“探究空气中氧气的体积分数”教学设计和反思

“探究空气中氧气的体积分数”教学设计和反思现行各种版本的《义务教育课程标准实验教科 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf ：化学》中均安排了内容相似的“空气”课题，本课时内容就选自“空气”的第一部分——“测量空气中氧气的体积分数”。1设计思路《全日制义务教育化学课程标准（实验稿）》明确要求学生“实验探究空气中氧气的体积分数”，因此在进行“空气”的教学时，将第一部分“测量空气中氧气的体积分数”实验提取出来，单独设计成一个科学探究活动。教学中，通过展示高科技的电子测氧仪，引入“如何利用简便方法测量空气中氧气的含量”；通过分析拉瓦锡实验的装置和操作，帮助学生循序渐进地搞清“测量空气中氧气的体积分数”实验的基本原理；针对课本实验的不足之处，引导学生改进实验装置。考虑到学生已有的知识和 经验 班主任工作经验交流宣传工作经验交流材料优秀班主任经验交流小学课改经验典型材料房地产总经理管理经验 ，将学习重点放在探讨实验原理、演练实验操作、改进实验装置等方面。在探究过程中，强调以学生为中心，教师只是引导课题选择、揭示研究方法、支持交流评判、指导归纳总结等；注重营造宽松的课堂氛围，鼓励学生不唯上、不唯书，理性质疑，从而激发他们的创新精神和实践能力；注意不断创设问题情境、提供动手机会，使学生手脑并用，成为知识的探索者和发现者；重视引领学生利用已有的知识和经验，通过理论探讨、比较分析、讨论推断等方式，促进形象思维逐步向抽象思维的转变。2教学目标根据“课程标准”和“教科书”的要求，结合所带班级学生的知识现状和已有教学经历，确定本课时的“教学目标”如下：知道“测量空气中氧气的体积分数”实验的原理；能以小组合作形式完成“测量空气中氧气的体积分数”的实验，并记住空气的组成；能在教师指导下，提出课本实验装置的不足，并提出自己的改进意见；逐步形成严谨求实、团结协作、不断创新、注重实践的科学态度。3教学过程本课题的教学 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 主要是以下8个环节。3.1创设情境，引入探究课题在工农业生产和日常生活中，人们常常要准确知道空气中氧气的体积分数，于是科学家利用高科技手段研制出了“便携式电子测氧仪”（适时投影图片或视频，见图1）。它具有测量速度快、精确度高、显示直观等优点，但其价格高，不是一般单位和个人所具备的。图1便携式电子测氧仪在没有专业仪器时，如何利用简便方法去测量氧气的体积分数呢？这样就引入了新课。3.2回顾历史，借鉴拉瓦锡的实验思路播放多媒体动画，显示拉瓦锡研究空气成分实验的过程，然后引导学生思考如下问题：（1）拉瓦锡的实验中，曲颈甑和玻璃钟罩组成的反应体系为什么要密闭？（2）曲颈甑中的汞作用是什么？（3）汞变成红色粉末后，密闭容器内的气压如何变化？（4）玻璃槽中的汞作用是什么？最后师生得出拉瓦锡实验的基本原理是：汞在密闭容器里受热时把氧气反应掉，容器内出现负压，这样玻璃槽中的汞就会在玻璃钟罩里上升一些，以弥补原来氧气所占的体积，据此就可以推出空气中氧气的体积分数。当然，拉瓦锡实验需要的时间长（12天），所用的药品剧毒，所用的仪器陈旧、装置复杂，所以不能照搬到我们的实验室里。3.3比较分析，揭示实验的基本原理要想快速反应掉密闭容器里的氧气，哪种方法合适呢？因为学生已经知道了氧气可以助燃，这里稍加点拨，他们就能知道用“燃烧法”最快。常见的易燃物有红(白)磷、木炭、硫黄、镁带、酒精、蜡烛等，那我们的实验应该选择哪一种呢？这时，投影给出易燃物与氧气反应的文字表达式（括号内为生成物的状态）：磷+氧气点燃五氧化二磷（固体）碳+氧气点燃二氧化碳（气体）硫+氧气点燃二氧化硫（气体）镁+氧气点燃氧化镁（固体）镁+氮气点燃氮化镁（固体）石蜡+氧气点燃二氧化碳（气体）+水（液体）结合上述6个反应式，引导学生逐一分析：红磷与氧气在加热条件下生成五氧化二磷固体，由于五氧化二磷固体所占的体积几乎为零，这样集气瓶内减少的气体体积就等于氧气的体积。易燃物碳、硫、酒精、蜡烛等在燃烧耗氧时，它们都会生成气体，这样集气瓶内的气体体积就基本不变，产生不了负压，因而难以显示氧气的体积。镁既能与氧气反应，也能与氮气反应，这样集气瓶内减少的气体就不仅仅是氧气，还有氮气。综上，学生就明确了选择耗氧物的依据是：只与氧气很快发生反应，而且不生成气体。因此，本实验的化学原理是：红磷（或白磷）燃烧消耗氧气。那么，如何测量密闭容器里剩余气体的体积呢？教师通过呈现3种不同状态的物质，引导学生分析：哪种状态的物质既容易填充到容器里弥补被消耗掉的氧气体积，又容易测量出它本身所占的体积呢？结合生活经验和直观展示，学生就知道了“应该使用液体水”；接下来，教师又利用注射器、量筒、集气瓶、导气管和液体水等，设计了图2装置并演示（用注射器抽气使集气瓶里减少xmL气体，同时就有xmL水从量筒倒流入集气瓶），这个铺垫又得出了本实验的物理原理：同温同压下密闭容器里的气体若减少xmL，那么与其相连通的储水装置里就有xmL水被吸入密闭容器。.图23.4交流讨论，设计实验装置和步骤搞清实验原理后，组织学生讨论以下3个问题：（1）作为研究气体的定量实验装置，如何防止容器内外的气体发生交换呢？（2）选用什么样的仪器作反应容器，才能观察到清晰的实验现象、方便的读取实验数据呢？（3）储水装置与反应容器怎么连接呢？在教师的参与、指导下，学生很快明白了：反应容器要密闭、仪器要透明且有刻度、用导气管（带有弹簧夹）连接反应容器和储水装置。解决了这些疑问，就不难设计出整套实验装置（见图3）。6-3.图3有了实验装置，操作流程也就呼之欲出：取1个底部有少量水的集气瓶，将水面以上的容积5等分（或量出集气瓶内空气体积）；再检查装置气密性；将红磷引燃后立即伸入到集气瓶内，并塞紧橡皮塞；红磷燃烧结束，并等到集气瓶冷却到室温后松开弹簧夹，此时观察水面升高的位置（或量出进入集气瓶中水的体积）。3.5动手实验，探求氧气的体积分数首先教师利用图3装置演示（示范实验操作），然后学生每2人一组进行实验。在这个环节，教师没有袖手旁观，而是巡视、参与、指导。同时，投影实验思考题：（1）红磷在集气瓶里燃烧，消耗了什么气体？（2）红磷为什么要过量？（3）松开止水夹后，为什么集气瓶中能吸入约占空气体积1/5的水？（4）集气瓶中剩余气体主要是什么？它具有哪些性质？实验结束，学生汇报结论。虽然，有的学生测出的氧气体积分数不是十分准确（探寻误差的原因安排在下一步的习题演练中），但是学生的成功之乐、激动之情溢于言表，这也充分说明“探究的过程往往比获得精确的结论更为重要”。为了反映电子测量仪器的高科技水平，体现科学研究中实验数据的准确性，教师在此告诉学生，科学家利用现代化的测量仪器已准确测出了空气中各成分的体积分数，即：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%。3.6理性质疑，改进课本实验装置在学生动手实验的过程中，他们感觉到了图3实验装置有不少缺点。如何改进实验的不足呢？教师引导学生利用“缺点列举法”对实验进行改进。首先一一列举现有装置的缺点：（1）红磷被点燃后再伸入集气瓶内，致使部分空气因热膨胀而逸出集气瓶；（2）磷在空气中燃烧会污染环境；（3）导气管内存有空气也影响实验的准确性；（4）实验的误差较大等。然后，探讨克服缺点的方法。经过师生交流、讨论，修正、完善，提出了以下几套实验改进 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 （装置见图4、5、6），基本上克服了课本上实验装置的不足。图4装置中，以太阳能（或红外灯泡）作热源，用凸透镜聚光，使焦点刚好落在白磷上，从而引燃白磷；燃烧结束，冷却到室温，松开弹簧夹，进入集气瓶中的水在刻度1处。6-4.图4利用太阳能测定空气中氧气的体积分数的实验装置图5装置中，水浴加热密闭试管里的白磷（小气球可以缓冲试管里压强的骤然升降），等到燃烧结束，试管冷却后，再把试管倒立在水中，并拿下小气球，这时进入试管中的水在刻度1处。6-5.图5水浴加热法测定空气中氧气的体积分数的实验装置图6装置中，微热注射器（95料玻璃的，耐热）内的白磷，白磷即燃烧，注射器活塞（最先在20mL刻度处）猛的外移；稍后活塞又慢慢回移到16mL刻度处。图6利用注射器测定空气中氧气的体积分数的实验装置当然，改进方案不可能完美无缺，没有最好、只有更好，因为创新永无止境。关键是在实验改进的过程中，学生经历了思考、探究、创新的过程，训练了求异思维，学会了创新技法，促进了有意义学习。3.7演 练习题 用券下载整式乘法计算练习题幼小衔接专项练习题下载拼音练习题下载凑十法练习题下载幼升小练习题下载免费 ，培养学以致用的能力习题演练是巩固知识的桥梁，是开发智力的阶梯，是阶段建构的跳板，是教学反馈的平台。适当演练具有研究性、开放性和实践性的问题，可以增强学生的探究欲望，训练学生的发散思维，培养学生解决实际问题的能力。选取的练习题如下：4位同学按照课本上的实验装置做“测定空气中氧气的体积分数”的实验，但测出的氧气体积分数明显小于1/5。请你参与他们的探究，并回答有关问题：【提出问题】造成这个结果的原因是什么？如何改进课本实验装置？【猜想与假设】3位同学对原因做了如下猜想：小吴：可能是装置密封不够好的原因；小艾：如果将红磷换成酒精，就可以消除这个现象；小华：可能是残余气体中还有氧气的缘故。你还能做出怎样的猜想？请你写出来：。【分析与交流】大家一致认为小艾的猜想不合理，原因是：。【实验与结论】（1）小吴决定使用原装置重做实验，但他首先要检查。（2）为验证小华的猜想，现将残余气体与铜粉共热，结果铜粉增重。所以残余气体中氧气（选填“有”或“没有”）。【反思与评价】小薛同学对课本实验装置的不足进行了改进（见图7）。与课本装置相比较，请你说出新装置的1条优点：。6-7.图7在上述解题过程中，教师要相信学生、敢于放手；能够适时点拨、全程参与。注意站在学生的思维角度提炼思路、总结方法，从而潜移默化、举一反三、触类旁通。3.8板书结课，引导学生归纳学习重点一节课不仅要有良好的开端，还要有耐人寻味的结尾。在新课结束时，教师通过适时板书（见图8），引导学生总结实验原理、归纳知识要点。这个独具匠心、提纲挈领的板书，方便学生学习，启迪学生智慧，体现化学之美。6-8.图8实验结束后的板书设计4教学反思在本课时的教学中，教师扮演了组织者、促进者、合作者和良师益友的角色，也体现了平等中的首席。这样，有利于学生主动建构、勤于动手、乐于探究。整个探究活动，以提出问题和解决问题为主线，以设计实验和动手操作为中心，以培养创新精神和综合能力为目标；而且各环节清晰有序、自然流畅，很好地突出了探究的自主性、合作性和实践性。通过本课题的学习，学生知道了实验原理和空气组成，发展了创新精神和实践能力，培养了独立思考、合作交流的科学态度。因此，三维教学目标基本达成。由于班级人数较多（近60人），教师在一定程度上没能很好地关注学生的个体差异，没能充分满足不同层次学生的需求（要改变这种局面，还需教师随机应变、因势利导，不断增强驾驭生成性课堂的能力）。注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文