对人体吸入的空气和呼出的气体的探究教案13-14

对人体吸入的空气和呼出的气体的探究教案13-14一、教学目标1.知识与技能目标学生能够描述人体吸入的空气和呼出的气体的成分有何不同。初步学会用实验方法收集、检验和分析人体吸入的空气和呼出的气体，培养学生的实验操作能力和观察、分析能力。2.过程与方法目标通过对吸入空气和呼出气体成分的探究，体验科学探究的一般过程，包括提出问题、作出假设、设计实验、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价等环节。学会运用控制变量法设计对照实验，提高学生的科学探究能力和思维能力。3.情感态度与价值观目标培养学生对化学实验的兴趣，激发学生的好奇心和求知欲。通过小组合作探究，培养学生的团队合作精神和交流表达能力，让学生在探究过程中体验成功的喜悦，增强学习化学的自信心。二、教学重难点1.教学重点人体吸入的空气和呼出的气体成分的探究实验。科学探究过程的体验和实验操作技能的培养。2.教学难点设计合理的实验方案，准确收集和分析证据，得出正确的实验结论。理解控制变量法在实验设计中的应用，培养学生的科学思维方法。三、教学方法讲授法、实验探究法、小组合作学习法、讨论法四、教学过程（一）导入新课（3分钟）1.提问引导同学们，我们每时每刻都在呼吸，那大家有没有想过，我们吸入的空气和呼出的气体有什么不同呢？请大家结合自己的生活经验，说一说你觉得吸入的空气和呼出的气体可能在哪些方面存在差异？2.引出课题今天，我们就一起来探究人体吸入的空气和呼出的气体到底有哪些不同。（板书课题：对人体吸入的空气和呼出的气体的探究）（二）知识讲解（5分钟）1.空气的成分简单回顾空气的主要成分，氮气约占78%，氧气约占21%，稀有气体约占0.94%，二氧化碳约占0.03%，其他气体和杂质约占0.03%。2.呼吸作用讲解呼吸作用的原理：人体吸入氧气，在体内与有机物发生反应，产生二氧化碳和水，同时释放出能量供人体生命活动所需。用化学方程式表示为：\(C_{6}H_{12}O_{6}+6O_{2}\stackrel{酶}{→}6CO_{2}+6H_{2}O\)。引导学生思考：根据呼吸作用的原理，推测呼出的气体中氧气、二氧化碳和水蒸气的含量可能会发生怎样的变化？（三）提出问题（2分钟）1.展示问题人体吸入的空气和呼出的气体中，氧气、二氧化碳和水蒸气的含量是否相同？2.分析问题鼓励学生根据生活常识和所学知识，对上述问题作出初步的假设。例如，有的学生可能会认为呼出的气体中二氧化碳含量会增加，氧气含量会减少，水蒸气含量会增加。（四）作出假设（3分钟）1.学生讨论组织学生分组讨论，让每个学生都发表自己的观点，并尝试用简单的语言解释原因。2.小组汇报各小组选派代表汇报讨论结果，教师对学生的假设进行总结和整理，并写在黑板上。假设1：呼出的气体中二氧化碳的含量比吸入的空气中二氧化碳的含量高。假设2：呼出的气体中氧气的含量比吸入的空气中氧气的含量低。假设3：呼出的气体中水蒸气的含量比吸入的空气中水蒸气的含量高。（五）设计实验（10分钟）1.实验原理讲解讲解检验氧气、二氧化碳和水蒸气的常用方法：氧气：能使带火星的木条复燃，氧气含量越高，木条燃烧越旺。二氧化碳：能使澄清石灰水变浑浊，二氧化碳含量越高，浑浊越明显。水蒸气：遇冷会凝结成小水珠，可以通过观察玻璃片上是否有水珠来判断水蒸气的含量。2.设计实验方案引导学生分组设计实验方案，分别验证上述三个假设。要求学生考虑如何收集吸入的空气和呼出的气体，如何进行对照实验，以及如何记录实验现象和数据。小组讨论后，每个小组派代表上台展示设计的实验方案，其他小组的同学进行评价和补充。教师对学生的实验方案进行点评和指导，强调实验设计的科学性、合理性和可行性。最终确定以下实验方案：实验一：比较氧气含量收集两瓶呼出的气体和两瓶空气。将一根燃着的木条分别伸入一瓶呼出的气体和一瓶空气中，观察木条燃烧的情况并记录。实验二：比较二氧化碳含量收集两瓶呼出的气体和两瓶空气。向一瓶呼出的气体和一瓶空气中分别滴入相同滴数的澄清石灰水，振荡，观察澄清石灰水变浑浊的情况并记录。实验三：比较水蒸气含量取两块干燥的玻璃片，对着其中一块哈气，观察两块玻璃片上的现象并记录。（六）进行实验（15分钟）1.实验准备教师为学生提供实验所需的仪器和药品，如集气瓶、玻璃片、水槽、导管、澄清石灰水、木条等。学生检查实验仪器是否齐全、完好，药品是否足够。2.实验操作学生分组进行实验，按照设计的实验方案进行操作，教师巡视指导，提醒学生注意安全，规范操作，仔细观察实验现象，并及时记录。实验一：比较氧气含量用排水法收集呼出的气体：将集气瓶装满水，倒立在水槽中，用导管向集气瓶中吹气，直到集气瓶内充满呼出的气体，在水下用玻璃片盖住瓶口，取出正放在桌面上。收集空气：将另一集气瓶直接在空气中盖上玻璃片。将燃着的木条分别伸入一瓶呼出的气体和一瓶空气中，观察现象并记录。实验二：比较二氧化碳含量用同样的方法收集两瓶呼出的气体和两瓶空气。向一瓶呼出的气体和一瓶空气中分别滴入相同滴数的澄清石灰水，振荡，观察现象并记录。实验三：比较水蒸气含量取两块干燥的玻璃片，一块放在空气中，另一块对着哈气，观察现象并记录。（七）收集证据（5分钟）1.小组交流实验结束后，各小组内成员交流实验现象和记录的数据，讨论实验结果是否支持之前作出的假设。2.全班汇报各小组选派代表向全班汇报实验现象和结论。实验一：呼出的气体中燃着的木条熄灭，而空气中燃着的木条继续燃烧，说明呼出的气体中氧气的含量比吸入的空气中氧气的含量低。实验二：呼出的气体中澄清石灰水变浑浊，而空气中澄清石灰水无明显变化，说明呼出的气体中二氧化碳的含量比吸入的空气中二氧化碳的含量高。实验三：对着哈气的玻璃片上出现一层水雾，而放在空气中的玻璃片无明显变化，说明呼出的气体中水蒸气的含量比吸入的空气中水蒸气的含量高。（八）解释与结论（5分钟）1.总结实验结果结合各小组的实验汇报，总结人体吸入的空气和呼出的气体成分的不同：呼出的气体中氧气含量减少，二氧化碳含量增加，水蒸气含量增加。2.得出结论与之前作出的假设进行对比，得出结论：人体吸入的空气和呼出的气体在氧气、二氧化碳和水蒸气的含量方面存在差异，呼出的气体中二氧化碳和水蒸气含量升高，氧气含量降低，假设成立。3.原因分析引导学生从呼吸作用的原理角度分析实验结果，进一步理解人体呼吸过程中气体成分的变化。呼吸作用消耗氧气，产生二氧化碳和水，所以呼出的气体中氧气减少，二氧化碳和水蒸气增多。（九）反思与评价（5分钟）1.小组讨论组织学生分组讨论在实验过程中遇到的问题及解决方法，评价实验方案的优缺点，思考实验操作是否规范，实验结果是否准确可靠等。2.全班交流各小组选派代表汇报讨论结果，分享实验过程中的经验和教训。教师对学生的讨论进行总结和归纳，肯定学生的优点，指出存在的问题和不足之处，并提出改进建议。3.拓展思考引导学生思考：除了氧气、二氧化碳和水蒸气，呼出的气体中还可能含有哪些物质？如何设计实验进行探究？鼓励学生课后继续进行思考和探究，培养学生的创新思维和实践能力。（十）课堂小结（3分钟）1.回顾内容与学生一起回顾本节课所学的主要内容，包括人体吸入的空气和呼出的气体成分的探究过程、实验方法、实验现象、实验结论以及科学探究的一般步骤等。2.强调重点强调本节课的重点知识和技能，如科学探究的方法、控制变量法的应用、实验操作的规范等，帮助学生加深记忆和理解。（十一）布置作业（2分钟）1.书面作业完成课后练习题，巩固本节课所学的知识。用自己的语言描述人体吸入的空气和呼出的气体成分的不同，并说明原因。2.拓展作业查阅资料，了解人体呼吸过程中还有哪些其他的生理变化，以及这些变化对人体健康的影响。设计一个简单的实验，探究不同环境因素（如温度、湿度、海拔等）对人体呼吸频率和呼出气体成分的影响。五、教学资源1.实验仪器：集气瓶、玻璃片、水槽、导管、滴管、澄清石灰水、木条、火柴等。2.多媒体课件：包含空气成分、呼吸作用原理、实验步骤及相关图片、视频等资料，用于辅助教学。六、教学板书设计对人体吸入的空气和呼出的气体的探究1.提出问题人体吸入的空气和呼出的气体中，氧气、二氧化碳和水蒸气的含量是否相同？2.作出假设呼出的气体中二氧化碳的含量比吸入的空气中二氧化碳的含量高。呼出的气体中氧气的含量比吸入的空气中氧气的含量低。呼出的气体中水蒸气的含量比吸入的空气中水蒸气的含量高。3.设计实验实验一：比较氧气含量收集气体：呼出的气体、空气操作：将燃着的木条分别伸入现象：呼出气体中木条熄灭，空气中木条继续燃烧实验二：比较二氧化碳含量收集气体：呼出的气体、空气操作：滴入澄清石灰水，振荡现象：呼出气体中石灰水变浑浊，空气中石灰水无明显变化实验三：比较水蒸气含量操作：一块玻璃片哈气，一块放在空气中现象：哈气的玻璃片有水雾，空气中玻璃片无变化4.进行实验学生分组实验，记录现象5.收集证据呼出气体中氧气含量低，二氧化碳含量高，水蒸气含量高6.解释与结论呼出气体成分变化：氧气↓，二氧化碳↑，水蒸气↑呼吸作用原理：\(C_{6}H_{12}O_{6}+6O_{2}\stackrel{酶}{→}6CO_{2}+6H_{2}O\)7.反思与评价实验问题与解决方法方案优缺点拓展思考七、教学反思通过本节课的教学，学生对人体吸入的空气和呼出的气体成分的探究表现出