课题1 空气公开课教案

初中化学课堂教学中实验探究能力培养的研究

——

探究空气中氧气的体积分数教学设计

学校：香营学校

学科：化 学

教

学

目

标：

课题： 第二章 空气之谜

第一节 探究空气中氧气的体积分数

课型：

新授

教师：

吴秀云

知识与技能：

1.从生活经验出发，对空气的成分进行合理的推测，并能利用教师提供的仪器和药品，对空气的成分进行科学探究。

2.在探究过程中初步学会设计简单实验、学会观察实验现象并加以描述，对相关实验现象能给出合理的解释。

过程与方法：

1.认识科学探究的意义和基本方法，在“空气中氧气含量测定实验”的探究过程中，能提出问题，并设计简单实验解决问题。

2.初步学会用观察、实验的方法获取信息，并从实验信息中得出科学的结论。

情感态度价值观：

1.在探究过程中，能主动与人交流、讨论，清晰地表达自己的观点，逐步形成良好的学习习惯和科学的学习方法。

2.通过发现问题—猜想假设——实验验证等环节，帮助学生建立“终身学习”的意识和善于发现问题并努力探究的科学素养。

教学重点：空气中氧气体积分数的测定。

教学难点：探究空气中氧气体积分数的实验原理以及实验过程中可能产生误差的原因。

教 学 过 程

教学环节

环节一

创设情境，引发思考

教师活动

【提问】根据我们对于空气发现史的学习，最早得到有关空气组成的最早的定量结论是什么？是哪个国家哪位科学家提出的？

【展示】拉瓦锡实验装置

【板书】探究空气中氧气的体积分数

【展标】

1.了解测定空气中氧气体积分数的实验原理、现象、结论及误差分析。

2.初步了解科学探究的基本环节，体会化学实验的重要作用。

【介绍】化学学科科学探究包括的八个基本环节

引导学生，依据这些基本环节，对空气中氧气的体积分数进行科学探究。

学生活动

倾听、思考、回答：

空气是由1/5体积的氧气和4/5体积的氮气组成

法国 拉瓦锡

一生朗读：

提出问题——猜想假设——制定计划——进行实验——收集证据——解释结论——反思评价——表达交流

设计意图

感受拉瓦锡利用生活中的各种实验器材，经历了无数次的失败和改进，最终得出了具有历史意义的科学定论的实验精神。

使学生初步感知科学探究的基本环节，并按照此环节进行科学探究。

环节二

探究空气中氧气的体积分数

提出问题——

就我们今天探究的任务，你想提出怎样的问题？

结合学生提出的问题进行评价并教给学生提出问题的方法。

猜想假设——围绕我们提出的“体积分数是多少”这个问题，你有怎样的猜想呢？

【追问】为什么猜测是1/5呢？

教给学生提出猜想假设的方法

学生自己表述自己想研究的问题：

启发学1.

空气中氧气的体积分数具体是生思维，掌多少？

握提出问题2.

如何知道空气中氧气的体积分的方法。

数？

3.

………

倾听、理解、记忆。

提出问题的方法：

就所探究的目的去提出具体的问题

猜想：1/5

倾听、理解、记忆。

猜想假设的方法：

根据自己已经储备的知识或自身的生活经验等进行猜想，一定要有理可依，不能胡乱、漫无目的的瞎猜。

明确

用实验来验证自己的猜想是否正确。

依据提出的问题“空气中氧气的体积分数具体是多少？”分析具体的算法，即：氧气的体积除以空气的体积。进一步明确下阶段的任务是寻找氧气的体积。

同坐、前后座交流：

分析、讨论打钢笔水的原理，并将其迁移到这个实验中，如何找到氧气的体积。

讨论后，一生汇报，交流：

燃烧消耗氧气，瓶内“丢”东西，连着的水进入瓶中，进入瓶中的液体的体积就是空气中氧气的体积。

思考、讨论后得出结论：

1.

必须是可以燃烧的物质

2.

这种物质必须保证能把瓶内空气中氧气消耗完

3.

这种物质燃烧后生成固体

结合这些条件，选取

镁条

训练学生提出猜想假设的能力，并在此基础上总结猜想假设的方法。

设计实验——如何设计实验来验证空气中氧气的体积分数是否为1/5呢？

【引导分析】体积（质量）分数的计算方法——“中”后比中前。

【提问】如何确定氧气的体积是多少呢？你有什么想法吗？

【启发】生活中，打钢笔水的原理。

【明确】实验原理并用装置进行演示

物质燃烧消耗瓶中氧气，使瓶内压强小于外界大气压，水被吸入瓶中，吸入的水的体积就是瓶内空气中氧气的体积。

【追问】结合实际说明，如何将瓶内的氧气消耗掉？

【引导分析】此实验中燃烧药品需要满足的条件（补充：蜡烛燃烧后生产二氧化碳和水）

【深入分析】镁条不可以的原因：

通过师生间的互动，由浅入深、有现象到本质的针对于所提出问题的分析，逐步培养学生分析问题、解决问题的能力。

并结合过程中的问题预设、异常现象的分析，提高学生思考问题的严谨性。

（补充知识：镁可以和氮气发生反应）

【展示】红磷

【组装】实验装置

实验验证——演示实验

【提示】实验前，一定要检查装置的气密性

边操作边解释边提问

【提问】现在可以打开止水夹吗？分析原因？

【演示】湿毛巾降温

【追问】如果没有冷却到室温，会有怎样的后果？

【演示】打开止水夹

环节三：

课堂小结

【讲述】通过师生间的相互合作，研讨实验方案、动手实验完成了对于空气中氧气体积分数的探究，从中初步体验了科学研究这种学习方式，刚收到了过程中实验设计的重要性，也从中明确了实验过程中的规范性、正确性对于结果的影响。希望我们自己设计实验时，思维的严谨性在高一些，考虑影响因素全一些，多问几个问什么。

实验中，由于各种原因会出现一些异常现象，你能分析其原因吗？还有一些实验细节的处理，读本都提出了相应的问题，留作今天的作业。（同学间可以相互讨论）

学生自己分析，如果选取镁，可造成的后果。

结合分析，进一步明确

此实验中药品选择需要满足的条件：

①

空气中能燃烧且只与氧气发生反应

②

烧后生成物为固体

认真观察实验顺序和实验现象：

1.

红磷燃烧时的现象：冒白烟（固体、五氧化二磷）并放出热量，发出黄色火焰。

燃烧放热，会使瓶内压强变大，必须等到冷却的室温。

将实验现象记录在读本上，等待冷却。

一生分析：倒吸的水的体积会小于1/5。

观察描述记录实验现象：

2.打开止水夹后，水被吸入瓶中且占瓶中空气体积的1/5。

倾听、感悟。

培养学生认真、全面观察并描述实验现象的能力。

提高学生对于科学探究的认识，逐步树立科学探究的意识，养成科学探究的习惯。

为下节课做好铺垫

环节四：

布置作业

记录作业，讨论完成