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力图通过对空气中氧气的体积分数的测定,引导学生逐步领悟科学探究的过程和方法。再通过反馈训练让学生把它应用到实际生活当中去,使课堂延伸到社会、家庭,渗透(STS)的教育思想。
1.使学生了解空气的主要成分及其所占的体积分数。
2.学会探究空气中氧气所占比例的实验方法。
3.初步掌握化学实验操作的基本要领。
(1)演示用:烧杯、集气瓶、乳胶管、导管、双孔橡皮塞、弹簧夹、酒精灯、红磷、燃烧匙、打火机等。
(2)学生分组用:水槽(装有水)、线香、吸管、试管、烧杯、石灰水、蜡烛(粘在烛台上)、景天矿泉水瓶、橡皮筋、集气瓶、打火机等。
(3)多媒体课件。
(4)学生分成学习小组。
(5)活动方法:实验探究与分组讨论
老师手里拿着一个装有气体的集气瓶,现在想要用它收集教室里的空气,谁有办法帮助老师完成?
[话音刚落学生纷纷举手,争相说出自己的办法,绝大多数学生都能想到:把集气瓶装满水,然后把水倒掉,用玻璃片盖上]
(老师肯定后)请每组用你想到的办法收集一瓶教室中的空气,并用毛玻璃片将其盖好,贴上标签。
[我此处设计的目的既要激发学生学习的兴趣、开拓学生的思维,也为后面的实验做准备]
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看来大家对空气都很熟悉,那么大家一定都知道,空气跟我们的生活密切相关,我们每一个人都离不开空气,所以今天我们进一步来学习有关空气的知识。
师:我们每天都生活在空气里,可是它看不见、摸不着,你是怎样感知空气的存在的?
[问题提出后,学生的思维非常活跃,答案有十几种,涉及生物、地理、物理等多门学科知识。以下是学生在课堂上列举的实例及理由]
*风(空气的流动)、跑步时有阻力
*人呼吸(吸入空气中的氧气)
*我们能听到老师的讲话声(利用空气传声)
*燃烧(需要空气中的氧气)
*流星(与空气摩擦生热)
*氢气球升空 (空气中受浮力)
……
师:同学们回答的非常好,用大量的事实说明了空气的存在,那么你们还知道空气里都含有什么吗?
师:大家都已经知道空气中有:氮气、氧气、二氧化碳、水蒸气等。
师:你能否举例说明空气中各组成部分的存在?例如:氧气的存在等。
蜡烛燃烧——氧气的存在
下雨下雪——水汽的存在
人的呼吸——二氧化碳的存在
……
师:我们呼出来的气体中真的含有二氧化碳吗?谁有办法帮助检验一下?同学们动手试一试。
学生动手实验:在试管中倒入少量的石灰水,将呼出的气体通入到澄清的石灰水中,观察会有什么现象发生。(注意提醒移液的要领)
师:刚才提到物体在空气里能够燃烧证明了空气中含有氧气,也许有的同学会逆向思考:
燃烧会不会是二氧化碳的帮助呢?能不能收集一些二氧化碳气体来检验一下?
学生动手实验:
1.用排水取气法把呼出的气体收集到另一个集气瓶中,贴上标签。
现在我们已经分别收集到了空气和二氧化碳气体,下面就用对比的办法来检验二氧化碳是否支持燃烧
(同学们各个跃跃欲试,但无从下手)
教师及时点拨:演示教材P45页实验
提醒学生注意观察所看到的现象(强调白烟是五氧化二磷固体)、同时思考是怎样测定出空气中氧气所占的比例的。
师生共同分析得出结论:氧气所占的比例大约是1/5。
进一步分析:空气中还有一些不支持燃烧的气体约占4/5。主要是氮气。
[能否做好演示实验是这节课成败的一个关键。自己是物理背景,心理也没底,所以事先反复实验了十几次,终于掌握了其中的一些技巧,(比如夹子打开的时机等,)保证了我的演示实验非常成功,而引导学生由实验分析得出结论并不困难。]
师:看了老师的实验同学们一定想亲自动手试一试!不过要请同学们根据老师的演示实验的启发下,利用桌面上老师提供的器材自己设计一个类似的更简单的实验并亲自来测定空气中氧气所占的体积分数。
同学们经过小组讨论很快设计好了实验方案。
补充学生分组实验:用景田矿泉水瓶代替钟罩进行实验。
[学生分组实验是让学生体验科学探究的原理和方法,养成良好的研究问题的习惯。虽然有几个组学生的实验有些误差,但也基本掌握了探究的过程和方法,我的目的就达到了。]
(实验准备时用粗细均匀并带有间隔相等环状结构的景田矿泉水瓶有效的解决了刻度问题)
注意点明:为了提高实验的准确性我事先在水槽中混入了石灰水用来吸收蜡烛燃烧产生的二氧化碳。
说明:科学家测得的空气中氧气所占的比例(体积分数)
师:你能用图表的方法形象地表示出空气的成分吗?
师:那么空气是单质还是纯净物?
今天我们认识空气都比较顺利,可是最初科学家的认识竟不容易,甚至还走过弯路。
(简介科学家认识空气的历史、“燃素”学说、拉瓦锡实验)。