《空气的成分》第一课时   课堂实录

郭纪文

本课特点：

本节课是九年级化学在上一节课刚刚学习完铜片加热的实验探究之后的又一次一次通过实验探究课，需要用实验来探究我们身边熟悉的物质成分----空气，并测定物质的含量(氧气含量)的一节课，这节课主要是培养学生实验探究能力。

教学目标：

1、了解空气的主要成分。

2、初步认识混合物和纯净物的概念。

3、通过测定空气中氧气的体积分数等探究活动，培养观察、分析、评价和设计实验的能力，学习基本实验操作，训练严密思维和严谨求实的科学态度，感受科学探究的乐趣。

教学重点：了解空气的组成及氧气含量的探究。

教学难点：测定空气中氧气含量实验方案的设计与评价，以及实验误差原因的分析。

教学实录：

（刚走到教室门口，就听见教室里有几个男生喊“化肥来了！“，有人在笑，我则感觉到无奈。唉，谁让我这么苗条啊！）

师：（课堂引入）同学们在小学就学过一首诗：“看不见摸不着，没有颜色没味道，谜底是什么呀？”

生：空气（几乎所有同学都知道答案）

师：（创设情境）现在请同学们来看一看、闻一闻、摸一摸你身边的空气。（学生都笑了）你能感觉到他的存在吗？

生：没有感觉。

师：请大家动动脑筋，你能通过实验或实例来证明你身边确实有空气的存在吗？

生A：用打气筒打气，就会看到车胎鼓起来了，就证明有空气。

生B：人和动物的呼吸，由此证明是有空气的。

师：离开了空气，人和动物就会死亡。还有没有？

师：（过渡）其实大家动动脑筋，还有很多小实验可以证明空气的存在。比如，我这有一个集气瓶（展示集气瓶），它是空的，对不对？

生：不对。里面有空气。

师：里面有空气！怎么证明呢？我将它倒置在水槽中，到最后很难全部充满水，说明里面有东西，是什么？

生：空气。

师：正因为空气无色无味不容易被人们察觉，所以尽管它客观存在，但人们对它的认识，经过了一个曲折而又漫长的过程。下面请大家阅读课本32页知识视窗，了解人类对空气的认识过程。

师：（实验启发）许多的科学家的实验证明空气不是一种单一的物质，细心的同学可能还从刚才的资料中发现，科学家的实验还证明了空气中氧气和氮气的体积比，是多少？

生：1：4

师：今天，我们就学着用科学家的研究方法和精神研究一下空气的成分。首先，先来看一个非常有趣的实验：（多媒体演示实验）有水的大水槽中有一小段蜡烛，点燃蜡烛，把一个空的集气瓶罩在蜡烛上，你们看到了什么现象？（师边说边实验，实验现象是蜡烛熄灭，水面上升）

生：蜡烛熄灭，水面上升。

师：我想请同学们说一下蜡烛为什么会熄灭，水面为什么会上升？

生：蜡烛燃烧会消耗瓶中的氧气，氧气消耗尽了，蜡烛就熄灭了。

师：水面为什么会上升？

生：它消耗瓶内的氧气体，瓶内的气压减小了，瓶外的气压就比瓶内的气压大，所以就把水给压进去了。

师：这个实验当中，蜡烛熄灭以后，水面上升的体积是不是就是原先氧气的体积？

生：不是。

师：为什么？

生:蜡烛燃烧产生二氧化碳。它也占了一部分体积，所以水面上升的体积不是原先氧气的体积。

师：蜡烛在燃烧时虽然消耗了空气中的氧气，也在产生着二氧化碳。因此现在水面上升后的体积不能代替空气中氧气的体积。

但是我们能不能利用这个实验的原理，改进合理后来定量的分析空气中氧气的含量呢？下面就需要靠我们来设计一个实验了。

大家先思考这样一个问题：

这个实验，我们选择什么样的药品？这个实验中的药品必须满足什么样的条件？

我先给大家一段资料：（课件展示）

①  硫＋氧气→二氧化硫

固  气     气

②木炭＋氧气→二氧化碳

固  气     气

③磷＋氧气→五氧化二磷

固  气     固

④石蜡＋氧气→二氧化碳＋水

⑤铁＋氧气→四氧化三铁（纯氧中发生）

固  气     固

有这样几个反应，把反应物、生成物的状态都告诉大家了，你们从中选择一下，看哪种药品比较合适，并说出理由。

生：应该选择第三种。

师：为什么？

生：因为磷和氧气生成的五氧化二磷是固体，不会影响瓶内的气压。而且这种方法既能消耗氧气，又不能产生其它气体。

师：请坐。你们同意不同意？①和②我们之所以不选是因为反应生成气体，④我们刚才已经排除了。但为什么不选⑤？四氧化三铁不是固体吗？

生：在纯氧中才发生。

师：现在，我们能不能概括一下：实验药品要满足什么条件？

生：药品要满足既满足在空气中和氧气发生反应，又不能产生其它气体。

师：我们今天就要用红磷来测定空气中氧气的含量。（实验演示）

师：实验过程中的现象是什么？

生：红磷燃烧冒出大量的白烟

师：你摸摸瓶壁能感受到什么？

生：红磷燃烧放出热

师：说明反应放热。当你把止水夹打开能看到什么现象？

生：水从烧杯吸进集气瓶

师：水进入集气瓶的体积是多少？

生：集气瓶总体积五分之一。

师：水吸进后，大约占瓶中体积的五分之一，说明什么？

生：说明氧气约占空气体积的五分之一。

师：（分析实验）有时候我们的实验没做成功时，水吸进来没达到集气瓶总体积五分之一，是为什么呢？

生：可能是气密性不太好，塞子没有塞紧，有空气跑进去；可能是一开始忘了夹弹簧夹了。

师：为什么忘了夹弹簧夹了，水就吸不进去了？

生：空气受热膨胀，空气直接由管子里面到烧杯里面。

师：水面明显不到五分之一的呢？请分析一下为什么？

生：可能放的红磷不够多。

师：放得红磷太少了，为什么会产生这样的后果呢？

生：还没将空气中的氧气消耗完，红磷就已经消耗完了。

师：请大家帮着想想看，水面不到五分之一，还有可能是什么原因？提示一下，这个小组没夹弹簧夹，水吸不进去，但如果哪个小组夹了弹簧夹，但没夹紧，会出现什么后果？

生：大于五分之一。

师：为什么？

生：如果没夹紧弹簧夹，应该超过五分之一。因为空气受热膨胀后，它就可以从弹簧夹中过去，一部分氮气也会过去，所以过会吸水时，吸过去的水就会多。

师：所以刚才没夹弹簧夹会使体积小于五分之一，实验结束的时候，应该吸过来更多，还是不吸过来？

生：应该是更多。

师：刚才让大家阅读书上的实验步骤，其中还提到了这样几个地方，我们一起来分析一下，为什么？

当我们把燃烧匙内的红磷点燃后，要立即伸入集气瓶中，并塞紧瓶塞。为什么要立即伸入瓶中，如果我们操作慢了会有什么样的后果呢？

生：如果没有及时伸入的话，空气膨胀会出来，实验结果就水面上升，应该大于五分之一。

师：要塞紧瓶塞，不塞紧会怎么样呢？

生：不塞紧的话，里面的空气会被消耗掉了，外面的空气还会再补给进来，因此会造成体积小于五分之一。

师：待红磷燃烧熄灭以后，并冷却，这时再打开弹簧夹，如果装置没有完全冷却，我们就急于将弹簧夹打开，会是什么后果？

生：应该会小于五分之一。

师：为什么？

生：如果没有冷却，里面的气体处于受热膨胀的状态，所以里面的气压还是比较大的。

师：刚才，我们对这个实验的现象进行了分析，现在我们共同来概括一下。（课件展示板书：水进入集气瓶小于总体积五分之一的原因）

1、红磷的量不足。

2、装置漏气。

3、装置还没完全冷却就打开弹簧夹。

师：（反思小结）科学家经过定量的研究，空气的成份是这样的（课件展示空气成份）师：（拓展迁移）你还能通过实验或实例证明空气中含有二氧化碳和水蒸气吗？

作业：请同学们在课外通过网络、报纸查找空气污染及防治的有关资料，相互交流。

教学评价与反思：

在这节课中，为了让学生成为活动的主体，主要采用了以下策略：

1、创设情境的策略

注意联系身边的事物，构建学生学习意义；学生查阅史料并展示介绍科学家是如何研究、探究空气的实验及其结论，以此引入课题。

2、实验启发策略

观察瓶内蜡烛燃烧后水面上升的趣味实验，让学生观察并解释。通过这些实验与学生已有的知识经验形成认识冲突，引出探究的问题，激发了学生的探究兴趣。

3、思维训练策略

注意引导学生对实验现象进行分析得出结论，并进一步探究实验误差原因，改进和评价实验方案，通过这样一些过程，达到训练学生思维的目的，充分地挖掘实验的教学价值。在分析实验成败的基础之上，老师进一步深化学生的思维，在这个实验的基础上改进设计更多的实验装置，来测定氧气的含量，并画出实验草图。

4、拓展迁移策略

进一步拓展这节课的一些学习方法和策略，要求学生通过网络、报纸查找空气污染及防治的有关资料，相互交流。