1.2 化学是一门以实验为基础的科学
——对人体吸入的空气和呼出的气体的探究
教学目标
知识与能力
1.认识吸入的空气和呼出气体的不同,初步认识到探究实验的基本环节;
2.能在教师指导下设计实验方案,通过对实验现象的观察和分析得出有关结论
过程与方法
1.通过对人体吸入的空气和呼出气体成分的探究,初步了解探究实验的基本环节;
2.通过实验方案的设计,初步体会实验设计的基本要领;
3.初步学习书写探究活动报告的方法;
4.初步培养学生实验操作能力、观察、分析问题的能力、表述能力等。
情感态度价值观
1.体验探究活动的乐趣和学习成功的喜悦,激发学生学习化学的兴趣;
2.培养学生实事求是、严肃认真的科学态度和团队合作精神;
3.初步树立透过现象认识事物本质的辨证唯物主义观点。
重点、难点
1.重点 引导学生通过对吸入空气和呼出气体的探究,使学生初步认识到化学探究的基本环节。
2.难点 实验设计能力的培养。
【教学过程】
教学程序 教师活动 学生活动 设计意图
课题引入 大家每天都在呼吸,同学们知道每分钟呼吸多少次吗 那我们来数一下吧,开始停止,按照你们现在的年龄,大概是每分钟20下,同学们有没有想过我们吸入的是什么气体 我们呼出的气体和吸入的气体有什么不同 本节课我们就来探究这个问题 板书: 对人体吸入的空气和呼出的气体的探究 学生数呼吸次数 空气 学生相互讨论 从学生日常的生活问题入手,激发兴趣
猜想与假设 那位同学来说说自己的猜想呢 你认为氧气的量有没有变化 其它气体呢 你知道是那些气体吗 还有没有不同的猜想 倾听,理解 甲:吸入的气体氧气被人体吸收,会释放二氧化碳,还有没有呼吸完的空气,同时还有很少量的氧气 \ 乙:我认为呼出的气体 中氧气的量少 丙:二氧化碳增多了,可能还没有氮气,稀有气体等. 丁:水蒸气也变多了 培养学生的实验设计能力和合作能力
实验设计 进行实验 同学们在老师提出问题后,给出了三种猜想,那么我们的这种猜想到底对不对呢,化学上解决问题重要途径就是化学实验. 现在请大家设计实验一:怎样验证吸入的空气和呼出的气体中氧气含量的变化: 背景资料:氧气可以带火星的木条复燃.木条燃烧越旺,说明氧气的含量越多 那个小组来说一下本组的设计结果. 用什么样的木条 具体怎样操作 我们记录方案一:用带火星的木条检验 还有别的方案吗 记录:方案二:燃着的木条 是否需要收集一瓶空气呢 对比意识的强调:我们要研究吸入的空气和呼出的气体的不同,需要收集两瓶气体,这样我们的实验才具有科学依据.这也是实验中要强调的控制变量思想 如何收集气体呢 展示集气瓶,我们在实验室用这种仪器来盛放气体,展示三个集气瓶 请同学们选择两个 很好,同学们考虑到要在相同的前提条件下进行实验,开始领会实验中控制变量的思想. 那么集气瓶怎样使用呢?老师介绍一下,老师手里拿的这个玻璃片比较特殊,一面是光滑的,一面是磨砂的,当我们把一瓶气体收集满后,用玻璃片当它的盖子,磨砂面朝下,盖在一起,这样我们就可以保存我们收集的气体了.有了两瓶气体后,我们还要选择我们刚才提到的木条,用什么点燃木条呢 我们用酒精灯点燃木条,你可以选择然手的木条,等木条燃烧一段时间后,吹灭,就得到燃着的木条了. 木条确定以后,我们该如何得到一瓶空气和一瓶呼出的气体呢 老师的想法,我拿出一个干净的集气瓶,现在里面的就是空气,刚才有同学的想法到是提醒了我们,收集一瓶呼出的气体,有没有同学来想一想怎样收集 大家看一下刚才同学所说的方法的图示,(展示排水集气法)大致过程如下,请大家注意看老师的示范,首先,选一个小集气瓶,把它平放在桌面上,这时,瓶中没有水,用小烧杯向里面加水,现在集气瓶中的空气已经被水排出去了,在用玻璃片压住瓶口,向前平推,然后把它倒置在水槽中,现在集气瓶中是满满一瓶水,我们用吸管向里面吹气,看到气泡冒出时,这时,在下面用玻璃片盖好,拿出平放在桌面上,现在我们已经清楚了实验方案和实验操作要领,请小组开始实验. 小组合作:讨论设计实验方案: 甲:用带火星的木条放在呼出的气体中,看木条是否熄灭. 乙:用染着的木条放在呼出的气体中,看木条燃烧的程度. 丙:收集一瓶呼出的气体,然后放入带火星的木条 丁:我觉得用燃着的木条,更好. 戊:我觉得应该在收集一瓶空气作为对比, 讨论后确定:需要一瓶空气作为对比 学生讨论后;用集气瓶 两个相同大小的 甲:现在集气瓶中的就是空气, 乙:或者在集气瓶中装满水,然后倒掉 丙:在集气瓶中装满水,然后用吸管向瓶中吹气,等把水全部吹出后,用玻璃片盖住,这样就得到一瓶呼出的气体 学生分组实验
进行交流 请做完实验的同学将仪器整理好,那个小组来交流一下观察到的现象 甲:我们用带火星的木条同时放入收集到的两瓶气体中,没有明显的变化 乙:我们用燃着的木条同时放入两瓶气体中,发现呼出的气体中,木条很快熄灭.
大家做法和结论都很好,呼出的气体中氧气的含量少. 请大家继续思考,怎样验证呼出的气体中二氧化碳含量和吸入的气体的大小,水的含量是否增加了 请同学们设计实验方案,然后我们进行交流. 展示此小组同学的实验方案,在黑板上记录小组同学的实验方案.老师想问一个问题,向两个瓶中分别加入石灰水,对石灰水的量是不是有要求 其它小组的方案有不同的吗 展示第二种方案,并且强调,吹空气的量和呼出气体的量要相同,同学们可以两种方案都试一下. 那个小组说说水蒸汽含量的探究的实验 大家思考一下他的方案,看行不行,还有没有其它的方案, 板书实验方案。 刚才我们设计了探究二氧化碳和水蒸气含量的变化的方案,到底我们的猜想是否正确呢,现在大家就开始试一下方案。 做完实验后,请同学们整理好实验仪器,交流你们刚才看到的实验现象 总结:刚才在实验的过程中,有些同学的方案不成功,在试验中,我们有成功的喜悦。又有失败的体验,只要我们善于发现身边的化学,就能 感受化学的魅力! 甲:收集两瓶气体,分别在两瓶气体中加入相同量的澄清石灰水观察现象的不同. 乙:我们组的方案是,分别向相同量的石灰水中,一瓶中吹气,另一瓶放置在空气中.或者向里面吹空气. 丙;找两片相同的玻璃片,向其中的一片吹气,另一片放在空气中,看现象的不同。 学生进行分组实验,记录实验现象。 甲:我们向收集到的两瓶气体中分别滴入相同量的石灰水,呼出的气体中变浑浊,而空气中基本上没有什么变化。呼出的气体中二氧化碳的含量增加了。 乙;我们向干燥的玻璃片上吹气,法相有水雾,空气中的基本上没有变化,说明呼出的气体中水蒸气的含量增加。 学生已经在氧气含量的探究中,领会基本的实验设计的思路,因此可以放心让学生大胆的去设计二氧化碳含量的探究和水蒸汽 小组间的交流可以使问题清楚
【教学反思】在课程设置中采用了让学生边实验边探究的教学模式。同学在实验室先是自主实验,探究相互补充观察到的现象,使学生更全面地掌握有关物质性质的描述。然后在实验过程中,通过同学自主实验,合作实验,教师解疑的方法,分析实验中出现的“异常情况”,有利的强化了学生的主体作用。课后的弹性作业使学生有了更大的发展空间。针对同学发现的问题,我除了详细地加以解释外,更极大的表扬了同学们这种积极探索的精神,增强了同学们探究的热情。