内容正文:
第一节 空气的组成
第1课时 定量认识空气的组成
教学设计
教学分析:
教材选择了空气作为初中化学中接触气体这一类看不见、摸不着的物质的开端,承接了小学阶段对空气知识的介绍,更重要的是它与人类的生活关系最为密切,是人类离不开的天然物质。通过对空气的认识和了解,可以比较顺利地进一步引导学生进入化学世界来探索物质的奥秘。同时,本节内容也承担着相应方法教育的重要使命,对学生情感、态度与价值观的提升也起着至关重要的作用。
教学目标:
1.了解空气的主要成分。
2.学习测定空气中氧气含量的方法。
3.学习从混合气体中除去某种气体进而测定其含量的方法。
4.通过了解测定空气成分的发展史,感受科学家的艰辛,培养吃苦耐劳、勇于探索、严谨求实、大胆质疑的学习精神。
教学重点:空气的主要成分及用途。
教学难点:空气中氧气含量测定时的误差分析。
教学用具:多媒体课件、铁架台、酒精灯、硬质玻璃管、气球、铜粉等。
教学思路
教学过程
教师活动
学生活动
设计意图
【引言】 猜谜语:
一物到处有,用棒赶不走;眼睛看不见,手摸也没有;咀嚼无滋味,没它活不久。
猜谜语。
通过猜谜语,激发学生的探究欲,并为引入本节课的内容做铺垫。
活动1 空气无色无味,不易觉察,你能列举实例或设计一个简单的实验来说明空气确实存在吗?
设问:空气是纯净物还是混合物?空气中含有哪些成分?
展示图片:空气的组成。
设问:观察图示,你能获得哪些信息?
设问:空气看不见、摸不着,各种成分是如何发现的呢?
活动2 自学:科学史话——空气成分的测定
完成下表。
实验现象
实验原理
实验结论
【交流汇报】 让学生交流汇报自学结果。
思考:
1.拉瓦锡测定空气成分的实验为什么选择在密闭容器中进行?
2.加热条件下,汞与氧气化合生成氧化汞。拉瓦锡选择金属汞作为反应物有什么优点?
3.通过观察哪些现象、测量哪些数据就可以判断出空气中氧气的含量?
活动3 空气中氧气含量的测定
1.原理分析
过渡:空气中氧气的含量是如何准确测定的呢?
讨论:有一包黑色粉末,是铁粉和木炭粉的混合物。如何测出其中铁粉的含量?请小组讨论一下。
归纳总结:
思路1:将其他气体除去,只剩下氧气,测定氧气的体积。
思路2:只将氧气除去,然后通过减少的体积来测定氧气的体积。
活动4 利用这两种方法,我们来尝试一下测定空气中氧气的含量,该如何测定呢?请小组讨论一下。
展示:信息链接及资料卡片。你们认为最佳方法是什么?
设疑:你能总结出用来除去氧气的试剂应具备哪些条件吗?
设问:氧气已经被除去了,我们怎样才能测出减少的氧气的体积呢?
胶头滴管是我们实验室中常用的仪器(展示仪器),挤压胶头滴管,水就会被吸入。水为什么会被吸进去呢?进入水的体积和挤出空气的体积是什么关系呢?
自行设计实验或举生活实例,证明空气确实存在。明确本节的学习内容。
根据形象具体的图示分析问题。
观察,感受科学家的艰辛历程。
自学,标注、重点勾画,小组讨论完成学案内容。实验现象:部分银白色的液体变成红色粉末,容器里空气的体积减少约20%;实验原理:汞和氧气反应生成氧化汞粉末;实验结论:氧气约占空气体积的20%。
小组讨论、回答。
小组讨论、回答。
根据背景资料提供的信息进行分组讨论、交流,比较各种方案的优缺点,说明理由,描述测定空气中氧气含量的原理。
回答:进入水的体积和挤出空气的体积相等。
课堂从探究开始,激发学生求知欲望。
学会从具体的图示中获得信息,培养学生数形结合的思维习惯。
对学生进行化学史的教育。
通过阅读拉瓦锡的实验方法和过程,培养学生自主学习的能力及科学探究的精神,并初步了解空气的主要成分。
通过思考、交流,培养学生透过现象分析问题实质的能力。
通过解决测定木炭粉和铁粉的混合物中铁粉含量的问题,得出测定混合物中某成分的含量的基本方法,从而推广应用于测定空气中氧气的含量。
培养学生自主学习和总结提升的能力。
通过小实验让学生感受大道理,体会转换法。
2.进行实验
讲解:我们可以利用转化的方法,测量水的体积,从而得出气体的体积。除此之外,我们还可以利用有刻度的仪器来测量气体体积,例如量筒和针筒。
过渡:思路和原理确定了,我们需要找到合适的实验装置来进行实验。
展示:教材上提供的装置及仪器。
思考:①它们分别起什么作用呢?
②要测定空气中氧气的含量,需要测哪些数据?总体积减去剩余的体积(V总-V剩)就是氧气的体积,用氧气的体积除以总体积就可以计算出空气中氧气的含量。
③如何测得实验前装置内空气的总体积?
④如何测玻璃管内空气的体积?
活动5 实验测定空气中氧气的含量
思考:
①为什么要加入过量的铜粉?
②加热时为什么要不断推拉注射器活塞?
③停止加热后,为什么要冷却至室温再读数?
④为什么要将气球内气体挤入注射器,记录注射器中气体体积?
讨论:测得的数据和理论数据21%之间有差异,结合刚才的实验过程,分析一下产生误差的原因。
反思交流:通过刚才的探究我们知道了空气中氧气的含量约占,那剩余的主要是什么成分呢?(氮气)通过这个实验你能总结出氮气有哪些性质吗?
体会通过转换的方法解决实际问题。
思考,回答,并组装好实验装置。
仔细观察实验的操作和实验过程产生的现象,学会正确描述实验的现象。
对产生误差的原因进行讨论分析。
思考反思。
通过设计实验方案,养成科学探究的良好习惯,学会分析解决问题的方法。
通过问题组引导学生认识实验装置。
在实验过程中体会从混合气体中除去某种气体进而测定其含量的方法。进而体会将混合物中的某一组分分离或除去的化学原理,同时培养学生进行定量研究时的误差分析意识。激发创新热情。
培养学生的分析能力和学会反思的习惯。
巩固提高
提出问题:
1.通过这节课的学习,请你说说自己学到了哪些知识。
2.本节测定空气中氧气含量的一般思路和方法是什么?
学案出示例题,帮助学生认识测定混合物中某成分含量的方法。
交流和总结:
归纳空气的成分及含量,总结从分离和除去两个角度测定空气中氧气的含量。
让学生认识测定混合物中某成分含量的方法。
教学反思:
1.测定空气中氧气含量的实验成功与否的关键是什么?
2.实验步骤中学生难于理解的问题是什么?
3.实验过程中如何让学生便于理解压强的变化?
4.得出实验结论时,学生存在哪些困惑?
5.如何引导学生进行实验反思,并得出反思结论?这种引导思路是否合适?
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