3.4《空气的成分》教学设计

中小学教育资源及组卷应用平台 第4课《空气的成分》教案 一、教学核心素养目标 1.科学观念目标：知道空气是由氮气、氧气、二氧化碳等多种气体组成的混合物，了解各主要成分的体积分数，明确氧气支持燃烧、供给呼吸、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊的性质，了解碳中和的基本含义。 2.科学思维目标：能基于实验现象推理空气的成分，结合史料和实验证据分析氧气、氮气的性质差异，运用对比、归纳的方法总结实验结论，培养逻辑推理和科学分析的思维能力。 3.探究实践目标：能规范观察蜡烛燃烧、红磷燃烧测定氧气含量的实验现象，理解实验原理，学会分析实验现象与空气成分的关系，能简单撰写实验分析报告，提升实验探究和分析能力。 4.态度责任目标：了解科学家探究空气成分的历程，感受科学探究的严谨性，遵守实验安全规范，认识空气的重要性和保护空气的意义，树立碳中和意识和环保责任感，乐于参与小组合作探究。 二、教学重难点 1.教学重点：探究空气的主要成分（氮气、氧气），掌握氧气、二氧化碳的基本性质，了解空气中各主要成分的体积分数。 2.教学难点：理解红磷燃烧测定空气中氧气含量的实验原理，能结合实验现象推理空气成分，区分缓慢氧化（铁生锈）和剧烈氧化（燃烧），理解碳中和的意义。 三、教学准备 1.教师准备：课件（包含生活中与空气相关的场景、实验步骤、实验装置图、科学家探究史料、碳中和相关资料）、蜡烛、广口瓶2个、澄清石灰水、红磷、集气瓶、橡胶塞、酒精灯、燃烧匙、塑料导管、止水夹、水、烧杯、实验记录表模板、板书贴纸、空气成分样品（模拟）。 2.学生准备：每组1套简易实验材料（蜡烛、广口瓶、澄清石灰水、滴管）、实验记录单、笔记本、铅笔；提前预习教材中实验步骤和科学家探究空气成分的内容，观察生活中与氧气、二氧化碳相关的现象（如燃烧、呼吸）。 四、教学过程（40分钟） （一）问题与猜想（5分钟） 1.情境导入：回顾上节课内容，提问：“上节课我们知道铁生锈是铁和空气中的氧气、水共同作用的缓慢氧化现象，那关于空气中的氧气，大家还知道些什么？” 2.引发思考：引导学生结合生活经验发言，如“我们呼吸需要氧气，呼出二氧化碳”“蜡烛燃烧需要氧气，没有氧气就会熄灭”，教师进一步追问：“物体燃烧会放出二氧化碳吗？空气中除了氧气，还有其他气体吗？” 3.提出猜想：结合学生发言，引导学生提出合理猜想，教师板书核心猜想：①空气中除了氧气，还有其他气体；②蜡烛燃烧会产生二氧化碳；③空气中的气体有不同的性质（有的支持燃烧，有的不支持）。 4.过渡：“这些猜想是否正确？今天我们就通过实验探究、查阅史料，一起揭开空气成分的神秘面纱。” （二）探究与结论（20分钟） 本环节围绕“探究空气成分”展开，通过两个核心实验、结合科学家史料，引导学生观察现象、分析结论，落实教学重点，突破教学难点。 1.实验一：蜡烛燃烧与二氧化碳检验（7分钟） （1）实验引导：“我们先通过实验验证‘蜡烛燃烧是否会产生二氧化碳’，结合教材实验步骤，大家分组完成实验。” （2）安全提示：强调注入澄清石灰水时动作缓慢，避免溅出；蜡烛燃烧时远离易燃物品，实验后及时熄灭蜡烛。 （3）分组实验：学生按照步骤操作：①将燃烧的蜡烛放入①号广口瓶；②蜡烛熄灭后，注入澄清石灰水并摇晃；③向②号空广口瓶注入澄清石灰水并摇晃，观察并记录实验现象。 （4）现象与分析：引导学生分享实验现象（①号瓶蜡烛熄灭，石灰水变浑浊；②号瓶石灰水澄清），提问：“蜡烛熄灭说明什么？①号瓶石灰水变浑浊，证明了什么？②号瓶的作用是什么？” （5）小结：蜡烛燃烧消耗了空气中的氧气，产生了二氧化碳；二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊；②号瓶作为对照，排除空气本身使石灰水变浑浊的可能。 2 ... ...