内容正文:
课题2 化学是一门以实验为基础的科学
一、教材分析
化学是一门以实验为基础的科学,但对于化学实验怎样进行观察?怎样记录实验现象和数据?实验探究的基本步骤是怎样的?等等这些问题,学生无从下手,所以本节课主要的教学任务是使学生在实验中学习科学探究的方法。对蜡烛及其燃烧的探究侧重于观察和描述实验现象;对人体吸入的空气和呼出的气体的探究则侧重于实验方法和探究过程。因此本课题对学生初步掌握化学探究的基本方法至关重要。
二、学情分析
本课题对蜡烛及其燃烧的探究、人体吸入空气和呼出气体的探究都源自生活,学生不会感到陌生,但学生却从未对其细节进行过认真的观察、分析和思考。由于学生刚刚接触化学探究实验,所以在学习中,学生可能会出现一些常见问题,例如:①不明白探究目的,将实验探究变成“照方抓药”做实验;②弄不清哪些是实验现象,哪些是实验结论;③不知道该观察什么,该怎样观察;④不会规范填写实验报告等等。所以,通过本课题的学习可以使学生初步了解实验探究的方法和过程,在教师指导下能根据一定方案进行实验,并通过观察和分析,得出结论,学习填写探究(或实验)报告。
三、课时安排
本课程共分为二课时:课时1 对蜡烛及其燃烧的探究
课时2 对人体吸入的空气和呼出的气体的探究
课时2 对人体吸入的空气和呼出的气体的探究
一、教学目标
1.通过对人体吸入的空气和呼出的气体的探究,知道收集气体的方法并能运用排水法收集气体。
2.知道呼出气体比吸入空气中二氧化碳含量增加,氧气含量减少,水蒸气含量增加。
3.初步学习科学探究的基本环节,发展证据意识和证据推理能力。
4.初步学习用控制变量的方法设计对比实验。
二、教学重难点
重点:通过对人体吸入的空气和呼出的气体的探究,了解科学探究的基本环节。
难点:理解对比实验的关键是控制变量。
三、教学过程
【知识回顾】上节课我们通过对蜡烛点燃前、燃着时、熄灭后三个阶段的探究,了解了蜡烛的物理性质和化学性质,同时学习了实验、观察等基本的科学探究方法。本节我们将继续探究,了解科学探究的一般过程和对比实验等实验方法。
【情境创设】呼吸是生物体最基本的生理活动,那你有关注过呼吸过程中人体吸入的空气和呼出的气体吗?人体吸入的空气中有哪些成分?人体呼出的气体中有哪些成分?人体吸入的空气和呼出的气体成分一样吗?
【讲解】今天我们主要探究第3个问题,人体吸入的空气和呼出的气体有什么不同?生物课堂上我们探究过植物的呼吸作用,探究中我们发现种子在进行呼吸作用时会吸收氧气、释放二氧化碳。带着这些知识我们进行今天的探究活动。
【提出问题】人体吸入的空气与呼出的气体有什么不同?
【讲解】对于生活或生产中提出的问题,我们首先应进行大胆且合理地猜测。要想合理,可通过查阅资料获取相应的证据,如呼吸作用的原理:氧气+糖类→二氧化碳+水+能量。根据此资源,请说一说你的猜想和假设。
【总结】人体呼出的气体与吸入的空气相比:①氧气含量减少;②二氧化碳含量增加;③水蒸气含量增加。
【讲解】再次根据资源确认你的猜想和假设是否合理。
①人体吸入的空气和呼出的气体成分体积含量对照表
气体成分
氮气
氧气
二氧化碳
水蒸气
其它气体
人体吸入的空气中各气体成分体积含量/%
78
21
0.03
0.07
0.9
人体呼出的气体中各气体成分体积含量/%
78
16
4
1.1
0.9
②一般情况下,氮气化学性质不活泼。
【总结】通过分析以上资源的数据和信息可知,以上猜想与假设合理。
【讲解】对提出的问题进行猜想与假设之后,就需要设计实验验证猜想的正误。在设计实验方案时,同样需要查阅资源,了解实验操作的方法和物质的性质,再根据物质性质的差异进一步实验验证。
【课件展示】气体收集的方法。
【讲解】我们的实验对象,即实验药品是空气和呼出的气体,首先我们要考虑如何获取这两种气体,气体可以用实验仪器集气瓶收集,空气直接可以收集到,主要是如何收集一瓶呼出的气体,若直接对着集气瓶呼气,可能会有空气混入,导致获取的药品不纯净,对实验造成干扰。一般可以用排水法收集呼出的气体。
【视频】排水集气法。
【讲解】排水集气法的具体操作:先在集气瓶中灌满水(排出空气),盖上玻璃片后,将它们倒置于水槽中,将导管伸入瓶内,向其中吹气。当有气泡从瓶口向外冒出时,说明已经收集满了。在水下用玻璃片盖住瓶口,取出集气瓶正放于桌面。
【问题】除了获取实验药品外,为了设计方案验证两气体的不同,还需要哪些信息呢?
【课件展示】检验气体的方法
(1)二氧化碳可使澄清的石灰水变浑浊,利用这一点可以检验二氧化碳的存在。白色浑浊物越多,说明气体中的二氧化碳越多。
(2)氧气能使带火星的木条复燃,以此可以检验氧气的存在。木条燃烧得越旺,说明氧气越充足。