空气的成分测定教学设计

空气成分的测定教学设计

【教材分析】

第一、分析教材明确教学目标，确定教学重点和难点。

首先，明确教学目标:本节通过演示实验:“空气在氧气含量的测定”验证了空气中含约1/5的氧气，引出人类对空气组成的认识过程，从而导出了空气的组成以及各种成份的体积分数。在学习这一节时，(一)要了解空气组成发展的历史过程，学习科学探究科学研究问题的思想方法，操住事物间的微小差异而作出产断的唯物主义观点和作风，培养自身的创造思维和能力;(二)是要重点掌握空气的组成和各成份的体积分数。这二点为本节的教学目标。

其次，确定教学重点难点：空气是人类、动植物必需的天然物质和生命支柱，在自然环境中由于热胀冷缩会感到风 的存在很多物质在空气中点燃会燃烧，隔绝空气时又会熄灭，煤炉火用扇子越扇越旺，蜡烛火用扇子一扇就会熜灭，羽毛在空气中飘动，人类、动植物隔绝空气无法生存，这些自然现象和小学的常识已使学生知道了空气有质量、有浮力，主要成分是氙气和氧气，从化学知识角度来看，仅仅知道这些知识是不够的，需要进一步研究和学习空气的组成，所以空气的组成就是本节的重点。绪论课已阐述过实验是学习化学的重要手段，所以对演示实验的观察与分析也是本节的重点。同时通过对人类认识空气组成的历史过程的学习和对科学家探究方法的了解，要逐步建立起辩证唯物主义的发展观、辩证现，培养自身的创造思推和探究科 学发展知识的能力，这是本节的学习难点。 【教学理念】

本课题主要采用问题探究来设计教学，始终贯穿“设器主题一-分析思考--实验探究--总结交流”的教学流程，积极引导学生进行自主学习、合作学习和探究学习，努力培养 学生的动手能力和探素精神，在讲接这一节课时，应该结合课内外知识，采用实验、讨论等多种教学方法及备种活泼的形式，用准确、生动、形象流畅的语言加以表述，生识性，您味性为一体。使学生学习化学的兴理免制上升，在学生认识和享握新失的基础上地养各方面的力。

【款学目标】

知识与技能：

1.认识身边最常见的物质一-空气，并了解空气的组成;

2. 能从生活经检出发，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，并设计简单实论解决问题:

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现，科学的看待科学家的实验过程及结论;

3. 逐步树立珍帽资源、爱护环境、合理使用化学物质的观念;

4.发展善于作、勤于思考、勇于实践的科学精神。

【教学重点】空气的组成，空气中氧气含量的测定。

【教学难点】通过实验探究空气的组成。

【教学方法】讲演法、自学指导法、分组实验法、讨论法等多种教学方法

【仪器、药品】测定空气成分的实验装置、500mL量简、100mL量简、10mL量筒、500mL 烧

【教学活动】[新课导入]猜谜语:“看不见，摸不看，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看?② 怎么证明空气确实存在?③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? ④为什么风景区的空气比较清新，而一些大城市特别是一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:②怎么证明空气确实存在?③空气由什 么物质组成?④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?又分别有多少?

【实验探究1】想一想，根据你日常生活中的经验，还有哪些办法能证明空气确实存在?请同学们设计一个简单的实验，证明空气的存在。

设计方案:提供学生水槽(装有大半槽水)、小烧杯、一杯饮料(配吸管)及其他仪器若干，引导学生设计方案，并进 行交流，比较各种方案的优缺点，再确定比较好的方案进行实验。

（学生一般能提出的简易方案可能有上图所示的几种。）

有关空气的实验验证:指导学生完成实验，学生思考并回答获取结论:空气是客观存在的。

【实验探究2】空气的成分实验导入

主题设置:我们生活的环境中有空气，人类的生活离不开空气，空气是一种重要的自然资源。那么空气是由什么组成的? 它是由一种 物质组成的?还是由多种物质组成的?如果空气 是由多种物质组成的，则空气中含有哪些物质? 学生讨论，交流，提出假设:学生根据生活经验提出空气是由多种物质组成的假设再描述提出的问题近感。 （以头脑风暴的探索形式，激发学生分组讨论、交流的问题意识，比较各种方案的优缺点，培养学生的发散性思维。激发学生进行实验并实验的现象加以描述，并做出结论，培养学生的团队合作精神及对实验设计的评价能力。

【收集证据】根据已有知识，联系生活轻验，收集到的证据可能有:①动物进行呼吸作用需要氧气，并放出二氧化碳; 植物进行光合作用要吸收水和二氧化碳，并放出氧气;煤等燃料燃烧需要消耗!了解拉瓦锡研究的主要成分氧气并放出二氧化碳;

②夏天，从冰箱里享出冰矿泉水，片刻后，空气的实验所表 现。矿泉水瓶外壁就会有水珠凝结;

③酥脆的饼干在空气中长时间放置的科学态度

会受潮变软......

（告诚学生做出结论:空气中含有氧气、二氧化碳、水蒸气和其他杂质等多种物质组成。引导学生学习科学家对空气成分的研究过程。阅读课本，并思考以下问题：1、通过对拉瓦锡研究空气成分的实验过程，你有何感想? 其实检原理是什么？2、拉瓦锡通过这一实独得出了什么结论? 3、拉瓦锡得出的结论有无不足? 各种稀有气体等其进行严肃认

【实验探究3】空气中氧气含量的测定学生讨论。

主题设图: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？能否测定出广口瓶中氧气的体积? （学生在老师引导下设计方案，进行实验，并解释原因）

①想办法把氧气拿出来，直接测氧气的体积; 实验原理是什么？

②换一个矿泉水瓶子，再想办法把瓶内的氧气消耗掉，看瓶子变瘪了多少;

③利用拉瓦锡的实验方法再进行实验：为何水会进入集气瓶中，强感性认识 。

（教师引导:学生进行实验，让一学生吸气，并观察现象。学生分组讨论，培养观察能

报告讨论结果。）

【思维迁移】仿照此实验，提供如下的实验装置及红磷，我们能否利用它来测定氧气体积呢?

【实检探素】指导学生完成实验2-1,观察现象并思考:

1.(如上图)向集气瓶内装入少量水，并作上记号d。并将集气瓶从b-d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? 科学分析:指导学生通过自主阅读，明确:

①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。

② 打开止水夹后，烧杯中的水进入广口瓶的原因。

③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学生体会实验原培养学生的

体的体积?空气中氧气的体积分数约为多少? 理并从中得出正确结论。

④广口瓶内余下的气体主要是什么?它有何性质? 探讨交流

【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.得出结论：氧气约占空气总体积的1/5。

c.广口瓶内余下的气体主要是氛气，它不能支持燃烧。

【思考讨论】做这个实验时如果①装置气密性不好;红磷不足，没有把氧气耗学生讨论后得出:培养学生对尽;③没有等到冷却就打开止水夹，那又会出现怎样的结果呢? 上述体积是估算的，实验的评价存在较大误差。

【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? 【实验探究4】测定空气中氧气的含量的药品选择及量化测定提出学生经讨论后提出

借设:药品可以用其他物质(如木类、疏等)代替 对应的方案:

教师提供:右图装器(广口瓶容积约为400mL)、10mL量筒

【实验探究】学生将实验过程中获得的数据填入表中。

方案设计:指导并启发学生设计较准确地测定空气中氧气的体积分中。

【反思】①实验前怎样准确测定图2-3T中广口瓶内空气的体积?实验后怎样准确测定图2-3丁中进入广口瓶中水的体积(即氧气的体积)

【实验探究】指导学生分组进行实验:甲组选用红磷、乙组选出木炎进行实边，并作好数握处理。现象与解释:针对甲组实份基本成功，而乙组实验完全失败(烧杯学生讨论，总结出中的水基本上没有进入广口瓶中)，引导学生进行讨论乙组实验失乙组失败的原因;在学生讨论遇到困难时老师提示。

【结论与反思】上述实验中，应选择什么样的可燃物?，事项进行交流与总结;①装置气密性不好，会影响实验结果吗:不等装置冷却到空温后再打开止水夹，实验结果会怎样？

【小结】①空气不是单一成分的物质：氮气78%氧气，氧气 21%，稀有气体0.94%，二氧化碳0.03% ，其他气体和杂质0.03%；②空气中有1/5体积的氧气，剩余气体不支持燃烧

③空气的组成(强调体积分数)。