第三单元第一节空气的成分

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第三单元 第三节 性质活泼的氧气
一、简介
本节课的主题：借助生活中丰富的典型实例和多个形式新颖的化学实验，让学生经历自我探究、自我发现的活动过程，从中了解氧气的物理性质并归纳出氧气的化学性质，从而培养学生善于合作和勤于思考的科学作风，以及严谨求实的科学态度。
关键信息：
1、以教材作为出发点，依据《化学课程标准》，创造性地开发、使用教材。如：跨越学科界限，以自编谜语做为课堂引入，把同学们带入活泼有趣的教学情景里，既增强学生的人文意识，又使学生体会到化学中的“美”与“乐”；在课堂的小结中，出示一幅硕果累累的水果丰收画面，引导学生谈自己的收获与感悟，进一步强调化学与生活、科技、社会三方面的联系，突显化学教学的育人价值。
2、以小组讨论和合作探究为培养学生学习氧气性质的主要途径。如：①学以致用，对教材内容加以适度引伸，引导学生猜想氧气密度与空气密度之间的关系，发动学生结合生活经验讨论，并自行设计实验验证个人的观点；②创设“激情闯关”、“再试身手”、“动手实践我能行”等丰富多彩的合作空间，启发学生积极参与，为学生营造一个宽松的、生动活泼、主动求知的教学环境，力争做称职的开发者、组织者，尽力满足学生探究的需要，获得新体验的需要。
二、学习者分析
1、学生的年龄特点和认知特点：
初中三年级的学生，有了一定的知识积累，已具备了对氧气性质的中等水平的想象能力和探究能力，已有可能初步了解矛盾对立统一的辩证思维规律，正处于科学探究方法引导的最佳发展期。我灵活处理了教材直接给出的氧气的物理性质，在这样的处理中，学生的许多个人知识和直接经验都能用得上，不同的学生会从中获得不同的心得。因此以这种教材内容处理作为合作意识的载体，可使全体学生都有成功的体验。
研究表明，这个阶段的学生还需要培养科学探究能力，他们的思维仍属于经验性的逻辑思维，很大程度上仍需依赖从实验中获得第一手材料，故本节课老师在各个环节尽力通过学生的动手操作和体验发展他们的思维空间，极力推行以实验来带动学习，培养学生勇于创新的科学精神。
2、在学习本课之前应具备的基本知识和技能：
能对氧气的物理性质和用途有初步的了解；具备基本的实验操作技能如：物质的取用、常见气体的检验、酒精灯的使用等等；会观察并归纳实验现象。
3、学习者对即将学习的内容已经具备的水平：
本节课是在学生对氧气在生活中的用途有了一定的认识，并具备了基本实验操作技能的基础上，进一步对学生进行科学探究方法形成的培养。
三、 教学/学习目标及其对应的课程标准：
1、通过实验探究氧气的化学性质，了解探究的一般过程。
2、以学生的经验为基础，（通过比较、讨论、归纳、设计实验方案、实验验证等教学活动）帮助学生感知氧气的性质和其用途之间的关系，促进观察、分析、归纳、概括、交流等能力的发展。
3、通过认识物质在空气中与氧气中燃烧现象的不同，培养辨证观点和严谨求实的科学态度。
四、 教育理念和教学方式：
1、在本节课的备课和教学过程中，为学生的动手实践，自主探索与合作交流提供机会，搭建平台；尊重和自己意见不一致的学生，赞赏每一位学生对教科书的质疑和对自己的超越，尊重学生的个人感受和独特见解；力争为每一个学生提供展示才华的空间。
学生是学习的主人，在教师指导下主动地、积极地学习，用自己的身体去亲自经历，用自己的心灵去亲自感悟。
教学是师生交往、积极互动、共同发展的过程，教师和学生的关系是平等中的首席，教师是学生学习的组织者、促进者、合作者。
2、采用“实验导思”的模式展开教学。充分利用实验，尽可能增加教学过程的趣味性、实践性，利用多媒体课件丰富学生的学习资源，强调学生的动手操作和主动参与，通过内涵丰富的小组讨论、小组实验探究活动，以合作学习促自主探究。
3、教学评价方式：
（1）通过课堂观察，关注学生在讨论、实验设计、合作探究等活动中的主动参与程度与合作交流意识，及时给与鼓励、强化、指导和矫正。
（2）通过课后的实践作业，引导学生多元化发展。
（3）生生互动及个人自评相结合：①在“实验探究”环节后设置小组汇报，由一人代表本组将实验过程和结论进行汇报，然后其他人进行评价和质疑。这可以较好地促进学生的相互学习，同时学会赞赏别人。老师可由此更具体地体察学情调整教学。②在“我的感悟与收获”板块，学生个人或小组代表说出自己本节课在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观方面的收获。
五、 教学媒体和教学技术选用：
本次教学需用多种实验仪器和药品以及多媒体课件的辅助，通过多媒体课件可丰富教学内容，提高课堂效率，实验仪器和药品，更为学生开展科学探究提供了必备的条件。
六、 教学和活动过程：
（一）教学准备阶段：
1、准备与课题相关的谜语，因没有现成的资料，所以请语文老师帮助斟酌，反复修改多次，涉及到了多学科知识的整和，需要教师具备丰富的知识。
2、在验证氧气溶于水的实验设计中，课前曾设想用小鱼在蒸馏水中难以生存来证明，设计很好，但经过多次实验，效果均不令人满意，虽然忍痛割爱但培养了教师治学严谨的工作作风。
（二）整个教学过程叙述：
本节课主要为化学教学活动，教材“氧气”之内容共含两课时。本节是其中第二课时，需45分钟完成。
需要对学生分组，4人环绕成一组，每组包括能力不同的学生，设组长1名，组长主要负责管理仪器和药品，同时带动本组成员进行合作活动。
为顺利实施本节课，教师除应具备相应的专业技能、教育理念外，还应具备一定的多学科整合能力，会操作多媒体。

具体教学过程设计如下：
一、课题导入：
多媒体出示：谜语：无影无形摸不着，火焰见它跳得高。呼吸作用它参加，动物生长离不了。（打一物质）
【说明：谜语在化学课上使用，给人一种耳目一新的感觉，能激发出学生极高的参与热情，创造出良好的教学情景。】
二、讲授新课
1、氧气的物理性质
（出示一瓶氧气）请同学们仔细观察桌面上小集气瓶里的氧气，提出下列问题：
⑴你通过观察能得出那些结论？
⑵什么是物理性质？物理性质包括几个方面？
【屏幕显示】表格
学生：（观察，填写下表）
颜色 气味 状态 标态下密度 与空气密度（1.293g/L）比较 熔点 沸点 是否易溶于水


【教师引导】大家观察得出了氧气的色、味、态，它的密度按我们现有的条件无法测定，同学们能否猜想一下氧气的密度比空气是略大、略小还是相等？说明理由。能不能设计一个实验验证一下？
【学生】讨论，回答，其他人评价、质疑、归纳。
教师：谁能将自己的实验过程说明一下？
学生1：选取的仪器：两瓶氧气、带火星的线香（用线香代替）步骤：将一根带火星的线香分别伸入正放和倒放的盛满氧气的集气瓶中，过几秒钟后再重复做一遍，观察现象。
通过实验我们观察到：一开始线香都复燃，但过一会伸入正放集气瓶里的线香复燃而伸入倒放集气瓶里的线香没有现象。
我们的结论是氧气的密度比空气略大。因为如果密度略小则伸入倒放的集气瓶里的线香应燃烧更旺；相等的话燃烧不变，而现在燃烧程度弱很多，说明氧气有一部分漏到瓶外，所以氧气的密度比空气略大。
教师：这位同学分析的很好，科学家经过实验测定，得出了氧气的密度：（屏幕依次显示）
科学家还测出了氧气的熔点和沸点，（屏显）实验证明氧气在-183℃时变为淡蓝色液体，在-218℃时变为淡蓝色雪花状固体。
教师：刚才我们通过实验验证了氧气的密度，下面我们讨论一下氧气是否易溶于水？
学生：用生活常识来讨论。（靠海边海水没有吸收完所有的氧气；鱼在水中能生存；养热带鱼还需加氧，说明水中氧气不多……）
教师：常温下1L氧气只能溶解30mL氧气，氧气是不易溶于水。（屏幕显示）
颜色 气味 状态 标态下密度 与空气密度（1.293g/L）比较 熔点 沸点 是否易溶于水
无色 无味 气体 1.429g/L 略大 -218℃ -183℃ 不易
【说明：氧气的物理性质在教材中处理的很简单，在此增加了讨论、猜想、实验验证等手段，鼓励学生充分发挥自己想象的才能，对学生学会进行初步的科学研究很有益处。】
2、氧气的化学性质
【提出开放性问题】
⑴在前面的课堂上我们做过磷的燃烧实验，在这些实验中除了红磷外，还必须有氧气参加反应。根据咱们同学的经验，你知道还有那些物质可以燃烧？
学生：木头、煤、汽油、硫磺、纸、木炭……
⑵这些物质在空气中燃烧的现象，咱们同学大多都见过，谁看到过他们在氧气中燃烧的现象？
⑶今天提供给大家的药品有硫、木炭、铁丝、蜡烛，让我们分别观察这些物质与氧气反应的现象。
教师：因为硫燃烧后的产物有毒，所以我来实物投影演示这个实验。同学们认真观察不同的现象，谁发现现象，谁就直接站起来说，比比看谁眼急嘴快！
教师：演示硫的燃烧实验
学生：抢答描述现象（实验步骤、火焰的颜色、放热、产物的气味……）
【说明：本实验这样处理，既保障了学生的安全，又能使全体听课人员清楚地看到实验现象，一举两得】
教师：（屏幕显示）
点燃
硫 + 氧气 二氧化硫
教师：刚才大家闻到的有刺激性气味的气体是二氧化硫，说明生成了一种新物质。刚才老师在做硫燃烧的实验后，产物二氧化硫的气味非常呛人，有没有同学感觉到曾经在哪闻到过？
学生：过年放爆仗后的气味。
（屏幕显示烟花图片）焰火如此美丽，为什么青岛市限制居民燃放烟花爆竹？
学生：空气污染、火灾角度回答
【说明：学习化学的目的，是更好的为人类服务，应提倡绿色化学。】
教师：现在老师已经给大家准备了木炭、铁丝两种物质，请同学们先做木炭与氧气反应的实验，动手前请根据提供的药品设想一下该反应的生成物是什么，如何来验证？学生很容易得出用澄清的石灰水检验生成的二氧化碳。
学生：分组实验。到前台讲解实验步骤及现象，其他人进行评价或质疑。

【屏幕显示】 点燃
碳 + 氧气 二氧化碳
C O2 CO2
教师：刚才所做的实验中用到的物质如硫和木炭，本来在空气中就能燃烧，我们看到它们在氧气中燃烧更旺。下面同学们做一下铁丝与氧气反应的实验。
学生1：交流：按照课本演示的方法做实验，铁丝在氧气中的燃烧，现象不明显。
学生2：我们组的实验现象很明显，上讲台在投影上展示铁丝的缠绕方法。
学生2：将铁丝展开，裹住火柴绕成螺旋状，使铁丝被加热的部分能充分与氧气接触。
学生3：补充：点燃火柴时应在火柴快燃尽时，把铁丝伸入充满氧气的集气瓶中，不能让火柴梗消耗过多的氧气而影响实验效果。
学生：按照改进后的实验操作，并描述实验现象---剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成一种黑色固体
【说明：在此对实验的改进，可引导学生对课本不盲从、不迷信，勇于探索，敢于实践，为其今后从事科学研究奠定了基础】
【屏幕显示】
点燃
铁 + 氧气 四氧化三铁
Fe O2 Fe3O4
教师：通过以上三个化学实验，大家可以发现那些规律？
学生1：都有氧气参加 ；有两种物质反应全生成一种物质；有新物质学生成；
学生2：物质在空气中和在氧气中的反应现象不同，在氧气中燃烧比在空气中燃烧更剧烈，线香在空气中带火星，在氧气中能复燃；硫在空气中发出淡蓝色火焰，在氧气中发出蓝紫色火焰；铁丝在空气中不燃烧，而在氧气中剧烈燃烧。我认为氧气浓度越大，反应越剧烈。
教师：大家归纳的很好，刚才有同学提到这三个反应都有氧气参加，我们把物质跟氧气发生的化学反应叫做氧化反应。下面我们再做一个蜡烛在氧气中燃烧的实验。
学生：对比蜡烛在空气中和在氧气中燃烧现象的不同，并验证生成物，归纳得出结论。
教师：大家讨论一下，通过刚才所做的四个实验，我们可以归纳出氧气有哪些化学性质？
学生1：氧气能使带火星的木条复燃，说明氧气能助燃。
学生2：氧气的化学性质比较活泼，能与磷、铁、木炭、蜡烛等物质反应。
屏幕显示：我的收获与感悟（组织学生小结）
【说明：学生对照画面，引发感想，从课上实验的成败、知识的整理、合作的情况等方面谈个人的感受，特别突出过程与情感方面的收获】
三、随堂检测
教师：我们学知识的目的是应用它来解决实际问题，下面做检测题。
【激情闯关1】
1、下列关于氧气的叙述，不正确的是（ ）
A、氧气不易溶于水
B、液态氧是无色的
C、氧气的密度比空气略大
D、通常状况下，氧气是无色无味气体
【激情闯关2】
2、下列关于氧气的叙述，正确的是（ ）
A、氧气可以做燃料 B、氧气可以使木条复燃
C、铁丝可以在氧气中燃烧 D、氧气极易溶于水
【再试身手】欲除去密闭容器里空气中的氧气，且不产学生其他气体，应选用的物质是 （ ）
A、红磷 B、蜡烛 C、铁丝 D、木炭
【请求援助】



我有两瓶失去标签的气体，只知道一瓶是氧气，一瓶是二氧化碳，谁能帮助我把它区分开？
学生：讨论回答（用燃着的木条或澄清的石灰水）
教师：现在我又遇到一个难题，我将三瓶气体弄混了，只知道是空气、氧气和二氧化碳，谁能再帮助我把他们区分开？
学生：用燃烧的木条
教师：为什么不能用澄清的石灰水呢？你们是利用氧气的什么性质呢？
学生：能支持燃烧，是化学性质
教师：我的难题利用氧气的物理性质能否解决？
学生：不能，都是无色、无味、气体，无法区分，而密度等其他方面测量起来又非常麻烦，不如利用化学性质简单。
教师：很好！同学们在今后的实验中可以仔细的体会这两种性质的不同。
【布置作业】
就今天所做的四个实验，根据自己的实践体会，写出操作时应注意的事项或提出改进的建议。
结合生活实际搜集有关氧气用途的资料，写出一份小论文。
通过本节课的学习，你有哪些收获，还有哪些疑问？将它们整理后写在自己的“成长袋”中。
【说明：在检测题中通过激情闯关、再试身手、请求援助等几个画龙点睛的词语，激发学生的参与热情，题目与日常生活有着密切的联系，使学生深切体会到学有所获，并能帮助他人解决问题，能体会到学习的乐趣。】
七、课后反思：
本节课在实验处理上采取了三种方式：
⑴对生成物有毒的补充实验，由老师来完成，并通过实物投影展示出来，使学生既得到了安全保证，又能直观清楚地看到实验现象。
⑵对以前做过的实验如木炭在氧气中的燃烧，由一名学生上讲台演示，其他人进行评价。
⑶难度较高的实验如铁丝在氧气中的燃烧，按照确定方案 小组合作 交流 讨论 再实验的过程来进行。
在氧气不易溶于水的知识点的处理上，开始准备用小金鱼在蒸馏水中难以生存来证明，但由于实验效果不明显只好放弃。后改成让学生结合生活常识开展辩论会的形式，课堂气氛热烈，使教学手段更形式多样。
学生反馈：
本节课我们收获很多，不仅学到了关于氧气的化学知识，而且培养了我们的动手能力，我对自己将来当科学家充满了信心。铁丝在氧气中燃烧的实验，我组失败了，但后来听了别人的介绍，我们重新做也成功了，非常高兴。同时我们感觉到在做任何事前都应该先认真考虑，即便一开始不顺利，也不能轻易灰心，应该向别组同学学习那种契而不舍的精神。
听课教师反馈：
本节课能较好的体现新课改的精神，创造性地运用教材，能从学生认知水平出发，创设多种教学情境，为全体学生提供了广阔的展示才能的空间，学生不仅在知识上有收获，在能力上更有很大的提高。课堂设计巧妙，连接顺畅，过度自然，既考虑了知识的传授，又顾及了情感的教育，激发了学生爱化学、用化学的热情。
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