人教版初中化学九年级上册 课题2 化学是一门以实验为基础的科学第2课时教学设计

课题2 化学是一门以实验为基础的科学
一、教学目标
1.知识与技能：
（1）学会用控制变量的方法设计对照实验。
（2）学习集气瓶的使用，会用排水取气法收集气体。
2.过程与方法：
（1）了解科学探究的一般步骤：提出问题、科学猜想、设计实验、进行实验、收集证据、得出结论。能进行初步的探究活动。
（2）培养学生观察和表述能力，以及实验分析能力。
（3）在小组合作中，增强合作与交流的能力。
3.情感态度与价值观
认识实验是化学学习的一种重要方法，并体验到探究活动与小组合作的乐趣，激发进一步学好化学的热情。
二、教学重点
了解科学探究的一般步骤；应用控制变量的方法设计对照实验；学会用排水取气法收集气体。
三、教学难点
实验设计
四、教学过程
<活动一>
师：上课前我请同学们跟我一起来，当我说预备开始的时候屏住呼吸，看你能坚持多久。好，预备开始（开始屏住呼吸）
师：恩，有些同学和老师一样已经坚持不住了，我们感受到屏住呼吸非常的难受，只要我们生命不息，呼吸就不止，那么这一呼一吸之间气体有什么不同吗？带着这个问题让我们跟着吸入的空气和呼出的气体进入今天的探究之旅吧。（同时板书：1.2对人体吸入的空气和呼出的气体的探究）
生：（学生齐声回答不同，根据学生回答作出反问）
师：那些不同？（边问边板书：板书比较吸入前和呼出后气体的变化情况表格：）
生：有氧气、氮气、二氧化碳、、、
师：噢！有这些气体，那他们呼出后有什么变化呢？
生：学生猜测并回答（教师注意板书）
（师：其实我们吸入的气体和呼出气体成分没变，都有氧气、二氧化碳、氮气、稀有气体等，由于氮气、稀有气体在呼吸过程中没有变化，所以这节课我们主要探究氧气、二氧化碳、水蒸气含量的变化，如何验证你们的猜想？）
<活动二>
师：我们说实践是检验真理的唯一标准，实际是不是你们猜测的结果呢，接下来我们需要做什么？
生：设计实验
师：对，相当棒！实验设计时要从探究物质的性质出发选择实验要用的试剂和方法，今天我们探究的物质是氧气、二氧化碳、水蒸气，咱们现在请回看课本14页，了解他们都有那些性质？同时我请三个小助手来帮我展示（我这儿分别有纯氧气、纯的二氧化碳、空气三瓶气体）
和同学们一起边说边板书
学生说：（1）二氧化碳能使澄清石灰水变成白色浑浊液，在下述试验中，白色浑浊物越多，说明气体中二氧化碳越多。
（2）氧气可使带火星的木条复燃，木条燃烧旺，说明氧气越充足。
（3）二氧化碳能使燃着的木条熄灭
（4）空气主要是氮气、氧气组成的，还含有二氧化碳、水蒸气等。教师演示，学生当助手：
1.向一瓶氧气中伸入燃着的木条。
2.向一瓶空气中伸入燃着的木条。
3.向一瓶二氧化碳中伸入燃着的木条。
4.向一瓶二氧化碳中倾倒少量的澄清石灰水，振荡观察。分析思考得出如下结论。
（副板书：1.二氧化碳能使石灰水变浑浊，越多越浑浊
2.氧气能使带火星的木条复燃，越多越旺
3.二氧化碳使燃着的木条熄灭
4.空气中….）
<活动三>
师：好，有了这些依据让我们一起也来当回设计家
由于今天是我们初中化学中第一次接触到实验设计，所以老师和大家一起来完成。我们先设计证明吸入的空气和呼出的气体中二氧化碳含量多少的实验。
我们设计的依据是：澄清石灰水，二氧化碳越多，它变得越浑浊
请同学们根据老师提供的方法以小组为单位，设计呼出和吸入气体中二氧化碳含量不同的实验，并将方案完成在你的学案上，时间2分钟。在设计过程中如遇到困难请举手，老师随时在你身边。
生：用两个集气瓶，分别收集一瓶空气和一瓶人呼出的气体，向里面倒入相同滴数的澄清石灰水，振荡，比较石灰水的浑浊程度。
师：（老师同时出示一大一小两个集气瓶并提问）请问同学们你们刚刚提到用两个集气瓶分别收集空气和呼出的气体我用这两可以吗？
生：不可以，因为要控制变量
师：同学们说得非常正确，看来同学们思维很缜密啊，在这个实验中我们要控制哪些变量？
生：集气瓶的大小要相同、石灰水的量相同
师：（评价）这两个变量的控制在该试验中起到画龙点睛的作用，使我们的实验更具有可比性和可操作性，请同学修改方案，并按照刚才的思路，自己设计出证明氧气、水蒸气含量不同的实验。
学生设计并全班交流（2分钟）
学生回答方案：收集两瓶气体样品，用燃着的木条分别插入空气样品和呼出气体样品中，观察木条燃烧时间的长短。
师：氧气含量多少的验证，为什么用燃着的木条而不用带火星的木条呢？
学生思考30秒并回答
师总结：在空气中所含氧气达不到带火星木条复燃的浓度，而呼出的气体我们猜测氧气含量更少，所以用带火星的木条实验不会成功，即用燃着的木条来比较氧气含量的多少。
请学生回答水蒸气多少方案：对着干燥的玻璃片哈气，并与放在空气中的玻璃片对比，来比较水蒸气含量的多少。
师：方案设计好之后，接下来该做什么了呢？
生：进行实验
<活动四>
师：对就是你们大显身手的时候了，但是老师还有问题，方案设计你们都提到要收集一瓶空气和一瓶呼出的气体，如何收集呢？
生：空气直接收集，呼出的气体要用排水集气法。
师：好，我们今天第一次遇到排水集气法，我要邀请个助手来和我一起完成呼出气体的收集，看谁更积极（请一个同学上讲台边演示边说过程） 正所谓排水，事先我们要将集气瓶装满水，
（小助手协助操作）指导学生助手操作：用盖盖玻片先盖住瓶口的一小部分，然后推动玻璃片将瓶口全部盖住，注意不能留有气泡（紧接着问为什么？）把盛满水的瓶子连同玻璃片一起倒立在水槽中，然后将饮料管插入集气瓶内，并向集气瓶内缓缓吹气（注意换气的时候不能倒吸集气瓶的水，不干净），好了（请小助手停止吹气）。
师：（提问小助手）当什么时候我说好了可以不吹气了？
小助手：直到集气瓶内的气泡向外冒出的时候停止吹气。
请小助手在水下用玻璃片将集气瓶的瓶口改好，然后取出集气瓶放在实验桌上。
这就是排水集气法。师：（问学生）大家说我的小助手操作的好不好
生：齐声回答好
师：请鼓掌！
<活动五>
师：接下来就请同学们以小组为单位按照刚才设计的实验进项实验吧，实验后认真填好你们的学案，最后做出你们的总结。
（提醒学生注意实验中的注意事项哦）
（教师巡视，观察学生的操作规范性并了解每组同学的现象的描述和结论的正确性。并及时做出点评）
根据实验要和学生们一起说出今天探究活动的实验现象和结论，总结出科学探究的一般过程 [小结]今天同学们经历了科学家所经历的科学探究的全过程，每位同学都做了一次科学家，今天，我们用已有知识解决了我们吸入和呼出的气体中氧气、二氧化碳和水蒸气的含量不同，明天，我们的知识丰富以后，我们也可以探究更深复杂的科学难题，或许你还会因此得到诺贝尔奖。同学们有信心吗？很棒，老师对你们充满信息相信你们一定行！