江西省信丰县黄泥中学中考化学实验汇总复习 巧测空气中的氧气含量教学设计.doc

巧测空气中的氧气含量设计思想：以回顾“测定空气中的氧气含量”为探究情境，对原实验进行剖析，采用讨论、观察、实验、归纳、分组合作等探究形式，通过教师展示自制多功能化学实验仪的设计和使用，探讨如何设计（或改进）实验方案提高实验复习质量，培养学生观察、分析和操作的能力，养成科学的态度，锤炼学生的思维，提升实验探究和操作的能力。一、学情分析初三实验复习阶段，学生已掌握了一定的化学基础知识，如氧气、红磷、白磷的化学性质、燃烧的条件等，又有了一定的实验操作技能，如检查气密性、装置的连接，但对实验的设计和改进还是觉得有一定困难，实验探究和操作能力有待提升。二、课程要求让学生有更多的机会主动地体验科学探究的过程，在知识的形成、相互联系和应用过程中养成科学的态度，学习科学方法，在“思实验、做科学”的探究实践中培养学生的创新精神和实践能力。三、教学目标1.以测定空气中氧气含量为探究对象，对原实验进行剖析，探讨如何设计或改进实验方法来提高实验质量；2.培养学生实验观察、分析和动手操作的能力；3.培养学生敢于质疑，勇于探索的科学品质。四、教学重点、难点教学重点：通过学生合作设计实验方案，培养学生实验分析、设计的能力。教学难点：如何引导学生去挖掘实验条件和结果之间的关系，并分析、设计合理的实验方案。五、实验准备白磷、热水(80以上)、红墨水、镊子、铁架台、多功能化学实验仪(自制)六、教学过程1.【重温实验、提出问题】空气中氧气含量的测定是人教版九年级化学教科书上册p27的内容，操作装置见课本（装置图略）。教师提问，学生回顾讨论得出该实验的操作步骤。步骤：按图连接好实验装置，并检查装置气密性；在集气瓶内加少量水，将瓶中空气部分均分五份，并记上记号；在燃烧匙内装上适量红磷，用止水夹夹紧乳胶管，点燃燃烧匙内的红磷，迅速伸入集气瓶，塞紧橡皮塞，观察实验现象；待红磷熄灭并冷却至室温后，打开止水夹，观察实验现象并注意水面的变化情况。播放教材有关空气中氧气含量的测定实验视频。师：通过刚才的实验(视频)，你都观察到了什么？(意图：讨论观察到的实验现象，考察学生的观察能力)生：实验步骤和我们刚刚讨论的一致；红磷在集气瓶内燃烧有大量白烟生成；冷却后观察到水沿导管流入集气瓶中，并不断上升；师：你觉得该实验有哪些值得改进的地方？(意图：用审视的目光，在观察中找到不足)生：小结为用笔粗略记号均分，误差较大；磷在瓶外加热时，有白烟生成，比较呛人(有毒)，有污染；实验开始时有少量白烟从瓶口逸出，影响实验准确性；红磷的着火点较高(260)，而白磷的着火点较低(40)，可否考虑替换成白磷来做；能不能改变加热的方式；师：请同学们再思考一下，要做好测定空气中氧气的含量，我们主要应抓住哪些关键，才能使该实验方案更优呢？(意图：合理引导归纳，形成共识)生：小结为待测空气的量要一定，不能泄漏；利用某种药品或物质作为反应物，充分除去选定空气中的氧气；在去除氧气时不能产生新的“杂质”气体，影响实验结果；测量体积时要尽可能的准确(注意保持同温同压)；实验要减少对环境的污染；实验操作尽可能简便。2.【讨论探究、形成方案】师：请同学们对照刚才的讨论，四人一组进行设计改进，并将设计改进后的结果(装置)记录下来。(说明：四人一组讨论更有利于思维的碰撞。)学生分组讨论如何改进实验设计，教师巡回指导。3.【分组展示、共享成果】用视频展示台展示学生设计成果。 学生方案：取一个圆形玻璃水槽，把一支蜡烛固定在水槽中，再用一个玻璃杯罩上，杯边缘放在水中，使蜡烛在密闭容器中燃烧，观察蜡烛、水位有何变化。学生方案:同课本实验装置，用玻璃钟罩代替集气瓶，用木炭代替红磷燃烧测空气中氧气的含量。学生方案：同课本实验装置，用白磷代替红磷，集气瓶底用少许细砂，密闭测量空气，用放大镜聚光来加热。学生方案：同方案，用酒精灯给燃烧匙外加热方式，通过热传导来给白磷加热。在均分所测空气的体积时，可用量筒量水的方式来标注记号。学生方案、：同方案 ，用电加热、用热玻璃棒加热白磷。4.【分析设计、共同评价】针对上述六个方案，在教师的引导下师生交流、探讨，指出各自的优缺点，最后达成共识：将红磷更换为着火点更低的白磷，使实验更易进行；将反应放在密闭的容器中更准确，无污染；可通过不同方式给白磷(红磷)加热；用量筒加水的方式均分所测体积更精确，易把握。（意图：通过展示、评价来提升学生自己的思维层次。）5.【教师设计、抛砖引玉】下面给同学们介绍一下老师的实验设计：实验装置图片(命名为多功能化学实验仪，还可制取h2、co2和做活泼金属na与水的反应，该仪器曾获南通市2011年自制教具一等奖)制作方法：把25mm，长度约80cm的玻璃管一端吹成35mm40mm的球泡，并在上面做成如图玻璃口。在玻璃球泡的下面烧一个玻璃制的滤网，并弯成如图所示的u型。用橡胶塞注射针、注射器(60ml)、调节器连接成如图所示装置。实验步骤检查仪器的气密性。首先，将u型管直开口部分在方座支架上固定好，用带注射针的橡胶塞塞住球泡上的玻璃口，如上图所示，然后在u型管的开口一侧注入蒸馏水至管口，静置约两分钟，看液位是否下降即可判断，并作相应处理。从u型管直开口一侧加入热水（80以上）至球泡上方玻璃口，并加3滴红墨水。用镊子夹取约赤豆大小的白磷置于球泡内玻璃滤网边上(用块状的白磷)，塞上带针尖的橡胶塞。将注射器中40ml空气注入球泡内，使球泡内液面下降，直至液面下降到玻璃网下方约2 cm处，此时白磷悬在玻璃网边上，用调节器封闭球泡内空气，此时球泡内的温度约60。待燃烧停止(冒白烟)，用湿布在球泡外进行冷却（两次即可）。冷却到常温时，打开调节器，将剩余的气体回抽到注射器中。当红水刚刚进入输液器软管时停止抽拉，读出注射器上的示数。6.【师生互动、操作实验】教师和学生利用多功能化学实验仪进行实验。（意图：通过教师示范，让学生领悟到实验设计没有最好，只有更好，培养学生不断探索的科学品质。）7.【数据分析、误差讨论】师生对利用多功能实验仪实验后的数据进行分析： 所测空气中氧气含量小于1/5。其原因可能是 a.白磷不足、b.开始时，注射器中的空气小于40ml,不能将液面压到玻璃网下2cm处、c.未等剩余空气冷却到室温就抽回注射器等。所测空气中氧气含量大于1/5。其原因可能是装置气密性不好等。再请同学回顾一下原实验误差可能产生的原因，并与改进后产生误差的原因进行对比，看看有什么不同？你有何想法？。(具体内容略)（意图：此过程既是对改进后实验误差的具体分析，也是对原实验可能产生误差的复习，更是让学生明白实验数据处理重要性，且要具体情况具体分析。）8.【师生交流、共同总结】改进后实验的优点：将红磷更换为着火点更低的白磷，使实验更易进行；改燃烧匙加热为热水加热，使操作更简便；改用笔做记号进行估算为注射器读数，使实验数据更准确，操作更方便；通过加红墨水，使实验操作更易控制；整个实验密闭进行，真正实现了化学实验绿色无污染。本节课以“测定空气中的氧气含量”为探究点，采用回顾、讨论、观察、实验、归纳、分组合作探究等形式进行大胆的探索，通过自制多功能化学实验仪的使用，使学生在进一步明晰了科学探究过程的同时，锤炼了学生的思维，真正体验到探究的乐趣。9【拓展应用、课后练习】课后作业：根据教科书下册p16一氧化碳还原铁的氧化物的实验原理，请