氧化碳的含量與空氣中的二氧化碳含量的比較

案例07.4.29探究：人體呼出的氣體中二氧化碳的含量與空氣中的二氧化碳含量的比較白沙中學(xué)初三化學(xué)教研組［教學(xué)目標(biāo)］1、 能根據(jù)已有的知識或經(jīng)驗(yàn)對提出的問題進(jìn)行猜想，并能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)加以探究。2、 能積極參與小組實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，并對實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)提出合理的建議。3、 能參與實(shí)驗(yàn)過程中的討論、現(xiàn)象描述及記錄，能通過實(shí)驗(yàn)獲得正確的結(jié)論。［提出問題］人體呼出的氣體中二氧化碳的含量是否比吸入的氣體（空氣）中二氧化碳的含量多？［提出假設(shè)］人體呼氣中的二氧化碳含量比空氣中的二氧化碳含量。［設(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn)］小組實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)：（利用晚修時間進(jìn)行，結(jié)合用文字和圖示進(jìn)行說明）［學(xué)生方案設(shè)計(jì)］學(xué)生原型設(shè)計(jì)方案選取1、 成員：詹夢佳、俞曉蘭、葉曉璐、陳潔麗探究：空氣中CO2的含量與人體呼出的氣體中CO2的比較器材：兩個等大的試管，2條導(dǎo)管，10ml的石灰水，秒表步驟：①分別向試管甲、乙中倒入5ml的石灰水②同一時間向甲試管通入人體呼出的CO2，向乙試管中通入空氣中的CO2,15秒后觀察石灰水的變化情況。2、 成員：廖麗玲、姚麗媛、范進(jìn)斌、鐘偉明步驟：①取兩杯等體積、等溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的石灰水取一塑料袋，在沒有空氣的情況下將呼出的氣體吹進(jìn)塑料袋中取兩根等容積的針筒，先將針筒內(nèi)氣體排出，再分別吸入同等體積的空氣和呼出的氣體（從塑料袋吸入）。分別將針筒內(nèi)的氣體通入各自的燒杯中（要現(xiàn)象明顯，可重復(fù)多次），觀察現(xiàn)象得出結(jié)論3、 成員：羅夢婷、尹含笑、麻麗容、尹秋梅實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如右圖：（學(xué)生所畫的圖無法復(fù)制，請見諒）步驟：①在導(dǎo)管A處夾上止水夾，在C處通入空氣，發(fā)現(xiàn)（I）處的澄清石灰水沒有明顯變化②在導(dǎo)管B處，通入人體呼出的氣體，發(fā)現(xiàn)（II）處的澄清石灰水變白色渾濁。結(jié)論：人體呼出的氣體中CO2的含量比空氣中的CO2含量多

［篩選實(shí)驗(yàn)］通過教研組討論，從學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中選出有代表性的實(shí)驗(yàn)來探究。［教師實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備］實(shí)驗(yàn)一：兩個塑料袋（袋口置一長玻璃管，用透明膠封?。粋€較大塑料袋（用于給其中一個塑料袋充空氣），小燒杯兩個，石灰水一瓶實(shí)驗(yàn)二：注射器（2個，60ml），小燒杯兩個，石灰水一瓶實(shí)驗(yàn)三：錐開瓶，帶導(dǎo)管的雙孔橡皮塞（導(dǎo)管一長、一短，玻璃導(dǎo)管前用膠管連接，便于吹氣或呼氣，也防止操作過程中玻璃割到嘴），小燒杯兩個，石灰水一瓶。［教學(xué)過程］今天這節(jié)課在同學(xué)們實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，老師選出有代表性的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)讓同學(xué)們探究“人體呼出的氣體中二氧化碳的含量與空氣中的二氧化碳含量的比較”。［展示學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)］實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)一：用兩個塑料袋（袋口置一長玻璃管，用透明膠封住），一個裝空氣，一個裝人體呼出的氣體。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)二：兩個注射器，一個抽空氣，一個抽人體呼出的氣體。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)二：兩個注射器，一個抽空氣，一個抽人體呼出的氣體。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)三：兩個錐形瓶（如下圖，一個吹入人呼出的氣體，一個吸入空氣），一個量筒（50ml）［任務(wù)分配］第1至第4小組通過實(shí)驗(yàn)一來探究，第5至第8小組通過實(shí)驗(yàn)二來探究，第9、10小組通過實(shí)驗(yàn)三來探究。［問題小思考］如何檢驗(yàn)氣體中含有二氧化碳？你能否寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。

［實(shí)驗(yàn)討論］根據(jù)桌面上的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備，小組內(nèi)討論如何來進(jìn)行探究。［實(shí)驗(yàn)過程及現(xiàn)象描述］［提供資料］（當(dāng)學(xué)生活動結(jié)束后以小黑板形式掛出）科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)測定:人的吸入氣和呼出氣中成分的比較：成分吸入氣（％）呼出氣（％）0 2 20.116.2C0 2 0.034N □ 7879.5數(shù)值說明：吸入空氣中的02濃度大于呼出的氣體中的02濃度，呼出的氣體中的C02濃度大于吸入的空氣中的C02濃度。［思維訓(xùn)練］人通過肺與外界進(jìn)行氣體交換，消耗空氣中的部分氧氣，排出二氧化碳、水蒸氣等氣體。但人體排出的二氧化碳究竟是吸入空氣中原有的，還是人體代謝的最終產(chǎn)物？為了證實(shí)這個問題，有人采用以下裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（如下圖）（1）人吸氣時，將活塞A（“打開”或“關(guān)閉”，下同），活塞B，此時可觀察到的現(xiàn)象是 （2）人呼氣時，將活塞A（“打開”或“關(guān)閉”，下同），活塞B，此時可觀察到的現(xiàn)象是（3）將上述操作反復(fù)進(jìn)行，能證明人呼出的氣體中含有的二氧化碳不是來自空氣，而是人體代謝產(chǎn)物的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是。有關(guān)的化學(xué)方程式是：。［教學(xué)反思］1、本節(jié)課的教學(xué)流程:提出問題—?小組實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方教師篩選并改造方案—?根據(jù)方案準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)學(xué)生探究教師引導(dǎo)—?學(xué)生匯報(bào)—?獲得結(jié)論比較方案知識應(yīng)用從整個過程來看，教學(xué)實(shí)施基本到位，達(dá)到預(yù)期的效果。2、本節(jié)探究活動課是探究性目錄中開發(fā)的探究性實(shí)驗(yàn)，在結(jié)合學(xué)生已有的知識和經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，教師放開來學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方法很多，有些是可行的，有些是不可行。多數(shù)小組的設(shè)計(jì)有一定的缺點(diǎn)，教師在學(xué)生原型設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上稍作改進(jìn)，使之更加科學(xué)，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。通過本次實(shí)驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生是富有創(chuàng)造力，不是教師想象中的“無為”，只是他們現(xiàn)在的思維不夠嚴(yán)密，對細(xì)節(jié)的把握不好。3、探究學(xué)習(xí)活動，學(xué)生的探究水平可以有不同層次。從問題與假設(shè)、探究程序和探究結(jié)論的開放性看，可以有5級水平。水平等級問題與假設(shè)探究程序探究結(jié)論水平0現(xiàn)成現(xiàn)成現(xiàn)成現(xiàn)成水平1現(xiàn)成現(xiàn)成開放水平2開放現(xiàn)成開放水平3現(xiàn)成開放開放水平4開放開放開放本節(jié)課從水平等到級看，基本能達(dá)到水平3的等級。本節(jié)課探究水平不算高，但從學(xué)生總體反映（實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)討論、獲得結(jié)論）來看，畢竟有了一個良好的開端。4、 教師在活動組織過程中，要把三個實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評價(jià)。如：實(shí)驗(yàn)一經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，材料易得，但準(zhǔn)確度不夠（塑料袋內(nèi)的氣體的量可能不一樣）。實(shí)驗(yàn)二能定量地對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較得出結(jié)論，實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性較好。實(shí)驗(yàn)三操作易行，但對過程要能理解，吹入人呼出的氣體和進(jìn)入的空氣量如何把握有一定的誤差。教師對不同組的實(shí)驗(yàn)過