一、教學設計思路
新的課程改革倡導從學生和社會的發展需要出發，將科學探究引入課堂，激發學生的主動性，讓學生通過親自經歷來體驗獲取知識的過程，激發學生學習化學的興趣，初步形成科學探究的方法。筆者結合新課程標準的要求，考慮到學生剛接觸化學，充滿了好奇和興趣，而空氣一節的內容是最貼近學生日常生活，最能培養學生從平常生活中追根溯源，發現問題，是培養他們創新精神和初步掌握科學探究方法的極好契機。然而學生剛開始學化學，雖在緒言和實驗基本操作課上了解掌握了一些知識和操作，但相應的知識儲備也是相當不足的，比如C、S、p等物質燃燒後的產物和狀態他們都還沒有學到，要引導他們完成對空氣成分的探究確實有一定的困難。針對這種情況，我對教材內容進行了適當的調整，將空氣和O2的性質進行了重新整合，設計了以證明空氣的存在和空氣中氧氣含量的測定為主線的一節實驗探究課，並於課前安排並鼓勵學生查閲教材、書刊及其他信息資源，既是為探究課做好的必要的知識準備，也是旨在培養學生初步具備探究者應具備的一項能力。
二、 教 案
課題1 空氣
授課人 xxx
學 校 xxx
教學目標
1、知識與技能：認識空氣的重要性，具備動手操作的實驗技能和分析、推理、表達等能力。
2、過程與方法：學生通過小組討論設計實驗方案學生實驗彙報結果交流討論來進行初步的探究活動，逐步形成良好的學習習慣和學習方法。
3、情感態度和價值觀：產生對化學學科的熱愛，培養學生實事求是的科學態度，感受科學發現的過程和所運用的方法，發展相互交流，共同協作的科學精神，初步具備創新意識。
重 點 空氣的成分。
難 點 探究空氣成分的實驗設計和實驗過程。
教學方法 師生互動，合作探究。
儀器、藥品 集氣瓶、膠塞、燃燒匙、玻璃導管、燒杯、酒精燈、火柴、紅磷、硫粉、鎂帶、蠟燭。
教師活動 | 學生活動 | 設計意圖 |
引言：請同學們猜謎語
唐代詩人李嶠有一首絕句： 解落三秋葉，能開二月花， 過江千尺浪，入竹萬竿斜。
詩中揭示的自然現象是什麼？ 具體説風是什麼？ 一個人多長時間不呼吸會死亡？ 可見空氣是人類和一切動植物的生命支柱，同時也是重要的自然資源，今天我們就共同來學習和研究與我們生命息息相關的空氣。
板書： 空 氣
新課：空氣如此重要，又時刻陪伴於我們左右，為什麼人們發現空氣卻比較晚呢？ 能否根據生活經驗或設計實驗證明空氣的存在？
板書：一、證明空氣的存在
教師用鼓勵性語言對學生進行多維度評價。
同學們都是生活中的有心人，能通過生活中的一些事例或設計實驗證明了空氣的存在，那麼空氣是單一的`一種物質還是由多種物質混合而成？ | 猜出謎底是風 風是流動的空氣 大約3分鐘左右
思考並回答問題 空氣無色、無味、看不見摸不到
學生分組討論、思考分析並闡述事例或設計方案。 學生反響強烈，例如，1、飛舞的樹葉；2、飄揚的紅旗；3、用打氣筒給自行車打氣；4、拉注射器活塞，將針頭處放在水中，推動活塞，可見水中有氣泡冒出；5、在往空瓶中灌水時，有氣泡冒出。
思考並回答問題：“應該是由多種物質混合而成” | 在學生喜聞樂見的猜謎活動和詩詞帶給的優美意境中引出本課的學習，以激發學生的興趣，並將他們的注意力拉回到課堂。
意在引出本節課題空氣。
促使學生聯想空氣的物理性質。
激發學生積極思考，培養他們關注和思考生活中一些習以為常的現象，能夠從簡單的事物中發現問題。 滿足不同層次學生的需要，使多數學生有自我表現的機會，充分體現“面向全體學生”。
意在引出空氣中氧氣含量的測定。 |
何以見得？
這一看似簡單的問題，在很久以前曾經困擾着科學家們，並一度認為空氣是單一物質，那麼，現在同學們能否告訴我如何證明空氣的成分不是單一的？ 我想，如果老師給同學們提供相應的儀器、藥品、你們一定能設計出合適的方案。 大家知道，人類對空氣的瞭解，經歷了漫長的歲月……讓時光倒退到250年以前，讓我們先一起看個究竟，或許會給我們今天的研究帶來一些啟發。 多媒體展示拉瓦錫對空氣成分研究的實驗。
讓我們把思維拉回到課堂，今天我們能否用一個簡單的實驗來驗證空氣的成分？ 板書二：空氣的成分 1.空氣中氧氣含量的測定
結合學生事先閲讀了下一節內容給以提示：
磷＋氧氣 五氧化二磷 （白色固體） 引導學生思考，由於壓強差的產生會導致什麼樣的結果？ | 從我們呼吸需要氧氣，呼出的氣體中又有二氧化碳，可以肯定空氣不是單一物質。
（學生眼神中充滿期待，渴望實驗並躍躍欲試）
學生觀看並思考
在教師指導下，共同閲讀以紅磷為燃料測定空氣中O2含量的實驗，推測可能會發現的現象。
結合書中實驗的要求，分析確保實驗成功應注意的問題，學生總結得出：
關 鍵:1、檢查裝置氣密性。 2、燃燒匙內應放過量的紅磷。 3、要恢復室温再讀數。 | 設置懸念，繼續調動他們學習的積極性。
對學生適時進行化學史教育，介紹科學家所具有的抓住事物間微小差異而做出判斷的唯物主義觀點和作風，為下一步探究實驗奠定基礎。
為學生初次接觸的探究實驗提供一個思路和藍本。 |
⑴介紹提供的儀器和改進裝置
⑵給以提示
磷＋氧氣 五氧化二磷 （白色固體） 硫＋氧氣 二氧化硫 （無色氣體） 鎂＋氧氣 氧化鎂 （白色固體） 石蠟＋氧氣 二氧化碳＋水 ⑶在學生探究活動過程中，教師力爭做到愛護學生的好奇心，創設自由民主的學習環境，留出問題空間，發展學生的思維能力，做好指導者、參與者、合作者。 對第一組得出的結論3、4給予充分的肯定和讚揚，他們沒有簡單重複書上實驗，而是對氮氣的性質做了積極的探索，這是難能可貴的。 | 分成四組，探究空氣中O2的含量 1組：紅磷在空氣中燃燒 2組：硫粉在空氣中燃燒 3組：鎂帶在空氣中燃燒 4組：蠟燭在空氣中燃燒
實驗結束，各小組派代表彙報實驗結果。 各小組間討論彙報的實驗結果並分析原因：
第一組：（紅磷做燃料） 彙報：1、紅磷燃燒有大量白煙生成。 2、集氣瓶內水面上升到靜止時，約佔集氣瓶內空氣體積的1/5 3、説明紅磷燃燒只消耗了空氣中的氧氣，氮氣沒有與紅磷反應，説明氧氣比氮氣性質活潑。 4、用燃着木條檢驗了集氣瓶內剩餘的氣體，木條熄滅，説明氮氣不能支持燃燒。
第二組（硫粉做燃料） 彙報：1、硫燃燒火焰呈淡藍色，無煙，有刺激性氣味。 2、集氣瓶內水面上升到靜止時，明顯不到集氣瓶內空氣體積的1/5。 | 通過分組探究引導學生對實驗提出預想和猜測，及時發現和形成問題，並能通過實驗來驗證自己的想法和猜測，修正自已的假設與結論，並且在鍛鍊了他們動手能力團結協作的同時，也促使他們自己或相互間獲得新的發現。
讓各小組彙報的目的是鍛鍊他們能夠通過表述來表達自己的觀點、見解和結論，能通過表述説服別人來解釋或證明自己的猜測，思考和結果。並通過表述來實現與他人的交流，來評價自己或他人的探究過程，方法和結論。 |
沒有急於解答，而是請其他小組同學幫助他們尋找答案。
教師給學生適時解答：SO2氣體易溶於水。
教師對第三組的彙報給以高度讚揚。 | 提出問題：硫燃燒消耗了空氣中的氧氣的同時又生成了另一種氣體二氧化硫，按説液麪是不該上升的，對此百思不得其解，希望老師能給予解釋。 學生們討論的非常熱烈，相互間交流意見，終於有一位同學向老師提問：SO2 氣體是否溶於水？ （至此學生豁然開朗，氣氛更熱烈，學生學習情緒異常高昂）。
第三組（鎂帶做燃料） 彙報：1、發出耀眼白光，有白煙生成，燃燒後白色固體落入集氣瓶內水中。 2、水面上升到靜止時，體積超過集氣瓶內空氣體積的1/5。 3、我們分析了實驗結果，鎂燃燒消耗了空氣中的氧氣，又生成了固體氧化鎂。按説液麪應上升1/5而不應超過1/5，我們懷疑可能還消耗了空氣的其他氣體。經查《教材全解》，得知鎂在高温下還能與氮氣反應： 3Mg＋N2 Mg3N2 所以液麪超過1/5。 （學生們報以熱烈的掌聲）
第四組（蠟燭做燃料） 彙報：1、燃燒時呈黃色火焰，集氣瓶內壁有水珠。 2、水面上升接近1/5刻度； | 充分發揮學生潛能，讓學生自己提問，相互討論，分析，解答，以利於拓展學生的創新思維。
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通過同學們的實驗，討論和分析，你們認為哪種物質做燃料測定空氣中O2含量更為合理？
2、板書：空氣精確成分
3、回顧與反思： 教師結合空氣精確成分引導學生對以上實驗進行回顧與反思。
為同學們能得出這樣的結論而感到自豪和驕傲，請同學們思索是否有改進方法。 | 3、蠟燭燃燒消耗了空氣中O2 的同時生成了二氧化碳氣體和水，受第二組同學啟發，我們得出CO2溶於水的能力顯然不如SO2，所以水面上升接近1/5刻度。
紅磷做燃料更為合理。
學生閲讀課本，空氣精確成分。 學生們在教師指導下對四組實驗進行了全面的回顧與反思，經討論分析得出下面的結論：
第一組同學用紅磷為燃料測空氣中氧氣的含量只能是粗略的。 原 因： 1、在將燃着的紅磷放入集氣瓶的過程中，集氣瓶內的空氣受熱膨脹,在膠塞還未塞緊時氣體從瓶中逸出。 2、導管中還有一段水柱沒有被壓入集氣瓶中。 學生再度進行熱烈的討論和分析並想出了多種進一步的解決方案。 | 通過這一活動的過程，使學生明確一個完整的科學探究通常包括：提出或認識一個簡單、有效且有價值的問題，根據提出的問題做出合理的假設，並進行實驗論證，回答問題並向他人介紹成果。
引導學生對探究實驗過程進行回顧與反思，這樣更利於拓寬學生的創新思維，擴大學生自主探究的空間，希望能收到意想不到的效果。 |
老師會一如既往地支持你們！ 請同學談收穫與體會。 最後教師在板書位置畫出一個大大的蝴蝶並對他們説：在這堂課中老師感受到了你們的智慧與才華，體會到了什麼叫小荷才露尖尖角，我相信在以後的學習中你們一定會表現的更加出色，也希望同學們能繼續保持這種熱情，象蝴蝶的蛹一樣不畏漆黑的掙扎與考驗。 最終如蝴蝶般展翼飛向屬於你們的天空。 | 1、改進點燃紅磷的方式，以防止熱氣體逸出：用放大鏡在陽光下聚焦引燃紅磷。 2、改進測氧氣成分的方式。 3、嘗試使用其他藥品：受緒言中Cu2(OH)2CO3受熱分解實驗的啟發，建議用蠟燭做燃料，用澄清水代替集氣瓶中的水吸收生成的CO2氣體，後經老師提示決定改用氫氧化鈉的濃溶液代替石灰水。 （至此，學生感覺仍舊意猶未盡，表示課下還想對此進行進一步的探究。） 學生談收穫與體會。 | |
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