空气的成分教学设计案例

1、空气的成分教学设计案例课题：课题 1 空气的成分（第授课人：王金辉学校：张掖市甘州区长安中学1 课时）一、教学设计思路【教材分析】第一、分析教材明确教学目标，确定教学重点和难点。首先，明确教学目标：本节通过演示实验：“空气在氧气含量的测定”验证了空气中含约 1/5 的氧气 ,引出人类对空气组成的认识过程，从而导出了空气的组成以及各种成份的体积分数。在学习这一节时，（一）要了解空气组成发展的历史过程,学习科学探究科学研究问题的思想方法,抓住事物间的微小差异而作出判断的唯物主义观点和作风,培养自身的创造思维和能力；（二）是要重点掌握空气的组成和各成份的体积分数。这二点为本节的教学目标。其次，确定教

2、学重点难点：空气是人类、 动植物必需的天然物质和生命支柱，在自然环境中由于热胀冷缩会感到风的存在，很多物质在空气中点燃会燃烧，隔绝空气时又会熄灭，煤炉火用扇子越扇越旺，蜡烛火用扇子一扇就会熄灭羽毛在空气中飘动，人类、动植物隔绝空气无法生存，这些自然现象和小学的常识已使学生知道了空气有质量、有浮力， 主要成分是氮气和氧气， 从化学知识角度来看， 仅仅知道这些知识是不够的，需要进一步研究和学习空气的组成，所以空气的组成就是本节的重点。绪论课已阐述过实验是学习化学的重要手段，所以对演示实验的观察与分析也是本节的重点。同时通过对人类认识空气组成的历史过程的学习和对科学家探究方法的了解 ,要逐步建立起辩

3、证唯物主义的发展观、辩证观，培养自身的创造思维和探究科学发展知识的能力，这是本节的学习难点。【教学理念】本课题主要采用问题探究来设计教学，始终贯穿 “设置主题分析思考实验探究总结交流” 的教学流程，积极引导学生进行自主学习、合作学习和探究学习，努力培养学生的动手能力和探索精神。在讲授这一节课时，应该结合课内外知识，采用实验、讨论等多种教学方法及各种活泼的形式，用准确、生动、形象流畅的语言加以表述，融知识性，趣味性为一体。 使学生学习化学的兴趣急剧上升，在学生认识和掌握新知的基础上培养各方面的能力。【教学方法】1、STS 教学尽可能地渗透到教学中 ,让学生主动亲近自然对周围事物 产生兴趣和爱好，

4、并关心周围的一切 ,引导学生积极参与问题解决问题的能力。2、以实验探索为，灵活并用讲授法、指导阅读法、作业练习法等多种教学方法。【教学流程】引出新知探求新知应用新知知识小结知识拓展知识反馈设 疑启 发实验探索归纳小结练 习引 深课堂思考设计家庭实验课外调查作业布置（一）引出新知通过学生对空气的认识让同学自己回答空气作用， 空气的成份有哪些？是谁怎么样发现的？我们能不能回到几百年前看看科学家们是怎么样用实验的方法证明空气的成分？这里用简短的设问， 集中了学生的注意力，明确了思维方向， 激发了学习兴趣， 引起内在的知求欲望， 使学生一开始就有一个良好的学习环境，为整个教学过程创造良好的开端。（二）

5、探求新知增补实验 如右图将钟罩放入盛水的水槽中， 用抽气筒将钟罩内的空气抽掉一部分观察有什么现象，得出什么结论？由于初三学生刚刚接触物理，对压强知识知之甚少，对下文由现象水面上升 15，而得出空气体积减少 1 5 的结论的形成，成为障碍，设计此实验可避开压强知识，让学生自己由现象得出结论：钟罩水位上升是由于 ,罩内空气体积减少，且空气体积减少多少，水位就升高多少，为下文结论的形成作好了铺垫。实验2 1空气中氧气成分的测定。装置如图所示。 将钟罩放入盛水的水槽中，以水面为基准线，将钟罩水面以上容积分为5 等份。在燃烧匙内盛过量的红磷，用酒精灯点燃后，立即插入钟罩内，同时塞紧皮塞，观察红磷燃烧和水

6、面变化的情况。指导学生以观察现象，及由现象分析原因，从而得出结论，此过程通过组与组间的竞答，使学生准确而完整地得出了结论，同时也培养了学生观察实验、分析问题的能力，活跃了课堂气氛，激发了学生的学习热情。在此基础上引导学生阅读课文，并回答如下问题（1）空气中到底有哪些成分，它们的体积分数各是多少？（2）是哪国的哪些科学家通过实验证明空气不是单一的物质？在学生们回答第一个问题后，向学生介绍拉瓦锡得出空气由氧气和氮气组成的结论和艰苦历程及严肃认真的科学态度，号召同学们学习任何一门学科都必须尊重客观事实，不能有人云亦云的科学态度。到此为止， 同学们对空气的组成有了一个科学、全面的认识， 并且知道空气的

7、成分比较固定，特别是绿色植物光合作用，不断调节空气中氧气和二气化碳的平衡。再次引出问题： 空气的成分是不是一尘不变的？是什么改变了空气的成份呢？由学生自己积累的生活常识和课外知识，抢答出污染空气原因，然后再由学生自己归纳出污染空气的原因：有气体和烟尘整个探知过程中尽可能地发挥学生的主体作用和教师的主导作用。凡是学生能回答出的由学生说，说不完的让学生间互相补充，凡是学生自己能归纳出的内容让学生自己去总结，凡是可由学生评价的指路子、出点子、想法子、引导和鼓励学生独立思考。主动实践积极探索，使同学们在愉快、和谐、民主的课堂氛围中，不仅掌握知识而且培养了能力。（三）应用新知给出 3 个层次的题，前两个

8、层次是本节的知识点，是学习化学的基本功，重在考察本节的重点和难点内容：空气的组成及体积分数，测定空气中氧气含量的方法、原理及注意事项，所涉及的问题重在观察实验，建立概念，理解和识记知识点，并灵活运用。第三个层次的用于拓展学生思维，培养学生能力。题目设计遵循由易到难，由浅入深，循序渐进，通俗易懂原则，重在培养学生和能力。（四）知识小结通过梳理本节知识空气成分的测定、体积分数及它成污染根源与防治方法使同学们进一步明确掌握本 知 点，使之条理化，系 化。（五）知 的拓展1、思考 ：空气成分 定的 中 罩内水位上升不足1/5分 生 “吃 ”，能力 一步提高，此 重在考察学生运用知 的能力。的原因有哪些

9、？目的使部2、家庭小 ： 自己 一个可行的 定空气成分的 ，并 手做一做。此 重在培养学生 造性思 能力和 能力。3、 外 ：通 你所在地区的空气 量，分析造成当地空气 染的主要因素，并想一想什么方法可 减少 染？此 使学生真正走 生活中的化学，使学生将 内、 外知 溶 一体， 由所学知 系生活 ，培养学生关心和解决社会重大 的能力，而且也培养了他 分析 和解决 的能力。（六）知 的反 （布置作 ）作 的 扣大 ，突出重、 点，并通 系 引 学生运用知 的能力， 大知 面， 一步促使他 将知 能力。二、教案【教学目 】知 与技能：1. 身 最常 的物 空气，并了解空气的 成；2.能从生活 出

10、， 空气的成分 行合理的推 ，并能利用教 提供的 器和 品， 空气的成分 行科学的探究。在探究 程中初步学会 的 、学会 察 象并加以描述， 相关 象能 出合理的解 。 程与方法：1. 科学探究的意 和基本方法， 在 行 “空气中氧气含量 定 ” 的探究 程中，能提出 ，并 解决 ；2.初步学会用 察、 的方法 取信息，并从 信息中得出科学的 ；3.在探究 程中，能主 与人交流、 ，清晰的表达自己的 点，逐步形成良好的学 和科学的学 方法。情感 度与价 ：1.保持 生活和自然界中化学 象的好奇心和 烈的探索欲， 一步 展 化学学 的 趣；2.初步 立科学的物 ，科学的看待科学家的 程及 ；3.

11、逐步 立珍惜 源、 境、合理使用化学物 的 念；4. 展善于合作、勤于思考、勇于 践的科学精神。【教学重点】空气的 成，空气中氧气含量的 定。【教学 点】通 探究空气的 成。【教学方法】 演法、自学指 法、分 法、 法等多种教学方法【 器、 品】 定空气成分的 装置、500 mL 量筒、 100 mL 量筒、 10 mL 量筒、 500 mL 杯、 磷、水、火柴。教 活 新 入 猜 ： “看不 ，摸不着，没有 色没味道，你的身 常 ”。 的 底是什么？（展示一只空 杯） 杯中有什么？今天，我 一起 一步 空气。一、空气的 成 暴：你 空气知道多少？ 同学 尽可能多地提出有关空气的 。学生可能提

12、出的 ： 什么空气看不 而又摸不着？怎么 明空气确 存在？空气由什么物 成？空气是由一种物 成的？ 是由多种物 成的？如果空气是有多种物 成的，那么 些物 是什么？其含量是多少？ 什么 景区的空气比 清新，而一些大城市特 是一些大工 城市的空气 量比 差？ 什么有的物 在空气中燃 ？ （在学生描述提出的 ，及 不 范的 言加以更正）教 引 ：今天，我 将一起探究空气的成分。主要解决你 提出的下列 ：怎么 明空气确 存在？空气由什么物 成？空气是由一种物 成的？ 是由多种物 成的？如果空气是有多种物 成的，那么 些物 是什么？又分 有多少？【 探究 1】想一想， 根据你日常生活中的 ， 有哪些

13、法能 明空气确 存在？ 同学 一个 的 ， 明空气的存在。 方案： 提供学生水槽（装有大半槽水） 、小 杯、一杯 料（配吸管）及其他 器若干，引 学生 方案，并 行交流，比 各种方案的 缺点，再确定比 好的方案 行 。学生一般能提出的 易方案可能有上 所示的几种。 ：指 学生完成 。 取 ：空气是客 存在的。【 探究2】空气的成分主 置：我 生活的 境中有空气，人 的生活离不开空气，空气是一种重要的自然 源。 那么空气是由什么 成的？它是由一种物 成的？ 是由多种物 成的？如果空气是由多种物 成的， 空气中含有哪些物 ？提出假 ：学生根据生活 提出空气是由多种物 成的假 。学生活 意 以有关空

14、气学生思考并回答的故事或有关空气的趣味 实 验 导入，迅速拉近学生与化学的距离，学生 ，交流， 生 化学再 描 述 提 出 的 问 的 近感。题以 暴的 探 索 形式，激 学学生分 、交 生的 意流，比 各种方案 ，培养学的 缺点，生的 散性思 。 疑，激 学生 行 ， 对 起学生的学实 验 的 现 象 加 以 趣。描 述 ， 并 做 出 结 。培养学生的 合作精神及 的 价能力根据已有知 ， 联 培养学生自系生活 ，收集主学 的能 据， 行 并力得出 1.培养学生学 生 自 主 学 习 拉 的科学探究瓦 锡 探 究 空 气 成 精神收集 据：根据已有知 ， 系生活 ，收集到的 据可能有： 物

15、 行呼吸作用需要氧气，并放出二氧化碳；植物 行光合作用要吸收水和二氧化碳，并放出氧气；煤等燃料燃 需要消耗氧气并放出二氧化碳；夏天，从冰箱里拿出冰 泉水，片刻后， 泉水瓶外壁就会有水珠凝 ；酥脆的 干在空气中 放置会受潮 做出 ：空气中含有氧气、二氧化碳、水蒸气和其他 （如 埃）等多种物 。思 延伸：空气中 有其他成分 ？自主学 ：引 学生学 科学家 空气成分的研究 程。1、通 拉瓦 研究空气成分的 程，你有何感想？2、拉瓦 通 一 得出了什么 ？3、拉瓦 得出的 有无不足 ? 开拓 野：稀有气体的 史。 得 ：空气中含有氧气、氮气、稀有气体、二氧化碳等多种成分。【 探究3】空气中氧气含量的

16、定主 置：大家 空气的 主要来自生活常 ，空气中 有其他的成分 ？空气中的氧气、二氧化碳等气体的含量又分 是多少呢？能否 定出广口瓶中氧气的体 ？ 方案：想 法把氧气拿出来，直接 氧气的体 ； 一个 泉水瓶子，再想 法把瓶内的氧气消耗掉，看瓶子 了多少；利用拉瓦 的 方法再 行 ；教 引 ： 出如下 所示装置， 一学生吸气，并 察 象。思 迁移：仿照此 ，提供如下 的 装置及 磷，我 能否利用它来 定氧气体 呢？ 探索：指 学生完成 2-1， 察 象并思考：分的 2.使学生初步了解空气1.了解拉瓦 研究 的 主 要 成空 气 的 实 验 所 表 分。 的科学 度2.了解拉瓦 得出 3.告 学生

17、的 “空气由氧气和 不 迷 信 权氮气 成，其中氧 威， 立 “学气 约 占 空 气 体 积 无 止 境 ”的的 1/5 ”的 ，体 思想。会其 原理3.了解空气中 有 利用化学史各 种 稀 有 气 体 等 行 其他成分， 拉 真，敢于 瓦 锡 的 结 论 中 的 新的 良品不足 的教育。学生 。学 生 在 老 师 引 导下 行 ，并解 原理【学生思考】水 通 增何 会 进 入 集 气 瓶 强 感 性 认中， 入集气瓶中 ，解决学的 水 的 体 积 取 决 生的疑 于 的体 ？学生分 ，并培养 察能 告 果。力及思考能力学 生 观 察 红 磷 燃 的 象： 磷燃烧 时 产 生 黄 色 火焰 ，

18、 放 出 大 量 热量 ， 并 有 大 量 白烟 ， 最 终 燃 烧 停止。学生 察：打开止水 后， 杯中的水 入广口瓶中，约 占 红 磷 燃 烧 前瓶 中 空 气 体 积 的1/5。培养分析能力及团队合学生分组讨论后，作精神，增各组派代表回答。进学生间友谊和凝聚力1.（如上图）向集气瓶内装入少量水，并作上记号 d。并将广口瓶从 b d 处分为五等分，做好记号。2.向燃烧匙中加入稍过量的红磷，关闭 c 处的止水夹后， 点燃红磷，立即伸入瓶中，并塞紧。3.提示学生观察红磷燃烧现象。4.冷却后，打开止水夹，再由学生观察现象。5.进入广口瓶中的水的体积相当于原广口瓶内空气中哪种气体的体积？科学分析：

19、指导学生通过自主阅读，明确：上述实验中，红磷燃烧时与广口瓶内空气中的氧气发生了反应，生成了叫做五氧化二磷的固体。上述实验中的大量白烟就是生成的五氧化二磷的固体，该固体沉降后溶解于水中。因此白烟最终消失。打开止水夹后，烧杯中的水进入广口瓶的原因。进入广口瓶中的水的体积相当于原广口瓶内空气中哪种气学 生 体 会 实 验 原 培养学生的体的体积？空气中氧气的体积分数约为多少？理 并 从 中 得 出 正 表达能力，广口瓶内余下的气体主要是什么？它有何性质？确的实验结论。在交流中取探索交流：引导学生对实验中的问题进行交流。长补短。形成结论：a.由于过量的红磷燃烧时耗尽了广口瓶内空气中的氧气，使瓶内气体减

20、少，压强降低，打开止水夹后，烧杯中的水就会进入瓶中。而且广口瓶内氧气被消耗多少，进入瓶中的水就有多少。因此，从烧杯中进入广口瓶的水的体积就相当于原瓶学 生 再 次 进 行 讨 激发学生的内空气中氧气的体积。论并得出结论。探究欲。b.氧气约占空气总体积的 1/5。c.广口瓶内余下的气体主要是氮气，它不能支持燃烧。学生讨论后得出：培养学生对做这个实验时如果装置气密性不好；红磷不足，没有把上 述 体 积 是 估 算 实验的评价氧气耗尽；没有等到冷却就打开止水夹，那又会出现怎样的 ， 存 在 较 大 误 能力。的结果呢？差。思维点拨：完成这个实验的关键是：红磷的用量要充足，要保证能够将瓶内氧气耗尽；整

21、个装置气密性要好，不能漏气；要注意待集气瓶冷却至室温时再打开止水夹。反思与评价：按上述方法测定空气中氧气的含量，你认为还有何不足？红磷可否用木炭等其他物质代替？【实验探究 4】测定空气中氧气的含量的药品选择及量化测定学 生 经 讨 论 后 提提出假设：药品可以用其他物质（如木炭、硫等）代替。出对应的方案：教师提供： 右图装置（广口瓶容积约为 400 mL ）、10 mL 量筒、 将 水 注 入 广 口100 mL 量筒、 500 mL 量筒， 以及水、 红磷和木炭等仪器和药瓶至图中 b 处，再品全 部 倒 入 到 培养学生的500mL 量筒中；实验设计、 将 进 入 广 口 瓶 操作、数据中

22、的 水 全 部 倒 入 处理等综合到 100 mL 量筒中。能力。学 生 再 进 行 实 验测定。学 生 将 实 验 过 程方案设计：指导并启发学生设计较准确地测定空气中氧气的中 获 得 的 数 据 填体积分数的实验装置及活动方案入表中。引导学生讨论应解决的问题：掀起高潮，进一步实验前怎样准确测定图2-3 丁中广口瓶内空气的体积？激 发 学 生 的 探 究实验后怎样准确测定图2-3 丁中进入广口瓶中水的体积 （即 欲。氧气的体积）？实验探究：指导学生分组进行实验：甲组选用红磷、乙组选用木炭进行实验，并作好数据处理。现象与解释：针对甲组实验基本成功，而乙组实验完全失败学生讨论，总结出（烧杯中的水

23、基本上没有进入广口瓶中），引导学生进行讨论乙组失败的原因：乙组实验失败的原因木 炭 燃 烧 后 生 成在学生讨论遇到困难时老师提示：木炭燃烧时生成了二氧化的是气体，使得广激发学生的碳气体。口 瓶 中 的 气 体 没 求知欲望。结论与反思：上述实验中，广口瓶中的固体应选择什么样的有减少，压强没有可燃物？降低，烧杯中的水总结与交流：引导学生对利用上述装置测定空气中氧气的含就 不 会 进 入 广 口量时的注意事项进行交流与总结：装置气密性要良好；瓶中。实验应选用反应后不生成气体的物质（如红磷）；红磷要稍学生作出结论：不过量，以耗尽广口瓶中的氧气；应等装置冷却到室温后再能 用 燃 烧 后 产 生打开止

24、水夹。等等。气体的可燃物。学生交流实验心得【小结】学生阅读教材：空空气不是单一成分的物质；气成分氮气 78%空气中有 1/5 体积的氧气，剩余气体不支持燃烧；氧气 21%增强记忆。空气的组成（强调体积分数） 。稀有气体 0.94%二氧化碳 0.03%其 他 气 体 和 杂 质0.03%。【总结】回忆实验，了解重点知1.空气中氧气的含量测定实验及注意事项；2.空气的组成。归纳结论。识及学习要求。三、练习【新授练习】1. 空气的成分中体积分数最多的是A 、氮气B 、氧气C、二氧化碳D 、稀有气体（）2. 空气的成分是：氧气、氮气、稀有气体、二氧化碳及其他气体和杂质。按体积分数由大到小的顺序排列正确的是