空气与生命教学设计

空气与生命（第一课时）一、教材分析本节课安排在氧气的性质、二氧化碳的性质学习之后，如：氧气能助燃，而大多数可燃物在二氧化碳中确不能燃烧；二氧化碳会使澄清的石灰水变浑浊等。通过二者的性质来进行检测像氧气和二氧化碳之类的无色、无味气体的存在和多少。通过实验验证呼吸使我们获得了氧气，排出了二氧化碳，从而真正理解空气与生命的关系。二、学情分析.知识储备:学生在初中阶段还没有学过氧气和二氧化碳的性质。但学生对空气并不陌生，小学时就知道没有空气，一切生命就无法生存；呼吸时吸入氧气，呼出二氧化碳。.技能储备:学生在学习本节课之前已经具备了一定的实验探究能力，但对用排水法收集氧气是陌生的。.心理品质：学生对动手实验是比较感兴趣的，教学时利用学生的已有知识创设情境、提出问题，让学生产生探究的兴趣进行实验探究是非常有效的。三、教学目标（一）知识与技能.通过实验及实验分析，探究人体吸入的空气和呼出的气体的成份有何异同。.掌握排水集气法收集气体。.检验氧气和二氧化碳的存在和多少时将两者气体的性质作为搜集的资料进行呈现，让学生自己选择相关的性质进行检验，培养学生处理信息的能力。（二）过程与方法.初步学会对实验现象进行观察和描述的方法；.能通过对实验现象的观察和分析得出正确的结论。.能利用氧气和二氧化碳的性质检验这两种无色无味的气体。（三）情感态度与价值观.引导学生从日常生活中发现问题，提出有探究价值的问题；.学会与他人合作和交流；.能体验到探究活动的乐趣和学习成功的喜悦。四、教学重点和难点.重点：比较呼出的气体与吸入的空气中氧气和二氧化碳的含量.难点：科学探究的一般思路与方法的初步形成。五、教学方法本节课采用实验探究的方法来比较呼出的气体与吸入的空气中氧气和二氧化碳的含量,具体的步骤是：提出问题-建立猜想-设计实验-收集资料-进行实验-得出结论，在实验中采用对比分析的方法得出结论。六、教学流程提出问题，引入新课一一发散思维，科学猜想（呼出的气体和吸入的空气中氧气和二氧化碳含量不一样）一一设计实验，探究方案一一分组实验，探索研究一一归纳总结，建构新知（吸入空气比呼出气体中氧气含量多；呼出气体比吸入空气中二氧化碳含量多）一一交流讨论，巩固应用七、教学过程（一）引入新课问题：同学们，我们为什么能在地球上生存？回答：因为有空气、水等。有同学说到空气，那么空气在哪里呢？回答：空气就在我们的周围，在大气层中。出示洗耳球，其内有什么？答：空气。想一想：你能用最简单的实验器材来收集某地的空气吗？回答：塑料袋、集气瓶。【设计意图】出示洗耳球目的是介绍实验器材的使用和降低想一想的难度，引出集气瓶可以收集某地的空气，为下一步收集1瓶吸入的空气和呼出的气体做准备。问题：生命究竟与空气有什么联系呢？没有空气会如何？回答：空气供给我们呼吸；离开了空气，一切生命就无法生存。（二）新课教学我们离不开周围的空气。人如果几分钟不呼吸就会有生命危险。可见，呼吸对人体有多么重要。呼吸指的是吸入和呼出什么气体呢？回答：呼吸时吸入氧气，呼出二氧化碳。吸入的空气中是不是只有氧气呢？有没有二氧化碳呢？你觉得空气是单一成分的物质还是多一成分的物质呢？答：不是；有；多种成分的物质。呼出的气体中是不是只有二氧化碳呢？有没有氧气呢？答：不是，有。呼出的气体和吸入的空气中氧气和二氧化碳含量一样吗？那么，又如何测定呢？答：不一样。【设计意图】学生对呼吸并不陌生，但确很少有学生想过呼出的气体和吸入的空气有什么异同，为什么呼吸时吸入氧气，呼出二氧化碳。此处设问，意在对学生进行思维的碰撞，让学生产生实验探究的欲望和兴趣。事实是不是这样呢？仅凭感觉是不够的，实验是我们研究这一问题的有效途径。在这里我们还要用到一种重要的科学方法一一探究。科学探究指的是：为了认识某种现象或探究一个问题，首先提出问题与有关猜测，然后设计实验，以证实或否定猜测；在实验中要细心观察和记录现象，然后通过分析、推理和论证，得出科学结论。今天，老师就和同学们一起经历科学探究的过程，来解决这一问题。【设计意图】科学探究的一般思路与方法的初步形成是本节课的教学难点，教师的讲述目的是让学生回忆起此方法的一般思路，有利于下一步实验研究教学。探究一：比较呼出气体与吸入空气中氧气的含量问题：怎样的实验结果证明了我们在生活中确实消耗了氧气？回答：如果呼出气体的氧气含量小于吸入气体，就证明了呼吸时消耗了氧气，反之则没有。建立猜想：呼出的气体中比吸入的空气中含有更—的氧气。设计实验：.收集一瓶呼出的气体。,用另一集气瓶来收集吸入空气。那么我们有什么办法收集1瓶呼出的气体和吸入的空气呢？回答：呼出的气体到集气瓶中排出瓶中空气，盖一块玻璃片即可。吸入的空气把集气瓶暴露在空气中，盖一块玻璃片即可。问题：你如何知道呼出的气体到集体瓶收集满了，还有没有原来瓶中的空气？【设计意图】学生没有学过收集气体的方法，更不用说如何使收集的气体比较纯净，此处设问让学生产生疑惑，引起他们思考，为学生自主探究排水集气法留出空间。学生讨论：那如何将集气瓶里的空气“赶”走呢？教师演示：先把集气瓶里装满水，后呼出的气体将水排掉，再用玻璃片盖好集气瓶。问题：你们认为收集时要注意什么操作？回答：开始集气瓶的水要装满使瓶中没有空气，玻璃片从一侧盖上；将集气瓶倒放入水槽中把玻璃片移开，呼气时集气瓶要拿稳，等所有水从瓶中排出才停止；从水槽中取出集气瓶之前要盖好玻璃片，取出之后要将集气瓶正放在实验桌上。【设计意图】分组讨论和交流提供了学生合作学习的平台，学生逐渐学会了相互交流与借鉴，发展了他们的能力。以上收集气体的方法就是排水集气法，收集的气体比较纯净。我们今天来探究人体呼出的气体和吸入的空气的异同，就用这种方法来收集呼出的气体，下面四人小组进行实验操作,注意观察实验现象并完成探究一中的问题。问题:收集完气体后，我们要验证实验结果，还要了解氧气的性质？氧气有哪些性质呢？回答：供给呼吸，助燃性。收集资料：1氧气能够供给呼吸。2氧气具有助燃性，许多燃料的燃烧离不开氧气。问题：利用氧气的助燃性，我们如何来验证呼出气体和吸入空气中氧气的含量？回答：伸入点燃的小木条，根据小木条燃烧时间，时间越长的，说明氧气含量多。进行实验：.把燃烧的小木条分别放入2只瓶中，观察比较小木条燃烧的现象.(1)把燃烧的小木条放入呼出气体的瓶中观察到:O(2)把燃烧的小木条放入盛吸入空气的瓶中观察到:o【设计意图】此处采用的是对比的方法得出结论比较科学，这在科学实验中比较常见，如果只进行(1)实验很难有说服力，让学生体会对比分析得出结论的优点。)得出结论：呼出的气体中比吸入的空气中含有更少的氧气我们用实验证明了吸入时消耗了氧气，我们呼出主要是什么气体？回答：二氧化碳。能否通过类似的对比分析，证明呼出的气体比吸入的空气中还有更多的二氧化碳？探究二：比较呼出气体与吸入空气中二氧化碳的含量建立猜想：呼出的气体中比吸入的空气中含有更—的二氧化碳。现在老师告诉同学们二氧化碳有能使澄清石灰水变浑浊的性质，同学们是否根据这个信息来设计实验呢？学生设计实验。进行实验：取一支试管，盛2—3毫升澄清石灰水，通过吸管向澄清石灰水中吹气，观察到:再取一支试管，盛2—3毫升澄清石灰水，利用洗耳球通过吸管向澄清石灰水中鼓气,观察到：o得出结论：呼出的气体中比吸入的空气中含有更多的二氧化碳。通过今天的实验探究，你们能否说一说，我们人体呼出的气体与吸入的空气到底有何不同呢？归纳总结：吸入空气比呼出气体中氧气含量多；呼出气体比吸入空气中二氧化碳含量多。【设计意图】由学生归纳出结论，使课堂气氛再度活跃，教与学的目的达成。）人通过呼吸，消耗了空气中的氧气，呼出了二氧化碳。我们通过对比呼出的气体和吸入的空气成分有什么不同，也可以间接地得出吸进去的空气在身体内发生了哪些变化。就像玉米运进工厂出来转化成了饴糖，肯定在工厂内发生了一定的变化，这就是所谓的“黑箱实验二科学家曾经利用这种类型的实验获得过许多重要的发现，在以后我们将逐步了解科学家的这些重大发现。至于呼出的气体与吸入的气体还有哪些不同？究竟吸入多少氧气，呼出多少二氧化碳，吸进去的空气究竟在身体内发生了哪些变化？请同学们回去认真思考并从资料中找到答案。（三）课堂小结问题：下面请同学们谈谈今天的实验探究活动有什么收获，可以畅所欲言。回答：我知道实验探究要仔细观察，多思考，才能发现问题；我学会了科学探究的一般方法，就是发现问题后要大胆猜想，然后设计实验加以验证；科学来源于生活，与生活息息相关，很多生活中的问题值得我们去探究。在日常的学习和生活中，我们要多观察、多思考，发现问题要大胆质疑，针对问题我们要敢于猜想，并设计实验加以验证，通过实验证明我们的猜想可能是正确的，也可能是错误的，及时总结成功的经验和失败的教训。让我们掌握科学探究的方法，解决生活中的难题吧!附实验探究报告实验探究报告姓名合作者班级 日期探究一：比较呼出的气体与吸入的空气中氧气的含量步骤：㈠取样： .先在水槽中加入一定量的水；在A号集气瓶内灌满水，然后用玻璃片盖住瓶口，把它倒扣着放入水槽中；再移开玻璃片并将吸管插入集气瓶中，并向集气瓶内缓缓吹气，（注意:换气时不要倒吸集气瓶内的水；吹气时要用一只手扶住集气瓶，以免翻倒）。.用鼻子吸气，用嘴把呼出的气通过吸管吹入集气瓶内。集气瓶内的水面渐渐地了。水面以上的地方一定是被占据了。直到集气瓶内充满呼出的气体。.当气体把集气瓶内的水几乎全部排出时，用玻璃片毛的一面封严集气瓶的口，然后把它从水槽中取出，并正放。.把B号集气瓶口向上放好，盖上玻璃片。瓶中是o㈡检验.点燃两根小木条，分别放入两个集气瓶（注意瓶口被玻璃片遮盖的程度和小木条放入的深度）。观察它们的燃烧情况。小木条在号集气瓶中燃烧地比较剧烈，燃烧的时间也相对长。㈢分析归纳结果和分析：这个实验是根据氧气有性来进行的，结果表明：呼出的气体比吸入的空气含有更（多/少）的氧气。思考与讨论：1,被收集在倒扣的A号集气瓶上部的气体是经过呼吸后由嘴呼出的，那里面还有氧气吗？.在实验中，B号集气瓶的作用是什么？.如果在实际条件下得不到集气瓶、水槽等实验用品，你将用什么去代替它们完成实验。探究二：比较呼出的气体与吸入的空气中二氧化碳的含量步骤：㈠取样：㈡检验向盛有澄清石灰水的A试管中吹气并向和、B用洗耳球鼓入空气，观察到A试管实验现象是o观察到B试管实验现象是o㈢分析归纳结果表明：呼出的气体比吸入的空气含有更（多/少）的二氧化碳。思考：在吹气实验的同时我们还做鼓入空气实验，其目的是O温馨提示：1.吹气时间不要太长，用力不要过猛。2.用洗耳球鼓入空气时也不要用力过猛，小心液体溅出。八、教学反思本节课采用科学探究的方式组织教学。在教学中，我创设了