氧氣的性質(zhì)和用途教學(xué)設(shè)計(jì)范例
一、教材分析
1.教材的地位和作用
本節(jié)課是初中化學(xué)比較完整的認(rèn)識(shí)和研究物質(zhì)的第一課，為后面其它物質(zhì)的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)；教材通過實(shí)驗(yàn)探究氧氣的化學(xué)性質(zhì)，可以很好的培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>
2.教學(xué)目標(biāo)
依據(jù)九年級(jí)化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)以及維果茨基的“最近發(fā)展區(qū)”理論，制定了如下教學(xué)目標(biāo)。
知識(shí)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(yàn)來探究物質(zhì)性質(zhì)的科學(xué)方法。
過程與方法：通過實(shí)驗(yàn)探究氧氣的化學(xué)性質(zhì)，在實(shí)驗(yàn)中生成知識(shí)。
情感態(tài)度與價(jià)值觀：培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的科學(xué)態(tài)度；讓學(xué)生體驗(yàn)創(chuàng)新的樂趣。
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(yàn)現(xiàn)象的描述和原理的解釋；實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
二、學(xué)情分析
知識(shí)方面：對氧氣有所了解，但認(rèn)識(shí)較為感性且不夠系統(tǒng)。
能力方面：可以進(jìn)行一些基本的化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作，但解決實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題的能力相對薄弱。情感方面：思維活躍，不服輸，對化學(xué)實(shí)驗(yàn)充滿好奇心。
三、教法學(xué)法分析
1.教法分析：對比法、實(shí)驗(yàn)探究法、總結(jié)歸納法。
2.學(xué)法分析：觀察法、實(shí)驗(yàn)探究法、合作交流法。
四、教學(xué)過程分析
共四個(gè)過程：實(shí)驗(yàn)導(dǎo)課→歸納性質(zhì)→探究性質(zhì)→總結(jié)提升
(一)實(shí)驗(yàn)導(dǎo)課
兩名同學(xué)為大家演示趣味實(shí)驗(yàn)（圖1），兩個(gè)盛滿氧氣的集氣瓶，一個(gè)正放，一個(gè)倒放，一段時(shí)間后，伸入帶火星的木條，觀察現(xiàn)象。
《氧氣的性質(zhì)和用途》教學(xué)設(shè)計(jì)
【設(shè)計(jì)意圖】該實(shí)驗(yàn)趣味性強(qiáng)，可以激發(fā)學(xué)生對本節(jié)課的學(xué)習(xí)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(jié)合已有知識(shí)，歸納氧氣的性質(zhì)（圖2）。初步構(gòu)建氧氣的知識(shí)體系。
（三）探究性質(zhì)
接下來通過四個(gè)實(shí)驗(yàn)探究氧氣的化學(xué)性質(zhì)，采用學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。學(xué)生剛開始接觸探究實(shí)驗(yàn)，因此實(shí)驗(yàn)前我有意引導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)中該做什么，即觀察在空氣中和氧氣中現(xiàn)象的區(qū)別，寫出反應(yīng)的表達(dá)式，記錄實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題。
實(shí)驗(yàn)Ⅰ：鐵絲在氧氣中燃燒
該實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)較多，如果教師先講，學(xué)生再做實(shí)驗(yàn)，成功率高，但學(xué)生卻不一定能記住或理解這些注意事項(xiàng)。因此我讓學(xué)生先按照教材步驟獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)，部分學(xué)生可能會(huì)因火柴梗伸入時(shí)間未掌握好，導(dǎo)致現(xiàn)實(shí)驗(yàn)不成功，還有些同學(xué)集氣瓶炸裂等，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，師生之間交流互動(dòng)，在問題解決中生成知識(shí)。
【設(shè)計(jì)意圖】該實(shí)驗(yàn)采用逆向教學(xué)，在失敗中生成知識(shí)，通過授課方法的改進(jìn)，學(xué)生記憶和理解更為深刻，也體會(huì)了實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)的重要性。
實(shí)驗(yàn)Ⅱ：木炭在氧氣中燃燒
上一個(gè)實(shí)驗(yàn)出了些問題，學(xué)生對這一個(gè)實(shí)驗(yàn)一定充滿期待，然而按照教材的要求(圖3)，又出現(xiàn)了新問題，木炭在氧氣中燃燒時(shí)，可能只有很少同學(xué)觀察到白光，大多只能觀察到明亮的紅光，如何解決這個(gè)問題？通過上一個(gè)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生已經(jīng)知道，氧氣濃度越大，燃燒越劇烈，我引導(dǎo)學(xué)生沿著這個(gè)思路分析原因，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，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(yīng)該會(huì)收到較好的效果，改進(jìn)裝置如下圖(圖4)，網(wǎng)兜內(nèi)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來配制，以產(chǎn)生平穩(wěn)、持續(xù)的氧氣流，洗氣裝置是為了除去因反應(yīng)放熱產(chǎn)生的水霧。上下移動(dòng)的鐵絲可控制反應(yīng)的發(fā)生與停止，因此該裝置可在幾個(gè)班連續(xù)使用。
【設(shè)計(jì)意圖】通過對本實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加明顯，學(xué)生對氧氣的助燃性由認(rèn)識(shí)上升到應(yīng)用，同時(shí)通過對教材實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)，使學(xué)生初步體驗(yàn)創(chuàng)新的樂趣。
實(shí)驗(yàn)Ⅲ：蠟燭在氧氣中燃燒
完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)(圖5)后，學(xué)生感覺很熟悉，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(dāng)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(xí)做了鋪墊。
【設(shè)計(jì)意圖】通過一個(gè)簡單的改進(jìn)，學(xué)生明白了氧氣的濃度不僅會(huì)影響到反應(yīng)的劇烈程度，還會(huì)對某些反應(yīng)的產(chǎn)物有影響，對氧氣助燃性的認(rèn)識(shí)再一次得到提升，同時(shí)也體驗(yàn)到，簡單的實(shí)驗(yàn)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(yàn)Ⅳ（補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)）：硫在氧氣中燃燒
該實(shí)驗(yàn)為人教版初三化學(xué)實(shí)驗(yàn)，因其與后面酸雨等知識(shí)密切聯(lián)系，以及它所包含的環(huán)保理念，有一定的學(xué)習(xí)價(jià)值，可以給學(xué)生進(jìn)行演示，但按照教材實(shí)驗(yàn)（圖7）演示，污染較大，因此我對實(shí)驗(yàn)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(dǎo)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(yàn)，現(xiàn)象產(chǎn)生的一刻，學(xué)生定然會(huì)歡呼，對這個(gè)實(shí)驗(yàn)和這套裝置也一定留下深刻的印象。
【設(shè)計(jì)意圖】改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)避免了污染，同時(shí)會(huì)鼓勵(lì)學(xué)生在以后的學(xué)習(xí)中，涉及到有毒有害的物質(zhì)，可以自己嘗試設(shè)計(jì)一套環(huán)保裝置，讓學(xué)生敢于去創(chuàng)新。
（四）總結(jié)提升
通過以上實(shí)驗(yàn)可知，氧氣的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，原因是化學(xué)反應(yīng)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(yī)療、登山等，而助燃性決定了它在煉鋼、氣割、氣焊中的應(yīng)用。
【設(shè)計(jì)意圖】通過總結(jié)提升，學(xué)生系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)了氧氣，并為學(xué)生展示一條結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途的重要化學(xué)思想。
五、板書設(shè)計(jì)
六、教學(xué)反思分析
本節(jié)課采用分組實(shí)驗(yàn)，緊扣學(xué)生心理和認(rèn)知規(guī)律，通過授課方法的改進(jìn)，實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)以及實(shí)驗(yàn)的拓展，使學(xué)生對氧氣的認(rèn)識(shí)層層遞進(jìn)，最后通過總結(jié)提升系統(tǒng)認(rèn)識(shí)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(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生體驗(yàn)創(chuàng)新的樂趣，激發(fā)對化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，喚醒學(xué)生的創(chuàng)新欲望。
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