教学过程中的启发性探究：拉瓦锡实验揭示空气组成

1　先行学习卡

|先行学习卡|

先行组织者：氧气的化学性质。

基础学习内容：1. 回忆氧气和相关物质发生反应，生成物的状态；

2. 阅读课本34页《拓展视野》拉瓦锡发现空气的组成资料。

达标检测：根据《拓展视野》资料回答以下问题：

提示：实验中的化学反应：(红色粉末)

(1) 钟罩实验中空气的体积减少了1/5，减少的是什么气体？

(2) 通过钟罩实验可以得出什么实验结论？

我的疑惑：钟罩实验的原理是什么？

简评:“先行学习卡”是整个教学设计的首要部分，是“三卡”教学的基础，促进学生自动学习，发现问题。在此环节笔者充分利用教材资源进行启发性教学，引导学生查阅课本34页《拓展视野》资料，初步知道科学家拉瓦锡在前人的基础上，通过实验探究证明了空气的组成，氧气约占空气体积的1/5。

2　合作探究卡

|合作探究卡|

合作学习问题：1.拉瓦锡钟罩实验的原理是什么?

多媒体视频：拉瓦锡钟罩实验。

学生分组实验1：滴管吸水实验。

学生归纳：拉瓦锡钟罩实验原理：同温同压下，　　　　容器中吸入的液体的体积= 空气中的　　　　的体积。该实验通过化学反应将密闭容器内空气中的完全除去，导致密闭容器内气压(填增大、不变或减小)，在内外气压差的作用下钟罩内汞液液面上升，约为钟罩体积的　　　　。

通过实验得出结论：____________________________________。

我的心得：在拉瓦锡设计的密闭容器中，汞与氧气发生反应，气体体积减小，汞液面上升，其体积就是消耗掉氧气的体积。

简评：“合作探究卡”是指教师与学生共同探究、研讨和展示交流的学习内容，主要以问题的形式呈现。在此环节中，学生带着自主学习中产生的问题进入到此环节的学习中，通过多媒体视频展示，学生直观地看到了钟罩实验的现象：水槽中的水银倒流进钟罩，约占钟罩体积的1/5。再通过分组实验活动：滴管吸水实验，一步一步通过这些不同途径的启发,由表及里的引导学生初步理解钟罩实验的原理。

合作学习问题:2.如何设计实验证明空气中氧气的含量？(www.xing528.com)

问题1：你认为有哪些物质可以通过化学反应将空气中的氧气消耗掉？

问题2：你认为上述的什么物质可以用来测定空气中氧气的体积？为什么？

【小资料】1. 木炭与硫黄在空气中燃烧都会生成　　　　，集气瓶中的气体的量几乎不变，导致广口瓶中的压强几乎　　　　(填“增大”或“不变”或“减少”)。

2. 镁既能与空气中的氧气反应，也能与空气中的氮气发生反应。

学生分组实验2：红磷粗略测空气中氧气的体积分数

实验步骤：

(1) 检查装置的气密性；

(2) 用弹簧夹夹住橡皮管；

(3) 将足量红磷放入燃烧匙中点燃，将燃烧匙迅速插入集气瓶中，并塞紧塞子；

(4) 待燃烧完毕后，冷却到室温，将橡皮管放入烧杯中打开弹簧夹观察。

思考与讨论：

实验过程中可观察到有哪些现象？为什么打开止水夹后烧杯中的水就会进入广口瓶中？进入到广口瓶中的水的体积相当于原广口瓶中哪种气体的体积？通过该实验，可以得出什么结论？为什么产生误差？完成该实验有哪些注意事项？

我的心得：1. 装置的选择依据；2. 药品的选择；3. 实验误差的分析。

简评：此环节通过问题情境的设计，精心设计启发性提问引导学生进行分组讨论，初步得出测定空气中氧气含量实验装置和药品选择依据。并且通过小资料这一环节的设置，引导学生在药品的选择上除了要与空气中的氧气反应这一依据外，还要考虑到产物的状态和只能与空气中氧气发生反应，不能与空气中其他气体也发生反应这些要素。

同时此环节也发挥了课堂实验的功能进行启发，变演示实验为学生分组实验，充分调动学生的学习积极性，通过分组实验的造成误差与学生原本认知形成冲突、矛盾，适时点播学生关注实验操作中的要点，进一步理解本实验的原理。

3　练习反馈卡

|练习反馈卡|

巩固练习：某同学在培养皿中放好蜡烛，倒入一种无色液体，点燃蜡烛迅速倒扣上小烧杯，观察液面逐渐上升，蜡烛熄灭后冷却到室温，液面上升约1/5，得出空气中氧气约占1/5 。你认为是真是假，为什么？

【小资料】石蜡+氧气二氧化碳+水

简评：“练习反馈卡”是学生在教师的引导下，独立完成“巩固练习题”进行错题处理，进行归纳提升。使用蜡烛作为反应物测定空气中氧气的含量，体验化学与生活的密切相关性，通过情境的设置引导学生单独思考，结合小资料提示，巩固和运用知识，促使学生知识、能力系统化、结构化。