过滤加湿仓和右面的反应仓加清水至水位线。

3. 向内桶右面的反应仓加入制氧剂，先放A剂，后放B剂。

4. 盖好上盖（导管插孔在左面），把提手板回正上方锁紧。

5. 加湿仓气泡消失，供氧完毕。打开上盖，取出内桶，倒出残液，清洗干净收存。

【资料】

A剂白色粉末是过氧碳酸钠（2Na2CO3·3H2O2），B剂黑色粉末是二氧化锰（催化剂）。过氧碳酸钠加入水中后，迅速产生过氧化氢（H2O2），H2O2被二氧化锰催化产生氧气和水。反应如下：2Na2CO3·3H2O2=====2Na2CO3+3H2O2；2H2O2===== 2H2O+O2↑。过氧碳酸钠含氧量较高，稳定性较强，无毒性和腐蚀性，价格比较适中。

【使用剂量】

适用情况

保健吸氧

一般缺氧

一般缺氧性疾病

（二）第二款制氧机

【结构及组成】主要由主机、吸氧管组成。

【制氧原理】分子筛变压吸附（图2）

【资料】

分子筛式制氧机是由压缩机、一对以上吸附塔（装填分子筛）和换向阀构成的工作系统。接通电源，分子筛在加压时将空气中氮气吸附，剩余的氧气被收集起来，经净化处理成为高纯度的氧气；分子筛在减压时将吸附的氮气排出。整个过程周期动态循环。

图2 空气

O2

A剂

1袋

2袋

3袋

B剂

1袋

1袋

2袋

平均供氧量（毫升/分钟）

≥320 ≥500 ≥1000 供氧时间（分钟）

≥15 ≥25 ≥15 MnO2

图1

三、应用模型，分析问题

（一）氧烛——固体氧气发生器

氧烛是一种便携式供氧设备。因形态像蜡烛，故称之为氧烛。

氧烛主要由启动装置、产氧药块、氧气过滤装置组成（图3）。产氧药块由氯酸钠（NaClO3）、金属粉末(燃烧时提供氯酸钠分解所需的热量)和少量催化剂等组成。氧烛通过撞击火帽引发反应，使药块分解产生氧气，氧气经过滤净化后从出口排出供人员呼吸。主要反应原理为

2NaClO3 ======= 2NaCl + 3O2↑。

催化剂

图3 氧烛是一种容易贮存和使用方便的固体氧源。它蓄氧量高，类似于液氧的密度，大约是同体积压缩氧的3倍。一支30厘米长、直径9厘米的氧烛，通过燃烧释放出来的氧气可以为载员40人的潜艇提供1小时的呼吸。氧烛比较稳定，不会产生泄漏现象及爆炸危险，并且具有产氧迅速、产氧量大、设备体积小、重量轻（氧烛重量仅为压缩氧的十分之一左右）、贮存期长等优点，已被广泛用于航空、航海及野战供氧等。

1. 图3中1是 （填序号，下同），2是 ，3是 。

A.

产氧药块 B.

启动装置

C.

氧气过滤装置

2. 图3中为产氧药块反应提供加热条件的是 。

四、课堂检测

为保护绿水青山，可将工业含铜废酸液（主要成分为CuSO4和H2SO4）进行无害化处理，制取硫酸钡（BaSO4）和硫化铜（CuS）。主要流程如下：

资料：BaSO4、CuS难溶于水且不与稀硫酸反应；

Cu(OH)2难溶于水，可与稀硫酸反应；

反应釜2、3发生的是复分解反应。

1. 反应釜1的作用是 。

反应釜2的作用是 。

过滤器的作用是 。

反应釜3的作用是 。

2. 物质A成分为 ；物质B 成分为 。