内容正文:
课题2 氧气
教学目标与教学重难点
内容要求
一、四维核心素养
1. 化学观念:通过探究氧气的性质与用途,建立“物质性质决定用途”的观念,认识氧气是维持生命、支持燃烧的重要物质,理解物质的宏观性质与微观构成的关联。
2. 科学探究:引导学生通过实验观察、对比分析氧气的燃烧反应,体验“提出问题-设计实验-验证猜想-得出结论”的探究流程,培养动手操作与创新思考能力。
3. 科学思维:通过对实验现象的归纳、概括,区分化合反应与氧化反应,形成分类整理、逻辑推理的科学思维。
4. 科学态度与社会责任:了解氧气在生产生活中的应用,认识氧气对人类的重要意义,培养严谨的实验态度和安全操作意识,树立合理利用物质的可持续发展理念。
二、教学重难点
重点:氧气的化学性质,包括与木炭、硫、铁丝等物质的燃烧反应及实验现象;化合反应、氧化反应的概念辨析。氧气是学生接触的第一种具体气体,其化学性质是后续学习气体制备、物质分类的基础,实验现象的准确描述的是核心能力点。难点:铁丝在氧气中燃烧实验的操作要点及注意事项(如集气瓶底放水或细沙的原因);对氧化反应的理解(区分剧烈氧化与缓慢氧化);准确归纳化合反应的特征并与氧化反应进行区分。难点突破需结合实验演示、对比分析及生活实例,帮助学生建立清晰认知。
教学过程
(一)情境导入,激发兴趣
潜水员携带氧气瓶潜水的视频片段;另一组是日常生活中燃烧的蜡烛、篝火晚会的场景。提问引导:“同学们,这些场景中都离不开一种重要的气体,它是什么?为什么急救病人、潜水需要它?燃烧又为什么需要它呢?” 学生结合生活经验初步回答“氧气”,教师顺势引出课题:“今天我们就一起来深入探究氧气的性质、用途及相关化学反应,揭开它的神秘面纱。” 同时板书课题《课题2 氧气》,并简要说明本节课的学习目标,让学生明确学习方向。
(二)探究新知一:氧气的物理性质
教师展示一瓶收集好的氧气(排水法收集,集气瓶正放),引导学生自主观察:“请大家仔细观察这瓶氧气,它的颜色、状态是怎样的?有没有气味?” 学生观察后得出结论:氧气是无色、无味的气体。教师补充提问:“大家注意到集气瓶是正放的,这能说明氧气的密度与空气相比有什么特点?” 结合学生的猜想,教师讲解:“氧气的密度比空气略大,所以收集满氧气的集气瓶要正放在桌面上,防止氧气逸出。” 接着演示补充实验:取少量液态氧(提前准备好,注意安全),让学生观察其淡蓝色的液态状态,说明氧气在加压、降温条件下可变成淡蓝色液体,进一步降温还能变成淡蓝色雪花状固体。
随后,结合排水法收集氧气的实验,引导学生分析:“我们用排水法能收集到氧气,说明氧气具有什么性质?” 学生总结出氧气不易溶于水的物理性质。教师最后梳理氧气的物理性质,板书要点:无色无味气体,密度比空气略大,不易溶于水,加压降温可变成淡蓝色液体或固体,帮助学生系统记忆。
(三)探究新知二:氧气的化学性质(核心环节)
教师强调:“物质的化学性质需要通过化学反应来体现,氧气最突出的化学性质就是能支持燃烧,接下来我们通过三组对比实验,探究氧气与不同物质的反应。” 实验前明确实验要求:认真观察反应前物质状态、反应中现象(发光、放热、生成物状态等)、反应后生成物特点,做好记录,同时提醒学生注意实验安全,遵守操作规范。
1. 实验一:木炭在空气和氧气中的燃烧。教师取一小块木炭,先在空气中点燃,让学生观察现象:木炭缓慢燃烧,发出红光,放热,无明显火焰。随后将燃着的木炭伸入盛有氧气的集气瓶中(注意木炭由瓶口缓慢伸入,防止氧气快速逸出),引导学生观察:木炭剧烈燃烧,发出白光,放热明显,燃烧更剧烈。待燃烧停止后,向集气瓶中加入少量澄清石灰水,振荡,学生观察到澄清石灰水变浑浊。教师提问:“澄清石灰水变浑浊说明生成了什么物质?” 结合学生回答,讲解:木炭与氧气反应生成二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。
2. 实验二:硫在空气和氧气中的燃烧。教师取少量硫粉放在燃烧匙中,先在空气中点燃,学生观察到:硫发出微弱的淡蓝色火焰,放热,产生有刺激性气味的气体。随后将燃烧匙伸入盛有氧气的集气瓶中,学生观察到:硫剧烈燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,放热,刺激性气味更浓烈。实验结束后,教师及时引导:“生成的刺激性气味气体是二氧化硫,二氧化硫是空气污染物,所以实验最好在通风橱中进行,或在集气瓶中加入少量水吸收二氧化硫,减少污染。”同时对比两组实验现象,让学生明确:氧气浓度越高,燃烧越剧烈。
3. 实验三:铁丝在空气和氧气中的燃烧。这是本节课的重点实验,也是难点实验。教师先展示细铁丝,让学生观察铁丝的状态(银白色固体),随后将铁丝绕成螺旋状,在铁丝一端系一根火柴,解释:“绕成螺旋状是为了增大铁丝与氧气的接触面积,系火柴是为了引燃铁丝。” 先将火柴点燃,待火柴快燃尽时,缓慢伸入盛有氧气的集气瓶中(集气瓶底提前放少量水或铺一层细沙),引导学生观察现象:铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放热,生成黑色固体。
实验结束后,针对实验操作和现象提问:“为什么要等火柴快燃尽时再伸入集气瓶?集气瓶底放水或细沙的目的是什么?” 组织学生小组讨论,教师总结:火柴燃烧会消耗氧气,若火柴未燃尽就伸入,会导致集气瓶中氧气浓度降低,无法观察到明显的燃烧现象;铁丝燃烧生成的黑色固体温度极高,直接落到集气瓶底会使集气瓶炸裂,因此需提前做好防护。接着讲解:铁丝与氧气反应生成四氧化三铁。同时对比铁丝在空气中的现象(只能红热,不能燃烧),进一步强化“氧气浓度影响燃烧剧烈程度”的认知。
(四)课堂小结,梳理体系
教师引导学生自主梳理本节课的知识脉络,提问:“本节课我们学习了氧气的哪些性质?什么是化合反应、氧化反应?氧气有哪些用途?” 邀请学生上台板书知识框架,其他学生补充完善。教师最后总结:本节课围绕氧气展开,从物理性质(色、态、味、密度、溶解性等)、化学性质(支持燃烧,与多种物质发生氧化反应)、反应类型(化合反应、氧化反应)、用途(供给呼吸、支持燃烧)四个维度构建知识体系,核心是“性质决定用途”,同时强调实验安全和严谨的科学态度,为后续学习气体的制备奠定基础。
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