氧气化学性质的创新实验
泉州市河市中学 涂清琳
一、教材分析
本节课选自上教版九年级化学上册第二章第1节性质活泼的氧气，第一课时，它的主要内容是氧气的化学性质实验，教学难点是学生对实验现象的描述，通过实验事实分析、归纳出氧气的化学性质。
氧气作为物质的性质与结构的起始点，为进一步揭示物质的微观构成提供了事实材料；也为后面二氧化碳、氢气的学习奠定了理论基础。因此氧气的化学性质实验是初中化学实验中最重要的实验之一。
二、学情分析
在此之前，学生已经学过蜡烛、红磷和镁条在空气中的燃烧，知道空气中氧气的含量，为这节课提供了知识基础；能力方面经过第一章的学习，学生学会了观察法，具备一定的基本实验技能和探究能力。
再通过我对课程标准和学科核心素养的解读，我确定了以下的教学目标。
三、教学目标
1.知识与技能：能通过实验探究氧气的化学性质。
2.过程与方法：学会通过观察、实验和比较、归纳，认识氧气的性质。
3.情感态度与价值观：体验化学实验的乐趣，培养学生的探究精神和合作能力。
根据以上教学目标，本节课的内容我是这样设计的:
一是利用微课导入，激发学生学习氧气的兴趣；
二是分别邀请4位学生来共同完成实验探究，培养他们的创新精神和合作能力。
三是引导学生进行归纳总结氧气的化学性质，让学生掌握分析归纳法；
四是将所学的内容以习题的形式进行拓展应用，让学生学会从化学的视角去看待、思考自然界和生产、生活中有关化学的问题。
在设计的过程中，我发现：氧气的化学性质演示实验多，要提前收集工作量大，而且氧气在搬运过程容易泄漏，造成实验结果不尽人意，学生观看不过瘾，学习积极性受挫。于是改成当堂快速收集氧气，并进行氧气化学性质实验。
四、实验原理
我是这样子改进的：
1.利用加热高锰酸钾制取大量氧气。因为它的反应速度快，而双氧水产生氧气受温度、双氧水的浓度和催化剂的种类等影响反应速率。
2. 然后利用直通玻璃管收集氧气并在这进行性质实验。该收集法类似向上排空气法，同时证明氧气的密度比空气大。
3. 再通过一个Y形管和一个止水夹将暂时不需要的氧气用气球收集起来备用。
4.最后将进行性质实验时产生的气体进行检验或吸收。
五、教学内容
具体的教学过程是这样的:
【播放微课，收集氧气】
然后带着课前预习思考的问题进行以下探究：
，1问题1：木炭燃烧后生成什么？怎么证明你认为的物质呢？
，2问题2：蜡烛燃烧后生成什么？通过什么现象证明它的生成物呢？
，3问题3：铁丝在空气中能燃烧呢？能在氧气中说明燃烧的剧烈程度与什么有关呢？为什么做铁丝与氧气反应的集气瓶内事先装少量水或细沙？
，4友情提示：与省考接轨，其他版本有硫在氧气中的燃烧，因此补做1个实验硫的燃烧。硫燃烧生成二氧化硫是一种刺激性气味的气体，是一种空气污染物，因此在做实验的过程中应注意什么问题？注意二氧化硫能与氢氧化钠溶液反应。
【实验1】蜡烛在氧气中燃烧
1.首先准备好澄清石灰水，然后将带火星的木条放在玻璃管口验满，发现带火星的木条能够复燃，说明氧气具有助燃性。能用玻璃管收集到氧气，说明氧气的密度比空气大。等满了，关闭止水夹，使气体收集在气球中，为下一个性质实验做准备。
2.点燃蜡烛，伸入氧气中，发现蜡烛在氧气中燃烧比在空气中剧烈，发白光，试管壁上有水雾出现，说明有水生成。触摸管壁有发热，打开止水夹，让氧气进入使反应后的气体通入澄清石灰水，发现石灰水变浑浊，说明蜡烛燃烧有二氧化碳气体生成。
【实验2】木炭在氧气中燃烧
1.更换澄清石灰水，然后验满，满了，关闭止水夹，使气体收集在气球中，为下一个性质实验做准备。
2.取木炭，点燃，伸入氧气中，发现木炭在氧气中燃烧比在空气中剧烈，发白光，触摸管壁有发热。打开止水夹，氧气进入发现本来快熄灭的木炭又燃烧起来，说明燃烧的剧烈程度跟氧气的浓度有关。这里发现澄清石灰水变浑浊，说明木炭燃烧生成了二氧化碳。
【实验3】铁丝在氧气中燃烧
1.沿着玻璃管壁倒入适量的水，防止生成物溅落使橡胶塞受损。然后验满，满了，为了实验现象更明显，不关闭止水夹，让更多的氧气进入。
2.点燃火柴，发现铁丝在空气中不燃烧；待火柴快燃尽时，伸入氧气中，发现铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体。触摸管壁有发热。
【实验4】硫在氧气中的燃烧
1.准备好氢氧化钠溶液，然后验满，满了，关闭止水夹。
2.取硫磺，点燃，发现硫在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰，闻到轻微的刺激性气味；伸入氧气中，发出明亮的蓝紫色火焰。触摸管壁有发热。过段时间等硫不再燃烧，再打开止水夹，使反应后的气体通入氢氧化钠溶液进行吸收。
【归纳总结，知识升华】
教师讲述：为了更好地系统地学习一类知识，我们常用比较归纳的方法。对化学反应我们常根据不同化学反应的共同特征，归纳为多种反应类型。现在我们来比较一下今天学习的几个化学反应，看它们有什么共同特征？
【拓展应用】
1.猜化学谜语，可以增加学习化学的乐趣和增强记忆。现有谜语“说是宝，真是宝，动物植物离不了；看不见，摸不着，越往高处越稀少。”请打一物质的名称 ；谜语中反映该物质的物理性质是 ；该物质的用途有 。
2.下列方法能鉴别氧气和空气的是，
A．闻气味 B．将集气瓶倒扣在水中C．观察颜色 D．将带火星的木条伸入集气瓶中
3.下列有关氧气的说法正确的是( )
A．氧气约占空气总体积的1/5
B．氧气可以支持燃烧，说明氧气具有可燃性
C．鱼、虾等能在水中生存，是由于氧气极易溶于水
D．带火星的木条一定能在含有氧气的集气瓶中复燃
4.下列各项为小明同学记录的物质燃烧现象，与事实不相符的是，
A．铁丝在氧气中燃烧时，火星四射
B．木炭在氧气中燃烧时，发出白光
C．硫粉在氧气中燃烧时，产生淡蓝色火焰
D．镁条在空气中燃烧时，发出耀眼的白光
５.下列变化中，不属于缓慢氧化反应的是( )
A．呼吸作用 B．蜡烛燃烧 C．钢铁生锈 D． 有机肥的腐熟。
六、教学效果评价
这节课采用微课导入，激发了学生学习氧气的兴趣，又通过邀请学生利用新装置进行共同合作完成氧气化学性质的探究，培养了学生的合作精神和创新能力。这节课的设计就是希望学生通过探究氧气的化学性质，让学生初步了解研究物质组成，性质和变化的方法，从而获得探究物质及其变化的亲身体验，享受到探究物质的乐趣，体会到研究身边的化学物质对提高人类生活质量、促进社会发展的重要意义。
利用这套装置进行探究氧气的化学性质实验，有以下优点：
①实验装置造型紧凑，占用面积小，培养了学生创新能力与精神；
②可以快速收集氧气，而且收集的氧气纯度更高，实验现象更明显；
③实验操作简单，绿色环保污染少；
④师生动手合作，创新能力强。
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