《空氣中氧氣含量的測定》實驗探究分析

《空氣中氧氣含量的測定》實驗探究分析空氣對于所有學(xué)生來說都是一種非常熟悉的物質(zhì)，學(xué)生對于空氣的組成已有一定的認(rèn)識，例如：可通過可燃物的燃燒感知空氣中含有氧氣，通過綠色植物的光合作用和動植物的呼吸作用感知空氣中含有二氧化碳和氧氣，通過雨霧冰雪的形成感知到空氣中存在水蒸氣，通過對空氣污染的了解知道空氣中存在有害氣體等。雖然在小學(xué)自然課中學(xué)生學(xué)習(xí)過空氣主要有氮氣和氧氣組成的結(jié)論，但對于空氣中各種成分的含量是怎樣測定的卻沒有深刻的認(rèn)識?；谝陨险J(rèn)識，將空氣的成分一節(jié)“空氣中氧氣含量的測定”設(shè)計成探究實驗。該實驗教育功能主要體現(xiàn)在以下幾方面從知識與技能來看了解空氣的主要成分；初步認(rèn)識純凈物、混合物的概念，能區(qū)分一些常見的純凈物和混合物；2、 過程與方法(1)通過對“測定空氣里氧氣含量”實驗的操作、觀察、分析，了解空氣的組成；3、 情感、態(tài)度與價值觀(1)在探究過程中，能主動與人交流、討論，清晰地表達自己的觀點，逐步形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和科學(xué)的學(xué)習(xí)方法；【教學(xué)模式】調(diào)查與討論，自主學(xué)習(xí)，實驗探究等教學(xué)思路設(shè)計1、對于實驗原理的研究空氣是一種有多種氣體組成的混合物，各種成分均勻的混合在一起，怎樣才能測量出其中所含氧氣的體積？問題一經(jīng)提出，同學(xué)們便陷于了思考。經(jīng)小組討論后，得出了兩種不同原理的方法：將空氣液化后，利用各種物質(zhì)的沸點不同，升高溫度使各物質(zhì)依次分離出來，將所的氧氣恢復(fù)為原來的溫度和壓強，將所得氧氣的體積與原來空氣體積做比較；或者利用可燃物質(zhì)的燃燒將氧氣反應(yīng)掉，測量剩余氣體的體積，這也是測量或和氣體中某種氣體體積含量的常用方法。2、 對于可燃物的選擇能夠和氧氣反應(yīng)的常見可燃物有許多，實驗選擇哪一種呢？對此我沒有直接給出答案，而是首先給出木炭、硫磺、紅磷、鎂、銅分別與氧氣反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)表達式，并且標(biāo)出生成物的狀態(tài)，讓學(xué)生通過自己的思考、小組內(nèi)的討論去獲得結(jié)論。學(xué)生們在對實驗原理理解的基礎(chǔ)上，結(jié)合教師給出的信息，比較順利的就將問題解決了，而且通過討論也明確了藥品選擇的依據(jù)：能與氧氣反應(yīng)但不能產(chǎn)生氣體。實驗藥品的選擇：A紅磷B木炭C硫磺、D鎂、E銅磷+氧氣一五氧化二磷（固體）碳+氧氣一二氧化碳（氣體）硫+氧氣一二氧化硫（氣體）鎂+氧氣一氧化鎂（固體）鎂+氮氣一氮化鎂（固體）銅+氧氣一氧化銅（固體）討論分析：答案選A。碳與氧氣反應(yīng)，雖消耗了空氣的氧氣但卻生成了新的氣體一二氧化碳，填充了所消耗的氧氣的空間，所以不選 B;同理不選C。鎂既與空氣中的氧氣反應(yīng)又與氮氣反應(yīng)，無法測定氧氣的含量，故不選D;而銅與氧氣要反應(yīng)的話，需要在加熱的條件下進行， E也不合適。3、 試驗裝置的設(shè)計對于反應(yīng)容器的要求：密封、透明、有刻度同學(xué)們沒有什么障礙，但如何讀取可燃物燃燒所消耗掉的氧氣的體積？這個問題使課堂一度陷入了沉寂，畢竟這是一個需要深入思考的問題。但是終于有了結(jié)果，有的同學(xué)認(rèn)為，可以用容易讀取體積的物質(zhì)來填充被消耗掉的氧氣的體積，于是實驗裝置的雛形就出現(xiàn)了?；瘜W(xué)實驗以它特有的魅力在探究性學(xué)習(xí)中占有一席之地，為學(xué)生形成探究性學(xué)習(xí)的方式，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力提供了條件。所以，應(yīng)該提倡利用化學(xué)實驗進行探究性學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法，形成終身學(xué)習(xí)的習(xí)慣。反思：通過學(xué)生的親身探究、設(shè)計、動手操作實驗，培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)探究的興趣，嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度，同學(xué)間合作的互助精神，不但使學(xué)生獲得了知識