初中化學(xué)-空氣的成分教學(xué)設(shè)計學(xué)情分析教材分析課后反思

空氣的成分教學(xué)設(shè)計課標(biāo)要求：說出空氣的主要成分，認識空氣對人類生活的重要作用。內(nèi)容和學(xué)情分析：九年級的學(xué)生認識能力已有了較大的發(fā)展，他們的認識由感性到理性深化，因此對空氣的認識，已不滿足于小學(xué)自然課上“知道空氣是一種物質(zhì)，空氣有重量，空氣有體積，空氣是由多種成分組成的混合物，空氣可供給人和動物呼吸、可支持燃料燃燒”等常識，他們將在更高的層次上認識空氣，要思考空氣的成分是怎樣測定出來,有什么作用？引導(dǎo)學(xué)生進一步探究空氣的組成，關(guān)注空氣的質(zhì)量，了解空氣的發(fā)現(xiàn)史，學(xué)習(xí)化學(xué)思想和化學(xué)方法，如：空氣成分的定量測量，控制變量法等。教學(xué)目標(biāo)：1.認識干燥潔凈空氣的成分。2.了解空氣的發(fā)現(xiàn)史，學(xué)習(xí)科學(xué)家嚴謹求實、大膽質(zhì)疑的科學(xué)精神。3.明確測定空氣中氧氣含量的原理，會進行有關(guān)的誤差分析。4.能夠設(shè)計實驗并準(zhǔn)確測得空氣中氧氣的含量，在實驗過程中體會從混合物中除去某一成分含量的方法。重點難點：重點：干燥潔凈空氣的成分。難點：測定空氣中氧氣的含量。教學(xué)準(zhǔn)備準(zhǔn)備：多媒體課件分組實驗（共8組）：測定空氣中氧氣的含量裝置：銅粉、硬質(zhì)玻璃管（相同規(guī)格2支）、橡皮塞（帶導(dǎo)管及不帶導(dǎo)管各2個）、量筒（50毫升）、酒精燈、鐵架臺（帶鐵夾）、氣球、注射器、藥匙、火柴、燒杯、水等。測定空氣中氧氣的含量:實驗原理銅+氧氣氧化銅實驗步驟（1）連接裝置，檢查氣密性（2）測定硬質(zhì)玻璃管的體積（3）加入藥品并加熱（4）來回推動注射器活塞（5）停止加熱，冷卻后讀數(shù)實驗現(xiàn)象銅粉變成黑色，冷卻后注射器內(nèi)氣體的體積約減少總體積的1/5實驗結(jié)論氧氣約占空氣體積的1/5實驗要求(1)有良好的氣密性(2)銅粉要過量且反應(yīng)時間足夠(3)不斷推拉注射器活塞且次數(shù)要多(4)待冷卻至室溫后再讀數(shù)注意事項(1)裝置不漏氣(2)銅粉過量且反應(yīng)時間足夠，加熱前氣球排空(3)用酒精燈小心均勻的加熱藥品部位并不斷推拉注射器的活塞(4)冷卻到室溫，把氣球內(nèi)的氣體全部擠入硬質(zhì)玻璃管，活塞穩(wěn)定后讀數(shù)教學(xué)過程：師生互動設(shè)計意圖環(huán)節(jié)一創(chuàng)設(shè)情境【flash動畫展示】唐代詩人李嶠(645～714)寫過一首詩：解落三秋葉，能開二月花。過江千尺浪，入竹萬竿斜。你知道詩中描述的是哪一種自然現(xiàn)象嗎？生：風(fēng)師：風(fēng)這種自然現(xiàn)象是怎樣形成？生：空氣的流動?！具^渡】今天我們共同來學(xué)習(xí)和探討有關(guān)空氣的知識板書：第四單元我們周圍的空氣第一節(jié)空氣的成分通過風(fēng)的形成，創(chuàng)設(shè)情境，感受空氣的存在,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，引入對新知識的學(xué)習(xí)。環(huán)節(jié)二空氣的成分我們今天要探討空氣的哪些知識呢？請同學(xué)們看我們這節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)。投影：學(xué)習(xí)目標(biāo)（學(xué)生迅速熟悉學(xué)習(xí)目標(biāo)）【過渡】同學(xué)們，在小學(xué)的科學(xué)中我們已經(jīng)初步了解了空氣的成分，你還記得空氣有哪些成分嗎？生：說出自己知道的空氣成分......【過渡】我們要更詳細的認識空氣的組成，請同學(xué)們用2分鐘的時間閱讀課本第74在頁第二自然段干燥潔凈空氣的成分內(nèi)容。并完成學(xué)案目標(biāo)一的內(nèi)容。生：閱讀時間：2分鐘板書：一、認識空氣的組成【過渡】那么你知道在這個大家庭中各成員的體積分數(shù)嗎？體積分數(shù)氮氣約78%氧氣約21%空氣成分氬氣約0.934%二氧化碳約0.034% 其它約0.002%師：空氣的成分是相對穩(wěn)定的，但二氧化碳含量呈逐年遞增的趨勢，易導(dǎo)致溫室效應(yīng)，所以我們要保護環(huán)境。來維持自然界的生態(tài)平衡。師：并嘗試用口訣法來記憶空氣的成分。生：氮七八、氧二一，零點九三四是氬氣；二氧化碳量在增，已到零點零三四；其他氣體莫忘記，體積分數(shù)記心里?！具^渡】這樣的一種空氣成分比較適合人類生存，因為有供給我們呼吸的氧氣。可是空氣的成分亙古就是這樣的嗎？請看大屏幕。【flash動畫展示空氣成分的變遷】通過小學(xué)科學(xué)中我們已經(jīng)初步了解了空氣的成分，來延續(xù)初中的學(xué)習(xí)有了知識鋪墊。培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力明確各成分是按照體積進行計算的，不是按照質(zhì)量。關(guān)注環(huán)境，關(guān)注自然界的生態(tài)平衡。了解空氣成分的變遷，教給學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的方法。環(huán)節(jié)三測定空氣中氧氣的含量【過渡】我們用了幾分鐘的時間認識了原始大氣和現(xiàn)在空氣的成分，但是科學(xué)家卻用了一百多年的時間才弄清了空氣中各成分的含量。同學(xué)們想知道怎樣測定出空氣中氧氣含量的嗎？我們再來學(xué)習(xí)板書：二、測定空氣中氧氣的含量師：我這里有一個集氣瓶里面是空氣，我能把里面的氧氣拿出來然后測其體積分數(shù)嗎？生：不能請同學(xué)們觀看視頻。------拉瓦錫測定空氣中氧氣含量的實驗投影：歷史回顧——空氣成分發(fā)現(xiàn)史問題：1、實驗原理的探究（1）拉瓦錫實驗中用的藥品是___________；這種物質(zhì)和空氣中的__________發(fā)生了反應(yīng)，其反應(yīng)原理是：_______+_______________（2）當(dāng)汞和氧氣充分反應(yīng)后你看到玻璃種罩內(nèi)液面上升了約___________。（3）對裝置的要求_________(填密閉或敞口)總結(jié)：原來拉瓦錫是利用了氧氣被消耗，裝置內(nèi)壓強減小，液面上升這一原理測出了氧氣的含量。（即消耗法）投影：（出示原理）問題：同學(xué)們除了汞你還知道哪些物質(zhì)能與氧氣反應(yīng)？生：舉例說明……（可能的物質(zhì)：鎂條、石蠟、木炭、紅磷、銅）問題：是不是能消耗氧氣的物質(zhì)都可以用來完成這個實驗?zāi)?？投影：分析藥品的可用性?！舅幤愤x擇】A．碳+氧氣→二氧化碳(無色氣體)B．鎂+氧氣→氧化鎂(白色固體)C．銅+氧氣→氧化銅(黑色固體）D．磷+氧氣→五氧化二磷（白色固體）溫馨提示E．鎂+氮氣→氮化鎂(淡黃色固體)由此我們得出要想測定空氣中氧氣的含量對藥品的要求是：投影：所選藥品只與空氣中的氧氣反應(yīng)，且生成物不能是氣體（完成學(xué)案）2、藥品的探究提出問題：要想除去氧氣，合適的物質(zhì)是____；分析得出物質(zhì)需要滿足的條件：1、_，2、?！具^渡】工欲善其事，必先利其器，只有適合的裝置才能更好的完成實驗，下面請看拉瓦錫的實驗裝置是否適合我們課堂上做實驗?zāi)?？如果不適合我們是否能夠找到替換的儀器。師：出示拉瓦錫的裝置圖生：分析拉瓦錫用的加熱工具是火爐比較笨重。師：問歷時多少天生：—20天師：課堂上只有45分鐘。生：汞有毒。師：以上分析可得此套裝置不適合我們課堂，那我們根據(jù)拉瓦錫的裝置來尋找更好的替換儀器，請同學(xué)們思考，找同學(xué)起來回答。生：酒精燈、（兩通）硬質(zhì)管、注射器師：注射器代替玻璃鐘罩其優(yōu)點是有刻度方便讀數(shù)。）投影：拉瓦錫所用的裝置同學(xué)們用了幾分鐘的時間認識了原始大氣和現(xiàn)在空氣的成分，但是科學(xué)家卻用了一百多年的時間才弄清了空氣中各成分的含量來激發(fā)學(xué)生的探究欲望。理清測定空氣中氧氣含量的思路，體會從混合氣體中除去某種氣體的方法。在知道原理的基礎(chǔ)上探究實驗藥品明確反應(yīng)原理：為測定空氣的成分實驗做鋪墊。點燃銅+氧氣氧化銅(黑色固體)點燃磷+氧氣五氧化二磷(白色固體)通過拉瓦錫的實驗裝置來改進新的科學(xué)的裝置，鍛煉學(xué)生的實驗創(chuàng)新能力?！具^渡】如果我們把這些儀器連接起來，就可以組裝一套測定氧氣含量的實驗裝置，請同學(xué)們看大屏幕。（出示裝置圖）測定空氣中氧氣含量的裝置圖【過渡】有了合理的實驗藥品和裝置，下面我們來規(guī)劃一下實驗的步驟可以嗎？你認為應(yīng)該如何去完成這個實驗？請同學(xué)們先組內(nèi)討論一下，然后我們共同確定。生：說出自己的實驗步驟設(shè)計。師：集體修訂，根據(jù)修訂的步驟進行實驗（投影步驟）。并強調(diào)各步驟的操作要點?！具^渡】下面我們就按照集體修訂的實驗步驟進行實驗，（投影）然后投出實驗步驟：生：進行實驗（13分鐘）【實驗探究】各組開始實驗，師：教師巡回指導(dǎo)。投影：實驗結(jié)束前冷卻時議一議：ˉ銅粉起什么作用？ˉ氣球又起什么作用？ˉ你預(yù)測一下，活塞會停留在哪個刻度處？讀數(shù)，填表（交流總結(jié)要求學(xué)生分組展示各自的實驗結(jié)果）。生：報告實驗數(shù)據(jù)。分析誤差原因，是為了下一步減小誤差。（具體到小組）拓展：瑞利和拉姆塞的發(fā)現(xiàn)（情感教育）。從探究空氣組成的歷史，你有那些感受和體會？生交流：從中我們可以學(xué)習(xí)到科學(xué)家嚴謹求實、大膽質(zhì)疑的科學(xué)精神，不放過任何蛛絲馬跡。實驗拓展：通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)你都有哪些收獲，展示出來與大家分享一下吧。通過研討歸納，選出適合本組探究的裝置，親身體驗，主動地全面參與實驗，激發(fā)學(xué)生的探究欲和好奇心.每個實驗環(huán)節(jié)都是同學(xué)通力合作的結(jié)果。讓學(xué)生展示成果，并為下面誤差分析做好鋪墊。通過一個小組的實驗結(jié)果，作為問題情境，引發(fā)學(xué)生討論，比單純的在實驗前強調(diào)注意事項，效果更好。學(xué)習(xí)從混合物中除去某氣體而測定其含量的方法，培養(yǎng)控制誤差的意識。通過實驗證明空氣的存在，借助化學(xué)史讓學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)家嚴謹求實、大膽質(zhì)疑的科學(xué)精神。板書設(shè)計：第四單元我們周圍的空氣第一節(jié)空氣的成分（第一課時）二、測定空氣中氧氣的含量1.實驗原理二、測定空氣中氧氣的含量1.實驗原理2.實驗裝置3.實驗步驟體積分數(shù)氮氣約78%氧氣約21%空氣成分氬氣約0.934%二氧化碳約0.034% 其他氣體約0.002%環(huán)節(jié)四達標(biāo)檢測：1、空氣的成分中，按體積計算約占78％的是（）A.氮氣B．氧氣C．二氧化碳D．稀有氣體2、在通常情況下空氣中各種成分的含量保持相對穩(wěn)定，其中體積分數(shù)約為21%的氣體是（）A.N2B.O2C.CO2D.H2O3、下列物質(zhì)中，不屬于空氣成分的是（）A.二氧化硫B.氮氣C.氦氣D.二氧化碳4、空氣中，氧氣所占的體積分數(shù)大約是（）A．1/5 B．1/4 C．4/5 D．1/25、常溫下，將100mL的空氣通過足量灼熱的銅網(wǎng)，充分反應(yīng)后，恢復(fù)到常溫，余下氣體的體積約為（）A.80mLB.60mLC.40mLD.20mL6、在今年的化學(xué)活動周中，某校興趣小組同學(xué)在（培養(yǎng)中學(xué)生基本科學(xué)素養(yǎng)的化學(xué)實驗教學(xué)研究）課題組老師的指導(dǎo)下，將“測定空氣中氧氣的含量”實驗裝置（如甲圖）改進為新的實驗裝置（如乙圖），改進后的實驗裝置相對于原裝置，以下評價不恰當(dāng)?shù)氖牵ǎ〢．反應(yīng)容器體積小，藥品消耗少B．裝置簡潔，減少了甲圖裝置中導(dǎo)管引起的誤差C．白磷比紅磷易燃，使用更安全D．容器內(nèi)徑相等，易準(zhǔn)確推算出空氣中氧氣的含量參考答案1．A2.B3.A4.A5．A6.C環(huán)節(jié)五歸納總結(jié)測定混合物中某種成分的含量時，一種思路是將該成分從混合物中分離出來進行測定，另一種思路是將該成分轉(zhuǎn)化為能與混合物自發(fā)分離的物質(zhì)而除去，測剩余氣體。測定空氣中氧氣的含量，其主要的思路是想辦法把空氣中的氧氣消耗掉，還不能產(chǎn)生新的氣體，根據(jù)空氣體積的減少量就可以確定空氣中氧氣的含量。空氣中氧氣含量的測定實驗方法各異，但其原理是一致的，即利用可燃物在密閉容器內(nèi)的燃燒，耗盡其中的氧氣，根據(jù)容器內(nèi)壓強的改變，從而測定空氣中氧氣的含量。順利完成此實驗需注意，所選藥品只與氧氣反應(yīng)，且生成物中沒氣體，藥品要足量，容器的氣密性好，溫度恢復(fù)到室溫再讀數(shù)等；否則，會造成較大的誤差。常見的測定裝置有很多，如：學(xué)情分析學(xué)生對自然科學(xué)的學(xué)習(xí)已積累了一定的知識基礎(chǔ)和方法基礎(chǔ)，可以開始嘗試培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和分析能力，但是現(xiàn)時的學(xué)生的自我管理和調(diào)控能力還不夠，學(xué)習(xí)過程中還需要教師的嚴格要求。初中生的思維方式要求逐步由形象思維向抽象思維過渡，因此在教學(xué)過程中應(yīng)注意積極引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用已掌握的基礎(chǔ)知識，通過理論分析和推理判斷來獲得新知識，發(fā)展抽象思維能力。當(dāng)然在此過程仍需要以一些感性認識作為依托，可以借助實驗或多媒體電教手段，加強直觀性和形象性，以便學(xué)生理解和掌握。因此做好每一個演示實驗和調(diào)動好學(xué)生的積極性，不斷提供動腦的問題情景，提供動手的練習(xí)機會，讓每個學(xué)生參與到學(xué)習(xí)中來是上好本課題的關(guān)鍵。效果分析對于空氣，學(xué)生有一定的認識，我通過創(chuàng)設(shè)三個問題情境，讓學(xué)生逐步深入認識空氣。1、對于空氣，你們有哪些認識呢？2、看不見摸不著，那你能用什么方法證明空氣的存在呢？3、同學(xué)們知道空氣由哪些成分組成嗎？通過閱讀教材和已有的生活經(jīng)驗，學(xué)生們會答出部分成分，最終我將大氣成分的演化史呈現(xiàn)給學(xué)生，讓他們深刻認識空氣的成分，同時注重混合物、純凈物概念的深入，幫助學(xué)生進一步形成物質(zhì)分類觀。這樣通過問題提問，可以讓學(xué)生結(jié)合已有生活經(jīng)驗進行思考，深刻感受到化學(xué)來源于生活?！犊諝獾某煞帧方滩姆治隹諝馐菍W(xué)生繼上一單元學(xué)習(xí)了熟悉的水后，接觸到的又一種熟悉的物質(zhì)。學(xué)生們在生活中可以從不同的途徑獲取有關(guān)空氣的知識，小學(xué)科學(xué)中學(xué)生已經(jīng)知道空氣由氧氣和氮氣組成，但學(xué)生更感興趣的是空氣中還含有哪些物質(zhì)？科學(xué)史上，誰先發(fā)現(xiàn)了空氣的組成？怎樣通過化學(xué)實驗探究空氣的組成？教材從讓學(xué)生充分發(fā)表對空氣已有認識的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)他們設(shè)計較為精確的化學(xué)實驗來測定空氣中氧氣的含量,并讓學(xué)生思考化學(xué)上研究空氣的方法，產(chǎn)生探究的學(xué)習(xí)興趣。因此“空氣”的重要意義在于能夠提供一種化學(xué)情境，使學(xué)生開始了解化學(xué)的歷史以及化學(xué)作為一個學(xué)科的意義，了解科學(xué)探索的過程，同時受到一些最基本的化學(xué)思維方式、實驗方法、探究方法的熏陶并逐步學(xué)習(xí)這些比知識更鮮活的經(jīng)驗?？諝獾某煞诌_標(biāo)檢測：1、空氣的成分中，按體積計算約占78％的是（）A.氮氣B．氧氣C．二氧化碳D．稀有氣體2、在通常情況下空氣中各種成分的含量保持相對穩(wěn)定，其中體積分數(shù)約為21%的氣體是（）A.N2B.O2C.CO2D.H2O3、下列物質(zhì)中，不屬于空氣成分的是（）A.二氧化硫B.氮氣C.氦氣D.二氧化碳4、空氣中，氧氣所占的體積分數(shù)大約是（）A．1/5 B．1/4 C．4/5 D．1/25、常溫下，將100mL的空氣通過足量灼熱的銅網(wǎng)，充分反應(yīng)后，恢復(fù)到常溫，余下氣體的體積約為（）A.80mLB.60mLC.40mL