浙教版科学八年级（下）《第3章第1节空气与氧气》第一课时空气的成分教学设计

八年级（下）《第3章 第1节 空气与氧气》第一课时空气的成分 教学设计 一、教材与学情分析 学生对于本节内容已有一定的前概念，如学生已知道空气中有氧气、二氧化碳、水 蒸气等，但对于各成分如何验证及含量多少没有深入思考过。本节的教学通过学生回忆 相关知识，从旧知识引出新知识，并让学生用实验方法来验证空气的部分成分以及氧气 在空气中的体积分数，培养实证的意识和思维能力，体会实验在科学中的重要性。由于 本节是本章的第一节，化学实验操作刚刚接触，因此要激发学生实验的兴趣，这有利于 学生的后续学习。同时让学生知道性质决定用途，通过对空气中部分气体性质的认识来 了解这些气体的相关用途。氧气在空气体积分数的验证实验是本节课的难点，让学生理 解定量实验在空气成分研究中的作用，理解该实验的原理。渗透部分空气成分的科学史， 对学生适当地进行科学史的教育。 二、教学目标 1、知识与技能 说出空气的主要成分，了解组成空气的主要成分的体积分数以及空气的用途。 2、过程与方法 通过实验验证空气中含有二氧化碳、氧气和水蒸气。引导学生思考各成分的含量， 通过红磷燃烧实验验证氧气在空气中的体积分数大约为 1/5。通过对气体性质的认识， 了解其相关用途。 3. 科学态度、情感、价值观 通过实验教学和科学史的渗透培养学生勤于思考、严谨求实和基于证据的科学精神 以及科学的实证意识。 三、教学的重点与难点 实验分析空气中氧气、二氧化碳、水蒸气的含量的多少。用实验验证氧气在空气中 的体积分数。 四、教学设计 引言：《一场特殊的拍卖会》视频，你有什么感悟？ 空气与生命息息相关。空气为什么对于生命这么重要呢？今天我们就来学习．．空气。 引出问题：为了知道．．空气与生命的关系，我们首先想．知道有关空气的哪些知识．．呢？你们 说说看。（学生思考后回答，教师板书下列问题） 生：空气里有什么？空气里各成分各占多少？空气里的各成分各有什么作用？ 核心问题一：空气里有什么？ 说说你们都知道些什么？ 生：空气中含有二氧化碳、氧气、水蒸气…… 你们有办法验证空气里有这些成分吗？ 生：空气中含有水蒸气，如降雨、受潮、雾水…… 根据事实可推理出结果是验证物质一种常用的方法，除此以外 提示：科学上．．．常根据物质的特性来验证该物质的存在，比如使澄清石灰水浑浊是二氧化 碳特有的性质。 怎么利用．．．．这一特性验证空气中有二氧化碳呢？ 生：把空气通入澄清石灰水中，观察石灰水是否会变浑浊。 提示：如果提供以下器材：盛有澄清石灰水的锥形瓶、塑料袋、带有导管的橡皮塞，你有办 法验证吗？ （塑料袋替代大针筒，多次将空气挤压进入澄清石灰水，由于空气中二氧化碳含量极少， 2 分钟的实验时间很难出现实验现象。） 方法指导：如果口对袋子吹气，收集的是呼出气体。 师：空气是否没有二氧化碳气体．．．．．．．．．．．．？为什么？ 生：含量少、时间短、气体与石灰水接触不够，所有没有明显实验现象。如果实验时间延长 可能会有。生：生物的呼吸产生的气体中就含有二氧化碳，因此空气中也应含有该气体。 （通过生活的实例，培养学生的推理能力。） 延长反应时间，或充分接触。在相同时间内尽量增加与气体的接触面积看看会发生什 么？ 进一步验证：饮料瓶中装少量澄清石灰水振荡实验（二个瓶气体量） 观察到什么现象，这说明什么？ 得出结论：空气中含有二氧化碳。 实验也是验证物质的一种方法。 支持燃烧是氧气的特性，你知道氧气增多时燃烧会怎样？ 生：木条燃烧更长时间；燃烧更剧烈 真是这样吗？你们有办法通过实验验证吗？ 生：对比实验，将燃烧的木条分别伸入一瓶氧气和一瓶空气中，观察燃烧情况。 提示：支持燃烧气体增加会使燃烧更剧烈，如果该气体没了呢？ 生：不燃烧 那空气中有氧气吗？ 生：木条能在空气中燃烧，空气中有氧气 核心问题二：这些成分各有多少？ 氧气在空气中含量达到 100%吗？ 提示：由于空气中燃烧剧烈程度远不如纯氧，因此氧气含量不是很高，远低于 100%。 以氧气为例，我们要进行定量的研究，已知一定体积的空气，有什么办法可以测出氧气 的体积？ 原理：①取出氧气②消耗氧气，不产生新的气体③消耗其他气体，只剩余氧气 空气是无色透明无法直接观察的，怎么知道它的体积？ 演示：一个空矿泉水瓶子，用力挤压，把气体挤出去，倒置在红墨水中。 方法：将无形的量（气体的体积），转化为可观、可测的量（水的体积）转换法 现在我想把一集气瓶空气中氧气体积测出来，你能告诉我该怎么办？ 小组阅读课本 P72，讨论交流。小组展示原理 实验设计的原理及注意事项细化分析： （一） 如何消耗氧气（红磷燃烧消耗氧气）耗尽 （二） 如何不产生新的气体（生成的固体，体积可忽略）不漏气 （三） 如何观察氧气的体积（补充进来水的体积即是烧掉的氧气体积）标上刻度线， 直观显示 （四） 还有要注意的吗？（冷却）等待、火焰熄灭后振荡 实验验证：氧气约占空气体积的 1/5。 氧气约占空气总体积 1/5。但实验中，吸入总体积小于集气瓶剩余,容积的 1/5，为什么 会出现这种现象？ （氧气剩余磷不足；增加了气体（漏气）；未冷却） 科学史：空气成分的研究经过了 200 多年的科学发展史。 17 世纪中叶以前，人们对空气和气体的认识还是模糊的，18 世纪中叶以前，人们一直把 空气看作是一种成分单一的物质。法国化学家法拉第通过实验得出空气主要是由氧气和氮 气组成，其中氧气约占空气总体积 1/5。现在，科学家通过各种实验测定表明，空气中的成 分及各成分的多少。空气中各成分的体积大约是：氮气 78%，氧气 21%，稀有气体 0.94%， 二氧化碳 0.03%，其余气体和杂质 0.03%。空气中各成分比例保持相对稳定。 相关科学方法和理论基础在研究中起到了非常重要的作用。 知识拓展：红磷燃烧实验改进 思考：实验装置的改变有好处吗？你对上述实验还有别的改进方法吗？ 小结：研究空气与生命的关系，除了要弄清空气里有什么？空气里各成分各占多少？外， 空气里的各成分各有什么作用也相对重要，现在我们知道氧气可供给呼吸，二氧化碳是 植物光合作用的原理。 布置作业：空气是一种重要的自然资源，它的各种成分有着各自不同的特性，这就决定 了它们有各自不同的用途。课后阅读了解相关用途并完成作业本内容。 板书： 问题罗列： 空气的成分 空气中各成分的含量 空气中个成分作用 二氧化碳 使澄清石灰水浑浊 （红磷燃烧消耗氧气）耗尽 氧气 支持燃烧 （生成的固体体积可忽略）不漏气 水蒸气 （补充进来水的体积即是烧掉的氧气体积）标上刻度线 （冷却）等待、火焰熄灭后振荡 理论基础 科学方法 实验、推理、转换