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1、测定空气中氧气含量的实验设计一、活动构思本教学案例是浙教版科学八年级下册第三章第一节空气与氧气的一部分 内容，课本活动十分经典，学生只需根据课本活动即可获取空气中氧气的含量这 一知识点。然而，如果以此实验为媒介引导学生对实验原理，点燃方式，药品选 择，环保等角度分析并设计实验，是本节课教学内容的着力之处，更是科学教学 的精彩之处，这些技能经过学习，学生是可以获得的。如果他们都能够像科学家 一样的思考、一样的行动，在生活和工作中时时发现问题，并应用在学校所学习 的科学探究的过程技能，自己去解决问题。这正是科学教学所追求的、所乐见的 结果。所以本案例在设计上着重学生通过针对教材实验的分析和改进，更
2、精确的 测定空气中氧气的含量。基此设定本案例的教学目标为： 1.结合 STEAM 理念， 多学科融合，基于真实情景提出解决方案。2.查阅资料、自主分析自主探究，设 计实验并准确测定空气中氧气的含量。3.在实验过程中体会从混合物中除去某种 气体进而测定其含量的方法，培养学生进行定量研究的误差分析意识。在教学策略上，教师和学生一起查阅资料，分析探讨，注重在真实情境中学 习，推行小组任务、讨论、对话、辩论等形式，激发学生主动探索实践。对各种 实验药品进行分析尝试，总结其优缺点后，自主设计了更为简洁高效的实验装置， 并在手持测氧仪的比正下分析误差，进一步优化实验。二、活动记录1. 实验原理设置实验原理
3、铺垫 胶头滴管吸水。 学生实验：用胶头滴管吸液分析原理 , 比较组内吸液效果并讨论交流。 生：挤压胶帽,赶走胶帽中的空气 ,内部压强减小 ,大气压把水压人滴管中。 生：挤出的空气多,进人的水也就多。生：胶帽周围不能漏气 ,否则无效。教师实验：一只空集气瓶倒扣在盛有水的水槽中,将接有一根橡皮管的注射 器伸人瓶中抽气,观察现象。学生会一目了然地看出液面上升 ,并且液面上升的体积等于抽取气体的体 积。师：那么能不能只抽取氧气，从而计算出氧气的体积分数？ 生：不能抽取，但可以消耗氧气。生：利用可燃物燃烧，消耗氧气，产生压强差，引发液体倒吸2. 药品选择 学生的认知中可以消耗氧气的方式有 : 燃烧消耗氧
4、气;动植物呼吸作用 ;铁 生锈等。师：你能找到燃烧只消耗氧气，又不产生气体的药品吗？生：磷，铜生：食品脱氧剂 师：蜡烛燃烧是不是一定不能完成该实验测量？ 生：只要找到能吸收二氧化碳的物质。3. 点燃方式 学生实验：将酒精棉球点燃，放入集气瓶中，将带有注射器的橡皮塞塞紧。 比较组内吸气量并讨论交流。师：吸气量是消耗氧气的量吗？ 生：酒精棉球燃烧消耗了氧气，产生了二氧化碳。 师:那么为何气体会被倒吸？ 生：瓶内气压减小。生：瓶内气体受热膨胀逸出。师：如果我们选用白磷做实验，我们得将它密闭点燃，那我们可以采用什么 方法使之燃烧？生：白磷着火点40 T。可以放入热水中。 生：用电热棒生：用酒精灯外部加
5、热 生：放大镜聚焦4. 环境保护拉瓦锡多次重复钟罩实验，每次实验历时 12 天，坚 持不懈，最终得出空气中氧气含量为 21%。由于该实验的 药品汞毒性较大。师：白磷燃烧也会造成空气污染，那我们应该怎么设 计实验装置。生：密闭。生：装置体积小一些。这样可以减少药品的使用，还可以节省时间。3三、活动评议在常规教学实践中, 很多教师把本实验原理的探究作为教学难点，甚至用半 节课的时间来分析实验原理，而学生理解依然困难重重。究其原因是教师不能充 分挖掘教材。在引导学生理解大气压强的基础上分析实验研究的过程，是很容易 理解实验原理、突破教学难点的。对实验原理的分析，可以借鉴胶头滴管吸水等 浅显易懂的生活
6、经验作引导，能很自然地过渡到教材实验设计中的测定原理、实 验装置及药品选择等方面。本教学案例在 STEAM 理念的基础上进行跨学科融合学习。打破了学科之间的 壁垒，将化学、物理、数学、美术充分融入到了原理透析、数据整理、图解装置 等各个教学环节中，促进了学生在多个领域中学习提升。本教学案例基于真实的问题情境开展科学探究，不拘于书本，不墨守成规， 从瓶胶头滴管吸水小组实验，到课堂的自主设计原创实验、延伸到更加精准的铁 粉实验，同学们大胆探索，标新立异，积极提出自己的新观点、新思路和新方法。 让化学实验教学充分发挥了培育学生学科素养的功能与价值，立足于让学生适应 现代生活和未来发展的需要，培养学生探索科学的“勇气”。
空气中氧气含量测定的实验设计
