2019-2020年中考化學(xué)實(shí)驗(yàn)匯總復(fù)習(xí) 巧測(cè)空氣中的氧氣含量教學(xué)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)思想：以回顧“測(cè)定空氣中的氧氣含量”為探究情境，對(duì)原實(shí)驗(yàn)進(jìn)行剖析，采用討論、觀察、實(shí)驗(yàn)、歸納、分組合作等探究形式，通過(guò)教師展示自制多功能化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀的設(shè)計(jì)和使用，探討如何設(shè)計(jì)（或改進(jìn)）實(shí)驗(yàn)方案提高實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析和操作的能力，養(yǎng)成科學(xué)的態(tài)度，錘煉學(xué)生的思維，提升實(shí)驗(yàn)探究和操作的能力。一、學(xué)情分析初三實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)階段，學(xué)生已掌握了一定的化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，如氧氣、紅磷、白磷的化學(xué)性質(zhì)、燃燒的條件等，又有了一定的實(shí)驗(yàn)操作技能，如檢查氣密性、裝置的連接，但對(duì)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和改進(jìn)還是覺(jué)得有一定困難，實(shí)驗(yàn)探究和操作能力有待提升。二、課程要求讓學(xué)生有更多的機(jī)會(huì)主動(dòng)地體驗(yàn)科學(xué)探究的過(guò)程，在知識(shí)的形成、相互聯(lián)系和應(yīng)用過(guò)程中養(yǎng)成科學(xué)的態(tài)度，學(xué)習(xí)科學(xué)方法，在“思實(shí)驗(yàn)、做科學(xué)”的探究實(shí)踐中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。三、教學(xué)目標(biāo)1.以測(cè)定空氣中氧氣含量為探究對(duì)象，對(duì)原實(shí)驗(yàn)進(jìn)行剖析，探討如何設(shè)計(jì)或改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法來(lái)提高實(shí)驗(yàn)質(zhì)量；2.培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)觀察、分析和動(dòng)手操作的能力；3.培養(yǎng)學(xué)生敢于質(zhì)疑，勇于探索的科學(xué)品質(zhì)。四、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：通過(guò)學(xué)生合作設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)分析、設(shè)計(jì)的能力。教學(xué)難點(diǎn)：如何引導(dǎo)學(xué)生去挖掘?qū)嶒?yàn)條件和結(jié)果之間的關(guān)系，并分析、設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方案。五、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備白磷、熱水(80以上)、紅墨水、鑷子、鐵架臺(tái)、多功能化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀(自制)六、教學(xué)過(guò)程1.【重溫實(shí)驗(yàn)、提出問(wèn)題】空氣中氧氣含量的測(cè)定是人教版九年級(jí)化學(xué)教科書(shū)上冊(cè)P27的內(nèi)容，操作裝置見(jiàn)課本（裝置圖略）。教師提問(wèn)，學(xué)生回顧討論得出該實(shí)驗(yàn)的操作步驟。步驟：按圖連接好實(shí)驗(yàn)裝置，并檢查裝置氣密性；在集氣瓶?jī)?nèi)加少量水，將瓶中空氣部分均分五份，并記上記號(hào)；在燃燒匙內(nèi)裝上適量紅磷，用止水夾夾緊乳膠管，點(diǎn)燃燃燒匙內(nèi)的紅磷，迅速伸入集氣瓶，塞緊橡皮塞，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；待紅磷熄滅并冷卻至室溫后，打開(kāi)止水夾，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并注意水面的變化情況。播放教材有關(guān)空氣中氧氣含量的測(cè)定實(shí)驗(yàn)視頻。師：通過(guò)剛才的實(shí)驗(yàn)(視頻)，你都觀察到了什么？(意圖：討論觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，考察學(xué)生的觀察能力)生：實(shí)驗(yàn)步驟和我們剛剛討論的一致；紅磷在集氣瓶?jī)?nèi)燃燒有大量白煙生成；冷卻后觀察到水沿導(dǎo)管流入集氣瓶中，并不斷上升；師：你覺(jué)得該實(shí)驗(yàn)有哪些值得改進(jìn)的地方？(意圖：用審視的目光，在觀察中找到不足)生：小結(jié)為用筆粗略記號(hào)均分，誤差較大；磷在瓶外加熱時(shí)，有白煙生成，比較嗆人(有毒)，有污染；實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)有少量白煙從瓶口逸出，影響實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性；紅磷的著火點(diǎn)較高(260)，而白磷的著火點(diǎn)較低(40)，可否考慮替換成白磷來(lái)做；能不能改變加熱的方式；師：請(qǐng)同學(xué)們?cè)偎伎家幌拢龊脺y(cè)定空氣中氧氣的含量，我們主要應(yīng)抓住哪些關(guān)鍵，才能使該實(shí)驗(yàn)方案更優(yōu)呢？(意圖：合理引導(dǎo)歸納，形成共識(shí))生：小結(jié)為待測(cè)空氣的量要一定，不能泄漏；利用某種藥品或物質(zhì)作為反應(yīng)物，充分除去選定空氣中的氧氣；在去除氧氣時(shí)不能產(chǎn)生新的“雜質(zhì)”氣體，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果；測(cè)量體積時(shí)要盡可能的準(zhǔn)確(注意保持同溫同壓)；實(shí)驗(yàn)要減少對(duì)環(huán)境的污染；實(shí)驗(yàn)操作盡可能簡(jiǎn)便。2.【討論探究、形成方案】師：請(qǐng)同學(xué)們對(duì)照剛才的討論，四人一組進(jìn)行設(shè)計(jì)改進(jìn)，并將設(shè)計(jì)改進(jìn)后的結(jié)果(裝置)記錄下來(lái)。(說(shuō)明：四人一組討論更有利于思維的碰撞。)學(xué)生分組討論如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，教師巡回指導(dǎo)。3.【分組展示、共享成果】用視頻展示臺(tái)展示學(xué)生設(shè)計(jì)成果。 學(xué)生方案：取一個(gè)圓形玻璃水槽，把一支蠟燭固定在水槽中，再用一個(gè)玻璃杯罩上，杯邊緣放在水中，使蠟燭在密閉容器中燃燒，觀察蠟燭、水位有何變化。學(xué)生方案:同課本實(shí)驗(yàn)裝置，用玻璃鐘罩代替集氣瓶，用木炭代替紅磷燃燒測(cè)空氣中氧氣的含量。學(xué)生方案：同課本實(shí)驗(yàn)裝置，用白磷代替紅磷，集氣瓶底用少許細(xì)砂，密閉測(cè)量空氣，用放大鏡聚光來(lái)加熱。學(xué)生方案：同方案，用酒精燈給燃燒匙外加熱方式，通過(guò)熱傳導(dǎo)來(lái)給白磷加熱。在均分所測(cè)空氣的體積時(shí)，可用量筒量水的方式來(lái)標(biāo)注記號(hào)。學(xué)生方案、：同方案 ，用電加熱、用熱玻璃棒加熱白磷。4.【分析設(shè)計(jì)、共同評(píng)價(jià)】針對(duì)上述六個(gè)方案，在教師的引導(dǎo)下師生交流、探討，指出各自的優(yōu)缺點(diǎn)，最后達(dá)成共識(shí)：將紅磷更換為著火點(diǎn)更低的白磷，使實(shí)驗(yàn)更易進(jìn)行；將反應(yīng)放在密閉的容器中更準(zhǔn)確，無(wú)污染；可通過(guò)不同方式給白磷(紅磷)加熱；用量筒加水的方式均分所測(cè)體積更精確，易把握。（意圖：通過(guò)展示、評(píng)價(jià)來(lái)提升學(xué)生自己的思維層次。）5.【教師設(shè)計(jì)、拋磚引玉】下面給同學(xué)們介紹一下老師的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：實(shí)驗(yàn)裝置圖片(命名為多功能化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀，還可制取H2、CO2和做活潑金屬Na與水的反應(yīng)，該儀器曾獲南通市xx年自制教具一等獎(jiǎng))制作方法：把25mm，長(zhǎng)度約80cm的玻璃管一端吹成35mm40mm的球泡，并在上面做成如圖玻璃口。在玻璃球泡的下面燒一個(gè)玻璃制的濾網(wǎng)，并彎成如圖所示的U型。用橡膠塞注射針、注射器(60ml)、調(diào)節(jié)器連接成如圖所示裝置。實(shí)驗(yàn)步驟檢查儀器的氣密性。首先，將U型管直開(kāi)口部分在方座支架上固定好，用帶注射針的橡膠塞塞住球泡上的玻璃口，如上圖所示，然后在U型管的開(kāi)口一側(cè)注入蒸餾水至管口，靜置約兩分鐘，看液位是否下降即可判斷，并作相應(yīng)處理。從U型管直開(kāi)口一側(cè)加入熱水（80以上）至球泡上方玻璃口，并加3滴紅墨水。用鑷子夾取約赤豆大小的白磷置于球泡內(nèi)玻璃濾網(wǎng)邊上(用塊狀的白磷)，塞上帶針尖的橡膠塞。將注射器中40ml空氣注入球泡內(nèi)，使球泡內(nèi)液面下降，直至液面下降到玻璃網(wǎng)下方約2 cm處，此時(shí)白磷懸在玻璃網(wǎng)邊上，用調(diào)節(jié)器封閉球泡內(nèi)空氣，此時(shí)球泡內(nèi)的溫度約60。待燃燒停止(冒白煙)，用濕布在球泡外進(jìn)行冷卻（兩次即可）。冷卻到常溫時(shí)，打開(kāi)調(diào)節(jié)器，將剩余的氣體回抽到注射器中。當(dāng)紅水剛剛進(jìn)入輸液器軟管時(shí)停止抽拉，讀出注射器上的示數(shù)。6.【師生互動(dòng)、操作實(shí)驗(yàn)】教師和學(xué)生利用多功能化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（意圖：通過(guò)教師示范，讓學(xué)生領(lǐng)悟到實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)沒(méi)有最好，只有更好，培養(yǎng)學(xué)生不斷探索的科學(xué)品質(zhì)。）7.【數(shù)據(jù)分析、誤差討論】師生對(duì)利用多功能實(shí)驗(yàn)儀實(shí)驗(yàn)后的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析： 所測(cè)空氣中氧氣含量小于1/5。其原因可能是 a.白磷不足、b.開(kāi)始時(shí)，注射器中的空氣小于40ml,不能將液面壓到玻璃網(wǎng)下2cm處、c.未等剩余空氣冷卻到室溫就抽回注射器等。所測(cè)空氣中氧氣含量大于1/5。其原因可能是裝置氣密性不好等。再請(qǐng)同學(xué)回顧一下原實(shí)驗(yàn)誤差可能產(chǎn)生的原因，并與改進(jìn)后產(chǎn)生誤差的原因進(jìn)行對(duì)比，看看有什么不同？你有何想法？。(具體內(nèi)容略)（意圖：此過(guò)程既是對(duì)改進(jìn)后實(shí)驗(yàn)誤差的具體分析，也是對(duì)原實(shí)驗(yàn)可能產(chǎn)生誤差的復(fù)習(xí)，更是讓學(xué)生明白實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理重要性，且要具體情況具體分析。）8.【師生交流、共同總結(jié)】改進(jìn)后實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)：將紅磷更換為著火點(diǎn)更低的白磷，使實(shí)驗(yàn)更易進(jìn)行；改燃燒匙加熱為熱水加熱，使操作更簡(jiǎn)便；改用筆做記號(hào)進(jìn)行估算為注射器讀數(shù)，使實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確，操作更方便；通過(guò)加紅墨水，使實(shí)驗(yàn)操作更易控制；整個(gè)實(shí)驗(yàn)密閉進(jìn)行，真正實(shí)現(xiàn)了化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色無(wú)污染。本節(jié)課以“測(cè)定空氣中的氧氣含量”為探究點(diǎn)，采用回顧、討論、觀察、實(shí)驗(yàn)、歸納、分組合作探究等形式進(jìn)行大膽的探索，通過(guò)自制多功能化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀的使用，使學(xué)生在進(jìn)一步明晰了科學(xué)探究過(guò)程的同時(shí)，錘煉了學(xué)生的思維，真正體驗(yàn)到探究的樂(lè)趣。9【拓展應(yīng)用、課后練習(xí)】課后作業(yè)：根據(jù)教科書(shū)下冊(cè)P16一氧化碳還原鐵的氧化物的實(shí)驗(yàn)原理，請(qǐng)各小組設(shè)計(jì)測(cè)定鐵的氧化物中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)實(shí)驗(yàn)方案，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。七、教學(xué)反思通過(guò)本節(jié)課，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)綜合能力有所提高，絕大部分學(xué)生能積極開(kāi)動(dòng)腦筋，參與到探究中來(lái)，提高了思維的層次，但也有部分學(xué)生的思維還是比較窄，放不開(kāi)，這與平時(shí)鍛煉較少有關(guān)，以后還要多多進(jìn)行這方面訓(xùn)練，使他們能在不同層次的探究中真正體驗(yàn)到成功的樂(lè)趣。