視頻標(biāo)簽：空氣中氧氣,體積分?jǐn)?shù)的測(cè)定

所屬欄目：初中化學(xué)優(yōu)質(zhì)課視頻

視頻課題：初中化學(xué)滬教課標(biāo)版九年級(jí)上冊(cè)2.1空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)的測(cè)定_上海市 - 浦東新區(qū)

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初中化學(xué)滬教課標(biāo)版九年級(jí)上冊(cè)2.1空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)的測(cè)定_上海市 - 浦東新區(qū)說(shuō)課稿

《重溫化學(xué)史 再走科學(xué)路》說(shuō)課稿
各位老師，下午好！我說(shuō)課的題目是《重溫化學(xué)史 再走科學(xué)路——空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)的測(cè)定》。我將從以下三個(gè)模塊完成我的說(shuō)課：課程設(shè)計(jì)背景、教學(xué)過(guò)程分析和教學(xué)效果評(píng)價(jià)。
本節(jié)課位于滬科版九年級(jí)化學(xué)上冊(cè)第二章第1課時(shí)，《學(xué)科基本要求》對(duì)其學(xué)習(xí)水平的界定為A，即知道和了解，給出的活動(dòng)建議是探究空氣中氧氣的含量。通過(guò)第一章的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠用化學(xué)符號(hào)表示化學(xué)物質(zhì)和化學(xué)變化，對(duì)常見(jiàn)的實(shí)驗(yàn)儀器也有一定的了解，對(duì)實(shí)驗(yàn)有強(qiáng)烈的好奇，對(duì)定量實(shí)驗(yàn)有所接觸，但缺乏通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究物質(zhì)的經(jīng)驗(yàn)，缺乏氣體含量測(cè)定的方法。因此，本節(jié)課的難點(diǎn)在于學(xué)生無(wú)法直接感知容器內(nèi)壓強(qiáng)的變化，難以理解實(shí)驗(yàn)原理。基于以上內(nèi)容和學(xué)情，我從三個(gè)維度設(shè)立了教學(xué)目標(biāo)，并確定了本節(jié)課的重點(diǎn)為過(guò)程與方法，同時(shí)落實(shí)知識(shí)與技能，滲透情感態(tài)度與價(jià)值觀。
如何到達(dá)這個(gè)目標(biāo)呢？我從18世紀(jì)到19世紀(jì)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)空氣組成的這段史料中找到了答案。從普里斯特里發(fā)現(xiàn)氧氣，拉瓦錫測(cè)定氧氣體積分?jǐn)?shù)，拉姆齊分離出稀有氣體，歷經(jīng)100多年，人類才最終確定空氣的組成。如果讓學(xué)生了解到這段探索歷程，將是非常有意義的。
因此，我給學(xué)生布置的預(yù)習(xí)任務(wù)是：查閱資料，繪制空氣組成發(fā)現(xiàn)的化學(xué)小報(bào)。在對(duì)小報(bào)進(jìn)行展示時(shí)，我們找到了問(wèn)題的切入點(diǎn)：①拉瓦錫是如何測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)的？②我們能否利用實(shí)驗(yàn)室常見(jiàn)儀器，設(shè)計(jì)方案完成測(cè)定氧氣體積分?jǐn)?shù)的實(shí)驗(yàn)？這2個(gè)問(wèn)題，讓學(xué)生知道了本節(jié)課的探究?jī)?nèi)容，而第①個(gè)問(wèn)題讓學(xué)生明白研究開(kāi)始之前需要解決什么問(wèn)題。
通過(guò)閱讀教材，學(xué)生了解了拉瓦錫實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，因?qū)θ萜鲀?nèi)壓強(qiáng)的變化缺乏直觀地感受，很難理解實(shí)驗(yàn)的原理。為了給學(xué)生的認(rèn)知降維，我采用了一個(gè)擠壓塑料瓶的趣味實(shí)驗(yàn)，并拋出3個(gè)問(wèn)題：①為何不擠壓，水不會(huì)進(jìn)入塑料瓶；而擠壓后恢復(fù)原狀，水進(jìn)入塑料瓶？②進(jìn)入塑料瓶?jī)?nèi)水的體積和排出的空氣的體積是什么關(guān)系？③如果做一個(gè)大膽的假設(shè)：排出的氣體恰好是塑料瓶中的氧氣，能否確定塑料瓶中氧氣的體積分?jǐn)?shù)？“一個(gè)實(shí)驗(yàn)，三個(gè)問(wèn)題”讓學(xué)生很快理解到壓強(qiáng)差是拉瓦錫實(shí)驗(yàn)的原理。與此同時(shí)，學(xué)生也很快意識(shí)到，拉瓦錫實(shí)驗(yàn)的諸多不足：裝置復(fù)雜、實(shí)驗(yàn)周期長(zhǎng)和誤差較大等。此時(shí)，教師再拋出一個(gè)問(wèn)題，能否利用實(shí)驗(yàn)室常見(jiàn)儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案改進(jìn)？學(xué)生立馬想到教材中利用紅磷在左邊這套儀器中燃燒測(cè)定空氣中氧氣的含量。教師引導(dǎo)學(xué)生將此裝置與拉瓦錫裝置進(jìn)行類比，了解裝置各部分的功能與優(yōu)缺點(diǎn)。并繼續(xù)拋出問(wèn)題：實(shí)驗(yàn)室的可燃物那么多，為何偏偏選用紅磷來(lái)完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)？學(xué)生面露難色。教師與學(xué)生一同回顧實(shí)驗(yàn)室常見(jiàn)的可燃物，并用小資料的形式給出這些物質(zhì)在空氣中燃燒的化學(xué)方程式，并標(biāo)明生成物的物理性質(zhì)。學(xué)生很快總結(jié)出，這個(gè)實(shí)驗(yàn)所需的可燃物必須僅能和空氣中的氧氣反應(yīng)，且生成物必須是固體。為了進(jìn)一步規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作，提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，采用小組討論的方式確定實(shí)驗(yàn)步驟，并播放提前錄制好的學(xué)生實(shí)驗(yàn)視頻。小組實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，各小組匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并分析造成實(shí)驗(yàn)誤差的可能原因，最終由教師小結(jié)科學(xué)探究的一般過(guò)程。并介紹了現(xiàn)代精密的氣體傳感器，可用于測(cè)定痕量的空氣污染物，讓學(xué)生感嘆，科技發(fā)展之快，增進(jìn)化學(xué)服務(wù)于生活的認(rèn)識(shí)。
蘇霍姆林斯基說(shuō)；“人的心靈深處都有一種根深蒂固的需要，希望感到自己是一個(gè)發(fā)現(xiàn)者、研究者和探索者。”本節(jié)課設(shè)計(jì)的初衷是希望利用問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生自主思考，并通過(guò)親身經(jīng)歷體驗(yàn)探究活動(dòng)，嘗試自己去解決問(wèn)題，從而達(dá)到激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，學(xué)習(xí)科學(xué)探究的一般方法，初步形成科學(xué)探究的能力，增進(jìn)化學(xué)學(xué)科的情感。
我的說(shuō)課到此結(jié)束！謝謝大家！
 
《空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)的測(cè)定》教學(xué)設(shè)計(jì) 
 
一、設(shè)計(jì)思路 
初三年級(jí)學(xué)生對(duì)空氣并不陌生，在小學(xué)自然課上就已經(jīng)了解了有關(guān)知識(shí)，但不夠準(zhǔn)確。在還沒(méi)有接觸到壓強(qiáng)方面知識(shí)的情況下，學(xué)生理解燃燒紅磷法測(cè)定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)原理有一定的困難。為此，本節(jié)課將教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)定位在探究測(cè)定空氣成分的方法上。通過(guò)分組探究實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生知道測(cè)定空氣中氧氣的含量的方法，初步理解空氣中氧氣含量測(cè)定的實(shí)驗(yàn)原理，教學(xué)設(shè)計(jì)也是為突破這一難點(diǎn)展開(kāi)。 
二、說(shuō)明 
《空氣中氧氣的含量的測(cè)定》實(shí)驗(yàn)教學(xué)首先將燒杯倒扣入水中讓學(xué)生意識(shí)到空氣的存在，認(rèn)識(shí)到空氣會(huì)產(chǎn)生壓強(qiáng)，也會(huì)把水壓進(jìn)膠頭滴管，為測(cè)定一定容器內(nèi)空氣中氧氣的體積的實(shí)驗(yàn)打下基礎(chǔ)。然后再通過(guò)學(xué)生自主探究，體會(huì)當(dāng)很難用機(jī)械的方法把空氣中的氧氣排出時(shí)，可以用點(diǎn)燃蠟燭（或紙張、火柴）的方法把氧氣消耗掉，定性的認(rèn)識(shí)測(cè)定空氣中氧氣含量的方法。在體驗(yàn)成功的喜悅和探究樂(lè)趣的同時(shí)，發(fā)現(xiàn)新的探究問(wèn)題。然后教師提供資料，在分析用紅磷跟空氣中的氧氣反應(yīng)生成五氧化二磷固體的原理基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)探究空氣中氧氣的含量，啟發(fā)學(xué)生對(duì)不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果作出合理的分析，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。最后讓學(xué)生自己進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。 
 
課 題 《空氣中氧氣的含量的測(cè)定》 
   教學(xué)目標(biāo) 
知識(shí)與技能： 
通過(guò)實(shí)驗(yàn)，知道空氣中氧氣的含量。 
過(guò)程與方法： 
通過(guò)感受膠頭滴管吸水實(shí)驗(yàn)，初步理解空氣中氧氣含量測(cè)定的實(shí)驗(yàn)原理，知道氣體體積的測(cè)定的一般方法。通過(guò)對(duì)“測(cè)定空氣中氧氣含量”實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生的自主探究精神，  
情感態(tài)度、價(jià)值觀： 
        在自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程中，體驗(yàn)探究的樂(lè)趣，保持和增強(qiáng)對(duì)生活
中和自然界中科學(xué)現(xiàn)象的好奇心和探究欲，發(fā)展學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。  重 點(diǎn) 空氣中氧氣體積測(cè)定的實(shí)驗(yàn)分析 難 點(diǎn) 理解測(cè)定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)原理。 教學(xué)方法 基于小組合作學(xué)習(xí)的實(shí)驗(yàn)探究。 
 儀器藥品 
集氣瓶、燒杯、玻璃管、橡皮軟管、彈簧夾、燃燒匙、橡皮塞、膠頭滴管、酒精燈、 水槽 、火柴、試管、注射器。 紅磷、白磷、蠟燭。  教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 
 
                    
             
                    
                            環(huán)節(jié)一： 引入新課  
【趣味實(shí)驗(yàn)】 
【講述】請(qǐng)各小組同學(xué)們利用手邊的器材完成這樣2組實(shí)驗(yàn)：1）將打開(kāi)瓶蓋的空塑料瓶倒扣入盛有水的水槽中，并在水面以下蓋上瓶蓋，觀察是否有水進(jìn)入瓶子。2）將塑料瓶在空氣中擠壓變癟，倒扣入水中，并緩慢松手，使其恢復(fù)原狀，并在水面以下蓋上瓶蓋，觀察是否有水進(jìn)入。 
【提問(wèn)】有同學(xué)能解釋這2組不同的現(xiàn)象嗎？怎樣才能使進(jìn)入瓶中的水更多？吸入水的體積與擠壓出的空氣有什么關(guān)系？（不能完全答出，可進(jìn)行提醒） 【追問(wèn)】通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)，我們證實(shí)了無(wú)色無(wú)味、看不見(jiàn)摸不著的空氣確實(shí)是存在的。空氣中都有哪些成分呢？它們?cè)诳諝庵械捏w積分?jǐn)?shù)是多少呢？ 
 
動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、思考 
回答：第一次沒(méi)有水進(jìn)入瓶中，第二次有。  思考 回答：第一個(gè)瓶子充滿空氣，所以水不能進(jìn)入；第2個(gè)瓶子里的空氣被擠出，壓強(qiáng)減小，大氣壓將水壓入瓶子。排出的空氣越多，進(jìn)入的水越多，水的體積等于排出空氣的體積。  回顧 
回答：氧氣約20% 氮?dú)饧s80% 
 
                    
             
                    
                            環(huán)節(jié)二： 史料鏈接  
【講述】同學(xué)們通過(guò)之前的科學(xué)課上的學(xué)習(xí)，今天回答出這個(gè)問(wèn)題似乎并沒(méi)有什么難度，而最早人類為了弄清楚這個(gè)問(wèn)題，卻花費(fèi)了漫長(zhǎng)的歲月。我們一起來(lái)重溫一下這段化學(xué)史： 
1） 鉆木取火的發(fā)明，不僅使人類能夠取暖、照明、烹飪食物，使人類從動(dòng)物中分離出來(lái)，也使化學(xué)逐漸成為一門學(xué)科。科學(xué)家逐漸投入到“燃燒是什么”的研究中。 
2） 18世紀(jì)初，德國(guó)化學(xué)家提出“燃素理論”，以為一切可以燃燒的物質(zhì)都是由灰和燃素組成，可燃物燃燒之后，燃素跑掉，物質(zhì)的質(zhì)量會(huì)減少。 3） 隨著歐洲工業(yè)革命的發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)，煉鐵時(shí)灼燒過(guò)的鐵質(zhì)量不僅沒(méi)有減少，反而增加了。生產(chǎn)實(shí)踐沖擊著“燃素理論”。 4） 在1771-1774年，瑞典化學(xué)家舍勒和英國(guó)科學(xué)家普利斯特利先后獲得了氧氣，后者更將自己的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)告訴了正在研究燃燒問(wèn)題的拉瓦錫。 5） 通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)，拉瓦錫證實(shí)并命名了氧氣，揭示了燃燒的本質(zhì)（是可燃物與空氣中的氧氣發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)），并測(cè)出空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約占五分之一。 
 傾聽(tīng) 
環(huán)節(jié)三： 拉瓦錫實(shí)驗(yàn) 
【講述】現(xiàn)在我們一起來(lái)學(xué)習(xí)拉瓦錫實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)同學(xué)們帶著以下問(wèn)題認(rèn)真閱讀教材內(nèi)容： 
 
1.氧氣有哪些性質(zhì)？ 
2.氧氣在空氣中體積分?jǐn)?shù)是多少？ 3.實(shí)驗(yàn)原理是什么？ 4.該實(shí)驗(yàn)有何缺點(diǎn)？ 【視頻】瘋狂的空氣 
閱讀、思考、觀看視頻 回答：1.支持燃燒、供給呼吸  2. 約為五分之一 
3.汞在加熱的條件下，與空氣中的氧氣反應(yīng)生成紅色氧化汞固體，消耗了裝置內(nèi)的氧氣，裝置內(nèi)壓強(qiáng)減少，液體倒吸入鐘罩。 
4. 汞有毒、實(shí)驗(yàn)周期長(zhǎng)、忽略了曲頸甑內(nèi)空氣對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響（3和4可與學(xué)生一起討論得出） 
 
                    
             
                    
                            環(huán)節(jié)四： 
測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)                         
【講述】由于拉瓦錫實(shí)驗(yàn)有一定的局限性，現(xiàn)在我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室可以用下面的裝置重新完成《空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)的測(cè)定》，請(qǐng)同學(xué)們?cè)趯?shí)驗(yàn)的同時(shí)，記下實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、反應(yīng)表達(dá)式以及實(shí)驗(yàn)結(jié)論： 
 
1.介紹可燃物──紅磷（展示紅磷樣品）。 2.分析原理：紅磷跟空氣中的氧氣反應(yīng)生成五氧化二磷固體，氧氣被消耗掉，氣壓減小，吸入水的體積等于消耗的氧氣體積 
3.實(shí)驗(yàn)步驟： 
（1）檢驗(yàn)裝置氣密性 
（2）將集氣瓶的容積劃分為五等份，并加以標(biāo)記。 （3）在帶橡皮塞和導(dǎo)管的燃燒匙內(nèi)裝足量紅磷，將膠管上的止水夾夾緊，把燃燒匙內(nèi)的紅磷放在酒精燈火焰上點(diǎn)燃，并迅速伸入集氣瓶?jī)?nèi)，塞緊橡皮塞，觀察現(xiàn)象。 （4）待集氣瓶冷卻到室溫后，把導(dǎo)管插入盛水的燒杯中，打開(kāi)止水夾，觀察現(xiàn)象。 
【學(xué)生小組實(shí)驗(yàn)】測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù) 
【交流與討論】 
1. 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、文字表達(dá)式、結(jié)論 
2.有的同學(xué)實(shí)驗(yàn)吸入水的體積分?jǐn)?shù)不足1/5的可能原因有哪些？有的同學(xué)實(shí)驗(yàn)吸入水的體積分?jǐn)?shù)超過(guò)1/5的可能原因有哪些？ 
3.能否用木炭或鐵絲取代紅磷？ 4.藥品的選擇應(yīng)滿足什么條件？ 
5. 為了達(dá)到減小實(shí)驗(yàn)誤差的目的，你還能設(shè)計(jì)什么實(shí)驗(yàn)來(lái)確定空氣中氧氣的體積含量？ 
   熟悉藥品、裝置。 
 
了解操作步驟、圈劃關(guān)鍵詞、
動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論                  
思考、回答 ⑴紅磷量較少 ⑵裝置氣密性不好 ⑶溫度沒(méi)降到常溫下 
(4)紅磷中含有雜質(zhì),該雜質(zhì)燃 
燒后生成氣體 …  
 
 
                    
             
                    
                            試管放入熱水中，白磷自燃，冷卻后打開(kāi)止水夾，實(shí)驗(yàn)完成。  
 
  
 
用45 mL試管作反應(yīng)容器，用20 mL注射器（活塞事先處在10 mL刻度處）測(cè)量磷燃燒消耗的氧氣體積。試管冷卻后松開(kāi)彈簧夾，可以看到活塞慢慢左移到1 mL刻度處。說(shuō)明空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為1/5。[（10 mL～1 mL）/45 mL] 

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