《课题1 空气》教学设计(安徽省淮北市)

《课题1 空气》教学设计
一、教学设计思路：
[教材分析]
本课的教学内容为第二章课题1空气的第一课时。要求学生通过对空气成分的探究，了解空气的组成。教学重点为空气的组成、空气中氧气含量的测定实验。教学难点为空气中氧气含量的测定实验。
[教学理念设计]
本课题主要采用问题探究来设计教学，始终贯穿“设置主题――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、合作学学和探究学习，努力培养学生的动手能力和探索精神。
[教学流程设计]
引入课题 探究1：探讨空气成分 探究2：测定空气中氧气的含量 探究3：测定空气中氧气的含量的药品选择及量化测定。
[教法探讨设计]
首先通过猜谜的形式引入课题，使学生兴趣盎然的进入教学情景。指导学生阅读拉瓦锡探究空气的实验，以期达到以下目的：①培养学生的自学能力；②通过科学家实事求是的科学态度和严谨的作风，培养学生的科学探究精神；③初步了解空气的主要成分
④初步了解拉瓦锡的实验原理，启发学生理解空气中氧气含量测定的实验原理。
对于教材上的实验2-3，教师引导学生进行实验演示：在实验过程中适时地向学生提问，设置悬念让学生思考、做出假设或得出结论。如：①实验过程中可观察到有哪些现象？②为什么打开止水夹后烧杯中的水就会进入广口瓶中？③进入到广口瓶中的水的体积相当于原广口瓶中哪种气体的体积？④通过该实验，可以得出什么结论？⑤完成该实验有哪些注意事项？⑥实验过程的误差分析等。
对于问题⑥的误差分析，教师可以引导学生自主分析得出产生误差可能有以下原因：①装置气密性不好；②红磷不足，没有把氧气耗尽；③没有等到冷却就打开止水夹，剩余混合气体里氧气比例小到什么程度时燃烧就会停止，这一点可作为研究性学习课题，留待课后安排学生作进一步探究。
[教学问题设计]：利用书中实验装置，以及红磷和木炭两种固体物质供选用。怎样较准确地测定空气中氧气的体积分数？
[实验探索设计]：指导学生分组进行实验，甲组选用红磷、乙组选用木炭进行实验。
广口瓶中空气的体积 进入广口瓶的水的体积 氧气的体积分数
甲组
乙组
通过对实验过程中出现的情况，引导学生进行分析，以提高学生分析问题的能力，通过上述实验的探究过程，能充分调动学生的积极性，锻炼学生的实验设计能力，达到实验教学的真正目的。
二、教学设计过程：
课题 课题1 空气第1课时 授课人 刘辉 学校 淮北市西园中学
教学目标 一、知识与技能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，在探究过程中学会简单的实验设计、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。二、过程与方法1、认识科学探究的意义和基本方法，在的探究过程中，能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，逐步形成良好的学习习惯和科学的学习方法。三、情感态度及价值观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观，科学的看待科学家的实验过程及结论。3、发扬善于合作、勤于思考、勇于实践的科学精神。
重点 1、空气的组成。2、空气中氧气含量的测定。
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、讨论法等教学方法。
仪器、药品 （详见教材P23）、500mL烧杯、水、集气瓶、燃烧匙、红磷、塞子（带塞子）、弹簧夹、火柴。
教师活动 学生活动 设计意图
[新课导入]今天我们猜猜这样一个谜语：“看不见，摸不着，没有颜色没味道，你的身边常围绕……”。该谜语指的是什么？（以有关空气的故事或有关空气的趣味实验导入）（展示一只空烧杯）烧杯中有什么？下面，我们一起进一步认识空气。一、空气的组成思考：你对空气知多少？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：①为什么空气看不见而又摸不着？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？其含量是多少？……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：①空气由什么物质组成？②空气是由一种物质组成的？还是由多种物质组成的？③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]空气的成分问题设置：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？收集证据：根据已有知识，联系生活经验，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；②植物进行光合作用要吸收水和二氧化碳，并放出氧气；③煤等燃料燃烧要氧气并放出二氧化碳；④夏天，从冰箱里拿出冰矿泉水后，矿泉水瓶外壁就会有水珠凝结；⑤干脆的饼干在空气中放置会受潮变软……得出结论：空气中含有含有氧气、二氧化碳、水蒸气和其他杂质（如尘埃）等多种物质。思考：空气中还有其他成分吗？自主学习：引导学生学习课本P22科学家对空气成分的研究过程。1、通过对拉瓦锡研究空气成分的实验过程，你有何感想？2、拉瓦锡通过这一实验得出了什么结论？3、拉瓦锡得出的结论有无不足 知识拓展：稀有气体的发现史得出结论：空气中含有氧气、氮气、稀有气体、二氧化碳等多种成分。[实验探究2]空气中氧气含量的测定问题设置：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、二氧化碳等又分别占有多少呢？能否测定出广口瓶中氧气的体积？ 设计方案：①想办法把氧气拿出来，直接测氧气的体积；②换一个软壳的瓶子，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。……教师引导：根据课本提供的实验装置及红磷，我们能否利用它来测定氧气气体积。实验探索：指导学生完成实验2-3，观察现象并思考：1、向集气瓶内装入少量水，并作上记号a。并将广口瓶从b－a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？指导学生通过自主阅读，明确：①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？③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。得出结论：1、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。2、氧气约占空气总体积的1/5。3、广口瓶内余下的气体主要是氮气，它不能支持燃烧。思考：做这个实验时如果①装置气密性不好；②红磷不足，没有把氧气耗尽；③没有等到冷却就打开止水夹，那又会出现怎样的结果呢？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3]测定空气中氧气的含量的药品选择及量化测定提出假设：药品可以用其他物质（如木炭、硫等）代替。教师提供：广口瓶、量筒、水、红磷、木炭等仪器和相应药品。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数的实验装置及活动方案。引导学生讨论应解决的问题：①实验前怎样准确测定图2-3中广口瓶内空气的体积？②实验后怎样准确测定图2-3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、乙组选用木炭进行实验。数据处理：广口瓶中空气的体积进入广口瓶的水的体积氧气的体积分数甲组乙组现象与解释：针对甲组实验成功，而乙组实验完全失败，引导学生进行讨论乙组实验失败的原因。在学生讨论遇到困难时老师提示：木炭燃烧时生成了二氧化碳气体。结论与反思：上述实验中，广口瓶中的固体应选择什么样的可燃物？总结与交流：引导学生对利用上述装置测定空气中氧气的含量时的注意事项进行交流与总结：①装置气密性要良好；②实验应选用反应后不生成气体的物质（如红磷）；③红磷要稍过量，以耗尽广口瓶中的氧气；④应等装置冷却到室温后再打开止水夹等。自主学习：阅读教材P23图2－4空气成分示意图：氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其他气体和杂质0.03%。归纳总结：由学生进行本节内容的总结，这节课你有什么收获？作业布置：课本P28习题1、2。 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。根据已有知识，联系生活经验，收集证据，进行归纳并得出结论。学生自主学习拉瓦锡探究空气成分的实验，了解拉瓦锡得出的“空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气体积的1/5”的结论。学生讨论，学生在老师引导下进行实验，并解释实验原理。学生观察红磷燃烧的现象：红磷燃烧时产生黄色火焰，并有大量白烟，最终燃烧停止。学生观察学生分组讨论后，各组派代表回答。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。学生经讨论后提出对应的方案。学生再进行实验测定。学生将实验过程中获得的数据填入表中。学生讨论，总结出乙组失败的原因。学生作出结论：不能用燃烧后产生气体的可燃物。燃烧后不生成气体的可燃物。学生交流实验心得学生自主阅读课文，增强记忆。回忆实验，归纳结论。 创设情境、引入课题。以探索形式，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。培养学生的团队合作精神及对实验设计的评价能力。培养学生自主学习的能力及科学探究精神。使学生初步了解空气的主要成分。利用化学史进行严肃认真，敢于创新的优良品质的教育。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。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。掀起高潮，进一步激发学生的探究欲。培养学生的实验设计、操作、数据处理等综合能力。培养学生对实验的评价能力。进一步掀起高潮，激发学生的求知欲望。培养学生的自学能力和阅读能力。了解重点知识及学习要求。
[板书设计]
第二单元 我们周围的空气
课题1、空气
一、空气的组成
1、空气中氧气含量的测定
2、空气的组成（体积分数）
氮气 氧气 二氧化碳 稀有气体 其他气体和杂质
78% 21% 0.03% 0.94% 0.03%
参考文献：
1、《九年级化学（上）》 人民教育出版社
2、《教学系统设计》何克抗 郑永柏 谢拗如编
3、稀有气体的发现史
证明空气的存在
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