“空氣和氧氣”專(zhuān)題復(fù)習(xí)的探索與實(shí)踐

王元龍

摘要：空氣是寶貴的自然資源，是我們身邊一種常見(jiàn)的物質(zhì)，用途比較廣泛，也與我們的生活息息相關(guān)。氧氣是初中化學(xué)的核心物質(zhì)之一，其化學(xué)性質(zhì)和制法是本專(zhuān)題復(fù)習(xí)的重點(diǎn)，也是難點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：空氣和氧氣;專(zhuān)題復(fù)習(xí);探索與實(shí)踐

文章編號(hào)：1008-0546（2019）02-0042-03 中圖分類(lèi)號(hào)：G632.41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

初中化學(xué)在九年級(jí)才啟蒙，新授課和復(fù)習(xí)課的教學(xué)時(shí)間加起來(lái)不到十個(gè)月，教師面臨的困難是課時(shí)少、任務(wù)重、周期短，根本不可能進(jìn)行單元復(fù)習(xí)，新授課一結(jié)束，就要立馬轉(zhuǎn)人專(zhuān)題復(fù)習(xí)。在今年專(zhuān)題復(fù)習(xí)中，通過(guò)重溫義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)課標(biāo)）之“我們周?chē)目諝狻焙妥屑?xì)翻閱化學(xué)教材（人教版）第二單元，我對(duì)“空氣和氧氣”專(zhuān)題的教學(xué)設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)深思，重新建構(gòu)，經(jīng)過(guò)反復(fù)研討，確定以氧氣為主線(xiàn)設(shè)立五個(gè)學(xué)習(xí)活動(dòng)。

一、理念設(shè)計(jì)

專(zhuān)題復(fù)習(xí)應(yīng)依據(jù)課標(biāo)要求，依托化學(xué)教材內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生梳理基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)基本技能，使之條理化、系統(tǒng)化和網(wǎng)絡(luò)化，以提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。專(zhuān)題復(fù)習(xí)仍然要注意激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的好奇心，啟迪學(xué)生的思維，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。專(zhuān)題復(fù)習(xí)還要注意降低教學(xué)起點(diǎn)，安排一系列學(xué)習(xí)活動(dòng)，采用靈活多樣的教學(xué)方法和教學(xué)手段，使每一位學(xué)生積極參與到復(fù)習(xí)教學(xué)中來(lái)，彰顯他們的風(fēng)采。專(zhuān)題復(fù)習(xí)要統(tǒng)籌安排，有計(jì)劃地實(shí)施，注重滲透化學(xué)學(xué)科思想和解題方法。

二、課標(biāo)要求

三、教材解讀

“空氣和氧氣”是初中化學(xué)復(fù)習(xí)第一部分“身邊的化學(xué)物質(zhì)”的第一個(gè)專(zhuān)題。空氣是寶貴的自然資源，也是我們身邊常見(jiàn)的物質(zhì)，盡管它看不見(jiàn)、摸不著，卻廣泛用于生產(chǎn)化肥和化工產(chǎn)品、煉鋼、作電光源等領(lǐng)域，也與我們的生活息息相關(guān)。氧氣約占空氣總體積的1/5，其化學(xué)性質(zhì)比較活潑，能供給生物呼吸和支持可燃物燃燒。

在復(fù)習(xí)“空氣和氧氣”專(zhuān)題時(shí)，緊扣課標(biāo)，既要突出重點(diǎn)（氧氣的制取和化學(xué)性質(zhì)等），又要兼顧對(duì)其他一些基礎(chǔ)知識(shí)（空氣的成分及用途、測(cè)定空氣中氧氣的含量、一些基本概念辨析）的梳理。氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法的實(shí)驗(yàn)裝置部分放在“專(zhuān)題十三：常見(jiàn)氣體的制取與凈化”里復(fù)習(xí)，在這里只梳理氧氣制取的一些相關(guān)內(nèi)容。自然界中的氧循環(huán)和碳循環(huán)放在“專(zhuān)題二：碳和碳的化合物”里一并復(fù)習(xí)。

四、教學(xué)實(shí)踐

本專(zhuān)題的復(fù)習(xí)內(nèi)容劃分為五個(gè)部分。第一部分：空氣的成分及用途，第二部分：測(cè)定空氣中氧氣的含量，第三部分：氧氣的性質(zhì);第四部分：氧氣的制取，第五部分：基本概念辨析。這五個(gè)部分在教學(xué)設(shè)計(jì)中以五個(gè)學(xué)習(xí)活動(dòng)呈現(xiàn)。采用PPT和導(dǎo)學(xué)案輔助本節(jié)課的教學(xué)，可大大提高課堂容量，能順利完成教學(xué)任務(wù)，也有利于基礎(chǔ)知識(shí)的落實(shí)和基本能力的形成。

【引入】猜謎語(yǔ)：看不見(jiàn)，摸不著，沒(méi)有顏色沒(méi)味道。動(dòng)物植物都需要，時(shí)時(shí)刻刻離不了。（打一身邊的物質(zhì)）

活動(dòng)一：空氣的成分及用途

安排這個(gè)活動(dòng)是引導(dǎo)學(xué)生梳理空氣的成分及用途，夯實(shí)基礎(chǔ)。

（1）成分

空氣中體積分?jǐn)?shù)約占4/5且化學(xué)性質(zhì)不活潑的是（填化學(xué)式，下同），體積分?jǐn)?shù)約占1/5，能供給呼吸的氣體是

（2）用途

①氮?dú)猓∟₂）：可用于制造硝酸和氮肥，是因?yàn)榈獨(dú)庵泻衉元素的緣故;常用作保護(hù)氣，是因?yàn)榈獨(dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì);液氮能提供環(huán)境，醫(yī)療上用于冷凍麻醉手術(shù)，交通上用于超導(dǎo)磁懸浮列車(chē)。

②氧氣（O₂）：供給呼吸，例如_______、_______等;支持燃燒，例如_______、_______等。

③稀有氣體：作保護(hù)氣，因?yàn)橄∮袣怏w的化學(xué)性質(zhì);作電光源，如航標(biāo)燈、強(qiáng)照明燈、閃光燈、霓虹燈等，是因?yàn)橄∮袣怏w在通電時(shí)會(huì)發(fā)出_______。

活動(dòng)二：測(cè)定空氣中氧氣的含量（圖2）

安排這個(gè)活動(dòng)是引導(dǎo)學(xué)生回顧實(shí)驗(yàn)“測(cè)定空氣中氧氣的含量”的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，以此得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論并對(duì)探究過(guò)程進(jìn)行反思。

【原理】利用可燃物燃燒消耗空氣中氧氣，使集氣瓶?jī)?nèi)氣壓_______（填“高”、“低”或“等”）于外界大氣壓。進(jìn)入瓶?jī)?nèi)水的體積恰好是其中氧氣的體積。

【現(xiàn)象】（1）紅磷燃燒，產(chǎn)生大量的_______，放熱;（2）集氣瓶?jī)?nèi)水面上升約占其空氣總體積的_______。

【結(jié)論】_______約占空氣總體積的1/5。

【反思】1.集氣瓶中預(yù)先裝少量水的主要目的是什么？___________________________________。

2.在做實(shí)驗(yàn)時(shí)，如果進(jìn)入集氣瓶?jī)?nèi)水的體積少于其中空氣總體積的1/5，原因有哪些？（答兩條）_______、_______。

3.此實(shí)驗(yàn)還證明了氮?dú)獾哪男┬再|(zhì)？___________________________________。

活動(dòng)三：氧氣的性質(zhì)

設(shè)計(jì)這個(gè)活動(dòng)是復(fù)習(xí)鞏固氧氣的性質(zhì)，特別是氧氣的化學(xué)性質(zhì)。氧氣的性質(zhì)包括其物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。對(duì)于氧氣的物理性質(zhì)，只要求學(xué)生記住五個(gè)方面（色、味、態(tài)、密、溶）即可。氧氣的化學(xué)性質(zhì)是本專(zhuān)題的重點(diǎn)之一，在組織復(fù)習(xí)氧氣的化學(xué)性質(zhì)時(shí)，用思維導(dǎo)圖來(lái)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行梳理，并且要站在九年級(jí)化學(xué)教材上、下冊(cè)的高度來(lái)構(gòu)建，教學(xué)方法是上臺(tái)搶寫(xiě)。用表格來(lái)引導(dǎo)學(xué)生比較C、S、Fe等物質(zhì)在空氣中和在氧氣中發(fā)生反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

（1）物理性質(zhì)（填表）

（2）化學(xué)性質(zhì)

①構(gòu)建思維導(dǎo)圖

圖3中“——”兩種物質(zhì)可發(fā)生反應(yīng)。上臺(tái)搶寫(xiě)，寫(xiě)出能與氧氣發(fā)生反應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)式（除P外），然后在黑板上寫(xiě)出相應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式，一個(gè)同學(xué)限寫(xiě)一個(gè)。

【反思?xì)w納】從圖4可以看出：氧氣能與非金屬單質(zhì)（P、C、S、H₂）、金屬單質(zhì)（Fe、Mg、Al、Cu）、化合物（CO、CH₄、C₂H₅OH）等物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，因此，我們可以得出結(jié)論：氧氣是一種化學(xué)性質(zhì)_________的氣體，在上述化學(xué)反應(yīng)中具有_________性，是一種常見(jiàn)的劑。

②比較并描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

【反思?xì)w納】可燃物燃燒的劇烈程度除與可燃物的性質(zhì)、與空氣（或氧氣）的接觸面積等因素有關(guān)以外，還與空氣（或氧氣）_________的有關(guān)。

活動(dòng)四：氧氣的制取

設(shè)計(jì)這個(gè)活動(dòng)是復(fù)習(xí)鞏固氧氣的制取方法、收集方法、檢驗(yàn)方法和驗(yàn)滿(mǎn)方法。氧氣的制取方法也用思維導(dǎo)圖來(lái)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行梳理，教學(xué)方法也是上臺(tái)搶寫(xiě)。收集方法、檢驗(yàn)方法和驗(yàn)滿(mǎn)方法引導(dǎo)學(xué)生用填空的方式來(lái)完成。

（1）制取方法

①構(gòu)建思維導(dǎo)圖：圖5中“→”表示一步轉(zhuǎn)化，箭頭指向的物質(zhì)是生成物。再次上臺(tái)搶寫(xiě)，寫(xiě)出哪些物質(zhì)可制取氧氣，如果是化學(xué)方法的話(huà)，要求在黑板上寫(xiě)出相應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式，一個(gè)同學(xué)限寫(xiě)一個(gè)。

②思考：在上述方法中，哪些可用于實(shí)驗(yàn)室制取氧氣？

【反思?xì)w納】選擇制取氧氣的物質(zhì)時(shí)，一定要選擇含有_________元素的物質(zhì)，因?yàn)楦鶕?jù)質(zhì)量守恒定律可知：化學(xué)反應(yīng)前后_________不變。

（2）收集方法

1.可用排水法收集氧氣，原因是______________________________________________________。

2.可用向上排空氣法收集氧氣，原因是_________。

（3）檢驗(yàn)方法

把帶火星的木條伸入，若木條復(fù)燃，證明瓶里裝的是氧氣。

（4）驗(yàn)滿(mǎn)方法

由于氧氣的密度比空氣略大且不易溶于水，因此氧氣的收集方法有兩種，驗(yàn)滿(mǎn)方法也有兩種：

①用排水法收集氧氣時(shí)，當(dāng)觀察到集氣瓶口_________，證明氧氣已經(jīng)集滿(mǎn)。

②用向上排空氣法收集氧氣時(shí)，把帶火星的木條放在_________，若木條復(fù)燃，證明氧氣已經(jīng)集滿(mǎn)。

活動(dòng)五：基本概念辨析

安排這個(gè)活動(dòng)是以填寫(xiě)表格的方式來(lái)辨析兩組概念：化合反應(yīng)、分解反應(yīng)與氧化反應(yīng)、混合物與純凈物，以此來(lái)加深鞏固這些基本概念，知道相關(guān)概念之間的區(qū)別，便于應(yīng)用。學(xué)生辨析化合反應(yīng)、分解反應(yīng)與氧化反應(yīng)時(shí)可借助他們?cè)诎迳蠒?shū)寫(xiě)的關(guān)于氧氣的化學(xué)性質(zhì)和制取的化學(xué)方程式，辨析混合物與純凈物時(shí)可用本節(jié)課出現(xiàn)的空氣、氧氣、紅磷、鎂、甲烷等物質(zhì)為例。當(dāng)然，也可在鞏固訓(xùn)練中設(shè)計(jì)這些內(nèi)容。

五、教學(xué)反思

作為一名教學(xué)多年的化學(xué)教師，從教學(xué)實(shí)踐到教學(xué)研究，從理性思考到大膽創(chuàng)新，教學(xué)思想觀念的提升似鳳凰涅槃，其中辛苦不言而喻。思想決定行動(dòng)，想法決定做法。只有在教學(xué)中加強(qiáng)研究，課堂上學(xué)生充滿(mǎn)活力、生機(jī)盎然，那么夯實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)習(xí)能力才會(huì)落到實(shí)處。

本專(zhuān)題設(shè)計(jì)的五個(gè)學(xué)習(xí)活動(dòng)看似各自獨(dú)立，實(shí)則相互聯(lián)系，以氧氣為主線(xiàn)，不斷遞進(jìn)。其思維導(dǎo)圖如下：

本專(zhuān)題的教學(xué)設(shè)計(jì)從“知識(shí)為本”走向“思想為本”，教學(xué)內(nèi)容從“面面俱到”走向“簡(jiǎn)約實(shí)用”，教學(xué)方式從“邊講邊練”走向“精講精練”。力求形式上求新，內(nèi)容上求實(shí)，方式上求變。

專(zhuān)題復(fù)習(xí)是一個(gè)系統(tǒng)工程，需要重視和促進(jìn)學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展。專(zhuān)題復(fù)習(xí)要有針對(duì)性、實(shí)效性和創(chuàng)造性，實(shí)現(xiàn)教學(xué)從“有效”走向“高效”。

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