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教學目標
知識目標:
通過實驗,使學生了解空氣的組成;并對空氣的污染和防治有所認識。
能力目標:
初步培養學生觀察實驗,分析問題的思維能力;查閱搜集資料的技能;表達與交流能力。
情感目標:
培養學生的環保意識和實事求是的科學態度。
教材分析與建議
初中生在學習化學之前,對空氣和氧氣已有較為豐富的常識。這些是他們以前積累的知識,但從化學學習的角度來看,就顯得零碎、不夠深入。課前應了解學生有關的具體知識情況,以便從學生現有的發展水平出發,在教學過程中,恰當的外理教材及采用適宜的教學方法。
課的開始,建議除檢查學生對緒言重點內容的理解程度之外,還應檢查他們掌握的有關空氣常識的情況,以針對性的引起學生學習的動機。
在做空氣中氧氣含量的測定的演示實驗時,不僅要使學生學習實驗操作步驟和操作技術,還要指導鍛煉學生觀察、分析的能力;此外,要引導學生掌握這種科學的思維方式,并把它推廣到其它實驗。即把驗證性的實驗改成探究性的實驗。先不把結果告訴學生,而是在已有知識的基礎上,提出新的問題,然后通過設計實驗來研究此問題,并逐漸的解開疑點,找出答案。
在通過實驗推斷空氣組成成分的基礎上,對于200年來,人類對空氣認識的歷史過程的教學,重點應放在:當時的科學家是怎樣進行科這研究的,應介紹他們所具有的抓住事物間的微小差異而做出判斷的唯物主義觀點和作風。使學生受到對任何事物都必須有一個實事求是的科學態度的教育。同時也應敘述一下,從那時起,科學家把“天平”用于研究工作,使化學研究走向定量化。
教材通過講述空氣對人類的危害和對自然資源的破壞,介紹了有關環境保護方面的知識。教師應該有意齊全的積累一些有關大氣污染事件的報道資料,尤其應對當地的環境污染情況作些調節器杳,培養學生的環保意識。有關大氣污染的防治可作為課外討論專題。
在講述過程中,也應介紹大氣的自凈作用。啟發學生在各自的崗位承擔起環保的義務。
對稀有氣體,通過簡史介紹,啟發學生科學研究新領域總是在不斷發展,科學思維也不能是一成不變的。就接受新事物,在學習中適當發展求異思維,而不能盲目的接受甚至產生僵死或孤立片面的思想。在介紹稀有氣體的用途時,可以演示稀有氣體在放電管中的放電現象,以增另學生的感性認識,提高他們學習化學的興趣。
本節課后,可介紹幾種元素符號,以分散元素一節的教學難點。
關于空氣成分的教學:
在知道空氣是氮氣、氧氣、稀有氣體、二氧化碳其它氣體雜質組成的后,在本節中需注意,關于氧氣,將在下一節學習,氮氣將到高二學習,二氧化碳在本冊第五章學習,本節不做深入學習。
關于稀有氣體,要指出過去,人們認為這些氣體不和其它物質發生化學反應,曾叫它們“惰性氣體”,但科技的發展,例這種“惰性”也不是絕對的。在一定條件下,有些稀有氣體也能和某些物質發生化學變化。聯系它的化學不活動性,介紹稀有氣體的用途。
關于污染的形成,介紹一般來說,空氣的成分是比較固定的。整個大氣本身有自凈作用,但當大氣中的有害氣體和雜質超過了大氣的自凈能力,就形成了污染。
教學設計示例
目的:
1.使學生了解空氣的組成。
2.使學生認識空氣是一種寶貴的自然資源。
3.使學生初步了解空氣污染的后果和防止污染的重要意義。
4.初步培養學生的觀察能力;查閱搜集資料的技能;表達與交流能力;為學生提供展示特長和才干的機會。
重點:增強環保意識。
課時:1課時
準備:
1.搜集資料
在本課前2~3周動員學生多方面搜集有關空氣的素材,包括課外讀物、科普書籍、雜志、報紙、照片、錄像、漫畫、實物等。例如:
課外讀物:環境知識讀本、關于空氣的知識、大氣污染方面的文章
照片:風景地的藍天、本地的晴天和污染天氣、學生外出旅游、交通堵塞、工廠煙囪冒煙
雜志(或照片):酸雨、太空、臭氧層空洞、水災等照片
漫畫:大氣污染的嚴重后果
剪報:某一期的《大氣質量周報》或《大氣質量日報》、大氣污染報道等
錄像:空氣、酸雨、保護臭氧層、溫室效應
2.課外預習和調查
結合搜集的素材,閱讀課文,查閱有關資料,為在課堂上介紹有關知識做準備。
3.課前活動(見學生頁)
(1)[觀察]煙氣觀測活動。
(2)[小實驗]哪兒的塵土多?
(3)[調查活動]交通流量與空氣質量的關系。
4.布置教學環境組織學生編寫環境墻報、圖片、漫畫、小論文等,布置教室。
教學過程:
1.引言
教師用簡明的語言說明本節課的意義及教學活動的方法。
2.觀看錄像《空氣》
3.課堂展示
學生按自選專題,根據課前的準備發言、討論(一人中心發言,其他人補充)。
4.討論(選擇以下部分題目討論)
你愿意在樹林里還是愿意在室內活動?
吸煙會不會污染空氣?
焚燒樹葉、莊稼秸稈會不會污染空氣?
有哪些減少空氣污染的方法?
家庭最主要的空氣污染來自哪些活動?
每天開窗通風換氣有什么好處?
新裝修的居室有沒有刺激性氣味?
你能為保護空氣質量做哪些事?
5.專題討論“造成空氣污染的原因”
6.課堂小結教師對學生發言及討論作必要的補充,鼓勵、表揚學生認真自學,積極探索,獨立思考、勤于實踐態度和方法。實驗的結果和結論并不重要,不要求有統一的結論,重要的是每個學生積極參與及在活動中受到教育和啟發。
7.布置作業指導舉辦關于大氣的環境專刊、演講比賽,組織野外活動、參觀等。
學生活動1:
煙氣觀測活動
1.空氣的成分(氮氣、氧氣、稀有氣體、二氧化碳等)。
2.空氣的污染和防治。
二.重、難、疑點及解決辦法
1.重點:空氣的組成,培養學生的環保意識。
2.難點:通過實驗推斷空氣的組成。
3.疑點:空氣中氧氣含量的測定實驗的原理。
4.解決辦法:
(1)采用講故事的形式,介紹空氣成分的發現史,提高學生學習的興趣。
(2)在學生對空氣及其成分的已有知識的基礎上,采用邊講解、邊實驗、邊引導的方法,調動學生學習的主動性和積極性。引導學生觀察實驗,啟發學生思考、分析而得出結論。
(3)以投影或錄象的形式講述空氣污染的嚴重危害,介紹有關環保方面的知識,或由學生搜集、講述一些大氣污染事件的報道,或組織學生對當地有關的企業所造成環境污染做一調查了解,以培養學生建立環境保護的常識。
(4)至于實驗中為什么以紅磷做燃料,而不用碳、鐵、硫等,待學習完氧氣的化學性質就會解決。
三.教學步驟
(一)明確目標
1.了解空氣的組成。
2.對空氣的污染和防治污染有大致的印象。
(二)整體感知
這一章是學習化學的啟蒙章節,又是初中化學中講授元素、化合物知識的開始。本節介紹與人類關系最為密切、人們最為熟悉的空氣,既符合學生的認識規律,又能自然而然地引入到氧氣的有關內容,可以說本節是本章乃至整個初中化學的一個引子。
為了分散重點,本節就可以介紹幾種元素的符號,如O(氧)、N(氮)等。
(三)教學過程
[復習提問]:
1.判斷鎂條在空氣中燃燒是化學變化的根本依據是()
A.發出耀眼的白光B.有燃燒現象
C.放出大量的熱D.生成白色的氧化鎂粉末
2.用文字表達式表示:鎂條在空氣中燃燒;加熱堿式碳酸銅。
3.描述鎂在空氣中燃燒的現象。
[小結]:觀察、描述燃燒現象的方法:
(1)光、焰、色;
(2)放出熱量;
(3)生成物的色、味、態。
[提問引入]:空氣就在我們周圍,不過同學們對它了解多少呢?(提示:空氣是一種單一的物質嗎?它主要由哪些物質組成?)
[小結]:空氣是一種無色無味的氣體(可提問這是空氣的性質),它不是一種單一的物質,是由多種氣體共同組成的。
[板書]:一.空氣的組成
[講解]:在學習空氣的組成之前我們先來明確一個概念。
[板書]:1.體積分數:空氣中各氣體成分的體積占空氣總體積的百分數。
[舉例]:以1L空氣中含0.21L氧氣算出氧氣的體積分數。
[講解]:下面繼續看空氣的組成。通過幾代科學家的努力我們已經測定出空氣的成分及其體積分數。
[教師活動]:利用掛圖介紹空氣的發現史,介紹舍勒、普利斯特里、拉瓦錫為科學而奮斗的精神。利用圖片或錄像來講述氮氣、稀有氣體的用途。
[板書]:
成分
氮氣
氧氣
稀有氣體
二氧化碳
其他氣體及雜質
%
78%
21%
0.94%
0.03%
0.03%
[學生活動]:打開課本P7閱讀[試驗1-1]。
[板書]:二.空氣中氧氣含量的測定
[教師活動]:介紹實驗裝置及原理,演示[實驗1—1],按以下三步演示:
1.實驗前,將燃著的木條伸入罩內,觀察到木條燃燒的明亮程度與在罩外空氣中一樣。證明罩內氣體為空氣——空氣的檢驗方法。以水面為基準,將鐘罩水面以上容積分為5等份。
2.引導學生依據觀察紅磷燃燒現象的方法觀察、描述燃燒現象,并觀察水面上升的情況,引導學生分析水面上升的原因,上升的水的體積約占罩內體積1/5的原因,從而得出結論:氧氣約占空氣體積的1/5。
3.實驗結束后,迅速將燃著的木條伸入罩內,觀察到木條熄滅——氮氣的檢驗方法。從而得出結論:氮氣約占空氣體積的4/5。
[板書]:1.紅磷在空氣中燃燒的現象:
(1)發出白光;
(2)發出熱量;
(3)生成大量的白煙。點燃
2.紅磷燃燒的文字表達式:磷氧氣——五氧化二磷
3.試驗結論:氧氣約占空氣體積1/5。
三.空氣的污染與防治
[教師活動]:介紹大氣的自凈作用。利用投影或圖片介紹大氣污染對人類的危害和對自然資源的破壞,介紹環保知識。
[學生活動]:講述有關大氣污染的事件,討論發生在身邊的能造成大氣污染的原因及解決方法。閱讀課本第9頁內容,劃出造成空氣污染的主要有害物質及來源。
[板書]:1.空氣的污染主要分為:
(1)粉塵:水泥粉塵、煤煙粉塵、各種礦塵、沙塵等。
(2)有害氣體:二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮等。
2.污染物的主要來源:礦物燃料的燃燒和工廠的廢氣。
3.防治和減少空氣污染的措施:
(四)總結、擴展
本節的重點是空氣的成份,但應注意是按照體積分數計算,如果按質量分數計算,氧氣、氮氣各占空氣的百分之多少呢?(已知標準狀況下,氧氣、氮氣、空氣的密度依次是1.429g/L、1.2505g/L、1.293g/L)
測定空氣中氧氣含量的實驗中,燃料之所以選擇紅磷是因為生成物五氧化二磷為固體,而無氣體生成,能使鐘罩內壓強減小。
四.布置作業
小朋友們,今天老師帶大家認識一位神秘的朋友,那么這個朋友是誰呢?
老師來說個謎語,小朋友們來猜一猜:
眼睛看不到,伸手摸不著,不香不臭沒味道,但是誰也離不了。
大家來猜猜是什么啊?
。。。。。。
這位神秘的朋友就是空氣。今天老師就帶著老師好好認識認識這位朋友,好不好啊?
二、感知空氣
這位朋友在哪里呢?老師來把這位朋友請過來。
(演示用塑料袋抓到了空氣)
我要請一位小朋友來摸摸它。
提問:可以摸到嗎?
我要請一位小朋友來聞聞它。
提問:有味道嗎?
小朋友看看它有沒有顏色啊?
那它到底存不存在呢?我們找個小朋友來感受一下!
(拿出準備的氣球,對著小朋友的手慢慢放氣)
提問:能不能感受到它啊?
小朋友們用手對著臉扇一扇,看看會產生什么?(有一股風)
小朋友們能不能感受到它啊?
我們今天認識的這位朋友神不神秘啊?我們看不到它、也摸不到它,它沒有顏色也沒有味道,但是它就在我們的周圍,無處不在。
三、空氣的作用
這位神秘的朋友對于我們可是非常非常重要的,那它有哪些作用呢?
(一)動力
小朋友來看看,老師貼的這是什么啊?
(貼上一只鳥)
小朋友們知道嗎?小鳥可以飛翔,沒有空氣可不行哦~~當小鳥上下扇動翅膀的時候,能夠推動空氣,向前飛行。空氣給小鳥的飛行提供了動力。
那么小朋友們還能舉哪些給飛行提供動力的例子嗎?
(貼上飛機、風箏、滑翔翼)
老師這里還有兩個例子:
(貼上熱氣球)
小朋友們,這是什么?
這是給空氣加熱獲得動力:
當熱氣球從地面開始升空時,我們就會點燃里面的噴燈,氣囊中的空氣被加熱后,就會產生浮力,然后就升上天空啦~~
(貼上風力發電機)
小朋友們,這個像不像一個大風車啊?這是風力發電機,利用風力帶動風車葉片旋轉,來促使發電機發電。
(二)助燃
空氣除了可以產生幫助小鳥、飛機、風箏飛翔,可以發電,還有什么作用呢?接下來了,老師要給小朋友們看一個視頻
(蠟燭點燃視頻)
提問:小朋友們,水為什么會上升呢?水上升是因為礦泉水瓶子里少了東西,然后水上升了,那么少的是什么呢?
老師再來變一個魔術,請小朋友都掙大眼睛觀察了。
(點燃一支蠟燭,燃燒穩定后用杯子罩住)
杯子里的蠟燭熄滅了,這是為什么呢?請小朋友猜一猜
(請小朋友大膽的猜想原因。小朋友可能會猜出風吹滅、燒完了這樣的答案)
有小朋友認為是蠟燭燒完了,老師先請大家看一看,蠟燭有沒有燒完。
(給幼兒展示并沒有燒完的蠟燭)
還有小朋友認為,是風把蠟燭吹滅了,老師請小朋友來試試能不能把杯子里的蠟燭吹滅。
(點燃一支蠟燭,用杯子罩住,請小朋友吹一吹)
我們通過了兩個小實驗,知道了蠟燭不是被風吹滅的,也不是因為燒完了。老師要告訴大家,是空氣在幫助蠟燭燃燒。
(老師再點燃兩支蠟燭,一支用杯子罩住,一支不采取措施,引導幼兒觀察兩支蠟燭的區別)
杯子里只有一點空氣,空氣用完了蠟燭就不能再燃燒了,沒有被杯子罩住的蠟燭可以用很多很多的空氣,所以不會熄滅。
那么在剛剛的視頻里,也是因為蠟燭把礦泉水里瓶子里的空氣燒完了,所以水才會上升。
所以說,空氣有個很重要的作用:可以幫助火燃燒,火離不開空氣。
那么老師現在要提一個問題了:既然火離不開空氣,要是家里炒菜的油鍋著火了,最好的滅火辦法是什么呢?
(小朋友們發言、討論)
對于著火的油鍋,讓火苗碰不到空氣最好的辦法是快速蓋上鍋蓋。
(三)呼吸
火離不開空氣,我們大家也離不開它。我們來做個實驗:小朋友們用小手把鼻子捏緊,緊閉嘴巴不說話,下面老師來數十秒鐘,十、九、、、、一。
好了,小朋友們把鼻子松開,剛剛小朋友有什么感覺啊?
對了,很難受,因為我們需要空氣來呼吸。
我們人類、包括動物們、植物都離不開空氣,有了空氣我們才能呼吸,才能生存。長時間吸不到空氣,我們就呼吸困難了,所以小朋友們在睡覺的時候,一定要把小腦袋放在被子外面,這樣我們就能吸到足夠的空氣。
四、保護環境
空氣對我們這么重要,那么我們怎樣保護好它、保護環境呢?
(小朋友們發言、討論)
不隨地吐痰;不亂扔垃圾;
騎車、坐公交、坐地鐵出行,減少車輛的尾氣排放;
節省紙張的使用,保護森林,不破壞綠色園林。