國中化學教學案例

《探究空氣中氧氣的含量》

【案例摘要】實驗教學是化學教學的重要組成部分，化學教學離不開實驗。課程改進以來，化學實驗在化學教學中的地位日益突出，也越來越受到化學教師的重視。“黑板上畫實驗”、“紙上談實驗”的現象在中學裏已逐漸減少。在實驗教學中必須堅持實事求是，以實驗事實為依據，尊重客觀事實。實驗中應真實地反映和記錄實驗現象及數據。當觀察到的實驗現象與課本的敍述不一致時，不能違背事實來複述課本中有關對實驗的描述。這都是我們教師在教學中對學生的要求，也是我們每個人必須遵守的原則。

【主題詞】化學 探究 氧氣含量

【案例中出現的問題】在這次實驗課教學中，學生實驗過程中出現了紅磷燃燒完成後，進入集氣瓶內水的體積超出五分之一的情況，經過反覆多次實驗，情況並沒有好轉，導致備課過程中的少於五分之一等應對無功而返，形成矛盾。

【原因及解決方案】

在以往的教學過程中，這個實驗的操作從來沒有出現過類似的情況，我思考良久，反覆試驗得出這樣一個原因：因為前一節課剛做了該實驗，到這個班實驗時，倒掉1/5的水，就開始實驗，空氣沒有迅速地充滿集氣瓶，導致進水接近2/5，為避免這種情況再次出現，特提出以下注意事項：

1、如有連着上的不同班級，在上完第一個班後應及時倒掉瓶內的水，並取下塞子，讓空氣充分進入集氣瓶。

2、把裝有燃燒着紅磷的燃燒匙伸入瓶中時動作要迅速，儘量減少瓶內空氣的逸出，塞緊後還要用水密封瓶口，保證裝置不漏氣。

【案例教學過程（節選）】

【導入】

通過剛才的學習，我們已經知道了空氣是一種成分複雜的混合物，也知道了其中一些氣體成分的含量，那麼，同學嗎，我們如何設計一個實驗來檢驗一下空氣中氧氣的含量呢？

生：思考

師：我提示一下，想要檢驗氧氣含量，首先要解決什麼問題？

生：（分小組討論）需要將氧氣從空氣中分離

師:下面開始實驗，請同學們仔細觀察

在做實驗中，我首先讓學生認真觀察現象，同時觀察學生的反應並瞭解學生在此過程中的興趣所在。開始學生看到燃燒後冒出濃濃的白煙，表現出感興趣的樣子，但不是很強烈。但當打開彈簧夾水從燒杯沿導管進入集氣瓶時，他們吃驚了，不停地小聲説：“水被吸進管裏了!水進入集氣瓶裏了!水是咋進去的呀？”課堂氣氛驟然上升，學生表現出了強烈的興趣。

“接近1/5了??到1/5了”。一切都在我的預料當中，“呀，超過1/5了”，我一看，已超過1/5標刻線的液麪還在不斷上升，等它停下來時液麪都快接近2/5了，這是怎麼了？，我當時就懵了，大腦一片空白，我預先準備好的用來解釋如果實驗中進入集氣瓶中的水的體積少於1/5的三種原因可能是：“①裝置漏氣，有部分空氣進入；②紅磷不足，瓶內氧氣未反應完；③裝置未冷卻到室温等”還能用來搪塞學生嗎？

【反思】

進入集氣瓶中的水為什麼會接近2/5呢？都快多了一倍了。下課以後我不斷地思考着這些問題。怎麼會大於1/5呢？一般不是都小於1/5嗎？雖然我做實驗從來沒有出現過小於1/5的情況，但我每次都會給學生分析如果實驗中進入集氣瓶中的水的體積少於1/5的三種原因，為什麼會講呢？是因為課本29頁有一個討論，就是討論所測得的氧氣含量少於1/5的原因。當然，進入集氣瓶中水的量略大於1/5，也屬正常，因為空氣中氧氣的體積應略大於1/5但不會達到2/5啊。紅磷點燃時，温度很高，當燃燒匙伸入集氣瓶時，如果速度太慢，以至於一部分空氣膨脹後，逸出了集氣瓶，這導致最後進入水的量不但沒有減少，反而增加的原因。可我多年養成的規範的操作習慣，是不可能發生上述情況的，但問題究竟出在哪兒呢？我回到化學準備室重新領取了一套儀器進行實驗，結果水位上升約為1/5，然後把這1/5的水倒掉重新實驗，結果又大於1/5，接近2/5了。我又做了第三、第四次做實驗，結果和第二次相同，我覺得“倒掉上升的1/5的水連續實驗”這一操作有問題。原因可能是迅速倒掉集氣瓶中的水，空氣沒有完全進入集氣瓶，集氣瓶裏的`氣壓小於外界大氣壓，形成負壓。水面之所以會超過1/5是因為倒掉1/5的水後空氣來不及填充這部分的空間就開始實驗了，瓶內壓強本來就小於外界大氣壓，紅磷燃燒又消耗了瓶內的氧氣，所以水面上升超過1/5。於是我重新做了實驗，倒出去1/5水後，拔下塞子，過一會兒，再做實驗，結果水位上升約為1/5。至此本節課實驗失敗的原因就找到了，本節課中出現這種情況的原因正是因為前一節課剛做了該實驗，到這個班實驗時，倒掉1/5的水，就開始實驗，空氣沒有迅速地充滿集氣瓶，導致進水接近2/5。

為避免這種情況再次出現，特提出以下注意事項：

1、如有連着上的不同班級，在上完第一個班後應及時倒掉瓶內的水，並取下塞子，讓空氣充分進入集氣瓶。

2、把裝有燃燒着紅磷的燃燒匙伸入瓶中時動作要迅速，儘量減少瓶內空氣的逸出，塞緊後還要用水密封瓶口，保證裝置不漏氣。

經過改進後再次實驗，發現這次沒有出現這種情況，學生也沒有了疑惑。

【感悟、反思、體會】

這個反常的實驗，使我對教學有了更深的理解，科學是老老實實的學問，來不得半點虛假，我作為教師，在實驗中必須堅持科學態度，對課程實施中出現的問題進行深入分析，尊重事實，切不可不管實驗情況如何，公佈統一的“標準”現象、結果、分析等來糊弄學生，這不是科學嚴謹的態度，而且這樣的老師也得不到學生的尊重。