PBL课程系列丨“空气中氧气含量的测定”,进入不可思议的化学世界

2018-06-26

你以为化学课只有枯燥的公式?或者无聊地背着“钾钙钠镁铝”?其实并不。当铝遇到了溴,电闪雷鸣即刻来;当二乙基锌遇上空气自燃,瞬间出现一条大火龙;当葡萄糖酸钙遇上火,可以召唤“神兽”,燃烧的锂宛如一株珊瑚,神奇的化学世界便在我们面前徐徐展开。

 

今天,在康邦的PBL课堂上,我们一起来研究氧气的前世今生。


发布任务——测定空气中的氧气含量

 

在我们的世界中,有一种物质,无色无味,看不见也摸不着,但我们每一个人都无法离开它,它就是空气。二百年前,法国化学家拉瓦锡通过实验,证实了物质能在空气中燃烧是因为空气中有氧气,得出空气由氧气和氮气组成的理论。那么,问题来了,氧气在空气中占了多少的体积呢?

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“空气中的氧气含量测定”是康邦PBL系列课程中的一员。该项课程以项目式的学习方式,通过小组合作完成实验,改变以往只满足于让学生“了解”实验过程、相信“实验”原理的省时省力的教学方式,通过创设情境,使学生以研究者身份从实验中不断发现问题、分析问题、解决问题。在课堂中,学生们会产生一些不成熟、不完善甚至不科学的猜想和推理,在学生不断质疑和探究的过程中,培养学生对于化学的兴趣。

动手做实验,每一个孩子都是化学家

 

敲黑板,首先当然是要准备好实验需要的设备啦:1个集气瓶,1个橡皮塞,2个导气管,1个燃烧匙,1个氧气传感器,1个温度传感器,另外还需要DisLab 数字化学软件等等。

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接下来,小小“化学家”们开始动手操作啦!首先,连接装置,将传感器与一体机进行连接,并打开软件。其次,检查装置的气密性。

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接下来,在燃烧匙内装入足量的红磷。需要注意的是,红磷需要稍稍过量,才能充分反应掉集气瓶中的氧气。

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第四步就是红磷燃烧,采集数据。先夹紧止水夹,打开软件通过传感器采集数据。再点燃红磷,迅速伸入集气瓶。这里有个小插曲,有一组的孩子在实验过程中打乱了顺序,先将燃烧的红磷放到集气瓶中,之后才打开软件采集数据,结果导致实验数据缺失。 

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接下来就是最后一个环节,数据分析,得出结论。

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在分析数据的过程中,我们会发现该装置中氧气的含量随着反应的进行而下降,对应的氧气的含量数据显示从20.80%降至3.31%,这个现象也体现了该反应并没有完全消耗氧气;温度随着反应的进行先上升后下降,说明反应放热,所以要冷却至室温才能打开止水夹。图中的3条曲线图也反应了该小组的一些待改进之处,你发现了吗?

 

   有别于传统的教学方式,“空气中氧气含量的测定”课程是康邦教育技术研究院着力打造的PBL系列课程之一,本次课程以实验的方式,引领学生从化学学科的视角研究最寻常的物质,通过合作学习激发学生们学习化学的兴趣,锻炼学生的批判性思维、问题解决能力、创造力、动手实践能力、团队合作能力。

 

   今后,我们还将会持续更新好玩又有趣的PBL课程,敬请关注哦~