李忠元

（铜山县教育局教研室 江苏 铜山 221116）

教学设计思路

空气是学生初学化学课程系统学习的第一种物质，在小学《科学》课和日常生活中学生已经获取了一些空气的简单知识，因此学生对“空气里含有什么成分、空气是由什么物质组成的”学习并不困难，困难在于完成“空气里氧气含量的测定”探究实验。由于学生接触到的化学实验基本操作并不多，因此要让学生独立完成对“空气里氧气含量的测定”探究实验确实有一定的困难。针对这种情况，教师一方面要对学生进行化学实验仪器的使用方法及注意事项讲解，另一方面还要做到对每一个探究实验的操作示范和指导，并提供一些必要的实验装置，为课堂上的探究活动做好准备。本设计从回忆空气的简单知识入手，引导学生通过实验来证明空气的存在以及捕捉、收集空气的方法，学会通过实验探究空气里氧气的含量，在分析空气成分的基础上，引导学生认识混合物和纯净物，并会对常见物质进行分类判断。本部分内容主要采用情景引入、小组合作、实验探究分析、讲练结合等方式进行教学。

教学过程实录

教学环节 教师活动 学生活动 设计意图【讲述】我们先请两位同学表演个节目。上课铃响了，教室门口一男生左手持木牌，上书“市环保局执法大队”，右手把一女生推进教室，女生哆嗦着手持木牌挡住面部，上书“偷排废气 污染企业”。男生用手在鼻孔周围煽动空气，表现出深受毒气危害的表情，气愤地手指女生，同时翻转木牌为黄牌，上书“停业整顿 罚款百万。”女生偷看黄牌，作痛苦状，同时翻转木牌，上书“污染企业 敢怒不敢言”。【讲述】假如我们把“敢怒不敢言”作为一个谜面，你能猜出它的谜底吗？【引入课题】同学们猜得对，是空气。这节课我们就来学习和探究由多种物质组成的空气。本节课重点解决以下问题：空气是由什么成分组成的？空气中氧气的含量是如何测定的？什么是混合物和纯净物？创设情境引入新课回忆旧知温故知新创设问题情境，激发学生兴趣。观看节目积极思考抢答认真倾听引入课题，让学生明确本节课的学习重点及需要解决的主要问题【回忆】请同学们回忆，在小学《科学》课中，你已经学习了空气的哪些知识？请说出你所知道的有关空气的知识，并与小组同学相互交流。【提问】空气里含有什么？空气是什么样子的？积极回忆、思考，与同学交流。学生抢答。通过设计开放性的问题激发学生想象力，温故知新【小结】同学们，从小学《科学》课及自然现象我们已经知道：空气存在于我们周围，空气是无色、无味、透明的气体，人类、动植物离开空气无法生存，空气占有体积、有质量，有浮力，空气形成大气压，空气流动形成风，空气的主要成分是氮气和氧气，空气被污染会影响我们的健康。归纳总结看投影，记笔记从学生已有的知识出发，归纳小结学生已经学过的有关空气的知识

教师讲解【板书】一、空气是由什么成分组成的【引导】从化学的角度来看，仅仅知道以上这些知识是远远不够的，需要进一步研究和学习空气的组成。我们先来做一个有趣的实验，来证明空气的存在：听讲、记笔记启发引导学生进一步学习、研究空气的意义实验探究【活动与探究一】把一团餐巾纸放在塑料杯子的杯底，然后将杯子竖直倒扣入水中，你能观察到什么现象？这个实验能证明空气的存在吗？分组实验，描述现象，作出结论通过该实验激发学生强烈的好奇心和探究欲望。利用塑料袋捕捉空气，简单易行，学生在家庭即可完成。实验探究【活动与探究二】给你一只塑料袋，你能用它捕捉到空气吗？【活动与探究三】请把捕捉到的空气转移到盛满水的集气瓶里：把捕捉到空气的塑料袋没入水中，用笔尖或牙签穿个小孔，即有气泡逸出，用盛满水的集气瓶收集，在水下用玻璃片盖住集气瓶口，拿出来展示给其他同学看看。这个实验说明了空气不溶于水。【讲解】我们可以利用这种方法收集不易溶于水的气体，这种方法称为排水集气法。分组进行实验，观察并记录实验现象 分析气排水，初步形成利用排水法可以收集难溶于水气体的认识。创设问题【设问】刚才同学们通过实验不仅证明了空气的存在，而且通过实验方法捕捉到了空气。我们能否通过实验来测定空气中氧气的含量呢？【板书】二、空气中氧气含量的测定听讲、思考 通过设问引导学生积极思考，激发学生探究欲望。探究思路 倾听，理解实验原理 通过探究思路的分析，引导学生理解实验原理观察思考【探究思路】展示一个密闭的空集气瓶，如何测定其中氧气的含量呢？【分析】1.首先选择一种能消耗空气中氧气的物质，该物质必须符合：既能将密闭集气瓶中的氧气消耗掉而又不产生新的气体。符合条件的物质有很多，本节课我们选择红磷和铁两种物质。理由：（1）红磷：在点燃的条件下，红磷能与空气中的氧气反应生成一种叫五氧化二磷的新固体，五氧化二磷易溶于水。（2）铁：铁生锈时需要消耗空气中的氧气，生成暗红色铁锈。2.其次要找到一种测量所消耗氧气体积的简单方法。【观察与思考】请按照右面的实验装置进行实验，让学生思考为什么水会发生倒流呢？分组实验，观察现象，思考原因。让学生通过实验理解：只要集气瓶内气压减小，烧杯中的水就会发生倒流。明确：进入集气瓶里水的体积就是气体减少的体积。实验探究利用上述原理，我们来完成以下实验：【活动与探究四】利用红磷燃烧来测定空气中O2含量1.将集气瓶的容积划分为5等份，并加以标记。2.在带橡皮塞和导气管的燃烧匙内装满红磷，将导气管上端套上气球，把燃烧匙内的红磷放在酒精灯火焰上点燃，并迅速伸入集气瓶内，塞紧橡皮塞，观察现象。3.待集气瓶冷却到室温后，把集气瓶倒置，导管插入盛红墨水的烧杯或水槽中，拿掉气球，观察现象。分组探究，观察并记录实验现象，汇报实验结果，分析实验成功或失败的原因。让学生体会定量实验：红磷燃烧需消耗空气中的氧气，氧气减少的体积约等于进入集气瓶里水的体积。交流讨论【交流与讨论】先独立思考，再交流讨论。1.红磷在燃烧匙里未能全部燃烧，说明空气中 已基本消耗完了。进入集气瓶中水的体积相当于集气瓶内空气中 的体积。2.冷却后，打开止水夹，进入集气瓶里的水的体积约占集气瓶总体积的 ，集气瓶里剩余的气体 溶于水， 支持燃烧，说明空气的成分不仅氧气一种；空气 单一成分的物质。点燃的红磷必须迅速伸入集气瓶里，并塞紧橡皮塞。如果此时动作慢了，空气从集气瓶口逸出，对实验的结果 （填“有”或“没有”）影响，其原因是 。3.分析进入集气瓶中水的体积超过1／5或低于1／5的原因。通过交流、讨论，把学生的认知引向深入，引导学生在质疑、争论、思想火花的碰撞中，加深对实验原理和正确操作重要性的认识，发展和提高学生分析、思辨等多种能力。积极思考并交流讨论，分析进入集气瓶中水的体积超过1／5或低于1／5 的 原因。

观察与思考利用铁生锈来测量空气中氧气的含量【演示实验】打开放有铁丝网（已除锈）的玻璃管（盛满饱和食盐水）两端止水夹，排净其中的食盐水后，再夹住上端的止水夹，然后把玻璃管下端导管插入烧杯中红墨水液面以下。这个实验需要的时间稍长，因此在上课前先做。观察现象。观察实验现象铁生绣需消耗空气中的氧气，氧气减少的体积约等于进入玻璃管里红墨水的体积，现象非常明显，效果很好。思考讨论实验总结【思考与讨论】在上述两个测量空气中氧气含量的实验中，你认为哪一个方案好一些？请说出你的理由。【实验总结】让学生总结：空气中约含有1／5体积的氧气，剩余4／5的气体不支持燃烧，也不易溶于水。学生对实验进行对比评价。学生小结让学生初步学会对实验方案进行评价学生归纳【阅读】我们已经通过实验测定出空气中氧气的含量约占空气体积的五分之一，那么空气中其他气体的含量又是多少呢？请看书第27页及图2-2空气的成分。看书小结、踊跃发言让学生从量的方面归纳总结空气的组成分析思考教师讲解【分析】空气中含有氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等多种物质，这些物质混合在一起，我们把空气这样的物质称为混合物。引入混合物和纯净物的概念。【板书】三.混合物与纯净物1.混合物：概念、举例略。【讲解】混合物没有固定的组成，各成分的含量可以改变，如糖水。组成混合物的各种成分之间没有发生化学反应，各自保持原来的性质。2.纯净物：概念、举例略。认真聆听教师讲解从分析空气组成引入混合物纯净物的概念巩固练习 【提问】你还能举出一些生活中常见的纯净物和混合物的例子吗？练习略。举例、积极思考、抢答通过举例和练习，加深对概念的理解和认识归纳小结 【板书】物质的分类 听讲、记录 对物质分类的认识回顾总结 让学生回顾本节课你学到了什么？有哪些收获？ 谈收获 提高归纳总结的能力自主学习【阅读】我们已经知道空气是由多种物质组成的混合物，其实，人类认识空气的过程是一个漫长的过程，请看“空气成分的发现”过程，体会科学家们是如何对待科学研究的。（列表表示，内容略）阅读、体会透过化学史教育，让学生了解科学家探索空气成分艰辛历程和实事求是的科学态度【讲述】网络是一种很好的学习资源，请看百度词典中对空气的解释：（略）【讲述】请欣赏两幅神舟七号宇航员拍摄的地球大气层照片。（照片略）阅读、记录网络链接欣赏照片激发兴趣，使学生认识网络是一种学习资源。培养学生爱国情感和民族自豪感在线练习挑战自我【讲述】我们通过练习来检查一下同学们本节课的学习效果。练习题略选择有关的中考题作为挑战题目进行练习。思考，解答 根据知识点设计习题，检查学生对本节课基础知识的掌握情况。教师讲述 培养学生关注生活环境热爱自然的情感。【讲解】同学们；人的生命离不开空气，一个健康的成人每分钟大约就需要十六升的空气，我们只有呼吸清洁、新鲜的空气，身体才会健康，空气一旦被污染，会影响所有的人，所以保持空气不受污染，人人有责。【作业】请大家课后写一篇“空气的自述”的小文章。认真听讲布置作业通过空气的自述，巩固所学知识。