学生答“空气就是氧气”,因为从来没有人要他量过。这堂用一枝蜡烛和 200 毫升空气,把 21% 这个数字变成他亲眼见到的水位。
本堂目标 学生能够:① 讲出空气大约由 78% 氮、21% 氧、1% 其他气体组成,并指出燃烧只用掉其中的氧;② 解释钟罩内水位上升约五分之一(200 毫升空气烧完升约 42 毫升),并讲出剩下 158 毫升大部分是氮、不能助燃;③ 讲出生锈要同时有氧和水,并用四支试管的对比讲出哪一支会生锈、为什么另外三支不会。
01 先备知识(开课前 3 分钟快检)
以下任何一项未过关,本堂就会卡住,先补该项:
| 技能 |
快检题 |
过关标准 |
| 空气占空间 |
把空杯倒转压入水中,水为什么入不到杯内? |
杯内有空气占住位置 |
| 读量筒刻度 |
量筒装到 200 毫升,倒出 40 毫升,剩几多? |
160 毫升 |
| 公平测试 |
两块铁片,一块有水一块没有,其余条件要怎样? |
其余条件要相同 |
02 课堂流程(45 分钟)
| 时间 |
环节 |
导师做什么 |
学生做什么 |
| 0–5 分 |
错题诊断 |
问“空气是什么”,把答案全部写在黑板上不判断对错 |
讲出自己想法并听别人答案 |
| 5–12 分 |
倒杯实验 |
把玻璃杯倒转压入水盆,问水为何入不到 |
观察并讲出“杯内有空气” |
| 12–22 分 |
三幕讲解 |
照脚本讲成分、燃烧耗氧、生锈两条件,每幕停一次要复述 |
复述“燃烧用完氧,水位升五分之一” |
| 22–32 分 |
题型示范 |
示范成分、钟罩水位、生锈条件、防锈四类各一题 |
照做一次并讲出每一步理由 |
| 32–40 分 |
独立练习 |
发四题,只提示“先问有没有氧、有没有水” |
独立完成并写出理由 |
| 40–45 分 |
离场检查 |
收回三题即场对答案,记录错在成分还是条件 |
讲出错在哪一步 |
03 讲解脚本(照着说就可以)
第一幕:空气不是空的:78 比 21 比 1
先做倒杯实验:杯倒转压入水中,水入不到——因为杯内有空气占位。
然后写三个数字:氮 78%、氧 21%、其他 1%,加起来刚好 100%。
氧虽然排第二,但它是燃烧和呼吸要用的那一种;氮占最多,却不会助燃。
要学生答一次:“空气中最多的是氮,燃烧要用的是氧。”
空气中最多是氮,燃烧用的是氧。
第二幕:燃烧只用掉氧:200 毫升升 42 毫升
把一枝短蜡烛固定在盆底,加水到烛身一半,点着,再用 200 毫升的钟罩(或大玻璃杯)罩住。
蜡烛烧一阵就熄,因为罩内的氧用完了。水被吸上去,升大约 42 毫升,即约五分之一。
算给学生看:200 乘 0.21 得 42;剩下的 158 毫升大部分是氮,氮不助燃,所以火不能继续烧。
要他讲一次:“烧完之后水位升五分之一,因为氧只占五分之一。”
氧只占五分一,所以水位只升五分一。
第三幕:生锈要氧加水:四支试管七天
四支试管各放一枝铁钉:① 只放干燥剂(有氧无水);② 加水但不加盖(有氧有水);③ 煮沸过的水加油封住水面(有水无氧);④ 盐水(有氧有水,盐加速)。
放七天,每天看一次。
结果只有 ② 和 ④ 生锈,④ 最快。
结论写在黑板:“生锈要氧同水,两个缺一都不行。”防锈就是拿走其中一个:油漆、涂油、镀锌、不锈钢。
生锈要同时有氧和水,缺一个都不生锈。
04 必教题型与步骤
| 题型 |
例子 |
步骤 |
答案 |
| 空气成分 |
空气中占最多的是哪一种气体 |
按比例排:78 比 21 比 1,最大的是氮 |
氮,约 78% |
| 燃烧耗氧 |
200 毫升空气中的蜡烛烧完,水位升几多 |
氧占 21%,200 乘 0.21 得 42 |
约 42 毫升 |
| 生锈条件 |
四支试管中哪一支会生锈 |
要有氧又有水;干燥缺水、油封缺氧 |
加水不加盖那支,盐水更快 |
| 防锈方法 |
铁闸为什么要油漆 |
油漆把铁和氧、水隔开 |
阻断两个条件其中之一 |
合理性检查(一定要教):合理性检查:氧只占约五分之一,所以水位上升一定远少于一半;若学生答“升满整个钟罩”,表示他把燃烧当成用掉全部空气。200 毫升中氧 42 毫升、剩 158 毫升,两个数加起来一定要等于 200。生锈要几天才见效,答“一分钟就生锈”一定要纠正;盐水加快仍然要几个钟。
05 独立练习三题
| 题目 |
答案 |
想观察什么 |
| 成分 |
空气中氮和氧合共占几多百分比 |
78 加 21 得 99,其余 1% 是其他气体 |
99% |
| 燃烧 |
500 毫升空气中的氧约几多毫升 |
500 乘 0.21 得 105 |
约 105 毫升 |
| 生锈 |
放干燥剂那支试管为何不生锈 |
有空气但没有水,缺一个条件 |
缺了水就不生锈 |
| 防锈 |
单车链用哪一种防锈方法 |
涂油,把油铺在表面隔开水和氧 |
涂油 |
06 学生常见错误与纠正句
| 错误 |
学生通常这样写 |
导师这样说 |
| 把空气当成氧气 |
“空气就是氧,燃烧用空气” |
“空气里面只有大约五分一是氧,其余大部分系氮,氮不会助燃。” |
| 钟罩水位说成升一半 |
答“水会升到钟罩一半” |
“氧只占五分一,所以水位只升到五分一左右;200 毫升就系升大约 42 毫升。” |
| 以为生锈只要有水 |
答“湿水就会生锈” |
“油封𠮶支都有水,但他没有氧,所以七日都不生锈。两个条件要同时有。” |
| 防锈讲成杀菌 |
答“油漆可以杀死铁里面的细菌” |
“铁生锈不系细菌,系铁同氧、水反应。油漆系把铁同空气、水隔开。” |
07 家课建议(直接指到练习卷题号)
08 离场检查(最后 5 分钟)
| 题目 |
答案 |
判定 |
| 空气中占最多的气体是什么 |
氮,约 78% |
答氧表示记错比例,重讲第一幕 |
| 200 毫升空气烧完蜡烛,水位升几多 |
约 42 毫升,即约五分之一 |
答 200 毫升表示未理解氧只占五分一,重做钟罩示范 |
| 铁钉生锈需要哪两个条件 |
氧和水 |
只答水,重做四支试管对比实验 |
09 导师常问
小四要背 78、21、1 三个数字吗?
要记到“氮最多、氧约五分一”这个程度,学校最常问哪种气体最多、哪种助燃。写得出 78% 和 21% 就够,不必记小数位。
没有钟罩可以怎样做?
用大玻璃杯加短蜡烛放在水盆里,效果一样,杯内水位会升约五分一。重点是让学生看到上升的幅度,不是器材。
生锈和燃烧有关系吗?
两者都是与氧反应,分别在燃烧快、生锈慢。这堂只要学生讲出“两者都要氧”,不要教化学方程式。
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