《空气的成分》第一课时参考教案1
2.1 空气的成分
第一课时
一、教学设计思路
【教材分析】
本课的教学内容为第二章课题1空气的第一课时。要求学生通过对空气成分的探究，了解空气的组成。教学重点为空气的组成、空气中氧气含量的测定实验。教学难点为空气中氧气含量的测定实验。
【教学理念】
本课题主要采用问题探究来设计教学，始终贯穿“设置主题――分析思考――实验探究――总结交流”的教学流程，积极引导学生进行自主学习、合作学学和探究学习，努力培养学生的动手能力和探索精神。
【教学流程】
引入课题探究1：证明空气的存在探究2：探讨空气成分（包括：空气中有哪些物质；科学家探索空气成分的历史与评价等）探究3：测定空气中氧气的含量探究4：测定空气中氧气的含量的药品选择及量化测定。
【教法探讨】
首先通过猜谜的形式引入课题，使学生兴趣盎然的进入教学情景。
指导学生阅读拉瓦锡探究空气的实验，以期达到以下目的：①培养学生的自学能力；②通过科学家实事求是的科学态度和严谨的作风，培养学生的科学探究精神；③初步了解空气的主要成分；④初步了解拉瓦锡的实验原理，启发学生理解空气中氧气含量测定的实验原理。
对于教材上的实验2-1（如图），教师引导学生进行实验演示：
在实验过程中适时地向学生提问，设置悬念让学生思考、做出假设或得出结论。如：
①实验过程中可观察到有哪些现象？②为什么打开止水夹后烧杯中的水就会进入广口瓶中？③进入到广口瓶中的水的体积相当于原
广口瓶中哪种气体的体积？④通过该实验，可以得出什么结
论？⑤完成该实验有哪些注意事项？⑥实验过程的误差分
析等等。
在上述问题中，对问题③的理解大多数学生可能有困
难，本人设计了一个简单的学生实验（如图），便很好地将这一难点突破了。
对于问题⑥的误差分析，教师可以引导学生自主分析得出产生误差可能有以下原因：①装置气密性不好；②红磷不足，没有把氧气耗尽；③没有等到冷却就打开止水夹；④导气管的体积被忽略不计了，同时教师进一步引导学生还有一个主要误差是来自于燃烧方式本身。因空气里的氧气在耗尽前燃烧就会停止。关于燃烧停止后剩余气体里有无残余氧气（这一点有的学生也想得到）；剩余混合气体里氧气比例小到什么程度时燃烧就会停止，这一点可作为研究性学习课题，留待课后安排学生作进一步探究。
教材里已有的实验设计，由于不能准确度量集气瓶内空气的实有体积等原因而存在不足之处。根据学生对上述实验原理的理解，适时地提出新的问题：问题设置：利用下图实验装置（广口瓶的容积约为400mL），再提供10mL 量筒、100mL量筒、500mL量筒，以及红磷和木炭两种固体物质供选用。怎样较准确地测定空气中氧气的体积分数？
思维风暴：引导学生讨论如何解决这个问题：
①实验前怎样准确测定图中广口瓶内空气的体积？
②实验后怎样准确测定图中进入广口瓶中水的体积（即
氧气的体积）？
实验探索：指导学生分组进行实验，甲组选用红磷、乙组选用木炭进行实验。
广口瓶中空气的体积进入广口瓶的水的体积氧气的体积分数
再通过对实验过程中出现的情况，适时引导学生进行分析，以提高学生分析问题的能力。
通过上述实验的探究过程，能充分调动学生的积极性，锻炼学生的实验设计能力，达到实验教学的真正目的。
二、教案
科学分析：
指导学生通过自主阅读，明确：
①上述实验中，红磷燃烧时与广口瓶内空
气中的氧气发生了反应，生成了叫做五氧化二磷
的固体：
上述实验中的大量白烟就是生成的五氧化二
磷的固体，该固体沉降后溶解于水中。因此白烟
最终消失。
②打开止水夹后，烧杯中的水进入广口瓶的
原因。
③进入广口瓶中的水的体积相当于原广口瓶
内空气中哪种气体的体积？空气中氧气的体积分
数约为多少？
④广口瓶内余下的气体主要是什么？它有何
性质？
探索交流：引导学生对实验中的问题进行交流。
形成结论：
a、由于过量的红磷燃烧时耗尽了广口瓶内空
气中的氧气，使瓶内气体减少，压强降低，打开
止水夹后，烧杯中的水就会进入瓶中。而且广口
瓶内氧气被消耗多少，进入瓶中的水就有多少。
因此，从烧杯中进入广口瓶的水的体积就相当于
原瓶内空气中氧气的体积。
b、氧气约占空气总体积的1/5。
C、广口瓶内余下的气体主要是氮气，它不能
支持燃烧。
学生体会实验原理
并从中得出正确的
实验结论
培养学生的
表达能力，在
交流中取长
补短
现象与解释：针对甲组实验基本成功，而乙组实验完全失败（烧杯中的水基本上没有进入广口瓶中），引导学生进行讨论乙组实验失败的原因在学生讨论遇到困难时老师提示：木炭燃烧时生成了二氧化碳气体。
结论与反思：上述实验中，广口瓶中的固体应选择什么样的可燃物？
总结与交流：引导学生对利用上述装置测定空气中氧气的含量时的注意事项进行交流与总结：①装置气密性要良好；②实验应选用反应后不生成气体的物质（如红磷）；③红磷要稍过量，以耗尽广口瓶中的氧气；④应等装置冷却到室温后再打开止水夹。等等。学生讨论，总结出
乙组失败的原因：
木炭燃烧后生成的
是气体，使得广口
瓶中的气体没有减
少，压强没有降低，
烧杯中的水就不会
进入广口瓶中。
学生作出结论：不
能用燃烧后产生气
体的可燃物
燃烧后不生成气体
的可燃物
学生交流实验心得
进一步掀起
高潮，激发学
生的求知欲
望
【小结】
①空气不是单一
成分的物质；
②空气中有1/5体
积的氧气，剩余气体不
支持燃烧。
③空气的组成（强调体积分数）学生阅读教材P23
图2－4空气成分
示意图
氮气 78%
氧气 21%
稀有气体
0.94%
二氧化碳
0.03%
其他气体和杂质
0.03%
增强记忆
【总结】
1、空气中氧气的含量测定实验及注意事项
2、空气的组成
回忆实验，归纳结
论
了解重点知
识及学习要
求
课外探究：提供有关空气的相关网址，请同学们继续进行“空气成分”的其他探究。【板书设计】 2.1空气的成分
一、空气有哪些成分
（1）空气中氧气含量的测定
（2）空气的组成（体积分数）
氮气氧气二氧化碳稀有气体其他气体和杂质
78% 21% 0.03% 0.94% 0.03%