《氧气的性质和用途》教学设计

一、教材分析

1.教材的地位和作用

本节课是初中化学比较完整的认识和研究物质的第一课，为后面其它物质的学习奠定基础；教材通过实验探究氧气的化学性质，可以很好的培养学生的实验能力。

2.教学目标

    依据九年级化学课程标准以及维果茨基的“最近发展区”理论，制定了如下教学目标。

知识与技能：了解氧气的物理性质，掌握氧气的化学性质，知道氧气的用途，形成“性质决定用途”这一重要化学思想，掌握用实验来探究物质性质的科学方法。

过程与方法：通过实验探究氧气的化学性质，在实验中生成知识。

情感态度与价值观：培养学生严谨细致的科学态度；让学生体验创新的乐趣。

3.教学重点和难点分析

教学重点：氧气的化学性质。

教学难点：对实验现象的描述和原理的解释；实验创新能力的培养。

二、学情分析

知识方面：对氧气有所了解，但认识较为感性且不够系统。

能力方面：可以进行一些基本的化学实验操作，但解决实验中出现的问题的能力相对薄弱。情感方面：思维活跃，不服输，对化学实验充满好奇心。

三、教法学法分析

1.教法分析：对比法、实验探究法、总结归纳法。

2.学法分析：观察法、实验探究法、合作交流法。

四、教学过程分析

共四个过程：实验导课→归纳性质→探究性质→总结提升

(一)实验导课

两名同学为大家演示趣味实验（图1），两个盛满氧气的集气瓶，一个正放，一个倒放，一段时间后，伸入带火星的木条，观察现象。

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【设计意图】该实验趣味性强，可以激发学生对本节课的学习兴趣，同时还可得出氧气的密度大于空气。

（二）归纳性质

    学生阅读教材P68，并结合已有知识，归纳氧气的性质（图2）。初步构建氧气的知识体系。

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（三）探究性质

    接下来通过四个实验探究氧气的化学性质，采用学生分组实验。学生刚开始接触探究实验，因此实验前我有意引导学生实验中该做什么，即观察在空气中和氧气中现象的区别，写出反应的表达式，记录实验中出现的问题。

实验Ⅰ：铁丝在氧气中燃烧

该实验注意事项较多，如果教师先讲，学生再做实验，成功率高，但学生却不一定能记住或理解这些注意事项。因此我让学生先按照教材步骤独立完成实验，部分学生可能会因火柴梗伸入时间未掌握好，导致现实验不成功，还有些同学集气瓶炸裂等，实验结束后，师生之间交流互动，在问题解决中生成知识。

【设计意图】该实验采用逆向教学，在失败中生成知识，通过授课方法的改进，学生记忆和理解更为深刻，也体会了实验细节的重要性。

实验Ⅱ：木炭在氧气中燃烧

上一个实验出了些问题，学生对这一个实验一定充满期待，然而按照教材的要求(图3)，又出现了新问题，木炭在氧气中燃烧时，可能只有很少同学观察到白光，大多只能观察到明亮的红光，如何解决这个问题？通过上一个实验，学生已经知道，氧气浓度越大，燃烧越剧烈，我引导学生沿着这个思路分析原因，改进实验，选择非常小的木炭，越小越好，减少氧气的消耗，同时置于氧气的气流中，应该会收到较好的效果，改进装置如下图(图4)，网兜内为自制的块状催化剂，由水泥、沙子、二氧化锰按质量比1：1：1来配制，以产生平稳、持续的氧气流，洗气装置是为了除去因反应放热产生的水雾。上下移动的铁丝可控制反应的发生与停止，因此该装置可在几个班连续使用。

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【设计意图】通过对本实验的改进，实验现象更加明显，学生对氧气的助燃性由认识上升到应用，同时通过对教材实验的改进，使学生初步体验创新的乐趣。

实验Ⅲ：蜡烛在氧气中燃烧

完成这个实验(图5)后，学生感觉很熟悉，似乎很平淡，这时，我会提醒学生，如果我们做一点改变，是否会有新的收获，蜡烛在氧气中燃烧时，我在瓶口盖一块玻璃片（图6），片刻后，会看到到瓶中有大量黑烟产生，此刻学生的求知欲望再次被点燃，当他们明白了含碳元素的可燃物不完全燃烧时，会产生CO或碳颗粒，也就不难理解汽车尾气中的黑烟和煤气中毒是如何产生的，为后面化石燃料的学习做了铺垫。

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【设计意图】通过一个简单的改进，学生明白了氧气的浓度不仅会影响到反应的剧烈程度，还会对某些反应的产物有影响，对氧气助燃性的认识再一次得到提升，同时也体验到，简单的实验中也能挖掘出宝藏，进一步激发学生的创新欲望。

实验Ⅳ（补充实验）：硫在氧气中燃烧

该实验为人教版初三化学实验，因其与后面酸雨等知识密切联系，以及它所包含的环保理念，有一定的学习价值，可以给学生进行演示，但按照教材实验（图7）演示，污染较大，因此我对实验装置进行了改进（图8），如图所示：集气瓶，橡胶塞，燃烧匙盛放硫粉，铁丝可上下移动，底端绕成螺旋状，加热铁丝圈以引燃硫粉，气球是为了防止燃烧放热导致橡胶塞松动，这两套装置分别做硫在空气中燃烧和硫在氧气中燃烧的实验，现象产生的一刻，学生定然会欢呼，对这个实验和这套装置也一定留下深刻的印象。     

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【设计意图】改进后的实验避免了污染，同时会鼓励学生在以后的学习中，涉及到有毒有害的物质，可以自己尝试设计一套环保装置，让学生敢于去创新。

（四）总结提升

通过以上实验可知，氧气的化学性质比较活泼，原因是化学反应中，氧分子分裂成氧原子，氧原子最外层有6个电子，容易得到电子，因此化学性质活泼。氧气可支持呼吸决定了它可用于医疗、登山等，而助燃性决定了它在炼钢、气割、气焊中的应用。

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【设计意图】通过总结提升，学生系统的认识了氧气，并为学生展示一条结构决定性质，性质决定用途的重要化学思想。

五、板书设计

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六、教学反思分析

本节课采用分组实验，紧扣学生心理和认知规律，通过授课方法的改进，实验装置的改进以及实验的拓展，使学生对氧气的认识层层递进，最后通过总结提升系统认识了氧气，并收获了研究物质的一般方法和思路。同时，在实验过程中发现问题，解决问题，改进实验，让学生体验创新的乐趣，激发对化学的学习兴趣，唤醒学生的创新欲望。