空气中氧气含量测定的实验设计

1、测定空气中氧气含量的实验设计一、活动构思本教学案例是浙教版科学八年级下册第三章第一节 空气与氧气 的一部分 内容，课本活动十分经典， 学生只需根据课本活动即可获取空气中氧气的含量这 一知识点。然而，如果以此实验为媒介引导学生对实验原理，点燃方式，药品选 择，环保等角度分析并设计实验， 是本节课教学内容的着力之处， 更是科学教学 的精彩之处， 这些技能经过学习， 学生是可以获得的。 如果他们都能够像科学家 一样的思考、一样的行动， 在生活和工作中时时发现问题， 并应用在学校所学习 的科学探究的过程技能， 自己去解决问题。 这正是科学教学所追求的、 所乐见的 结果。所以本案例在设计上着重学生通过针

2、对教材实验的分析和改进， 更精确的 测定空气中氧气的含量。基此设定本案例的教学目标为：1.结合STEAM!念，多学科融合，基于真实情景提出解决方案。 2. 查阅资料、自主分析自主探究，设 计实验并准确测定空气中氧气的含量。 3.在实验过程中体会从混合物中除去某种 气体进而测定其含量的方法，培养学生进行定量研究的误差分析意识。在教学策略上， 教师和学生一起查阅资料， 分析探讨， 注重在真实情境中学 习，推行小组任务、讨论、对话、辩论等形式，激发学生主动探索实践。对各种 实验药品进行分析尝试， 总结其优缺点后，自主设计了更为简洁高效的实验装置， 并在手持测氧仪的比正下分析误差，进一步优化实验。二、

3、活动记录1. 实验原理 设置实验原理铺垫 胶头滴管吸水。 学生实验：用胶头滴管吸液分析原理 , 比较组内吸液效果并讨论交流。 生：挤压胶帽 , 赶走胶帽中的空气 , 内部压强减小 , 大气压把水压人滴管中。 生：挤出的空气多 , 进人的水也就多。生：胶帽周围不能漏气 , 否则无效。 教师实验：一只空集气瓶倒扣在盛有水的水槽中 , 将接有一根橡皮管的注射 器伸人瓶中抽气 ,观察现象。学生会一目了然地看出液面上升 , 并且液面上升的体积等于抽取气体的体 积。师：那么能不能只抽取氧气，从而计算出氧气的体积分数？ 生：不能抽取，但可以消耗氧气。生：利用可燃物燃烧，消耗氧气，产生压强差，引发液体倒吸2.

4、药品选择学生的认知中可以消耗氧气的方式有：燃烧消耗氧气；动植物呼吸作用；铁 生锈等。师：你能找到燃烧只消耗氧气，又不产生气体的药品吗？生：磷，铜生：食品脱氧剂师：蜡烛燃烧是不是一定不能完成该实验测量？生：只要找到能吸收二氧化碳的物质。3.点燃方式学生实验：将酒精棉球点燃，放入集气瓶中，将带有注射器的橡皮塞塞紧。 比较组内吸气量并讨论交流。师：吸气量是消耗氧气的量吗？生：酒精棉球燃烧消耗了氧气，产生了二氧化碳。师:那么为何气体会被倒吸？生：瓶内气压减小。生：瓶内气体受热膨胀逸出。师：如果我们选用白磷做实验，我们得将它密闭点燃，那我们可以采用什么 方法使之燃烧？生：白磷着火点40°C。可

5、以放入热水中。生：用电热棒生：用酒精灯外部加热生：放大镜聚焦 4.环境保护拉瓦锡多次重复钟罩实验，每次实验历时12天，坚持不懈，最终得出空气中氧气含量为 21%。由于该实验的 药品汞毒性较大。师：白磷燃烧也会造成空气污染，那我们应该怎么设计实验装置。生：密闭。生：装置体积小一些。这样可以减少药品的使用，还可以节省时间。5.装置设计三、活动评议在常规教学实践中，很多教师把本实验原理的探究作为教学难点，甚至用半 节课的时间来分析实验原理，而学生理解依然困难重重。究其原因是教师不能充 分挖掘教材。在引导学生理解大气压强的基础上分析实验研究的过程，是很容易理解实验原理、突破教学难点的。对实验原理的分析，可以借鉴胶头滴管吸水等 浅显易懂的生活经验作引导，能很自然地过渡到教材实验设计中的测定原理、实验装置及药品选择等方面。本教学案例在STEAM!念的基础上进行跨学科融合学习。打破了学科之间的 壁垒，将化学、物理、数学、美术充分融入到了原理透析、数据整理、图解装置 等各个教学环节中，促进了学生在多个领域中学习提升。本教学案例基于真实的问题情境开展科学探究，不拘于书本，不墨守成规， 从瓶胶头滴管吸水小组实验，到课堂的自主设计原创实验、延伸到更加精准的铁 粉实验，同学们大