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初中化學(xué)教學(xué)案例
《探究空氣中氧氣的含量》
【案例摘要】實驗教學(xué)是化學(xué)教學(xué)的重要組成部分，化學(xué)教學(xué)離不開實驗。課程改進(jìn)以來，化學(xué)實驗在化學(xué)教學(xué)中的地位日益突出，也越來越受到化學(xué)教師的重視。“黑板上畫實驗”、“紙上談實驗”的現(xiàn)象在中學(xué)里已逐漸減少。在實驗教學(xué)中必須堅持實事求是，以實驗事實為依據(jù)，尊重客觀事實。實驗中應(yīng)真實地反映和記錄實驗現(xiàn)象及數(shù)據(jù)。當(dāng)觀察到的實驗現(xiàn)象與課本的敘述不一致時，不能違背事實來復(fù)述課本中有關(guān)對實驗的描述。這都是我們教師在教學(xué)中對學(xué)生的要求，也是我們每個人必須遵守的原則。
【主題詞】化學(xué) 探究 氧氣含量
【案例中出現(xiàn)的問題】在這次實驗課教學(xué)中，學(xué)生實驗過程中出現(xiàn)了紅磷燃燒完成后，進(jìn)入集氣瓶內(nèi)水的體積超出五分之一的情況，經(jīng)過反復(fù)多次實驗，情況并沒有好轉(zhuǎn)，導(dǎo)致備課過程中的少于五分之一等應(yīng)對無功而返，形成矛盾。
【原因及解決方案】
在以往的教學(xué)過程中，這個實驗的操作從來沒有出現(xiàn)過類似的情況，我思考良久，反復(fù)試驗得出這樣一個原因：因為前一節(jié)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(dǎo)致進(jìn)水接近2/5，為避免這種情況再次出現(xiàn)，特提出以下注意事項：
1、如有連著上的不同班級，在上完第一個班后應(yīng)及時倒掉瓶內(nèi)的水，并取下塞子，讓空氣充分進(jìn)入集氣瓶。
2、把裝有燃燒著紅磷的燃燒匙伸入瓶中時動作要迅速，盡量減少瓶內(nèi)空氣的逸出，塞緊后還要用水密封瓶口，保證裝置不漏氣。
【案例教學(xué)過程（節(jié)選）】
【導(dǎo)入】
通過剛才的學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)知道了空氣是一種成分復(fù)雜的混合物，也知道了其中一些氣體成分的含量，那么，同學(xué)嗎，我們?nèi)绾卧O(shè)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，首先要解決什么問題？
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(xué)們仔細(xì)觀察
在做實驗中，我首先讓學(xué)生認(rèn)真觀察現(xiàn)象，同時觀察學(xué)生的反應(yīng)并了解學(xué)生在此過程中的興趣所在。開始學(xué)生看到燃燒后冒出濃濃的白煙，表現(xiàn)出感興趣的樣子，但不是很強烈。但當(dāng)打開彈簧夾水從燒杯沿導(dǎo)管進(jìn)入集氣瓶時，他們吃驚了，不停地小聲說：“水被吸進(jìn)管里了!水進(jìn)入集氣瓶里了!水是咋進(jìn)去的呀？”課堂氣氛驟然上升，學(xué)生表現(xiàn)出了強烈的興趣。
“接近1/5了??到1/5了”。一切都在我的預(yù)料當(dāng)中，“呀，超過1/5了”，我一看，已超過1/5標(biāo)刻線的液面還在不斷上升，等它停下來時液面都快接近2/5了，這是怎么了？，我當(dāng)時就懵了，大腦一片空白，我預(yù)先準(zhǔn)備好的用來解釋如果實驗中進(jìn)入集氣瓶中的水的體積少于1/5的三種原因可能是：“①裝置漏氣，有部分空氣進(jìn)入；②紅磷不足，瓶內(nèi)氧氣未反應(yīng)完；③裝置未冷卻到室溫等”還能用來搪塞學(xué)生嗎？
【反思】
進(jìn)入集氣瓶中的水為什么會接近2/5呢？都快多了一倍了。下課以后我不斷地思考著這些問題。怎么會大于1/5呢？一般不是都小于1/5嗎？雖然我做實驗從來沒有出現(xiàn)過小于1/5的情況，但我每次都會給學(xué)生分析如果實驗中進(jìn)入集氣瓶中的水的體積少于1/5的三種原因，為什么會講呢？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于1/5的原因。當(dāng)然，進(jìn)入集氣瓶中水的量略大于1/5，也屬正常，因為空氣中氧氣的體積應(yīng)略大于1/5但不會達(dá)到2/5啊。紅磷點燃時，溫度很高，當(dāng)燃燒匙伸入集氣瓶時，如果速度太慢，以至于一部分空氣膨脹后，逸出了集氣瓶，這導(dǎo)致最后進(jìn)入水的量不但沒有減少，反而增加的原因。可我多年養(yǎng)成的規(guī)范的操作習(xí)慣，是不可能發(fā)生上述情況的，但問題究竟出在哪兒呢？我回到化學(xué)準(zhǔn)備室重新領(lǐng)取了一套儀器進(jìn)行實驗，結(jié)果水位上升約為1/5，然后把這1/5的水倒掉重新實驗，結(jié)果又大于1/5，接近2/5了。我又做了第三、第四次做實驗，結(jié)果和第二次相同，我覺得“倒掉上升的1/5的水連續(xù)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(jìn)入集氣瓶，集氣瓶里的氣壓小于外界大氣壓，形成負(fù)壓。水面之所以會超過1/5是因為倒掉1/5的水后空氣來不及填充這部分的空間就開始實驗了，瓶內(nèi)壓強本來就小于外界大氣壓，紅磷燃燒又消耗了瓶內(nèi)的氧氣，所以水面上升超過1/5。于是我重新做了實驗，倒出去1/5水后，拔下塞子，過一會兒，再做實驗，結(jié)果水位上升約為1/5。至此本節(jié)課實驗失敗的原因就找到了，本節(jié)課中出現(xiàn)這種情況的原因正是因為前一節(jié)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(dǎo)致進(jìn)水接近2/5。
為避免這種情況再次出現(xiàn)，特提出以下注意事項：
1、如有連著上的不同班級，在上完第一個班后應(yīng)及時倒掉瓶內(nèi)的水，并取下塞子，讓空氣充分進(jìn)入集氣瓶。
2、把裝有燃燒著紅磷的燃燒匙伸入瓶中時動作要迅速，盡量減少瓶內(nèi)空氣的逸出，塞緊后還要用水密封瓶口，保證裝置不漏氣。
經(jīng)過改進(jìn)后再次實驗，發(fā)現(xiàn)這次沒有出現(xiàn)這種情況，學(xué)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(xué)有了更深的理解，科學(xué)是老老實實的學(xué)問，來不得半點虛假，我作為教師，在實驗中必須堅持科學(xué)態(tài)度，對課程實施中出現(xiàn)的問題進(jìn)行深入分析，尊重事實，切不可不管實驗情況如何，公布統(tǒng)一的“標(biāo)準(zhǔn)”現(xiàn)象、結(jié)果、分析等來糊弄學(xué)生，這不是科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，而且這樣的老師也得不到學(xué)生的尊重。
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