2024-2025春鲁教版（五四学制）（2024）化学初中八年级全一册第四单元我们周围的空气《第一节空气的组成》教学设计

2024-2025春鲁教版(五四学制)(2024)化学初中八年级全一册第四单元我们周围的空气《第一节空气的组成》教学设计本课题选自鲁教版(五四学制)(2024)化学初中八年级全一册第四单元。空气是学生在日常生活中最熟悉不过的物质，从空气入手开启化学学习，符合学生由浅入深、从生活到化学的认知规律。它是学生系统学习物质的开始，为后续研究氧气、二氧化碳等其他物质的性质和制备奠定基础，同时对培养学生的化学实验技能、科学探究思维具有重要的启蒙作用。教材通过实验探究、图片展示等多种方式，引导学生认识空气的组成，这种编排有助于学生理解化学学科的研究方法，体会化学与生活的紧密联系。教材首先从人类对空气组成的认识历程引入，激发学生的学习兴趣和探究欲望。接着通过“活动天地”中的红磷燃烧实验，直观地引导学生探究空气的成分，得出空气中氧气约占1/5体积的结论。在此基础上，介绍了氮气、稀有气体等其他成分及其性质和用途，最后阐述了混合物和纯净物的概念，帮助学生从宏观物质的角度建立分类的化学思想。整个内容结构层层递进，逻辑清晰，既注重知识的传授，又强调学生能八年级的学生在日常生活中对空气有一定的感性认识，知道空气无处不在，人类的生存离不开空气等常识。在小学科学课程中，他们也对空气的一些基本性质，如空气占据空间、有质量等有了初步了解。但这些认识较为零散、表面，尚未上升到系统的化学知识层面。学生在之前的学习中，已经接触了一些简单的化学实验，具备了一定的实验观察和操作能力，这为学习空气组成的探究实验提供了基础。然而，对于实验原理的理解、实验现象的分析以及如何通过实验得出科学结论等方面，学生还需要教师进一步引导2.心理特点：这个阶段的学生好奇心强，对新鲜事物充满兴趣，具有较强的探究欲望。化学实验中各种奇妙的现象能够极大地吸引他们的注意力，激发他们的学习热情。但同时，他们的注意力容易分散，抽象思维能力还不够成熟，对于一些抽象的化学概念和微观粒子的理解可能存在困难。在学习过程中，学生更倾向于通过直观、生动的方式获取知识，喜欢小组合作学习，在与同伴的交流讨论中，他们能够积极表达自己的观点，相互启发，共同进步。1.知识与技能目标：学生能够说出空气的主要成分，知道空气中氧气、氮气、稀有气体等各成分的体能够通过实验探究，理解测定空气中氧气含量的实验原理，掌握实验操作步骤，学会观察实验现象并进行分析和解释。理解混合物和纯净物的概念，能够对常见的物质进行分类，判断其属于混合物还2.过程与方法目标：通过对空气组成的实验探究，培养学生提出问题、作出假设、设计实验、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价等科学探究能力。学会运用观察、实验、查阅资料等多种手段获取信息，并运用比较、分类、归纳、概括等方法对信息进行加工处理，提高学生的信息处理能力和逻辑思维能力。通过小组合作学习，培养学生的团队协作精神和交流表达能力，让学生学会倾听他人意见，相互学习，共同提高。激发学生对化学学科的学习兴趣，培养学生热爱科学、勇于探究的精神。通过对空气组成的认识，让学生体会到人类对物质世界的认识是不断发展和完善的，培养学生的创新意识和科学态度。认识空气是一种宝贵的自然资源，增强学生保护空气、爱护环境的意识，树立可持续发展的观念。四、教学重难点空气的组成成分及各成分的体积分数。通过红磷燃烧实验探究空气中氧气的含量，这是确定空气组成的关键实验，学生必须理解实验原理、掌握实验操作及现象分析，从而得出氧气在空气中的体积分数。混合物和纯净物的概念。这是化学中对物质分类的重要概念，学生需要准确理解并能够运用这两个概念对常见物质进行分类，为后续学习物质的性质和化学反应打下测定空气中氧气含量的实验原理和误差分析。实验原理涉及到红磷燃烧消耗氧气，使密闭容器内压强减小，外界大气压将水压入容器，通过水的体积来测定氧气的体积。这一过程较为抽象，需要学生综合运用化学知识和物理知识来理解。同时，实验过程中可能出现多种误差因素，如装置气密性不好、红磷量不足、未冷却至室温就打开止水夹等，如何引导学生分析这些误差产生的原因并提出改进措施，对学生的思维能力从微观角度理解混合物和纯净物的区别。学生在学习这两个概念时，容易停留在宏观物质的层面，对于微观粒子的构成情况理解不深。如何帮助学生建立起微观粒子的概念，从微观角度认识混合物是由多种分子或原子构成，纯净物是由一种分子或原子构成，是教学中的一个难点。五、教学法讲授法：在介绍空气组成的发现史、混合物和纯净物的概念等较为理论性的知识时，采用讲授法，能够准确、简洁地向学生传递信息，确保学生掌握基础知识。实验探究法：通过红磷燃烧测定空气中氧气含量的实验，让学生亲身体验科学探究的过程。教师引导学生提出问题、设计实验方案、进行实验操作、观察实验现象、分析实验结果并得出结论，培养学生的科学探究能力和创新思维。讨论法：在实验探究过程中，组织学生进行小组讨论，如讨论实验方案的可行性、实验现象的原因分析、误差产生的因素等。通过讨论，学生能够相互交流观点，拓宽思路，培养合作学习能力和批判性思维。多媒体辅助教学法：利用图片、动画、视频等多媒体资源，展示空气组成的发现过程、实验操作步骤、微观粒子的构成等内容，将抽象的知识形象化、直观化，帮助学生理解和记忆，提高学习效果。2.学习方法：自主学习法：在教师的引导下，学生自主阅读教材、查阅资料，获取有关空气组成的信息，培养学生自主学习的能力和独立思考的习惯。合作学习法：在实验探究和讨论环节，学生以小组为单位进行合作学习。通过分工协作，共同完成实验操作、数据分析和问题讨论，培养学生的团队协作精神和沟通交流能力。归纳总结法：在学习完空气的组成、混合物和纯净物等知识后，引导学生对所学内容进行归纳总结，梳理知识框架，使知识系统化、条理化，便于学生理解和记忆。六、教学准备仪器：集气瓶、燃烧匙、橡胶塞、导管、止水夹、烧杯、酒精灯、镊子。药品：红磷、水。制作包含空气组成的发现史、实验操作视频、微观粒子构成动画、练习题等内容的多媒体课件。七、教学过程1.导入新课(5分钟)教师活动：展示一个空的集气瓶，提问学生：“这个集气瓶中有什么?”引导学生思考空气的存在。接着，播放一段有关人类在太空中需要穿着宇航服的视频，提问：“为什么人类在太空中不能像在地球上一样自由呼吸?”从而引出本节课的主题——空气的组成。学生活动：观察集气瓶，思考教师提出的问题，积极回答。观看视频后，发表自己对人类在太空中不能自由呼吸原因的看法。设计意图：通过简单的问题和生动的视频，激发学生的好奇心和求知欲，引导学生关注空气，自然地导入新课。2.空气组成的发现史(5分钟)教师活动：利用多媒体课件展示拉瓦锡研究空气组成的实验装置图，介绍拉瓦锡的实验过程和结论。讲解在拉瓦锡之前，人们对空气的一些错误认识，以及拉瓦锡的实验如何推翻了这些错误观点，确立了空气是由氮气和氧气组成的科学结论。学生活动：认真观看课件展示，倾听教师讲解，了解人类对空气组成的认识历程，体会科学研究的艰辛和不断发展的过程。设计意图：通过介绍空气组成的发现史，让学生了解科学研究的方法和科学家的探索精神，培养学生的科学态度和创新意识。同时，为后续学生自己探究空气组成奠提出问题：空气中氧气的含量究竟是多少呢?我们能否通过实验来测定?引导思考：展示红磷燃烧的图片，提问学生红磷燃烧的现象和产物。引导学生思考如何利用红磷燃烧来测定空气中氧气的含量，需要满足哪些条件。设计实验：组织学生以小组为单位讨论实验方案，教师巡视各小组，参与讨论并给予适当指导。然后，选取几个小组代表展示他们设计的实验方案，教师和其他学生共同对方案进行评价和完善。实验演示：按照完善后的实验方案进行演示实验。在演示过程中，向学生详细介绍实验仪器的名称和用途，规范实验操作步骤，强调实验注意事项，如装置气密性的检查、红磷的用量、点燃红磷后迅速伸入集气瓶并塞紧橡胶塞等。观察现象：引导学生仔细观察实验现象，包括红磷燃烧时的火焰颜色、产生的白烟，以及冷却后打开止水夹水进入集气瓶的情况。思考教师提出的问题，回忆红磷燃烧的知识，积极参与小组讨论，设计实验方案。小组代表展示实验方案，认真倾听其他小组和教师的意见，对方案进行修改和完观察教师的实验演示，记录实验现象。设计意图：通过提出问题、引导思考、设计实验、实验演示和观察现象等环节，让学生亲身经历科学探究的过程，培养学生的科学探究能力和创新思维。同时，通过小组合作和讨论，培养学生的团队协作精神和交流表达能力。4.实验分析与结论(10分钟)现象分析：提问学生观察到的实验现象，引导学生分析红磷燃烧消耗氧气，使集气瓶内压强减小，外界大气压将水压入集气瓶，进入集气瓶中水的体积就是消耗氧气数据处理：让学生根据实验数据计算空气中氧气的体积分数，展示多个小组的计算结果，引导学生分析数据差异的原因。得出结论：总结实验结果，得出空气中氧气约占1/5体积的结论。学生活动：回答教师关于实验现象的问题，根据实验数据进行计算，分析数据差异的原因，理解空气中氧气的体积分数。设计意图：通过对实验现象的分析和数据处理，培养学生的分析问题和解决问题的能力，让学生学会从实验现象中得出科学结论，提高学生的科学素养。5.空气的其他成分(5分钟)教师活动：利用多媒体课件展示空气成分的饼状图，介绍除氧气外，空气中还含有氮气、稀有气体、二氧化碳等其他成分及其体积分数。简单介绍氮气、稀有气体的性质和用途，如氮气化学性质不活泼，可用于食品防腐、制造氮肥等；稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，可用于制作霓虹灯等。学生活动：观看课件展示，了解空气的其他成分及其性质和用途，对空气的组成有更全面的认识。设计意图：让学生全面了解空气的组成，认识到空气是一种由多种成分组成的混合物，各成分都有其重要的性质和用途，培养学生对物质的全面认识能力。6.混合物和纯净物(10分钟)概念引入：通过对比空气(含有多种成分)和氧气(只含有一种物质),引出混合物和纯净物的概念。讲解混合物是由两种或两种以上的物质混合而成，纯净物是由一种物质组成。举例说明：列举一些常见的混合物，如河水、碘酒、合金等，以及纯净物，如蒸馏水、铁、二氧化碳等，让学生判断它们属于混合物还是纯净物，并说明理由。微观理解：利用动画展示混合物和纯净物中微观粒子的构成情况，帮助学生从微观角度理解混合物和纯净物的区别。学生活动：理解混合物和纯净物的概念，根据教师所举例子进行判断和分析，观看动画后，从微观角度解释混合物和纯净物的区别。设计意图：通过对比、举例和微观展示等方式，帮助学生准确理解混合物和纯净物的概念，培养学生的分类思想和从微观角度认识物质的能力。7.课堂小结(5分钟)教师活动：引导学生回顾本节课所学内容，包括空气的组成成分及各成分的体积分数、测定空气中氧气含量的实验原理和操作、混合物和纯净物的概念等。强调重点知识，解答学生在学习过程中存在的疑问。学生活动：积极参与课堂小结，跟随教师的引导回顾所学知识，提出自己的疑问，与教师和同学进行交流。设计意图：通过课堂小结，帮助学生梳理知识框架，巩固所学知识，及时解决学生的问题，提高学习效果。教师活动：利用多媒体课件展示一些与本节课内容相关的练习题，包括选择题、填空题、简答题等，让学生进行课堂练习。巡视学生的答题情况，及时给予指导和反学生活动：认真完成课堂练习，独立思考，积极回答问题，与教师和同学进行交设计意图：通过课堂练习，及时巩固学生所学知识，检验学生对本节课重点内容的掌握情况，发现学生存在的问题并及时进行针对性辅导。空气的组成拉瓦锡实验2.实验探究：测定空气中氧气的含量实验原理：红磷燃烧消耗氧气，使瓶内压强减小，水进入瓶内，进入水的体积等于氧气的体积。实验现象：红磷燃烧产生大量白烟，冷却后打开止水夹，水进入集气瓶约占1/5实验结论：空气中氧气约占1/5体积。氮气(N₂):78%稀有气体：0.94%二氧化碳(CO₂):0.03%其他气体和杂质：0.03%混合物：由两种或两种以上物质混合而成。纯净物：由一种物质组成。九、教学反思在本节课的教学过程中，通过多种教学方法的综合运用，较好地实现了教学目标。实验探究环节充分调动了学生的积极性，让学生在亲身体验中学习科学知识，培养了学生的科学探究能力和团队协作精神。多媒体辅助教学使抽象的知识变得直观形象，有助于学生理解和记忆。然而，在教学过程中也存在一些不足之处。例如，在实验探究环节，部分学生对实验原理的理解还不够深入，在实验操作