课题八下3.1 空气和氧气
教学设计
【教材分析】这是初中八年级下的第三章第一节空气与氧气的第一课时教学内容。
要求学生通过对空气成分的探究，了解空气的组成，学习较复杂的科学实验设计与操作。
训练观察思考能力。
体验自主学习与合作学习的乐趣。
教学重点：空气的组成、空气中氧气含量的测定实验。
教学难点：空气中氧气含量的测定实验。
【教学总体设计】
本课采用问题探究来设计教学，贯彻“设置主题──分析思考──实验探究──总结交流”的教学流程，积极引导学生进行自主学习、合作学习和探究学习，努力培养学生的动手能力和探索精神。
教学流程：引入课题→探究1：证明空气的存在→探究2：探讨空气成分（包括：空气中有哪些物质；科学家探索空气成分的历史与评价等）→探究3：测定空气中氧气的含量→探究4：测定空气中氧气的含量的药品选择及量化测定。
【教学过程】
一．问题法引入：
（一个常识问题）溺水、意外停止呼吸，通常的急救方法是什么？（人工呼吸和心脏起搏），医院里有氧气急救，那么人工呼吸用的是什么？为什么也空气可以？
指导学生阅读人们对空气的认识历史。
指导学生阅读氧气的发现过程。
了解拉瓦锡的实验，让学生了解空气中氧气含量测定的实验原理。
从中体会气体热胀冷缩及气压变化的关系。
小结：我们已经知道了空气是客观存在的，其中含有十分重要的氧气。
过渡：那么，在空气中，氧气的含量到底是多少呢？
二．实验探究：
（一）分析教材上的演示实验活动（如图），
1.介绍实验器材、设计原理、预计的现象，说明的问题。
2.讨论连接装配次序。
3.提出疑问：燃着的红磷入瓶过程中，瓶内的空气受热胀出、氧气一部分消耗，这是个严重影响实验测定结果的变数，还有导管里的水。
如何能够做到尽可能的减少影响呢？
4.这个广口瓶上面的空间形态也不是规则圆柱状，做到“等分”不容易。
（二）讨论引导：
其实，只要找准问题的关键，总有解决的办法。
首先来看对变量“导管内的水”的控制，它是影响结果偏差（不是误差）的因素之一，只要选取较大的反应容器，选择较细的导管，它的影响就会减小；另外，也可以改变方法，用量筒来取代烧杯，最后想办法将水人为的加满集气瓶，读取2或3个数据，这样可以准确测得吸入的水量以及反应容器中原来留有的空气（不是氧气）总量。
再来看“伸入快慢”的控制，这个因素对实验结果的影响是较大的。
要控制它也比较困难。
一是需反复试验，直到有效；二是改变方法。
方法虽难找，但不是没有。
因为已经发现了问题的症结：红磷是以“燃烧着”的姿态进入的，如果能在连接好的密闭容器里被点燃呢？本着这个思路，很快发现红磷在现有实验室条件下不行，决定使用白磷。
但如何“隔空”引燃白磷呢？（经无数参考、借鉴、推想、试验，终于成功的确立了一种普通实验室条件下能够出色完成实验活动任务的方案，在此提供给大家分享、交流，
以期有更好的改进。
）
实验装置如图（二）。
（优点显而易见，取材和成本、结构和制
作，都很简便，还可选择不同形状的反应容器，
如果接近直型的，那么既可粗略测量，也可精
准测量。
由于控制了导致实验结果不确定的干
扰因素，成功率很高，与“将燃着红磷的燃烧
匙迅速伸入”的操作相比，更有安全感，老师
图（二）
在课堂上完全可以慢条斯理的进行。
另外，它的设计原理
和操作的逻辑性，更具有广泛的教学意义，可根据具体学生的基础和认知能力，控制难度和深度。
）
（三）实验演示：
1.取白磷（米粒大小足够）放在虑纸上，吸去表面的大部分水。
2.用打火机或火柴加热铜匙部分几秒钟（别担心，足够的），然后将白磷小心的用镊子夹取放到可旋转的铁片上，再后连接完整装置。
（不用心急，待到要点燃白磷的时候，用小磁铁去引导铁片旋转，白磷就会自动掉到400C以上的铜匙里。
所以，连接好后甚至有“闲”允许老师向学生作必要的说明，延时长短由当时的气温和铜匙被加热的程度决定）。
3.用外部磁铁吸引使得内部铁片转动，让白磷自动掉入燃烧匙中，即着火。
4.冷却后，将导管插入量筒内的水面，然后打开止水夹，让水吸入瓶内。
5.拔去小堵棒，水继续吸入瓶中至满。
6.数据记录
附：其中一次实测（有视频记录的）数据如下：(单位ml)
（四）解释和结论：
1．实验最后，拿出燃烧匙要再点燃试验，以证实还有白磷剩余。
2.数据及时记录。
V1为“吸入”后关闭止水夹，将导管从量筒内提出后的读数，这时导管内的水不可以放出；V3为拔掉小堵棒后，让水通过“虹吸”将容器瀼满，再回收导管内的水后量筒内的读数。
3.计算结果：O2 % = （V0－－V1）/ （V0 －V3）＝0.209
即在空气中氧气体积占20.9%。
这与科学家们测量的结果十分接近。
（五）课堂小结
通过这节课的学习，认识到了空气是由多种物质组成的，其中氧气占了体积的约五分之一。
（六）活动和拓展
空气中除了氧气外，还有二氧化碳、氮气、水蒸汽、稀有气体，都各有重要作用。
利用PPT\视频等手段，介绍这些物质的性质和用途。
利用网络资源，讨论“高原反应”。
*实验中的白磷性质与红磷不同，白磷剧毒易燃，使用保管要十分小心。
（七）练习巩固
1.填写课本上的空格。
2.讨论“如果没有空气”？
3.空气里含有水蒸汽，怎么验证？
4.通过对二氧化碳相关知识的学习，用简单的办法验证空气里有二氧化碳。
5*本课堂实验中的装置，如果气密性不好，有什么后果？怎样检验气密性？附：课件。