氧氣的性質(zhì)和用途教學(xué)設計范例
氧氣的性質(zhì)和用途教學(xué)設計范例
一、教材分析
1.教材的地位和作用
本節課是初中化學(xué)比較完整的認識和研究物質(zhì)的第一課，為后面其它物質(zhì)的學(xué)習奠定基礎；教材通過(guò)實(shí)驗探究氧氣的化學(xué)性質(zhì)，可以很好的培養學(xué)生的實(shí)驗能力。
2.教學(xué)目標
依據九年級化學(xué)課程標準以及維果茨基的“最近發(fā)展區”理論，制定了如下教學(xué)目標。
知識與技能：了解氧氣的物理性質(zhì)，掌握氧氣的化學(xué)性質(zhì)，知道氧氣的用途，形成“性質(zhì)決定用途”這一重要化學(xué)思想，掌握用實(shí)驗來(lái)探究物質(zhì)性質(zhì)的科學(xué)方法。
過(guò)程與方法：通過(guò)實(shí)驗探究氧氣的化學(xué)性質(zhì)，在實(shí)驗中生成知識。
情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān)：培養學(xué)生嚴謹細致的科學(xué)態(tài)度；讓學(xué)生體驗創(chuàng )新的樂(lè )趣。
3.教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)分析
教學(xué)重點(diǎn)：氧氣的化學(xué)性質(zhì)。
教學(xué)難點(diǎn)：對實(shí)驗現象的描述和原理的解釋?zhuān)粚?shí)驗創(chuàng )新能力的培養。
二、學(xué)情分析
知識方面：對氧氣有所了解，但認識較為感性且不夠系統。
能力方面：可以進(jìn)行一些基本的化學(xué)實(shí)驗操作，但解決實(shí)驗中出現的問(wèn)題的能力相對薄弱。情感方面：思維活躍，不服輸，對化學(xué)實(shí)驗充滿(mǎn)好奇心。
三、教法學(xué)法分析
1.教法分析：對比法、實(shí)驗探究法、總結歸納法。
2.學(xué)法分析：觀(guān)察法、實(shí)驗探究法、合作交流法。
四、教學(xué)過(guò)程分析
共四個(gè)過(guò)程：實(shí)驗導課→歸納性質(zhì)→探究性質(zhì)→總結提升
(一)實(shí)驗導課
兩名同學(xué)為大家演示趣味實(shí)驗（圖1），兩個(gè)盛滿(mǎn)氧氣的集氣瓶，一個(gè)正放，一個(gè)倒放，一段時(shí)間后，伸入帶火星的木條，觀(guān)察現象。
《氧氣的性質(zhì)和用途》教學(xué)設計
【設計意圖】該實(shí)驗趣味性強，可以激發(fā)學(xué)生對本節課的學(xué)習興趣，同時(shí)還可得出氧氣的密度大于空氣。
（二）歸納性質(zhì)
學(xué)生閱讀教材P68，并結合已有知識，歸納氧氣的性質(zhì)（圖2）。初步構建氧氣的知識體系。
（三）探究性質(zhì)
接下來(lái)通過(guò)四個(gè)實(shí)驗探究氧氣的化學(xué)性質(zhì)，采用學(xué)生分組實(shí)驗。學(xué)生剛開(kāi)始接觸探究實(shí)驗，因此實(shí)驗前我有意引導學(xué)生實(shí)驗中該做什么，即觀(guān)察在空氣中和氧氣中現象的區別，寫(xiě)出反應的表達式，記錄實(shí)驗中出現的問(wèn)題。
實(shí)驗Ⅰ：鐵絲在氧氣中燃燒
該實(shí)驗注意事項較多，如果教師先講，學(xué)生再做實(shí)驗，成功率高，但學(xué)生卻不一定能記住或理解這些注意事項。因此我讓學(xué)生先按照教材步驟獨立完成實(shí)驗，部分學(xué)生可能會(huì )因火柴梗伸入時(shí)間未掌握好，導致現實(shí)驗不成功，還有些同學(xué)集氣瓶炸裂等，實(shí)驗結束后，師生之間交流互動(dòng)，在問(wèn)題解決中生成知識。
【設計意圖】該實(shí)驗采用逆向教學(xué)，在失敗中生成知識，通過(guò)授課方法的改進(jìn)，學(xué)生記憶和理解更為深刻，也體會(huì )了實(shí)驗細節的重要性。
實(shí)驗Ⅱ：木炭在氧氣中燃燒
上一個(gè)實(shí)驗出了些問(wèn)題，學(xué)生對這一個(gè)實(shí)驗一定充滿(mǎn)期待，然而按照教材的要求(圖3)，又出現了新問(wèn)題，木炭在氧氣中燃燒時(shí)，可能只有很少同學(xué)觀(guān)察到白光，大多只能觀(guān)察到明亮的紅光，如何解決這個(gè)問(wèn)題？通過(guò)上一個(gè)實(shí)驗，學(xué)生已經(jīng)知道，氧氣濃度越大，燃燒越劇烈，我引導學(xué)生沿著(zhù)這個(gè)思路分析原因，改進(jìn)實(shí)驗，選擇非常小的木炭，越小越好，減少氧氣的消耗，同時(shí)置于氧氣的氣流中，應該會(huì )收到較好的效果，改進(jìn)裝置如下圖(圖4)，網(wǎng)兜內為自制的塊狀催化劑，由水泥、沙子、二氧化錳按質(zhì)量比1：1：1來(lái)配制，以產(chǎn)生平穩、持續的氧氣流，洗氣裝置是為了除去因反應放熱產(chǎn)生的水霧。上下移動(dòng)的鐵絲可控制反應的發(fā)生與停止，因此該裝置可在幾個(gè)班連續使用。
【設計意圖】通過(guò)對本實(shí)驗的改進(jìn)，實(shí)驗現象更加明顯，學(xué)生對氧氣的助燃性由認識上升到應用，同時(shí)通過(guò)對教材實(shí)驗的改進(jìn)，使學(xué)生初步體驗創(chuàng )新的樂(lè )趣。
實(shí)驗Ⅲ：蠟燭在氧氣中燃燒
完成這個(gè)實(shí)驗(圖5)后，學(xué)生感覺(jué)很熟悉，似乎很平淡，這時(shí)，我會(huì )提醒學(xué)生，如果我們做一點(diǎn)改變，是否會(huì )有新的收獲，蠟燭在氧氣中燃燒時(shí)，我在瓶口蓋一塊玻璃片（圖6），片刻后，會(huì )看到到瓶中有大量黑煙產(chǎn)生，此刻學(xué)生的求知欲望再次被點(diǎn)燃，當他們明白了含碳元素的可燃物不完全燃燒時(shí)，會(huì )產(chǎn)生CO或碳顆粒，也就不難理解汽車(chē)尾氣中的黑煙和煤氣中毒是如何產(chǎn)生的，為后面化石燃料的學(xué)習做了鋪墊。
【設計意圖】通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的改進(jìn)，學(xué)生明白了氧氣的濃度不僅會(huì )影響到反應的劇烈程度，還會(huì )對某些反應的產(chǎn)物有影響，對氧氣助燃性的認識再一次得到提升，同時(shí)也體驗到，簡(jiǎn)單的實(shí)驗中也能挖掘出寶藏，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的創(chuàng )新欲望。
實(shí)驗Ⅳ（補充實(shí)驗）：硫在氧氣中燃燒
該實(shí)驗為人教版初三化學(xué)實(shí)驗，因其與后面酸雨等知識密切聯(lián)系，以及它所包含的環(huán)保理念，有一定的學(xué)習價(jià)值，可以給學(xué)生進(jìn)行演示，但按照教材實(shí)驗（圖7）演示，污染較大，因此我對實(shí)驗裝置進(jìn)行了改進(jìn)（圖8），如圖所示：集氣瓶，橡膠塞，燃燒匙盛放硫粉，鐵絲可上下移動(dòng)，底端繞成螺旋狀，加熱鐵絲圈以引燃硫粉，氣球是為了防止燃燒放熱導致橡膠塞松動(dòng)，這兩套裝置分別做硫在空氣中燃燒和硫在氧氣中燃燒的實(shí)驗，現象產(chǎn)生的一刻，學(xué)生定然會(huì )歡呼，對這個(gè)實(shí)驗和這套裝置也一定留下深刻的印象。
【設計意圖】改進(jìn)后的實(shí)驗避免了污染，同時(shí)會(huì )鼓勵學(xué)生在以后的學(xué)習中，涉及到有毒有害的物質(zhì)，可以自己嘗試設計一套環(huán)保裝置，讓學(xué)生敢于去創(chuàng )新。
（四）總結提升
通過(guò)以上實(shí)驗可知，氧氣的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，原因是化學(xué)反應中，氧分子分裂成氧原子，氧原子最外層有6個(gè)電子，容易得到電子，因此化學(xué)性質(zhì)活潑。氧氣可支持呼吸決定了它可用于醫療、登山等，而助燃性決定了它在煉鋼、氣割、氣焊中的應用。
【設計意圖】通過(guò)總結提升，學(xué)生系統的認識了氧氣，并為學(xué)生展示一條結構決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途的重要化學(xué)思想。
五、板書(shū)設計
六、教學(xué)反思分析
本節課采用分組實(shí)驗，緊扣學(xué)生心理和認知規律，通過(guò)授課方法的改進(jìn)，實(shí)驗裝置的改進(jìn)以及實(shí)驗的拓展，使學(xué)生對氧氣的認識層層遞進(jìn)，最后通過(guò)總結提升系統認識了氧氣，并收獲了研究物質(zhì)的一般方法和思路。同時(shí)，在實(shí)驗過(guò)程中發(fā)現問(wèn)題，解決問(wèn)題，改進(jìn)實(shí)驗，讓學(xué)生體驗創(chuàng )新的樂(lè )趣，激發(fā)對化學(xué)的學(xué)習興趣，喚醒學(xué)生的創(chuàng )新欲望。
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