1、第二单元第二单元教材教法分析教材教法分析课程标准关于本单元内容标准的表述：身边的化学物质身边的化学物质 标准标准1.说出空气的主要成分，认识空气对人类生说出空气的主要成分，认识空气对人类生活的重要作用。活的重要作用。2.知道氧气的主要性质和用途，认识氧气能知道氧气的主要性质和用途，认识氧气能 跟许多物质发生氧化反应。跟许多物质发生氧化反应。3.初步学习在实验室制取氧气。初步学习在实验室制取氧气。4.了解自然界中的氧循环。了解自然界中的氧循环。活动与探究建议活动与探究建议实验探究空气中氧气的体积分数。实验探究氧气的性质。辩论：空气中的氧气会耗尽吗？本单元可供选择的学习情景素材本单元可供选择的学习
2、情景素材：科学家对空气成分的探究灯管中的稀有气体本单元教材难点、重点有：本单元教材难点、重点有：1.氧气的化学性质，氧气制取的实验操作。2.对化学反应及物质化学性质的理解。3.对实验现象的观察与分析。4.在学习化学的过程中，对科学方法的体验。本单元在教材中的地位、作用本单元在教材中的地位、作用 具体地从化学角度学习、研究物质具体地从化学角度学习、研究物质（组成、性质、制法）的开始。（组成、性质、制法）的开始。学习一些最基本的化学概念（纯净学习一些最基本的化学概念（纯净物、混合物，化合反应，氧化反应，物、混合物，化合反应，氧化反应，催化剂等），为后面的学习打基础。催化剂等），为后面的学习打基础。
3、知识结构知识结构 1空气组成资源环保性质原理 3制取氧气 2氧气纯净物混合物氧气 氮气稀有气体大气污染和保护化学反应装置与操作物理变化 化学变化 化学反应化合反应 氧化反应催化剂分解反应助燃、与硫、铁反应特点特点 三个课题研究的对象由大到小：空三个课题研究的对象由大到小：空气气空气中的氧气空气中的氧气氧气的制取；氧气的制取；由宏观（用途）到微观（反应），由宏观（用途）到微观（反应），再到实际操作。再到实际操作。难度渐深，要求渐高、渐具体。难度渐深，要求渐高、渐具体。我们的理解与探讨我们的理解与探讨 本单元教材的编排形式：本单元教材的编排形式：化学是研究物质的，结合学生的认知特点，以学化学是研究
4、物质的，结合学生的认知特点，以学生为中心，从身边较熟知的空气和水入手，而这生为中心，从身边较熟知的空气和水入手，而这些身边物质多为混合物，化学多是研究纯净物，些身边物质多为混合物，化学多是研究纯净物，这就需要对混合物成分进行分析（如空气组成），这就需要对混合物成分进行分析（如空气组成），进而分离、纯化（水的净化）或是制取（氧气的进而分离、纯化（水的净化）或是制取（氧气的制法）所要研究的纯净物再研究其性质。制法）所要研究的纯净物再研究其性质。我们认我们认为，教师教学中要站在一定高度教学生如何去研为，教师教学中要站在一定高度教学生如何去研究身边的物质基本思路，而不建议在初学化学不究身边的物质基本思
5、路，而不建议在初学化学不到两周时间就挖掘深度对接中考。到两周时间就挖掘深度对接中考。我们的理解与探讨我们的理解与探讨 实验探究能力培养方面：实验探究能力培养方面：1.氧气含量测定注重实验原理的分析；氧气含量测定注重实验原理的分析；2.氧气的性质注重观察能力和记录习惯的养成；氧气的性质注重观察能力和记录习惯的养成；3.氧气的制法关注实验操作的规范性和必要性；而氧气的制法关注实验操作的规范性和必要性；而催化剂的探究则初步感受一个较为完整探究形式，催化剂的探究则初步感受一个较为完整探究形式，只是形式而不宜深究。只是形式而不宜深究。由此可见，无论是知识结构、研究化学的思路、由此可见，无论是知识结构、研
6、究化学的思路、实验能力的逐步培养都在本单元得以体现。实验能力的逐步培养都在本单元得以体现。我们的理解与探讨我们的理解与探讨 对于本单元的概念教学：对于本单元的概念教学：初步建立分类研究思想。初步建立分类研究思想。1.混合物、纯净物不作概念辨析，只要求初步混合物、纯净物不作概念辨析，只要求初步判断，全面理解要建构了元素观和微粒观方可。判断，全面理解要建构了元素观和微粒观方可。2.氧化反应概念更不可在物质与氧化反应概念更不可在物质与“氧氧”还是还是“氧气氧气”反应上去纠结。反应上去纠结。3.化合反应、氧化反应概念侧重培养归纳能力，化合反应、氧化反应概念侧重培养归纳能力，并且能进行判断。并且能进行判
7、断。我们要利用空气发现史，建构学生科学本质观：世界是可被认知的；科学理念是会变化的；科学需要证据；科学是逻辑和想象的融合；科学解释和预见；科学家努力鉴别、避免偏见；科学不仰仗权威。科学家通过观察、实验、理论模型和数学模型来构建和检验对自然的解释；在活跃的研究领域，在缺乏大量实验性或观察性证据和了解的领域，科学家们对所研究的证据和理论作出不同的解释是一种正常现象。关于科学史教育建议：关于科学史教育建议：我们的理解与探讨我们的理解与探讨 建构主义学习理论建构主义学习理论 学生认知发展规律学生认知发展规律 理论依据教学背景分析 选择以空气为题，开始这一单元的教学活动，是符合“从学生熟悉的事物入手，进
8、行科学教育”的原则的。化学研究的物质多数是纯净物，即使是混合物，一般也应分离出纯净物进行研究，在初学化学的阶段，给学生物质分类的知识是很有必要的。因此本单元中还有关于物质分类的一些知识，主要是混合物和纯净物的知识。学习背景分析 学生已有知识和能力（生活经验、气学生已有知识和能力（生活经验、气体压强知识）体压强知识）学生待建构、待发展的知识和能力学生待建构、待发展的知识和能力（压强知识的迁移、探究方法的选择）（压强知识的迁移、探究方法的选择）困难点预测困难点预测教学目标 知识与技能知识与技能1.1.了解空气的主要成分。了解空气的主要成分。2.2.了解氧气、氮气、稀有气体的主要用途。了解氧气、氮气
9、、稀有气体的主要用途。过程与方法过程与方法1.1.初步学习科学实验的方法，进行观察、记录，并初步学习分析实初步学习科学实验的方法，进行观察、记录，并初步学习分析实验现象。验现象。2.2.在探究过程中，能主动与人交流、讨论，清晰的表达自己的观点，在探究过程中，能主动与人交流、讨论，清晰的表达自己的观点，逐步形成良好的学习习惯和科学的学习方法。逐步形成良好的学习习惯和科学的学习方法。情感、态度、价值观情感、态度、价值观1.1.初步了解空气污染的危害，知道空气是一种宝贵的自然资源，养初步了解空气污染的危害，知道空气是一种宝贵的自然资源，养成关注环境、热爱自然的情感。成关注环境、热爱自然的情感。2.2
10、.初步树立科学本质观，科学的看待科学家的实验过程及结论。初步树立科学本质观，科学的看待科学家的实验过程及结论。3.3.发展善于合作、勤于思考、勇于实践的科学精神。发展善于合作、勤于思考、勇于实践的科学精神。教学重点：教学重点：空气的组成，空气中氧气含量的测定。空气的组成，空气中氧气含量的测定。教学难点教学难点：通过实验探究空气的组成。通过实验探究空气的组成。教学重点难点教材设计空气是由什么组成的保护空气空气是一种宝贵的资源空气组成 纯净物 混合物概念氮气 氧气 稀有气体用途；物理性质大气污染和保护以史引入，实验验证讨论验证偏差从几种空气成分气体的用途来说明概要说明空气污染的危害；图示、讨论各污
11、染现象节内容的理解节内容的理解研究物质研究物质的选择、的选择、研究范式研究范式历史上的历史上的研究方法研究方法我们的实我们的实验验证验验证搜集生活中氧气、搜集生活中氧气、氮气、稀有气体用氮气、稀有气体用途，体会空气是宝途，体会空气是宝贵资源贵资源保护空气，人保护空气，人与自然和谐相与自然和谐相处处1.化学研究物质多为纯净物，而我们身边最熟化学研究物质多为纯净物，而我们身边最熟悉的空气是混合物，初步建立混合物、纯净物悉的空气是混合物，初步建立混合物、纯净物概念。研究物质要研究它的组成，这就是我们概念。研究物质要研究它的组成，这就是我们研究空气的必要性研究空气的必要性2.走进空气发现史，对学生进行
12、科学本质观教育，走进空气发现史，对学生进行科学本质观教育，科学是逻辑和想象的融合（燃素说），科学解释科学是逻辑和想象的融合（燃素说），科学解释和预见（稀有气体的发现），科学理念是会变化和预见（稀有气体的发现），科学理念是会变化的，感受科学的本质和研究方法的重要性。（拉的，感受科学的本质和研究方法的重要性。（拉瓦锡的研究）瓦锡的研究）节内容的理解节内容的理解3.我们依据拉瓦锡实验原理简化空气中氧气含量我们依据拉瓦锡实验原理简化空气中氧气含量的测定，是初中化学中第一个也是重要的一个定的测定，是初中化学中第一个也是重要的一个定量实验。教师要认识到实验能力培养不能急于求量实验。教师要认识到实验能力培养
13、不能急于求成，现阶段以积累为主，不让学生独立设计并完成，现阶段以积累为主，不让学生独立设计并完成氧气含量测定实验。成氧气含量测定实验。4.引导学生结合生活经验搜集氧气、氮气、稀有气引导学生结合生活经验搜集氧气、氮气、稀有气体的用途，从用途中去追寻它们的性质研究，因体的用途，从用途中去追寻它们的性质研究，因为刚学化学两周的初中学生还不具备从用途中归为刚学化学两周的初中学生还不具备从用途中归纳性质。纳性质。节内容的理解节内容的理解5.搜集、整理出氮气的用途后，教材紧接着对其性搜集、整理出氮气的用途后，教材紧接着对其性质的研究作了一研究范式，为第二课题氧气性质质的研究作了一研究范式，为第二课题氧气性
14、质研究作了导引研究作了导引6.通过生活经验的再认识，资料的收集，使学生认通过生活经验的再认识，资料的收集，使学生认识到空气是一种宝贵的自然资源，进而要保护空识到空气是一种宝贵的自然资源，进而要保护空气，从身边的小事做起，提高空气质量。感受化气，从身边的小事做起，提高空气质量。感受化学对人类生活质量和人与自然的和谐作用。学对人类生活质量和人与自然的和谐作用。节内容的理解节内容的理解教学设计思路已有知识的交流已有知识的交流收集基于生活证据收集基于生活证据研究方法的迁移研究方法的迁移实验原理分析实验原理分析知知识识主主线线认认知知主主线线活动主线活动主线生活生活 化学化学 社会社会我们周围的空气我们
15、周围的空气空气的组成空气的组成空气是宝贵资源空气是宝贵资源保护空气保护空气教学环节 环节环节1设计情境，引发思考设计情境，引发思考 环节环节2基于生活经验的思考基于生活经验的思考 环节环节3科学家的探究历程科学家的探究历程 环节环节4我们探究，感受价值我们探究，感受价值 头脑风暴：你对空气知道多少？请同学们尽可能多地提出有关空气的问题 化学研究的基本思路，今天打算探究的问题21 空气空气【思考1】想一想，根据你日常生活中的经验，还有哪些办法能证明空气确实存在？假如现在给你一集气瓶如何到世博园区取一瓶空气样品到北京。21 空气空气【思考思考2】空气的成分空气的成分 根据生活经验你认为空气是由哪几
16、种物质根据生活经验你认为空气是由哪几种物质组成，列举组成，列举基于生活基于生活的证据的证据 空气中含有氧气、二氧化碳、水蒸气和其空气中含有氧气、二氧化碳、水蒸气和其他杂质（如尘埃）等多种物质。他杂质（如尘埃）等多种物质。21 空气空气 自主学习：空气中还有其他成分吗？今天我们重走科学家对空气成分的研究历程交流:你对科学本质及其研究方法有何新认识？如何看待拉瓦锡的研究？21 空气空气【实验探究1】空气中氧气含量的测定 主题设置：大家对空气的认识主要来自生活常识，空气中的氧气、氮气等气体的含量又分别是多少呢？能否简化拉瓦锡的经典实验，测定出广口瓶中氧气的体积？21 空气空气如下装置，你若吸气会出现
17、什么现象？能猜测一下你吸入的气体体积与进入瓶中的水的体积有何关系？21 空气空气 消耗气体（且不能产生新的气体）消耗气体（且不能产生新的气体）密闭密闭装置气压减小装置气压减小装置内外形成装置内外形成压强差压强差开开启装置，在压强差作用下水被吸入。启装置，在压强差作用下水被吸入。内外内外压强差压强差越大吸入水越多。越大吸入水越多。21 空气空气 思维迁移：仿照此实验，要么把氧气抽走或把氧气消耗，选择呼吸还是燃烧？如果选择燃烧耗氧气药品选用什么？21 空气空气【我们探究】测定空气中氧气含量测定 提供如下装置广口瓶容积约为400mL、10mL量筒、100mL量筒、燃烧匙以及水、红磷等仪器和药品。参考
18、P27图23实验装置，小组合作实验。21 空气空气合作：如何设计较准确地测定空气中氧气的体积分数的实验装置及活动方案，画草图。我们期待解决的问题：实验前怎样准确测定广口瓶内空气的体积？实验后怎样准确测定进入广口瓶中水的体积（即氧气的体积）？21 空气空气 实验中可能出现的现象实验中可能出现的现象 分析解释：分析解释：以下情况如何影响测量结果？以下情况如何影响测量结果？1.红磷量不足红磷量不足2.装置的气密性不好装置的气密性不好3.装置未冷却就打开弹簧夹装置未冷却就打开弹簧夹4.实验前未夹紧弹簧夹实验前未夹紧弹簧夹21 空气空气【小结】空气不是单一成分的物质；空气中有1/5体积的氧气，剩余气体不
19、支持燃烧；空气的组成（强调体积分数）。混合物和纯净物21 空气空气生活经验体验生活经验体验作用作用初步得到结论初步得到结论实验探究实验探究作用作用渗透科学研究方法渗透科学研究方法落实落实1 1、通过生活体验和原有知识迁移引出实验、通过生活体验和原有知识迁移引出实验2 2、培养小组合作、交流、探究精神。、培养小组合作、交流、探究精神。第二课时第二课时学生分组，课外收集氧气、氮学生分组，课外收集氧气、氮气、稀有气体的各种用途，阅气、稀有气体的各种用途，阅读空气质量报告的资料，再合读空气质量报告的资料，再合作整理，制成汇报作整理，制成汇报PPT，课上，课上分组交流展示。分组交流展示。氮气性质的研究氮
20、气性质的研究充分利用上节课的集气瓶中剩余气体进行充分利用上节课的集气瓶中剩余气体进行P29的实验和讨论的实验和讨论稀有气体发现的启示稀有气体发现的启示稀有气体元素稀有气体元素氩的发现极好的体现了观察和记录、表述在科学氩的发现极好的体现了观察和记录、表述在科学探究中的作用，被誉为探究中的作用，被誉为“第三位小数点的胜利第三位小数点的胜利”。英国科学家瑞利。英国科学家瑞利在测定氮气密度时，发现从空气中得到的氮气，每升质量为在测定氮气密度时，发现从空气中得到的氮气，每升质量为1.2572 g；而从氨气中得到的氮气，每升质量为；而从氨气中得到的氮气，每升质量为1.2560 g，比前者轻，比前者轻1/1
21、000。瑞利没有忽视这细微的数据差异，继续进行研究。两年后，。瑞利没有忽视这细微的数据差异，继续进行研究。两年后，他在化学家迪瓦尔德建议下，查阅了他在化学家迪瓦尔德建议下，查阅了100年前卡文迪什的论文。在年前卡文迪什的论文。在这篇文章中，卡文迪什记载了一个用氧气除去空气中的氮气的实验，这篇文章中，卡文迪什记载了一个用氧气除去空气中的氮气的实验，并发现用来吸收反应产物的碱溶液中有一个极小的氮气泡，一直浮并发现用来吸收反应产物的碱溶液中有一个极小的氮气泡，一直浮在溶液上面，怎样也不肯同氧气反应。卡文迪什写道：在溶液上面，怎样也不肯同氧气反应。卡文迪什写道：“根据这个根据这个实验，我得出了一个结论
22、：空气中的氮不是单一的，其中约有实验，我得出了一个结论：空气中的氮不是单一的，其中约有1/120，跟主要部分的性质绝不相同。可见氮并不是单一的物质，跟主要部分的性质绝不相同。可见氮并不是单一的物质，而是两种物质的混合物。而是两种物质的混合物。”在卡文迪什的启发下，瑞利和科学家拉在卡文迪什的启发下，瑞利和科学家拉姆齐最终发现了一种新元素姆齐最终发现了一种新元素氩。氩。从上面的例子可以看出，如果没有科学、严谨的精神和良好的数据从上面的例子可以看出，如果没有科学、严谨的精神和良好的数据记录，瑞利不会发现问题。如果没有良好的观察和记录、表述，卡记录，瑞利不会发现问题。如果没有良好的观察和记录、表述，卡文迪什又如何得出结论，又如何启发文迪什又如何得出结论，又如何启发100年后的瑞利呢？年后的瑞利呢？设计墙报设计墙报l引导学生分析、讨引导学生分析、讨论插图论插图2-82-8的内涵，的内涵，展开课外的环保专展开课外的环保专题活动（专栏、漫题活动（专栏、漫画展等，可结合课画展等，可结合课题后的调查与研究题后的调查与研究进行）。进行）。
