【教学目标】
知识与技能:
1、 认识身边最常见的物质——空气,了解空气的组成;
2、 对空气的成分进行合理的推测,能利用简单仪器和药品,对空气里氧气的含量进行科学的探究;
3、 初步学会简单的实验设计、学会观察实验现象并加以描述,对相关实验现象能给出合理的解释。
过程与方法:
1、 认识科学探究的意义和方法,在探究过程中,能提出问题,并设计简单实验解决问题;
2、 初步学会用观察、实验的方法获取信息,并能从实验信息中得出科学的结论;
3、 在探究过程中能主动参与讨论,清晰的表达自己的观点,逐步形成良好的学习习惯和科学的学习方法。
情感态度与价值观:
1、 保持对生活和自然界中化学现象的好奇心和强烈的探索欲,加强对化学学习的兴趣;
2、 树立科学的物质观,科学的看待科学家的实验过程及结论。
【重点与难点】
重点:
设计实验方案,探究空气中氧气的体积分数。培养学生的科学探究能力和实践精神。
难点:
1、 理解测定空气中氧气体积分数的实验原理
2、 如何引导学生去挖掘实验的条件和结果之间存在的误差,并分析,设计合理的装置进行改进。
【教学过程】
导入:拿起一个空茶杯,问:“茶杯里有没有东西?”
今天,我们一起来认识空气。
一、 空气的组成
讨论:“空气里有什么?你们是怎么知道的?”(氧气、二氧化碳、水……)
联系生活:“动物能够呼吸,说明了空气中含有氧气;植物能进行光合作用,实验室里久置的石灰水会变浑浊,都说明了空气中含有二氧化碳;生活中有哪些现象能证明空气中含有水?”(夏天从冰箱里拿出的饮料过一会瓶外会有很多小水珠;冬天教室窗外上有一层水雾;置于空气中的饼干过一段时间会受潮……)
讲述法国科学家拉瓦锡用定量的方法研究空气的成分。
二、 探究:测定空气中氧气的含量
学生阅读人教版教材27页实验2-1,思考下列的问题:
1、 该实验测定空气中氧气含量的实验原理是什么?
2、 该实验需不需要检查装置的气密性?
3、 在集气瓶中加入少量水的目的是什么?
4、 燃烧匙中放多少红磷合适?
5、 点燃后的红磷为什么要立即伸进集气瓶中?
6、 为什么要等红磷熄灭并冷却后,才能打开止水夹?
教师打开3D实验互动课件,进入虚拟化实验室主页,点击“教学实验”进入二级界面,点击第二单元中的“测定空气中氧气的含量”。
学生完成任务后,找学生回答第一个问题,学生们回答问题时,教师补充,及时引导学生思考,帮助学生理解透彻实验原理。
点击“开始”,进入虚拟化实验室:
1、开始实验,先带学生认识整齐摆放在实验桌上的实验仪器
2、【师】该实验需不需要检查装置的气密性?为什么?(学生回答,教师补充)
让学生在虚拟平台上完成实验第一步“按照教材27页图2-3连接好实验装置”(学生连接好实验装置时,探讨的问题答案会以提示的方式跳出来,加深了学生的印象)
3、【师】如何检查装置的气密性?(学生回顾之前学过的内容,回答问题)
教师进行检查装置气密性的操作。(在真实的实验中,若检查出装置的气密性不好,重新塞紧塞子,往往气密性还是不好,难以处理,进行虚拟化实验可以杜绝这个问题。而且真实的演示实验中,即使气密性好,出现了如下图所示的 “气泡”“倒吸的水柱”,除了教师和前排的学生外,后面的同学是完全看不到现象的,演示效果不好。用虚拟平台操作,投影在大屏幕上,所有的学生都可以看的清清楚楚)
4、关闭止水夹、在集气瓶中加入水,教师完成(教师边操作边和学生交流互动,引导学生思考)
【师】在集气瓶中预先加入少量水的目的是什么?
5、【师】接下来要准备取红磷,点燃了,有谁愿意完成这几步的操作?
【师】有兴趣的同学太多,必须设置点障碍。需要取多少红磷,为什么?让回答的同学来操作。(问题抛下去,往往能真正去思考的学生很少,愿意主动回答问题的学生更少,利用学生想在虚拟平台上操作的欲望,采取这样的方式与学生互动,可以充分调动学生思考的积极性,培养学生爱动脑的学习习惯)
学生操作,点燃红磷后,可以看到如下图所示的现象,配上对现象的文字描述,加深了学生对红磷燃烧现象的认识。
学生点燃红磷放进集气瓶中时:
【师】刚才这个同学的操作有没有什么问题?(学生回答)
【师】红磷应该怎样放进集气瓶?为什么?(一人操作,大家找错,操作的人小心谨慎,看的人仔细,大家一起探讨,容易及时发现问题,纠正问题。操作错了,还可以选择“重做”,重新开始。而在现实的学生实验中,进入实验室,都是各做各的实验,老师一人监督,顾忌不过来,无法及时发现问题,纠正问题)
6、 操作界面出现下图所示的界面时:
【师】等到装置冷却到室温才能打开止水夹,叫大家思考的问题最后一个问题,说不这样做测量结果就偏小,你们想的对吗?有没有人想对了?
【师】举手的人告诉我们,为什么不这样做,结果就偏小呢?能否帮我们大家答疑解惑呢?。
(平台上显示的正确答案的出现,若采用这样的互动,增强了部分学生的自信,学生就不会因为怕想错答错,不敢举手回答问题)
7、 待红磷熄灭并冷却后,打开止水夹,教师操作打开止水夹。
(在屏幕上所有的人都可以很清晰的看到,倒吸的水进入集气瓶,直到第一个刻度线为止,自然而然得出“氧气约占空气总体积的五分之一”的结论。在现实中,由于影响该实验成功的因素太多,经常实验结果不理想,学生就会对此产生疑问,老师解释起来也费劲,利用这个虚拟平台,可以杜绝此类为题。)
8、【师】实验结束了,我们一起来回顾这个实验的操作注意事项。
教师点开“知识总结”,弹出下图所示的文本框。
(虚拟平台上的知识总结具体全面,教师可以用来进行实验回顾,也方便了学生做笔记,若课上的时间充裕,还可以带学生看看下面的“应用拓展”“拓展视野”,拓宽学生视野,提高学生对化学学习的积极性。)
9、【师】刚才我们合作完成了这个实验,现在我们来检验一下同学们的学习成果。有哪位同学愿意接受挑战?
(学生通常对于实验都很感兴趣,希望能多多动手实践,但是由于各种条件的限制,真正的进入实验室动手操作的机会很少。虚拟平台,对学生都有正确操作指引,学生在这上面做错的可能性很小,一般都能成功完成。人人都可以反复操作,在一定条件上满足了学生的实验欲望。学生在反复操作的同时也对其中的知识进行了复习。)
三、 布置作业
每个人回去都在虚拟平台上将这个实验多操作几遍。