領(lǐng)略“注射器”的神奇魅力
——以“粗略測(cè)定空氣中氧氣含量”為例

王晨敏

（江蘇省如皋市外國(guó)語(yǔ)學(xué)校江蘇如皋226500）

領(lǐng)略“注射器”的神奇魅力
——以“粗略測(cè)定空氣中氧氣含量”為例

王晨敏

（江蘇省如皋市外國(guó)語(yǔ)學(xué)校江蘇如皋226500）

一、教學(xué)背景及目標(biāo)分析

人教版化學(xué)新教材中關(guān)于空氣中氧氣含量的測(cè)定是利用紅磷燃燒消耗密閉集氣瓶?jī)?nèi)空氣中氧氣，使密閉容器內(nèi)壓強(qiáng)減小，在大氣壓的作用下，進(jìn)入容器內(nèi)水的體積即為氧氣減少的體積。對(duì)此教學(xué)，在我工作的十多年里，我一直把它處理成演示實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)成空氣這一課題的教學(xué)環(huán)節(jié)之一，耗時(shí)約20分鐘，引導(dǎo)學(xué)生用已有知識(shí)分析原理，介紹實(shí)驗(yàn)裝置，觀察實(shí)驗(yàn)，準(zhǔn)確描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)誤差分析等。老師自我感覺(jué)分析得很全面，其實(shí)不少學(xué)生只是看熱鬧，卻悟不出本質(zhì)，更不會(huì)對(duì)誤差分析進(jìn)行反思。

前不久，我們通過(guò)“江蘇教學(xué)新時(shí)空”的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，目睹了江蘇省初中化學(xué)課堂教學(xué)比武的現(xiàn)場(chǎng)，領(lǐng)略了課堂教學(xué)設(shè)計(jì)的新視角，“專(zhuān)題實(shí)驗(yàn)的課題化”，如：測(cè)定空氣中氧氣含量。整個(gè)課堂師生互動(dòng)，生生互動(dòng)，在一次次的思維碰撞中，老師演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的自然交替，知識(shí)和能力的形成不言而喻。那一刻，我堅(jiān)定信念，亡羊補(bǔ)牢，設(shè)計(jì)方案補(bǔ)做學(xué)生實(shí)驗(yàn)。但是如果照搬課本實(shí)驗(yàn)，在橡皮塞上打孔插入燃燒匙必須保證不漏氣（經(jīng)常進(jìn)行蠟封處理）、使用紅磷的量大、時(shí)間長(zhǎng)、燃燒產(chǎn)生的白煙會(huì)污染空氣等缺點(diǎn)。如何既回避上述方案的不足，又能激發(fā)學(xué)生大膽地、積極地參與到實(shí)驗(yàn)中來(lái)，筆者根據(jù)注射器的特點(diǎn)，一方面明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，理解反?yīng)原理。另一方面設(shè)計(jì)了容器先密閉、白磷后燃燒的方式，增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)的探究性、趣味性、安全性，體現(xiàn)了綠色化、微型化的思想理念。

二、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)

重點(diǎn)：1.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置，按正確的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

2.初步認(rèn)識(shí)定量化學(xué)實(shí)驗(yàn)的研究方法。

難點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差分析。

三、實(shí)驗(yàn)用品

白磷、水（熱水和冷水）、50mL注射器（各小組自備）、2個(gè)250mL的燒杯、膠頭滴管、水槽、小金屬片、

實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。

四、教學(xué)過(guò)程

片段一：設(shè)置原理鋪墊——膠頭滴管吸水

［學(xué)生實(shí)驗(yàn)］用膠頭滴管吸液（分析原理，比較組內(nèi)吸液效果并討論交流）

［學(xué)生交流匯報(bào)］生1：擠壓膠帽，趕走膠帽中的空氣，內(nèi)部壓強(qiáng)減小，大氣壓把水壓入滴管中。

生2：擠出的空氣多，進(jìn)入的水也就多。生3：膠帽周?chē)荒苈?，否則無(wú)效。

［教師實(shí)驗(yàn)再啟發(fā)］一只空集氣瓶倒扣在盛有水的水槽中，將接有一根橡皮管的注射器伸入瓶中抽氣，觀察現(xiàn)象。

（學(xué)生會(huì)一目了然地看出液面上升，并且液面上升的體積等于抽取氣體的體積。）

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)，觀察、對(duì)比、總結(jié)，對(duì)本實(shí)驗(yàn)進(jìn)行有效遷移。

片段二：尋找原理——紅磷燃燒

［教師提問(wèn)］我們?nèi)绾伟岩欢靠諝饫锏难鯕廒s出來(lái)，水進(jìn)去呢？

生：小動(dòng)物在里面呼吸需要氧氣、蠟燭燃燒需要氧氣……

此時(shí)，借于學(xué)生的知識(shí)還不完善，雖然確定了大方向，即要找消耗氧氣的反應(yīng)，但不知它們的生成物是什么，狀態(tài)如何？為此提供了一些參考資料，如：蠟燭、紅磷、木炭的反應(yīng)文字表達(dá)式，注明反應(yīng)物和生成物的狀態(tài)。（學(xué)生思考、討論、交流匯報(bào)）

設(shè)計(jì)意圖：該環(huán)節(jié)是本課題的難點(diǎn)，如果直接告知，根本不符合學(xué)生的認(rèn)識(shí)規(guī)律，通過(guò)對(duì)不同原理的思考分析、討論對(duì)比，確立本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用紅磷燃燒的原理。

片段三：學(xué)生實(shí)驗(yàn)收集證據(jù)

［學(xué)生實(shí)驗(yàn)］在50mL注射器底部放一圓形金屬片，金屬片放一顆綠豆大的白磷，抽入40mL空氣，用橡皮塞堵住注射器管口，放入燒杯內(nèi)的熱水中，約30s后白磷燃燒，產(chǎn)生白煙，活塞迅速向外移至約50mL刻度處。白磷燃燒完畢，用手頂住注射器的出口，從熱水中取出注射器放入室溫下的冷水中，觀察現(xiàn)象。

［引導(dǎo)思考］（1）所用紅磷是多點(diǎn)好還是少點(diǎn)好？

（2）反應(yīng)結(jié)束后，什么時(shí)候讀取注射器上的數(shù)值？

設(shè)計(jì)意圖：借助注射器，操作簡(jiǎn)單，現(xiàn)象明顯，有毒物質(zhì)零排放，安全環(huán)保。設(shè)置小問(wèn)題，化解“實(shí)驗(yàn)過(guò)程中紅磷必須過(guò)量”這一難點(diǎn)。也保證在充分理解實(shí)驗(yàn)原理的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)有效性實(shí)驗(yàn)。

片段四：抓住時(shí)機(jī)拓展延伸

［問(wèn)題］（1）哪些原因會(huì)導(dǎo)致本實(shí)驗(yàn)的測(cè)定結(jié)果小于1/5？

（2）剩余4/5的氣體主要是什么？通過(guò)本實(shí)驗(yàn)可得出它具有哪些性質(zhì)？

設(shè)計(jì)意圖：對(duì)誤差問(wèn)題進(jìn)行分析是科學(xué)探究的重要環(huán)節(jié)。對(duì)比分析也是科學(xué)探究的重要方法。

五、教學(xué)反思

筆者認(rèn)為雖然初三面臨時(shí)間緊、任務(wù)重等諸多問(wèn)題，但“擠”點(diǎn)時(shí)間，盡可能地選擇實(shí)施一些必要的演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)還是相當(dāng)重要的。本節(jié)課從布置學(xué)生課后自備注射器那一刻開(kāi)始，學(xué)生對(duì)這種親自參與實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，把實(shí)驗(yàn)作為提出問(wèn)題、探索問(wèn)題、解決問(wèn)題的實(shí)踐活動(dòng)表現(xiàn)出強(qiáng)烈的探究欲，同時(shí)教師必須創(chuàng)設(shè)情境化繁為簡(jiǎn)，讓學(xué)生易于思考、樂(lè)于思考、引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)發(fā)現(xiàn)、積極探索、實(shí)踐體驗(yàn)、解決問(wèn)題，達(dá)到深層次理解科學(xué)探究的過(guò)程，促進(jìn)了學(xué)生知識(shí)的內(nèi)化與自主建構(gòu)，真正落實(shí)化學(xué)課程中的科學(xué)探究目標(biāo)。

1008-0546（2013）06-0093-01

G633.8

B

10.3969/j.issn.1008-0546.2013.06.042