广东省中山市卓雅外国语学校2018学年《化学》上册第二单元测定空气中氧气的含量.docxVIP

测定空气中氧气的含量一、使用教材人教版九年级《化学》上册第二单元二、实验器材玻璃管、燃烧匙、50 mL酸式滴定管、高功率激光笔、橡胶导管、铁架台等三、实验改进要点本套装置所用器材都是中学化学所涉及的，取用方便，并且不需要进行再改装。装置看起来简洁大方，用导管连接玻璃管与滴定管。用高功率激光笔引燃白磷，达到装置始终密闭的要求、酸式滴定管的使用、随着反应进行液面高度不断调整，这些都使本次实验的准确性和精确性大大提高。其思路来自于把原装置进行“逆向”设计，把原装置进行倒置，让橡胶管成为 U 形连通装置，这样可以排除导管中容积造成的误差。同时也因为整套装置作为连通装置，方便了测量实验过程中各种容积。四、实验原理利用白磷消耗密闭装置内的氧气且未产生新气体，使装置内气体减少，气压变小，从而来测定氧气的含量。五、实验教学目标通过测空气中氧气含量的实验，知道空气的主要成分，体验实验探究过程，认识气体研究的实验方法，初步了解定量实验的方法，感受敢于质疑、严谨求实的科学品质。六、实验教学内容1. 通过对拉瓦锡的经典实验的科学史实的描述进行装置解析。2. 通过胶头滴管吸取液体小实验进行原理解析。3. 介绍改进的实验装置、实验原理并进行演示实验。七、实验教学过程教学环节教学过程设计意图导入新课【引入实验】胶头滴管吸取液体分别用新的和老化的胶头滴管吸取水【想一想】为什么水会被吸入胶头滴管中呢？挤压越用力，水倒吸进来越多（为什么？）密闭容器内：V（气体）减少→气体压强减小→水倒吸【过渡】物质在密闭容器内燃烧，会消耗氧气，氧气究竟占空气含量的多少呢？二分之一？三分之一？十分之一？我们这节课就来研究这个问题。激发学生求知欲，用类似原理的实验过渡，帮助学生更容易理解后续实验。?实验探究【经典重现】拉瓦锡实验【背景资料】汞与氧气在加热条件反应生成固体氧化汞【提问】为什么玻璃钟罩内内汞的液面会上升？【学生讨论】密闭容器内：V（氧气）减少→气体压强减小→汞液面上升【过渡】但是拉瓦锡的实验，时间长，而且用到的汞有毒，不能在课堂中进行实验。但是，我们可以仿照其原理，也来测测空气里氧气的含量。那这个实验对于实验装置有什么要求呢？对于药品的选择又有什么要求呢？【背景资料】1.白磷可以与空气中的氧气发生化学反应，2.白磷燃烧需要的温度较低，可将白磷放在燃烧匙中3.镁与能与氮气、氧气和二氧化碳等气体反应考虑到学生的知识基础有限，教师给出仪器、药品和背景资料。分组讨论【想一想·说一说】分小组讨论，实验对装置的要求，以及药品的选择。分小组汇报，师生共同总结后，完成实验设计多问几个为什么？突破实验重难点。培养学生科学探究能力和表达能力，在交流中取长补短演示实验【实验装置图】【实验设计原理】在密闭的集气瓶中：白磷燃烧消耗氧气→瓶内压强减小→滴定管中的水倒流入玻璃管中对于实验原理，在之前导入环节设计的小实验铺垫下，学生很容易就突破了这个重难点。但教师要重点介绍实验装置。【实验操作步骤】（用ppt展示）：（1）检查装置气密性后，将白磷放入燃烧匙，塞紧上端橡胶塞，调整玻璃管与酸式滴定管内液面于同一水平线，读取酸式滴定管内视数V0。（2）用激光笔点燃白磷，观察玻璃管内有大量白烟生成，液面先下降，再上升，待冷却至室温，调整玻璃管与酸式滴定管内液面于同一水平线，读取酸式滴定管内视数V1。（3）待生成的五氧化二磷被水吸收，白烟消散，打开上端橡胶塞，将酸式滴定管上移，至玻璃管中充满水，立即再塞紧上端橡胶塞，调整酸式滴定管高度至与玻璃管内液面于同一水平线，读取酸式滴定管内视数V2。教师故意不强调操作要点，让学生在尝试中体会细节的重要性。请小组进行实验结果预测：【小组预测结果】白磷在集气瓶中燃烧，玻璃管中的液面上升【教师演示】【教师引导】学生讨论交流如何得到氧气的体积，玻璃管内空气的体积以及氧气体积分数的计算公式？培养学生发现问题和解决问题的能力。【实验结果】现象：白磷燃烧，产生大量白烟，玻璃管内液面先下降后上升。【实验结论】空气不是单一组成的物质，其中氧气约占空气体积的1/5。提问学生，能否忽略体积两字？为什么？八、实验效果评价（1）用激光笔点燃白磷。实验过程中，这种点火方式可保证装置始终密闭，生成物五氧化二磷白烟不会逸散到空气中，保证实验过程不产生污染物；也使测量过程中尽量避免产生误差，提升了实验的准确性。（2）实验精确定量。酸式滴定管可读取视数至小数点后两位，提升了实验的精确性。精确的定量方法让学生充分感受到科学实验的严密性，体现会严谨求实的科学精神。（3）实验细节鲜明。白磷点燃后过程中，观察到白磷的燃烧产生的白烟，同时也能看到玻璃管内原有的液面先下降再上升的过程，感受气体热胀冷缩过程。另外，也观察到白烟被水吸收，渐渐消散，体现了水的作用。