1、案例 4 空 气【课 题】义务教育课程标准实验教科书化学（人教版）九年级上册第二单元 课题 1一、教学目标（1）通过对测定空气中氧气含量的实验设计，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。二、教学重点学生自主设计实验，探究空气中氧气的体积分数。三、学习方法探究式学习。四、教学过程及点评师：先请大家做一个深呼吸，今天的研究课题便是我们吸入的气体空气。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？点评：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。生 1：（边演示边讲解）把一个空集气瓶放入
2、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。点评：用生活中的小经验和儿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。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。生 7：用打气筒给车胎
3、打气，就是将空气压入车胎（以上同学争先恐后，抢着回答，时间大约 6min）点评：生 6 的回答虽然错了，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。（学生中一片反对声：那不是空气是呼出的气体）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，石灰水浑浊，证明空气中确实含有二氧化碳。点评：利用前一单元的探究成果，解决新情况下的问题，活了！生 10：空气中还有水蒸气，早晨的露珠就是空气的
4、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。点评：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。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。然后，请同学们发表自己的见解。（学生四人围成一组讨论，学习情绪高涨）点评：经过情境创设
5、唤起了学生的求知欲，此时明确提出探究的任务和目的，合乎学生需求，同时也把学生的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。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。其他的同学对此有何看法？有没有要改进的地方？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！点评：教
6、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，发动学生们一起来改进。生 13 找出了弊端，有较强的表现欲望！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入集气瓶内，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
7、，很有创意。那么，还有没有要完善的地方？（学生中你望望我，我望望你，没有人回答，一时安静无声）点评：此时，学生觉得已没有问题。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：教师事先准备了一个带刻度（5 等分）的集气瓶，让其演示，便于观察体积变化演示结果是，水上升的体积约为集气瓶容积的 。师：科学家的结论是氧气约占空气的 ，而在他的实验中，气体减少的体积却远远小于 ，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 2min 后，观察结果仍然偏小）点评：利用该方
8、案做的实验，误差太大！学生感到困惑，同时大大增强探求新问题的欲望。（实验不准的原因：除了生成水和二氧化碳外，还由于空气中的氧气稀薄时蜡烛就不能燃烧，剩余气体中含有相当量的氧气）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。点评：学生迷惑，思维受阻，教师及时给予适当提示，有利于导引学生的思维方向。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？生：（许多学生反对）不行！燃烧就一定
9、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和改进，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。点评：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。（教师边介绍边演示新教科书的实验 2-1，学生观察实验并描述现象，师生共同分析得出结论）师板书结论：2. 空气中氧气的体积约占 。（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
10、混合物）师：从刚才的实验中，还能体现出氮气或其他物质的什么性质？点评：介绍第二种装置，给学生留下思考的余地：1.选择哪一套更好？2.两套装置有何异同？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。点评：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。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，并与其他同学讨论教科书中的两个讨论题。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
11、写在自己的成长袋中。点评：让学生学会看书总结与反思、质疑。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，先是经过讨论，明白可以在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
12、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，经历从耗氧量间接的测量到选择恰当的耗氧物两个阶段的探究，使学生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，在学生的整体思维停滞时给予言语点拨，并提供器材让学生实践反思，并不直接给出正确的结论。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”的新学习理念，是一节符合新课程改革精神的好课。
