氧气与二氧化碳的教学区别与联系

具体而言，通过对空气中氧气含量测定的学习，了解混合物与其组分间的关系，知道定量测量对化学学习 的重要性。通过对氧气性质用途的学习，体会化学视角是认识身边物质的一个重要的视角；化学是从物质的（组 成结构）、物理性质、化学性质、用途、制备等几个维度研究物质；化学研究物质时常常借助实验手段，要依据 实验目的设计实验方案；实验中可以使用对比等科学研究方法；实验现象的观察是有目的、有序的，实验现象 与实验结论之间要有明确的逻辑关系。通过氧气制备的学习，了解制备物质的思路框架，知道制备物质原料选 择和仪器设备选择的基本方法，训练由固体原料制备气体的实验操作技能，感受制备物质的神奇，获得成功体 验。
二氧化碳的学习中，学生有了更丰富的学习经验，有了认识物质的思路方法，也有一定的实验操作能力和 实验设计能力。因此二氧化碳的学习中，学生活动以实验探究活动为主，开放点从实验设计到仪器选择都可以 适当的放手给学生，必要时，教师可以通过班级讨论交流、提供学习素材或者其他示范方式给予学生学习支持。
另外，在学习素材选择上氧气和二氧化碳的教学也可以有所不同。氧气更强调认识物质思路方法的建立， 所以学习可以以系统认识氧气为线索，学习素材以性质实验为主。学生对二氧化碳的原有认识更丰富，二氧化 碳自身的社会应用价值也有更多方面的体现，所以学习时可以更多使用真实情境为学习素材，在对真实情境的 认识和真实问题解决的过程中学习二氧化碳。
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氧气和二氧化碳的教学的区别和联系
本模块的研讨问题是比较氧气和二氧化碳的教学。此处，从多个角度帮助大家进一步认识理解氧气教学和 二氧化碳教学，进而更全面深刻的认识初中阶段身边的化学物质的教学。
一、从课程标准看
课程标准中的规定是氧气和二氧化碳教学的根本基础，课程标准中对二者的规定如下： 对于两个物质的学习，课程标准都将其放在“身边的化学物质”主题中的“我们周围的空气”主题下。 课标规定“身边的化学物质”的总体学习目标是“引导学生观察和探究一些身边常见的物质，帮助学生了 解它们对人类生活的影响，体会科学进步对提高人类生活质量所做出的巨大贡献；增强学生对化学的好奇心和 探究欲望，使学生初步认识物质的用途与性质之间的关系，帮助学生从化学的角度认识和理解人与自然的关系， 初步形成科学的物质观和合理利用物质的意识”。 “身边的化学物质” 的基本学习方法是“注重从日常生活和生产中选取学生熟悉的素材，注重引导学生通 过观察和实验探究活动，认识物质及其变化”。 也就是说，氧气和二氧化碳的教学都需要以生产生活中的素材为重要学习载体，让学生体会物质丰富多彩 的变化，以及物质性质、变化与物质用途间的关系，体会化学对人类生产生活的贡献。 课标中有关氧气和二氧化碳的具体条款为：
与转化；从制备实验、性质实验的基本操作到实验方法的理解，再到尝试设计实验；从具体物质的学习到以元
素为核心的物质转化观的建立和发展，并应用元素观、转化观看待自然界中的有关现象。课标中对于氧气和二
氧化碳学习的基本方法定位为实验和科学探究。
二、从教学内容的学科地位作用看
氧气是学生熟悉的物质，化学性质活泼又相对单一，容易获得，用途又很广泛，在大多数初中化学教科书 中，氧气被安排为第一种系统研究其性质的物质。因此，氧气的学习对后续元素化合物的学习起到示范引领的 作用，通过氧气的学习，要帮助学生建立研究身边化学物质的研究框架和研究方法。
及仪器装置和实验操作； 案；
转化；
了解自然界中的碳循环 设计实验方案时能够运用对比 能够主动关注二氧化碳排
的方法和控制变量的方法
放等环境问题，从化学视
角分析解决社会问题，理
解处理好生产发展与保护
环境相互关系的重要意义
燃烧、灭火、氧化、缓慢 调节和控制反应物、反应条件可 合理利用化学品和控制化
氧化
以控制化学变化
初步认识定量实验的功能和特 的性质、数量决定了混合
点
物的性质和用途
氧气性质、用途的具体知 实验探究氧气性质的方法； 从化学视角关注身边的物
识；
实验过程中观察、描述等实验能 质、关注身边物质的变化
从具体知识中概括出来 力和对比等实验方法的培养； 与人类社会发展的关系
的对氧气性质的总体认 通过空气中氧气含量测定实验， 初步具有从元素守恒的视
学变化的意识和初步能力
物质检验的基本思路；
二氧化碳溶于水后生成 对物质的检验可以通过将其转
酸，具有酸性；
化为可产生特殊现象的物质实
碳酸盐的检验利用二氧 现
元素观、物质变化观的进 一步发展与应用
化碳的性质
五、从教学策略看
很多教师都提出，氧气教学和二氧化碳教学在教学策略选取上应该有很大不同，氧气的教学更多以教师引导、 学生模仿为主；二氧化碳教学则要给学生更多的开放空间。这样的说法是有道理的。氧气学习时学生化学学习 的知识经验很少，所以学习过程一定是教师主导的，推动着学生前行，但是在这个过程中，学生不仅仅是被动 接受，也要给学生设计开放的学习活动。比如，教师演示氧气的性质实验时，引导学生讨论观察到什么，应该 重点观察什么，实验目的和实验设计、实验观察间的关系，实验结论和实验现象间的关系等。在氧气的学习中， 学习活动的开放点多放在思维活动上，以学生讨论、回答问题为主，学生的实验活动则以模仿为主。
学生的学习基础可以从学生已有学习基础和可能的学习障碍点两个方面进行分析，对这两个方面的分析又 可以从以下三个角度进行：学生的知识基础、能力基础以及学生对化学的学习兴趣、对物质的研究兴趣基础等。
学生对氧气和二氧化碳学习基础的具体分析如下（学生不同、使用教材版本不同、教学进度程序不同，学 情会有较大差异，本处只是简单示范）：
验操作，还不能从实验现象中概括出实验结论，因此氧气性质的教学要注意学生实验能力的培养，其中又以实 验观察能力、实验现象描述能力为主。
实验室制备氧气，是学生第一次系统进行气体制备实验，其实验技能还处在初级的阶段，对如何分析和处 理实际实验中遇到的问题仍感到束手无策。因此，氧气的实验室制法的教学，在帮助学生顺利获得氧气的同时， 要注意制备物质的思路的总结和落实。
（一）氧气学习的学情分析 1.已有基础分析 学生对氧气毫不陌生。他们在小学的科学课程中和各种课外科技活动、科普材料中对氧气有了大量了解， 比如说知道氧气是供给呼吸的，知道燃烧时要有氧气，食物腐烂可能与氧气有关等等。但是学生对氧气的认识 往往只停留在知道一些信息，从来没有真正的操作过氧气，更没有系统的从组成、制备、性质、用途这样全面 的研究过，因此氧气的学习对学生是用新的角度认识熟悉的物质，使学生第一次亲自动手研究物质、获得物质， 对学生是很有吸引力的。 2.学习障碍点分析 氧气性质的学习中有较多的实验，学生还不能自主确定实验观察的目标和顺序、不能熟练、有序地完成实
四、从教学目标看
通过上述分析，我们对氧气和二氧化碳的教学进行三维目标分析，可以得到如下结果：
目标维度
知识与技能
过程与方法
情感态度与价值观
教学内容
认识空气 氧气 二氧化碳 其他相关内容
氧气和二氧化碳是空气 检验混合物中组分存在的方法 我们生活中使用的物质大
的重要组成部分
测成分
• 初步学习氧气和二氧化碳的实验室 • 小组协作设计并完成实验：人呼出的
制取方法。
气体与空气中二氧化碳相对含量的差
• 了解自然界中的氧循环和碳循环。 异。
在课程标准修订稿中规定的学生实验活动也包括：氧气的实验室制取与性质实验、二氧化碳的实验室制取
与性质实验。
可见，课程标准中对氧气和二氧化碳的教学要求是比较高的。从具体的性质知识，到与其他物质间的反应
由于各版本教材对二氧化碳安排的位置不同，在初学二氧化碳时，学生可能还缺少足够的化学反应知识， 因此初学二氧化碳更强调二氧化碳物质自身的性质、转化、用途，而不是酸性氧化物的性质。从二氧化碳对于 生产生活的社会价值来看，二氧化碳对于动植物的生存、生长具有重要意义，二氧化碳也是温室效应、碳排放 等环境问题中的焦点物质。另外，作为含有碳元素的物质，二氧化碳又是自然界中碳循环的重要结点，因此合 理使用二氧化碳，有效控制二氧化碳的生成和转化，是化学科学界重要的研究课题，也是学生们应该有意识的 主动关注的问题。
二氧化碳是酸性氧化物的代表物，与氧气相比化学性质更为复杂，可以与水反应生成碳酸，可以与氢氧化 钠、氢氧化钙发生反应，二氧化碳的学习丰富了学生了解的物质类别和物质间的反应关系。酸和碱是初中阶段
要求的基于物质类别认识的物质，因此，在义务教育化学课程后期，学生对二氧化碳性质的认识不会局限在二 氧化碳与氢氧化钠或氢氧化钙的一两个反应中，可能发展到二氧化碳能与碱这一类物质发生反应，不过不要求 判断反应产物。
识；
初步体会测定气体含量可以通 角看待自然界中物质变化
氧气的制法；
过测量等体积液体的体积来实 的意识
氧气实验室制法中的仪 现的转换思想
器装置和实验操作
了解自然界中的氧循环
二氧化碳性质、用途的具 实验探究二氧化碳性质的方法； 从元素守恒的角度理解自
体知识；
检验二氧化碳的方法；
然界中的碳循环，理解含
二氧化碳的实验室制法 根据探究问题初步设计实验方 碳物质在自然界中的相互
可见，氧气和二氧化碳在学科中都有重要的地位作用，但其价值体现又不相同，所以在教学素材选取和教 学活动设计上也会有所不同。
三、从学生学习基础看
课程标准是教学的依据，学生情况则是教学的基础。把握学情是进行教学活动的重要前提。在教师们发的 帖子中，几乎每一位教师都注意到了学生学习氧气和二氧化碳时学习基础的差异是非常大的，因此在进行两种 物质的教学时，大家会选择不同的教学思路和过程。
（二）二氧化碳学习的学情分析 1.已有基础分析 学生对二氧化碳是十分熟悉的，碳酸饮料中有二氧化碳、二氧化碳可以灭火、二氧化碳可以使澄清石灰水 变浑、二氧化碳参与光合作用、人呼出的气体中含有高浓度二氧化碳、二氧化碳过度排放对环境的影响等。但 是学生对自己已有的这些知识掌握的并不深入确切，比如如何证明碳酸饮料中确实有二氧化碳，碳酸饮料中有 多少二氧化碳，二氧化碳使澄清石灰水便混得过程中发生了什么，二氧化碳为什么可以灭火……由于学生对二 氧化碳的熟悉，以及基于这种熟悉可以自然而然产生问题，所以二氧化碳的教学可以考虑开放一些，以激发和 满足学生的好奇心为主线索，进行问题解决是的探究教学，最后再通过对问题解决结果的梳理形成对二氧化碳 从物理性质到化学性质的全面认识。同时，由于在前面内容的学习中学生已有了较为丰富的实验探究经验，在 二氧化碳的教学中可以进一步增加学生实验操作的数量，并尝试留给学生一定的实验设计空间。 2.学习障碍点分析 由于学生对二氧化碳十分熟悉，所以对于二氧化碳性质的具体内容学生较容易理解，不构成学习障碍。对 学生而言，这部分学习较为困难的是如何从实验现象获得结论，如，为什么向烧杯中倾倒二氧化碳，烧杯中的 蜡烛灭了，就说明二氧化碳不支持燃烧且密度比空气大？基于实验现象做出严谨逻辑的推理，从而形成实验结 论，而不是想当然的给出结论，是这部分学习对学生的挑战。 同时，在二氧化碳性质的学习中，对学生探究能力的要求也提高了，对“二氧化碳溶于水有没有发生化学 变化”的探究需要学生理解探究活动方案与探究问题及预期假设间的关系，并能依据实验结果形成探究活动结 论。如果在这部分教学以及制备二氧化碳的教学中能引导学生根据探究问题自主进行实验方案的设计会更好。
（一）我们周围的空气
标准
活动与探究建议
• 说出空气的主要成分，认识空气对人 • 实验探究空气中氧气的体积分数。
类生活的重要作用。
• 实验：氧气和二氧化碳的制取和性
• 能结合实例说明氧气、二氧化碳的主 质。
要性质，知道氧气能跟许多物质发生氧 • 辩论：空气中的二氧化碳会越来越多
化反应。
吗？氧气会耗尽吗？