資源簡介

空氣的成分
【教學目標】
⑴知識與技能
①通過測定空氣中氧氣的含量認識空氣的組成，學習從混合氣體中除去某種氣體進而測定其含量的方法。
②在分析空氣組成基礎上，初步認識混合物、純凈物的概念。
⑵過程與方法
在學生動手實驗測定空氣中氧氣體積分數的實驗過程中培養學生探究問題和漁人合作的能力。
⑶情感、態度與價值觀
①通過社會調查及生活常識了解空氣是一種重要的資源。
②通過驗證通風不暢環境中空氣與新鮮空氣的區別和認識空氣質量日報，增強關愛自然的意識和責任。
【教學重點】
讓學生認識空氣對人類和自然界的動植物的重要意義。知道空氣是自然資源。
【教學難點】
設計實驗方案，測定不同環境中空氣的成分。
【教學課時】
2課時
【教學方法】
講解法 實驗探究法 調查法
【教學過程】
第一課時：空氣的組成及空氣中氧氣體積分數的測定
教學活動 備 注
【課題引入】 空氣是我們非常熟悉的物質，我們每時每刻都生活在空氣的“海洋”里，離開了空氣，一切生命就無法生存。那么你認識空氣嗎？你覺得空氣是單一成分的物質還是多一成分的物質呢？你知道空氣中含有那些物質？請你結合生活經驗用事實進行說明或者設計實驗進行證明。（所需的實驗儀器、藥品可自己搜集或從實驗室借取） 【學生活動】結合自己已有認識和經驗思考并列舉一些自己的看法和意見。 【板書】一、認識空氣的組成 【教師活動】1、教師組織學生展示研究成果，傾聽學生們的爭論和發言，隨學生們的表述板書出空氣中含有的物質，并時時點頭或用貼切的話語對學生們的表現表示贊許。 【學生活動】學生積極、熱切地通過多種形式來表述自己對空氣的認識。 【教師活動】2、教師總結學生們的表述并提出新問題：今天我們的認識需要再深入一步，研究空氣中氧氣的含量。怎樣來測定空氣中氧氣的含量呢？ 【活動天地】 教師引導學生思考測定空氣中氧氣含量的實驗思路： 如何將密閉容器中的氧氣消耗掉而有不產生新的氣體？如何測得消耗掉氧氣的體積？ 然后再給學生講清該實驗的反應原理、實驗裝置、操作要領，最后再把學生的思維擴出去：你還能設計那些實驗？（這個問題可留做課外作業，學生們進行研究性學習） 【活動天地】學生討論并表述觀點，在明確實驗思路及原理后，學生們以小組為單位進行實驗，注意操作要領，觀察實驗現象，記錄實驗數據，分析數據，得出結論——氧氣大約占空氣體積的1/5。 【教師活動】3、教師引導學生以具體的物質如氧氣、空氣為例，水到渠成地引出混合物、純凈物的概念。 【學生活動】 學生在感受空氣成分的基礎上認識到空氣是一種混合物，而氧氣、氮氣、二氧化碳等物質為純凈物。 【課堂小結】本節課的重難點 【課堂練習】略 【布置作業】P80的挑戰自我1、2題
【板書設計】
空氣的成分
一、空氣的組成：
1.感受空氣的存在：(簡介證明空氣是一種客觀存在的物質的方法)
2.捕捉空氣的方法：
（1）用塑料袋在空氣中晃動幾下后扎緊口袋 ；
（2）將注射器活塞推至底部再拉動活塞 ；
（3） 將裝滿水的集氣瓶蓋上玻璃片，到達目的地后，倒掉集氣瓶內的水，再蓋上玻璃片。
3.探究空氣中氧氣的體積分數------ 紅磷 燃燒實驗
（1）實驗裝置：
圖I 圖II 圖III 圖IV 圖V
（2）實驗步驟：（按圖I）① 用 止水夾 夾緊乳膠管，并在燃燒匙中加入過量的紅磷 ；
② 引燃紅磷后迅速將燃燒匙伸入集氣瓶，塞緊瓶塞；并將導管一端伸入到裝有水的燒杯中。
③ 待集氣瓶冷卻到室溫后，打開止水夾。觀察現象。
（3）實驗現象：
① 紅磷 燃燒 ，產生 黃色火焰 ，生成 大量白煙 ；
② 集氣瓶外壁 發熱 （說明反應 反應放熱 ）；
③ 打開止水夾后，燒杯中的水 被倒吸入集氣瓶內 ，進入的水的體積約占 1/5 。
（4）反應表達式： 文字表達式： 磷+氧氣五氧化二磷
化學方程式：P +O2 P2O5
（5）實驗分析： ① 進入集氣瓶的水的體積小于1/5V集氣瓶可能的原因：
A． 紅磷不足 ； B. 裝置漏氣；
C． 未等集氣瓶冷卻到室溫就打開了止水夾 ；
D. 導氣管內未事先注滿水 。
② 進入集氣瓶的水的體積大于1/5V集氣瓶可能的原因：
A.沒有夾緊止水夾，紅磷燃燒時部分空氣受熱從導管逸出。
B.點燃紅磷后，燃燒匙伸入集氣瓶內動作緩慢，導致瓶內一部分空氣受熱擴散到瓶 外。③ 能否將紅磷換為木炭或是硫磺或金屬鎂或鐵絲？ 不能 （填“能”與“不能”）。
A. 因為木炭或硫磺燃燒雖消耗氧氣，但都會產生氣體，使集氣瓶內壓強變化不明顯。
B. 因為鎂燃燒不僅消耗氧氣，還會消耗二氧化碳和氮氣，無法測定氧氣體積分數。
C. 因為鐵絲在空氣中不能燃燒，無法測定氧氣體積分數。
④ 選擇測定氧氣體積分數實驗時，用作燃燒的物質最好選擇的物質只能與氧氣反應且反應后不生成氣體物質。
（6）實驗結論：氧氣約占空氣體積的 1/5 。
※ 通過其它實驗和方法，可得知空氣的組成成分及其各自的含量：
氮氣 ： 78 % ； 氧氣 ： 21 % ； 稀有氣體 ： 0.94%；
二氧化碳 ： 0.03 % 其他氣體和雜質 ： 0.03 %
注意：① 其中數據全是體積分數 ② V氮氣：V氧氣≈ 4:1
實驗改進及反思：能否采用上圖其他裝置進行實驗，若能，各自具有哪些特點？
能，圖Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都會因為伸入燃著的紅磷導致氣體受熱逸出，結果不準；圖Ⅲ、Ⅳ用的注射器有具體的刻度，測得數據更準確；圖Ⅴ的裝置氣密性更好，使測得的數據更加準確。
法 二：銅絲加熱實驗
（1）實驗原理：加熱銅絲消耗密閉容器中的氧氣且不產生新的氣體 。
（2）實驗裝置及步驟：略
（3）實驗現象：
①銅絲表面變黑；活塞在針筒中運動 ；②冷卻后，密閉容器內的剩余氣體體積變為約 24mL 。
（4）反應表達式：
文字表達式：銅 + 氧氣 加熱 氧化銅 化學反應式：Cu + O2 △ CuO
（5）實驗分析：
① 針筒內氣體減少的體積小于6mL的可能的原因：
a、銅絲不足（不足以消耗完集氣瓶中的氧氣）；b、裝置漏氣；c、裝置未冷卻就讀數。
② 實驗中兩端的橡皮管被燒焦的原因：硬質玻璃管太短、太細 。
（6）實驗結論：氧氣約占空氣體積的 1/5 。
【教學反思】

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