1、- 1 - 空气中氧气含量的测定 【教学设计思路】 1. 本选题在教材中的地位、作用 空气中氧气的含量的测定是研究空气组成的一个基本实验，这个实验对于认识空 气的组成起着重要的作用，同时为下节课教学氧气的性质提供了基础。 2. 学情分析： （1） 知识水平：空气是学生身边最熟悉的物质，学生在过去的学习和生活中，对空气 已经有了一定的认识，知道空气的存在、空气中含有氧气及二氧化碳等。这些为 本课题的学习打下了有利的基础。 （2） 心理特点：鉴于九年级的学生处于善于发问，善于质疑的阶段，在教学中，通过 教材实验与个人改进实验的对比，对学生的思维产生强烈冲击，引发求知欲望。 【教学目标】 知识与技能
2、 1.认识身边最常见的物质空气，并了解空气的组成； 2.能从生活经验出发，对空气的成分进行合理的推测，并能利用教师提供的简单仪器和 药品，对空气的成分进行科学的探究。在探究过程中初步学会简单的实验设计、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，在进行“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； 3.在探究过程中，能主动与人交流、讨论，清晰的表达自己的观点，逐步形成良好的学 习习惯和科学的学习方法。 情感态度与价值观 1.保
3、持对生活和自然界中化学现象的好奇心和强烈的探索欲，进一步发展对化学学习的 兴趣； 2.初步树立科学的物质观，科学的看待科学家的实验过程及结论； 3.逐步树立珍惜资源、爱护环境、合理使用化学物质的观念； 【重点与难点】 - 2 - 重点：通过学生自己设计实验方案，探究空气中 O2的体积分数。培养学生的科学探究 能力和实践精神。 难点：初步理解测定空气中氧气含量的实验原理。如何引导学生去挖掘实验的条件和结 果之间存在的误差，并分析，设计合理的装置进行改进。 【教学方法】 本节课以“实验探究”为主，情境教学、启发讨论、多媒体辅助下，通过创设问题情景 实验探究总结归纳拓展运用等环节，促成知识、技能和价
4、值观的行程。让学生更可能 多地参与到知识的产生、发展的过程中，从而变被动学习为主动学习，掌握科学研究的方法， 培养学生的科学素质。 【教学过程】 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 创设情境， 导入新课 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：为什么空 气看不见而又摸不着？怎么证明空 气确实存在？空气由什么物质组成？ 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？为什么风景区的空 气比较清新，而一些大城市特别是一 学生思 考并回答。 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。 - 3 - 些大工业城市的空气质量比较差？ 为什么有的物质在空气中燃烧？ （在学生描述提出的问
6、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：怎么证明空气确实存在？ 空气由什么物质组成？空气是由 一种物质组成的？还是由多种物质组 成的？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？ 培养学生的团 队合作精神及 对实验设计的 评价能力 实验演示， 学习新知 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？ 设计方案： 想办法把氧气拿出来，直接测氧 气的体积； 换一个矿泉水瓶子，
7、再想办法把 瓶内的氧气消耗掉，看瓶子变瘪了多 少； 利用拉瓦锡的实验方法再进行实 验； 教师引导：给出如下图所示装置， 让一学生吸气，并观察现象。 学生讨 论。 学生在 老师引导下 进行实验， 并解释实验 原理 【学生 思考】水为 何会进入集 气瓶中，进 入集气瓶中 的水的体积 取决于谁的 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 - 4 - 思维迁移：仿照此实验，提供如下 图的实验装置及红磷，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，观 察现象并思考： 1.（如上图）向集气瓶内装入
8、少量 水，并作上记号 d。并将广口瓶从 bd 处分为五等分，做好记号。 2.向燃烧匙中加入稍过量的红磷， 关闭 c 处的止水夹后，点燃红磷，立 即伸入瓶中，并塞紧。 3.提示学生观察红磷燃烧现象。 4.冷却后，打开止水夹，再由学生 观察现象。 5.进入广口瓶中的水的体积相当于 原广口瓶内空气中哪种气体的体积？ 体积？ 学生分 组讨论，并 报告讨论结 果。 学生观 察红磷燃烧 的现象：红 磷燃烧时产 生黄色火焰， 放出大量热 量，并有大 量白烟，最 终燃烧停止。 学生观 察：打开止 水夹后，烧 杯中的水进 入广口瓶中， 约占红磷燃 烧前瓶中空 气体积的 1/5。 学生分组讨 - 5 - 论后，各
9、组 派代表回答。 归纳总结， 智能反馈 科学分析： 指导学生通过自主阅读，明确： 上述实验中，红磷燃烧时与广口 瓶内空气中的氧气发生了反应，生成 了叫做五氧化二磷的固体。上述实验 中的大量白烟就是生成的五氧化二磷 的固体，该固体沉降后溶解于水中。 因此白烟最终消失。 打开止水夹后，烧杯中的水进入 广口瓶的原因。 进入广口瓶中的水的体积相当于 原广口瓶内空气中哪种气体的体积？ 空气中氧气的体积分数约为多少？ 广口瓶内余下的气体主要是什么？ 它有何性质？ 探索交流：引导学生对实验中的问 题进行交流。 形成结论： a.由于过量的红磷燃烧时耗尽了广 口瓶内空气中的氧气，使瓶内气体减 少，压强降低，打开
10、止水夹后，烧杯 中的水就会进入瓶中。而且广口瓶内 氧气被消耗多少，进入瓶中的水就有 多少。因此，从烧杯中进入广口瓶的 水的体积就相当于原瓶内空气中氧气 的体积。 b.氧气约占空气总体积的 1/5。 学生体 会实验原理 并从中得出 正确的实验 结论。 学生再次进 行讨论并得 出结论。 学生讨论 后得出：上 述体积是估 算的，存在 较大误差。 培养学生 的表达能力， 在交流中取长 补短。 激发学生 的探究欲。 培养学生 对实验的评价 能力。 - 6 - c.广口瓶内余下的气体主要是氮气， 它不能支持燃烧。 做这个实验时如果装置气密性不 好；红磷不足，没有把氧气耗尽； 没有等到冷却就打开止水夹，那又
11、 会出现怎样的结果呢？ 思维点拨：完成这个实验的关键是： 红磷的用量要充足，要保证能够将瓶 内氧气耗尽；整个装置气密性要好， 不能漏气；要注意待集气瓶冷却至室 温时再打开止水夹。 反思与评价：按上述方法测定空气 中氧气的含量，你认为还有何不足？ 红磷可否用木炭等其他物质代替？ 交流研讨， 拓展延伸 展示图片，让学生了解测定空气中氧 气含量的其他方法 思考实验的 步骤，结合 学过的知识 发挥想象。 培养学生的创 新能力、想象 力及对知识的 理解能力。 【板书设计】 空气中氧气含量的测定 原理分析：4P+5O 2=2P2O5 实验设计 交流评价：（1）实验结论：氧气约占空气体积的 1/5 （2）影
12、响因素：气密性、燃烧物用量、操作规范 反思改进 【教学设计特色】 - 7 - 课堂开始，以“猜谜语”引入今天研究的课题与空气有关，迅速拉近学生与化学的距离， 产生对化学的亲近感。激发学生的学习兴趣，进而在接下来的探究讨论中，学生能够积极学 习思考。 教学活动分为“创设情境，倒入新课”、“实验演示，学习新知”、“归纳总结，智能 反馈”、“交流研讨，拓展延伸”四个环节，前两个环节让学生通过实验来观察实验现象， 并得到结论；后两个环节先总结前面的实验现象及结论，然后对所做实验进行改进并讨论， 让学生充分发挥想象力及创新能力。 【情境素材】 情景设计意图：让学生了解其它测定空气中氧气含量的方法。 【参考文献】 1 初中化学课程标准实验教材.九年级上册第二单元课题 1 空气； 2化学教学2014 年第 2 期空气中氧气含量的测定实验探究与改进 。
