课题1 空气教案和课堂实录

教

学

设

计

授课题目：课题1 空气

授课教师：宋建涛

学校名称：石家庄市第四十二中学

一、概述

本课题是初中化学第二单元课题1，需要2课时，本教学设计是第一课时教学设计。

本节是初学化学物质的第一课，可以引导学生学会学习物质的方法。

二、教学目标分析

知识与技能

1、说出空气的主要成份,知道空气是混合物。

2、通过动手实验,初步学习基本的实验操作技能。

3、在探究过程中初步学会简单的实验设计。

过程与方法

1、通过实验探究空气中氧气的体积分数,体验科学探究的基本过程,体验问题意识。

2、学会观察实验,以及如何从实验现象中获取信息而得出科学结论。

情感态度与价值观

1、保持对化学现象的好奇心,进一步引起学生对化学的学习兴趣。在活动过程中,主动交流,与他人积极合作。

2、在探究过程中,学习科学家们勤于思考、严谨求实、勇于实践的精神。

3、学习运用科学方法认识已经熟悉的物质。

三、学习者特征分析

对于本课题的知识,在日常生活中学生是有丰富的感性认识的。通过小学自然课、初中生物课中绿色植物的光合作用和呼吸作用、以及化学第一单元课题2“对我们吸入的空气和呼出的气体有什么不同”的探究,学生对空气又有了一定的理性认识,因此可从学生已有的直接经验和知识背景出发架构新的知识体系。

初中的学习要求学生的思维方式要求逐步由形象思维向抽象思维过渡,因此在教学过程中应注意积极引导学生应用已掌握的基础知识,通过理论分析和推理判断来获得新知识,发展抽象思维能力。当然在此过程仍需要以以前的感性认识作为依托,可以借助实验或多媒体电教手段,加强直观性和形象性,以便学生理解和掌握。

四、教学策略选择与设计

分组实验法、讲演法、讨论法相结合

五、教学资源与工具设计

广口瓶、燃烧匙、药匙、火柴、大烧杯（500ml）、皮筋、红磷、弯管、胶皮管、烧杯（250ml）、水槽、

六、教学过程

教师活动

学生活动

设计意图

1

引入：

趣味小实验：将一团纸放进空烧杯，将水注入水槽中，然后，把烧杯倒转浸入水中，观察纸是否变湿？

提问：纸团为什么没有湿？

空气是我们非常熟悉的物质，我们一刻也离不了空气，你能不能说一说对空气的认识和了解？

提问：你还想知道有关空气的哪些问题？

板书学生的问题

1、…

2、…

3、…

小结：同学们提出的问题，我们都将会在第二单元的学习中找到答案。今天，我们先来研究其中的一个问题——空气的组成。空气里有很多成分，我们先通过实验来探究空气中氧气的含量。

问题1：如何测定空气中氧气的含量呢？依据什么原理呢？

我们先从一个小实验入手——用胶头滴管吸水。

哪位同学说说如何操作滴管才能吸入水？

滴管吸入水的体积和挤出空气的体积相等吗？

受滴管吸水原理的启发，请同学们说出测定空气中氧气含量的方法。

要把空气中的氧气分离出去，以目前所学知识还不能解决。那能不能把空气中的氧气通过燃烧消耗掉呢？谁来说一说你的方法。

通过滴管吸水，我们终于找到了测定氧气含量的方法，那就是用药品燃烧消耗氧气，造成集气瓶内外压强差，然后把水吸入容器内，进入水的体积

和氧气的体积相等，通过测量水的体积从而得出氧气的含量。

问题2：用什么药品来消耗氧气呢？

是不是能消耗氧气的药品都能用来做实验呢？还用

学生动手实验

学生思考并回答

学生提出自己想知道的问题

学生动手实验

学生回答

学生回答

学生思考并回答

学生可能会说把氧气分离出来，然后吸入水。

学生思考并回答

引起学生的兴趣

让学生回顾已有的知识经验

激发学生的问题意识，培养学生的发散思维

让学生亲身体会实验原理，为后面的实验探究打下基础。

引导学生找到实验原理。

启发学生转换角度思考问题。

2

考虑生成物质的影响吗？

讲述：蜡烛和碳燃烧，都会产生二氧化碳气体，产物中有气体，会使减少的气体体积比氧气的体积小，影响了正确的实验结果。我们得想一个办法，选一个燃烧后不生成气体的物质。

老师向大家推荐红磷，红磷燃烧消耗氧气，而且产物是固体，固体与气体相比所占体积最小，使结果更准确。

过渡：我们已经找到了实验原理，选定了药品。万事俱备，只欠东风。

问题3：用什么仪器和装置来测定氧气的含量呢？请同学们根据实验原理设计一套装置，仪器自选，把设计好的装置画图表示出来。

大部分同学都设计了下图的装置，请你想一想，做实验之前应注意什么？

要确保实验成功，对实验装置还有什么要求？

我们以后会接触到很多化学实验，它们使用的仪器装置都需要不漏气，学会检验装置是否漏气重要，我们把这一步叫做检查装置的气密性。

提问：请你想一想，如何检查装置的气密性呢？

演示：检查装置的气密性。

提问：红磷燃烧消耗瓶中的氧气，可怎么才能知道氧气减少多少呢？

学生回答出石蜡、木条等

学生思考并回答

学生分组讨论

学生交流方案

学生思考并回答

学生回答，要检查装置不能漏气。

学生讨论并交流意

激发学生深入思考，把握问题的本质。

作为初学化学的学生，不知道哪种物质在空气中燃烧，产物完全是固体，有必要直接向学生介绍选用何种药品。

培养学生实验设计能力

培养学生的表达能力，而且在学生描述中，其他同学会受到启发。

气密性的检验是一项很重要的操作，以后会经常用到。

3

见

强调操作中的重要环节，以确保实验的成功。

培养学生动手操作的能力、观察的能力。

有成功的经验，也有失败的体会，查找原因，以待改进。

提问：我们通过什么手段来直接观测瓶内水的体积呢？

为了便于观察瓶内水上升的高度，我们还要在瓶壁学生可能会想到，上标好刻度，分成五等份。

提问：现在，请你说一说操作的大概步骤。

小结：操作步骤

1、检查装置的气密性。

2、关上止水夹，装好红磷。

3、点燃红磷后，迅速将燃烧匙伸入到瓶中，用手压住胶塞，观察现象。

4、待瓶身温度与室温差不多时，把导管没入在烧杯的水中，打开止水夹，再观察现象。

明确该问题后，学生开始实验，教师巡回指导。

提问：请描述实验现象。

板书学生描述的实验现象。

讲述并板书：

磷＋氧气

五氧化二磷

P

O2

P2O5

小结：我们观察到液面上升了1／5，由此得出结论：O2在空气中约占1／5体积。

提问：请没有成功的小组分析原因。

讲述：今天，我们用几分钟时间，就测出了空气中氧气的含量，空气中除了氧气、氮气外，还有其他成分，我们一起来回顾科学家们的研究过程。

通过观测水的体积，就可以知道O2的含量。

学生回答

学生回答，互相补充完整

学生分组进行探究实验

学生可能的答案：

产生大量的白烟；放出热量；水面上升1／5高度；红磷未用完

学生可能的原因：

1、装置漏气

2、红磷取得太少

3、未等到瓶子冷却，就打开了止水夹…

4

小结：现在，请同学们来说一说空气中有哪些成份？

讲述：我们知道空气中有很多物质，空气是由多种物质组成的混合物，如果我们想办法，把空气中的O2分离

看科学家们的研究过程

进行化学史的教育，体验科学家们的艰辛与不易。培养学生忠于科学事实，严谨认真的科学品质。

初步了解纯净物与混合物的区别。

出来，O2是一种物质，它属于纯净物，而空气是混合物。

我们用的红磷也是纯净物。如果我们把一瓶氧气和一瓶氮气混合，就形成了混合物。请你体会一下纯净物与混合物的定义。

学生回答空气中各成份的名称及含量

总结：这节课我们主要研究了空气的组成，其它问题，

我们将在今后的学习中进行研究。

作业：如何改进装置来避免白烟污染空气？

学生描述什么是纯净物与混合物

板书：

课题1

空气

一、测定空气中氧气的含量

二、空气的组成

1、实验原理

三、混合物与纯净物

2、药品：红磷（P）

3、装置

4、现象：

点燃

5、表达式：P + O2

P2O5

6、结论：氧气约占空气体积的1/5。

7、分析：小于1/5：

大于1/5：

七、教学评价设计

习题：（一）为验证空气中氧气的体积分数，小明同学按照课本中图甲所示的装置进行了第一次实验。

（1）集气瓶中红磷燃烧反应的字母表达式是_________。

（2）集气瓶底水的作用是

。

5

（3）测得结果大于1/5，原因可能是_____________。

（二）小明按图甲所示的装置又进行了多次实验，发现每次测得的氧气体积分数总是远小于21%，他认为误差主要由实验装置造成，于是改用图乙装置进行实验，

步骤如下：

①连接装置并检查气密性。

②在量筒内加入100毫升的水。

③在集气瓶中加入少量水，使瓶内空气体积为250毫升。

④在燃烧匙内放入过量的红磷，塞紧瓶塞，关闭止水夹，接通电源使电烙铁发热，点燃红磷后，断开电源。

⑤燃烧结束并充分冷却至室温后，打开止水夹，待量筒内水面不再下降时，记录量筒内水的体积为60毫升。

（4）在步骤⑤中等集气瓶冷却至室温后才打开止水夹，这样操作的原因是_________；

（5）小明按如甲装置进行实验时，写出检查装置的气密性的方法

。

（6）与装置甲相比，装置乙中使用电烙铁可以减小实验误差，其原因是：

。

（7）根据本实验数据，计算出空气中氧气的体积分数为

。

小明发现，测量结果与真实值仍有较大差距，查阅资料发现，引起本实验的误差除装置外，还与可燃物的性质有关。

（8）上图两个装置的实验原理是

。

八、帮助和总结

这节课，学生是在具备一定的基本操作能力和初步的科学探究意识之后上的。我将教材中的演示实验改为了学生分组实验，目的是进一步培养学生的自主探究能力。最初在改动之前，我也曾担心，将红磷燃烧这样的演示实验，改为由五十多名同学一起做的分组实验，会不会在做实验时，弄得整个教室都是烟雾缭绕，无法正常上课，但在仔细分析了这个实验之后，我认为把关键操作告诉学生，就会避免那样的情景发生了，其实关键操作就两处，一是点燃红磷后，迅速将燃烧匙伸入到集气瓶中，另一处就是要压紧胶塞，待瓶子冷却到室温时才松手。学生在明确这两点后，在进行实验时，几乎就没有白烟。由此看来，在学生刚刚具备基本操作能力时，在必要处还是要对学生起一定的指导作用。让学生进行实验探究，并不是一味的对学生放手不管，想怎么做就怎么做，教师要在适当的时机，给予一定的引导和点拔。

再有，刚学化学的学生由于化学知识知道的很少，因而对药品和仪器的选择有一定的困难，所以我就选择了在讨论蜡烛实验的基础上，采用直接给出的形式，然后让学生与前者对比，分析药品、装置的特点，学生的讨论十分热烈，至此，学生自主地认识了这个实验的设计原理，学习兴趣倍增，特别想亲手做一做这个实验。待操作要求分析明白后，就水到渠成了，学生兴趣盎然的完成了学习内容。

最后，还要每个小组内互相评价一下在今天的操作中，每位组员起了什么作用，有何得失，以备下次借鉴和任务分配。总的来说，进行完本节课后，学生的探究意识更强烈了。

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