資源簡介

第一單元 走進化學世界
課題2 化學是一門以實驗為基礎的科學(第2課時)
對人體吸入的空氣和呼出氣體的探究
一、核心素養：
1、認識實驗是學習化學的重要途徑，學習細致、準確、客觀地觀察、描述和記錄實驗現象。
2、初步認識氧氣能支持燃燒，二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁等化學性質。
3、通過對對人體吸入的空氣和呼出氣體的探究初步體驗實驗探究的一般過程，在教師的指導下能根據一定方案進行實驗，并通過觀察和分析得出結論。學習填寫實驗報告。認識對比實驗是化學實驗的一種重要方法。
4、認識實驗對學習化學的重要意義，體驗探究活動的樂趣和實驗成功的喜悅，增強學習化學的興趣。培養學生求實的探索精神，發展相互交流，共同協作的科學精神。
二、教學重點：
1、認識通過科學探究可以獲得有價值的探究結果。
2、 初步形成化學抽象思維能力。
三、教學難點
1、收集呼出氣體的操作原理，由形象思維上升到抽象思維的能力。
2、對人體吸入的空氣和呼出氣體的探究實驗設計。
四、 教學準備：
集氣瓶、水槽、玻璃片、飲料管、澄清的石灰水、滴管、細木條、盛滿氧氣的集氣瓶若干，盛滿二氧化碳的集氣瓶若干、火柴等；教學課件。
五、 教學過程：
教師活動 學生活動 設計意圖
（一）引入新課【學生活動】請同學們深深的吸一口氣，再深深的呼一口氣。【思考并回憶】生命就在這一吸一呼之間繼續著，呼吸不停，生命不止，這之間有著怎樣的科學奧秘呢？ 學生回憶七、八年級生物學的相關知識。【設問】“呼吸”是生命現象之一，在這一吸一呼之間，空氣在我們體內發生了很復雜的變化，人吸入的空氣和呼出的氣體有什么不同呢？【猜想】引導學生根據生活經驗和生物學知識，作出合理的猜想與假設。【設問】假設正確嗎？如何設計實驗進行驗證？【過渡】我們每時每刻都要呼吸，呼出的是二氧化碳，吸入的是空氣。這兩種氣體有什么不同嗎？就讓我們通過實驗來揭開謎團吧！【觀察實驗】教師演示，學生當助手。1. 向一瓶氧氣中伸入一根燃著的小木條。2. 向一瓶空氣中伸入一根燃著的小木條。3. 向一瓶二氧化碳氣體中伸入一根燃著的小木條。4. 向一瓶氧氣中倒入適量澄清的石灰水，振蕩，觀察現象。5. 向一瓶二氧化碳氣體中倒入適量澄清的石灰水，振蕩，觀察現象。。 【引導學生分析、思考、歸納，得出結論】1. 氧氣可以支持燃燒，燃燒越旺，說明氧氣的含量越多。但氧氣不能使澄清的石灰水變渾濁。2. 二氧化碳不支持燃燒，使燃著的木條熄滅。二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，出現的白色渾濁物越多，說明二氧化碳的含量越多。【引導學生設計實驗】引導學生根據前面演示實驗，設計實驗驗證假設。1. 用澄清石灰水判斷二氧化碳的含量。2. 用燃著的小木條判斷氧氣的含量的多少。3. 對著玻璃片呼氣判斷水蒸氣含量的多少。（二）活動探究【設問】如何收集呼出氣體？【演示】教師一邊演示一邊引導學生思考：1. 直接向集氣瓶呼氣。收集的是呼出氣體嗎？2. 用飲料管向集氣瓶呼氣。收集的是呼出氣體嗎？如何排除集氣瓶內的空氣？3. 裝一瓶水，水面能否留有氣泡？為什么？怎樣操作才能使集氣瓶內不留有氣泡？4. 如何將集氣瓶內的水排除，收集一瓶呼出氣體？將裝滿水的集氣瓶正放在桌上，用飲料管向瓶內呼氣？倒過來向瓶內呼氣？【歸納】用排水集氣法收集呼出氣體：將集氣瓶盛滿水，并用玻璃片先蓋住瓶口的小部分，然后推動玻璃片將瓶口全部蓋住，把盛滿水的瓶子連同玻璃片一起倒立在水槽中；然后將飲料管小心地插入集氣瓶內，并向集氣瓶內緩緩吹氣(為什么不能快速吹氣？)，直至集氣瓶內充滿呼出的氣體。在水下立即用玻璃片將集氣瓶口蓋好，然后取出集氣瓶放在實驗桌上。【組織學生活動】組織學生以小組為單位開始探究以下問題，提醒學生作好實驗記錄，教師巡視。活動1. 收集一瓶空氣（演示：用集氣瓶“裝”一瓶空氣）和一瓶呼出的氣體，分別向其中滴入相同滴數的澄清石灰水，振蕩，兩個瓶子中分別會發生什么現象？說明了什么？【小結】滴入澄清石灰水后，呼出氣體瓶中的石灰水明顯變渾濁，空氣瓶中無明顯變化；說明了人呼出氣體中二氧化碳的含量變多。假設1成立。活動2. 另外收集一瓶空氣和一瓶呼出的氣體，將燃燒著的小木條分別插入空氣和人呼出氣體的集氣瓶中，分別有什么現象發生？說明了什么？【小結】插入空氣集氣瓶中的小木條比插入人呼出氣體集氣瓶中的小木條燃燒更旺，且燃燒時間要長；說明了人呼出的氣體中氧氣的含量變多。假設2成立。活動3. 取兩塊干燥的玻璃片，對著其中的一個玻璃片呼氣，有什么現象產生？說明了什么？【小結】對著干燥的玻璃片呼氣后，玻璃片上會產生極小的水珠；說明人呼出的氣體中含有較多的水蒸氣。假設3成立。（三）反思小結【提問】1. 以上實驗說明了的呼出的氣體與吸入的空氣有什么不同？你能從生物學的角度分析原因嗎？2. 學完本課題你收獲了哪些化學知識？學會了哪些實驗操作？在表達與交流方面是否有所改善？ 3. 你明白什么事科學探究嗎？知道科學探究一般包括哪些步驟？ 【總結】1. 吸入空氣中二氧化碳的含量少于呼出氣體中二氧化碳的含量。2. 吸入空氣中氧氣的含量多于呼出氣體中氧氣的含量。3. 吸入空氣中水蒸氣的含量少于呼出氣體中水蒸氣的含量。通過實驗，我們了解了人每天吸入和呼出的氣體的組成含量是不同的，吸入的空氣在體內發生了復雜的化學變化。看來實驗確實是我們探索問題的好幫手，所以大家以后一定要認真對待實驗，運用實驗得出科學的結論。（四）清洗儀器，整理試驗臺。教師巡視。（五）布置作業：在探究實驗和交流反思的基礎上完成實驗報告。 學生做深呼吸，仔細體會氣體的吸入和呼出過程。回憶。思考、討論、作出猜想與假設。1. 呼出氣體中二氧化碳的含量變多。2. 呼出氣體中氧氣的含量變多。3. 呼出氣體中水蒸氣的含量變多。思考、討論。觀察現象、記錄、分析。分析、思考、歸納、得出結論。設計實驗驗證假設。思考。觀察、思考、討論、歸納、小結：排水集氣法收集呼出氣體的實驗操作方法。小組合作探究。觀察現象、記錄現象、交流討論、展示成果，匯報結論。小組合作探究。觀察現象、記錄現象、交流討論、展示成果，匯報結論。小組合作探究。觀察現象、記錄現象、交流討論、展示成果，匯報結論。思考、討論、獲得結論。反思、小結。清洗儀器，整理試驗臺。 激發學生的學習興趣，暗示化學與生活緊密聯系。聯系有關呼吸的知識，為做出合理的猜想做鋪墊。 創設問題情境，引導學生進入課題。培養學生善于質疑的學習習慣。由于九年級學生剛開始接觸化學，實驗操作能力有限，教師的演示實驗，一方面為后面的學生實驗探究做了一次示范，學生可以模仿操作，另一方面，啟迪學生的思維，搭建相關信息平臺，為設計驗證實驗做鋪墊，突破難點。體驗化學實驗是學習化學的重要方法，是獲得化學知識的重要途徑。我的教學對象來自農村，以前的教學設計是講解排水集氣法收集呼出氣體，學生練習，結果呢 一部分學生一臉茫然。這樣修改后，學生可一邊觀察一邊思考，即鍛煉了化學思維能力，又理解掌握了排水集氣法，同時突破難點。化學于平淡之中蘊含哲理，簡單的排水集氣法，涉及氣體的水溶性、氣體壓強等知識。如此處理，也為后面學習空氣里氧氣含量的測定、氣體的收集方法打下基礎。對比試驗，探究二氧化碳氣體的含量。學生初學化學，尤其是農村孩子，對化學知識很陌生，當面前有四個集氣瓶時，有的同學就會混淆，所以，進行分步探究，逐個匯報交流，有利于學生明確對比的內容，獲得結論。同時體驗合作學習，合作探究，體驗化學實驗是化學學科的基礎，進一步激發學生的學習興趣。對比實驗，探究氧氣的含量。對比試驗，探究水蒸氣的含量。培養學生善于質疑的學習習慣。指導學生學習歸納總結的思維方法。養成良好的實驗習慣。
板書設計：
第一單元 走進化學世界
課題2 化學是一門以實驗為基礎的科學(第2課時)
對人體吸入的空氣和呼出氣體的探究
1、 提出問題：
人體吸入的空氣和呼出的氣體有什么不同呢？
二、作出猜想與假設：
1. 吸入空氣中二氧化碳的含量少于呼出氣體中二氧化碳的含量。
2. 吸入空氣中氧氣的含量多于呼出氣體中氧氣的含量。
3. 吸入空氣中水蒸氣的含量少于呼出氣體中水蒸氣的含量。
三、實驗方案：
1. 用澄清石灰水判斷二氧化碳的含量。
2. 用燃著的小木條判斷氧氣的含量的多少。
3. 對著玻璃片呼氣判斷水蒸氣含量的多少。
四、實驗步驟：
五、實驗結論：
1. 吸入空氣中二氧化碳的含量少于呼出氣體中二氧化碳的含量。
2. 吸入空氣中氧氣的含量多于呼出氣體中氧氣的含量。
3. 吸入空氣中水蒸氣的含量少于呼出氣體中水蒸氣的含量。
六、實驗探究的一般步驟：
觀察與
問題
假設
與
預測
實驗與
事實
解釋與
結論
反思與
評價
表達與
交流
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