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课题 4.1空气的组成(第1课时) 授课人
教学背景分析
1.教材与分析 《空气的成分》是鲁教版教材九年级上册第四单元第一节的内容，是初中化学教材中重要的内容之 一，属于研究物质的组成和性质单元，延续了前面文字表达式的书写，物质分类的知识。也为后续关于 氧气的性质、制取及燃烧等实验设计奠定基础。 2.学情分析 从知识的角度看，学生已经对空气的组成有一定的认识，能够从定性的角度来分析空气的成分，通 过生物学的呼吸作用和物理学知识，已经初步了解到压强差，但是对定量实验研究物质的组成比较陌生。 在能力上，学生已经知道科学探究的基本步骤，初步具备了一定的分析问题的能力与合作探究的精神， 但还不完全具备相应的实验能力和分析能力，也需要系统地学习对物质进行研究的方法和思路。
素养目标
【化学观念】 初步形成基于物质辨识混合物成分的认识视角 【科学思维】 通过分析测定空气中氧气含量的方案，初步感受定量实验研究物质的方法 【科学探究与实践】 通过观察“测定空气里氧气含量”的实验以及问题的分析过程，培养学生观察能力、表达能力、分 析能力、解决问题的能力 【科学态度与责任】 培养学生尊重证据、严谨求实、敢于创新的科学态度
教学重难点
1.教学重点 测定空气中氧气含量的实验。 2.教学难点 初步理解测定空气中氧气含量的实验原理及分析实验中可能产生的误差的原因。
教学方法及准备
1.教学方法 (1)合作探究法：通过问题引导，师生互动，生生交流，培养学生分析能力、表达能力。 (2)实验法：通过动手进行简单的实验，提高学生兴趣，保持对化学的探索欲等。 2.教学准备 PPT、图片、视频、实验仪器和药品、学案
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
新课导入 (问题导入) 教师：同学们，空气对我们来说重要吗 生：重要。 教师：是的，我们每时每刻都离不开空气。那你们 知道空气是什么样子的吗 生：无色无味的混合气体。 教师：没错，空气呢，看不见，摸不着，那我们平 时是如何感知到它的呢 学生积极回答 用小学学过 的简单问题 直接导入，缓 解学生紧张 的情绪，提升 学习自信心， 明确学习内 容
(学生自由回答) 生1:走路带风； 生2:树叶在晃动； 利用注射器、塑料 袋、小烧杯等进行 通过动手活 动，调动学生 积极性，增强
课内探究 教师：同学们说的都很有道理，那你们能利用桌上 准备的物品设计一个简单的实验证明空气确实存在 吗 给大家两分钟动手去试试吧 教师：哪位同学来分享一下你的方法 设计验证 学生展示设计方案 学生学习兴 趣，激活学生 的思维，拉近 学生与化学 的距离
自主学习 活动一空气的主要成分及含量 教师：同学们设计的都很不错，接下来请同学们再 思考，下列事实说明空气中有哪些成分 我们请一位 同学来回答。 生：氧气、氮气、水蒸气、二氧化碳 教师：看来同学知道的挺多，那你们知道空气中什 么气体是最多的吗 生：氮气 教师：是的，在干燥洁净的空气中氮气约占空气体 积的78%,那排在第二位的呢 生：氧气 教师：没错，氧气占多少 生：21% 教师：你们怎么知道的呢 生：教材 教师：剩下的成分里，主要是稀有气体，其中氩气 约占0.934%,然后是我们熟悉的二氧化碳，约占 0.038%,其他气体占0.002%。需要提醒下大家的是， 这里的百分比是指的体积分数，另外氩气只是下节课我 们要学习的稀有气体的一种。 完成思考 动植物的呼吸活 动，可说明空气中 含有_ 。 利用空气制造氮肥 说明空气中含有 干燥的饼干在空气 中放置受潮变软， 说明空气中含有 盛澄清石灰水的试 管长时间在空气中 放置，表面出现一 层白色固体，说明 空 气 含 有 培养学生理 论联系实际， 搜集证据的 能力，引导学 生初步感知 第一个知识 点，空气中的 主要成分是 什么 通过图表分 析，体会数字 化实验的优 势
讨论交流 活动二测定空气中氧气的含量 教师：刚才同学们很快地就在教材上找到了空气中 氧气的含量，不仅如此，我们现在还可以通过传感器轻 松地获取数据。但是，你们知道吗 人类在对空气成分 的认识上却经过了艰辛的过程。18世纪中叶以前，人 们普遍认为空气是一种单一成分的物质，后来经过科学 家们不懈努力，1772年，英国科学家卢瑟福发现了氮 气，1773年，瑞典科学家舍勒发现了氧气，但他们都 是基于对空气成分定性的认识。直到1775年，法国科 学家拉瓦锡首次用定量的的方法测定了空气中氧气的 含量。下面我们一起来看看，他是如何进行测定的。(播 放视频) 教师：看完视频，相信同学们对拉瓦锡测定空气中 氧气的含量有了一定的了解，请大家结合教材85页， 讨论以下几个问题。 教师：同学们有答案了吗 哪位同学来回答一下第 一个问题 生：密闭装置，因为测定空气中氧气的含量，就要 避免气体再进入或者逸出。 教师：回答得非常好，那曲颈甑中的汞起什么作用 呢 生：消耗氧气。 教师：没错。汞是一种液态金属，俗称水银，汞可 以在加热条件下与氧气反应生成氧化汞。 倾听、思考 观看视频 观察现象，阅读教 材，分析过程，讨 论交流 1.实验装置的特点 是什么 拉瓦锡为 什么选择在密闭容 器中进行实验 2.曲颈甑中汞的 作用是什么 了解空气的 发现史，学习 科学家锲而 不舍地探究 真理的精神。 通过观看动 漫实验视频， 放松心情，激 发学生学习 兴趣，更直观 地观察实验 现象，得出实 验结论，初步 体会实验原 理 通过阅读教 材，培养学生 自主学习能
教师：那实验中对汞的用量有要求吗 是只要一点 点就好，还是过量呢 生：过量。 教师：是的，只有这样才能保证装置内氧气被消耗 完。在该实验中，汞作为反应物，只与空中氧气反应， 而它本身是银白色液态金属，反应生成的物质也是固 体，不会引入新的气体杂质。 教师：最后一个问题，这位同学来回答一下。 生：产生红色固体粉末。钟罩内汞液面上升。 教师：观察得很仔细。那为什么钟罩内汞液面会上 升呢 ——因为在这个密闭装置中，曲颈甑中的汞会消耗氧 气，使装置内气体体积减少，压强变小，小于外界气压， 在大气压的作用下，汞液面上升，而上升的体积就是消 耗的氧气体积。所以拉瓦锡得出氧气约占空气体积的五 分之一。 3.实验对汞的用量 有什么要求吗 选 择汞作反应物有什 么优点 4.实验中出现了 哪些实验现象 为 什么玻璃钟罩内汞 面上升 力，通过讨论 的方式，培养 学生分析概 括能力以及 表达能力。通 过对该实验 的分析，培养 学生思考能 力，明确原 理。为设计铜 粉测定空气 中氧气含量 的实验奠定 基础
实验活动 教师：前人栽树，后人乘凉。知道了拉瓦锡测定空 气中氧气的含量的原理，那我们是不是也可以在实验室 设计一个简单的实验来测定空气中的氧气含量呢 如 果可以，我们又该考虑点什么呢 生：要用到什么药品以及仪器。 教师：想得很周到，请同学们看，这几种物质是实 验室常用于燃烧的物质。请大家阅读小资料，选出你认 为可以用于该实验的药品。这位同学，你选的是 为什 么不选蜡烛和镁条呢 生：因为蜡烛燃烧产生气体，镁条不仅和氧气反应， 还和其他气体反应。 教师：所以，我们在选择该实验的药品时，应考虑 这几点：1、物质要与氧气反应且只能和氧气反应。2、 生成的物质不能是气体，不能对压强造成影响。所以， 在这里，铜和红磷都可以。接下来，我们就选择铜粉来 进行实验。铜粉是一种红色粉末，在加热条件下与氧气 反应生成氧化铜。既然要加热，肯定要用到什么仪器 生：酒精灯 教师：是的，不仅要用到酒精灯，还有铁架台、硬 质玻璃管等等，最终将仪器组装成这个样子(展示实验 装置),接下来，我们就可以进行实验了。具体的步骤 是怎样的呢，请同学参考教材86页进行了解。 教师：下面请同学们认真观察老师的实验过程，并 记录好实验现象和数据。 教师：同学们观察到什么现象 生：1、红色粉末逐渐变黑， 2、最终注射器内气体体积减少。 教师：没错，那注射器内体积减少多少呢 生：16ml。 教师：这16ml就是消耗的氧气体积，而装置内总 体积是80ml,因此，我们可以得出氧气约占空气体积 思考、交流 阅读、归纳 观察实验现象，记 录实验数据，描述 实验现象，处理实 验数据。 通过小资料， 培养学生对 比分析的能 力和归纳能 力；引导学生 如何设计实 验方案，培养 学生分析能 力 通过对实验 步骤的阅读， 培养学生的 自学和归纳 能力 通过实验，增 强感性认识， 培养学生观 察能力，数据 处理能力和
拓展延伸 的1/5. 教师：其实，在做这个实验之前，我在实验室已经 做过两次了，但最终注射器活塞分别停留在10ml、8ml 处。同学们算一算，这两次测得的氧气含量结果是偏大 还是偏小呢 生：偏小 教师：那请你们再次阅读实验步骤，帮我分析下， 我可能是在实验的哪些环节出了问题。 生：气密性不好，铜粉的量不足，没有推拉注射 器...... 教师：很有道理。俗话说“细节决定成败”,大家 在进行实验的时候也需要注意这几点哦。 教师：同学们，你们觉得测定空气中氧气含量，是用拉 瓦锡的方法好，还是刚才的方法好 为什么 生：铜粉测定好，安全，时间短、装置简单..... 教师：那拉瓦锡的实验是不是就没有意义 当然不是， 在当时那种知识和技术下，拉瓦锡的实验为我们的科学 之路奠定了基础。他用20天完成实验，这种不畏艰辛、 勇于探索的精神更加值得我们学习。 对实验进行反思和 评价 表达能力 通过误差分 析，培养学生 认真严谨的 科学态度，培 养学生对实 验的评价能 力，体会反思 在科学发展 中的重要作 用。
课堂小结 教师：在反思中前行，于总结里成长。同学们，这 节课你们有收获吗 你们知道了什么 学会了什么 生：我们知道了空气里主要成分以及含量。还学会 如何测定空气中氧气含量..... 梳理规整，建构知 识体系 培养学生善 于总结和归 纳的能力及 习惯。
作业布置 教师：非常好。最后让我来检验下你们掌握的情况 吧 教师：路漫漫其修远兮，吾将上下而求索。如果同 学们也想动手测定空气中氧气的含量。课后尝试用这两 种方法继续探索吧，期待你们的反馈。 完成课堂巩固练习 和课后拓展 突出本堂课 的重难点，培 养学生实验 能力和创新 意识
教学反思
《化学课程标准》强调为每一个学生的发展提供多样化的学习方式，让学生有更多的机会主动地 体验科学探究的过程。根据这样的教学理念，我把教学思路设计为：情境导入——自主学习——合作学 习——实验探究——课堂小结——当堂检测——布置作业。整节课由问题贯穿，学生始终占主体，参与 思考。但是由于刚开始学化学，估计学生观察和分析能力还很欠缺，如果全部让学生回答，可能会打击 学生学习的积极性。因此课堂前期主要注重引导回答，鼓励参与，为利用铜粉测定空气中氧气含量的方 案设计及评价做好铺垫，力求让学生真正体会到实验探究的魅力，树立学习信心。
板书设计
一、空气的主要成分及含量 氮气78% 氧气21% 二、测定空中氧气的含量 拉瓦锡实验 原理：汞+氧气 加热 氧化汞 利用铜粉 现象： 结论：

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