資源簡介

課題1 空氣
第1課時 空氣是由什么組成的
教學目標
知識要點 課標要求
1.探究空氣成分的實驗（重點） 掌握測定空氣中氧氣的體積分數的實驗做法
2.空氣的成分（重點） 了解空氣的主要成分，各成分占空氣體積的體積分數
3.純凈物和混合物（重點） 知道物質的組成；明確概念，區分混合物和純凈物
教學過程
情景導入
【演示實驗】在燒杯底部放一張團好的紙，倒置時不下滑，將燒杯口朝下，垂直放入盛水的水槽中，浸沒，過一會將燒杯垂直拿出來，燒杯中的紙沒濕。你們知道這是為什么呢？如果燒杯在水中傾斜，就會發現有許多水泡從燒杯中跑出來，杯子中的紙浸濕了。燒杯中跑出來的氣體是什么？紙為什么濕了？
這就是我們今天要學習的“空氣”。
合作探究
探究點一 拉瓦錫探究空氣成分的實驗
提出問題 拉瓦錫測定空氣成分的實驗，存在哪些優點？哪些缺點？（從實驗時間的長短，操作是否簡單、易操作，對環境的污染等方面考慮。）
討論交流 閱讀拉瓦錫測定空氣成分的實驗，討論歸納。
探究實驗
1.實驗一（如圖所示）
【實驗步驟】把少量汞放在密閉的容器里連續加熱12天。
【實驗現象】一部分的液態汞變成了紅色粉末。同時容器里空氣的體積差不多減少了1/5。
【實驗原理】汞+氧氣 氧化汞。
【實驗結論】容器里空氣體積差不多減少了1/5。研究剩余的4/5體積的氣體，發現這部分氣體既不能供給呼吸也不能支持燃燒，他誤認為這些都是氮氣。
2.實驗二
【實驗步驟】把汞表面上所生成的紅色粉末收集起來，放在另一個較小的容器里再加強熱。
【實驗現象】紅色粉末又生成了銀白色物質和能使帶火星木條復燃的氣體。
【實驗原理】氧化汞汞十氧氣。
【實驗結論】氧化汞加熱分解生成的氧氣的體積恰好等于密閉容器里所減少的氣體的體積。
3.通過上述實驗，拉瓦錫得出空氣由氮氣和氧氣組成，其中氧氣約占空氣總體積1/5的結論。
歸納總結
拉瓦錫測定空氣成分的實驗，優點：科學家用嚴肅認真的科學態度進行反復的實驗。缺點：實驗時間的較長，操作裝置比較復雜，且實驗過程中對環境有污染。
知識拓展 拉瓦錫不是最早發現氧氣的科學家，發現氧氣的科學家是舍勒和普利斯特里。
探究點二 空氣成分的實驗
提出問題 模擬拉瓦錫測定空氣成分的實驗，探究空氣的成分，我們如何選擇藥品、儀器，設計裝置進行實驗呢？
討論交流 分析上述實驗，討論設計裝置并進行實驗。
探究實驗
實驗原理 利用紅磷燃燒消耗密閉容器內空氣中的氧氣，使密閉容器內壓強減小，在大氣壓的作用下，進入容器內水的體積即為減少的氧氣的體積
實驗裝置 儀器：集氣瓶、橡膠塞、燃燒匙、導氣管、乳膠管、彈簧夾、燒杯、酒精燈及火柴（點燃紅磷時使用）。藥品：紅磷、水實驗裝置如圖所示
實驗步驟 ①連接裝置并檢查裝置的氣密性；②在集氣瓶內裝入少量的水，再把剩余的容積分成五等份，并用橡皮筋做上記號；③ 用彈簧夾夾緊乳膠管，點燃燃燒匙內的紅磷，立即伸入瓶中，并把塞子塞緊；④ 燃燒結束并冷卻至室溫后，打開彈簧夾。
實驗現象 ①紅磷燃燒，發出黃色火焰，有大量白煙生成，放出熱量；②冷卻后，打開彈簧夾，水沿導管進入集氣瓶，進入集氣瓶內水的體積約占集氣瓶內空氣總體積的1/5。
實驗分析 紅磷燃燒生成五氧化二磷固體，其擴散到空氣中形成“白煙”；五氧化二磷固體極易溶于水不占有集氣瓶中空氣的體積，而紅磷燃燒過程中消耗了瓶內的氧氣，使得瓶內氣體體積減少，冷卻后大氣壓把燒杯內的水壓進集氣瓶，壓進瓶內的水約是集氣瓶內消耗的氧氣的體積。反應的文字表達式：磷+氧氣 五氧化二磷
實驗結論 空氣中氧氣約占空氣總體積的1／5
注意事項 ①紅磷要過量：如果紅磷的量不足，則不能將集氣瓶內空氣中的氧氣完全反應掉，集氣瓶內水面上升不到原剩余空氣的體積的1/5，導致測得空氣中氧氣的體積分數偏小。②裝置必須密封：若裝置的氣密性不好，當集氣瓶內氧氣耗盡時，瓶內壓強減小，瓶外空氣會進入集氣瓶內，導致進入水的體積減少，測得的氧氣的體積分數偏小。③冷卻后打開彈簧夾：只有冷卻到室溫時，才能打開彈簧夾，這是因為溫度較高時集氣瓶內氣體的壓強較大，進入瓶內水的體積減少，引起測量結果偏低。④插入燃燒匙的速度要快：插入燃燒匙的速度若是太慢，瓶內部分空氣受熱會逸出，所以進入集氣瓶內的水的體積會增大，會引起測量結果大于1/5。⑤彈簧夾要夾緊：彈簧夾若是沒有夾緊，紅磷燃燒時瓶內部分空氣受熱從導管逸出，使得最后進入集氣瓶內的水的體積會增大，從而使測量結果大于1/5。⑥實驗所用藥品一般為紅磷，不能用硫、木炭、鐵絲等物質代替。因為硫或木炭燃燒后生成的是二氧化硫或二氧化碳(均為氣體)，而生成的氣體的體積會彌補反應所消耗的氧氣的體積，導致測量結果誤差加大。鐵絲在空氣中不能燃燒。⑦集氣瓶內加入少量水的目的：迅速降溫、吸收產生的白煙，防止燃燒物濺落下來炸裂瓶底。
課堂討論 1.上述實驗結束后集氣瓶內剩余的氣體具有哪些性質？（不能支持燃燒，且不溶于水）
2.利用燃燒法測定空氣中氧氣的含量的原理我們還可以設計出其他的裝置圖嗎？
歸納總結
空氣的成分（按體積分數計算）
成分 氮氣N2 氧氣O2 稀有氣體 二氧化碳CO2 其它氣體和雜質
體積分數 78% 21% 0.94% 0.03% 0.03%
知識拓展 空氣不是一種單一的物質，而是一種混合氣體，其成分比較穩定的，空氣中二氧化碳和水蒸氣，因地區和氣候而異。如陰雨天，空氣濕度大，則水蒸氣含量就大。
巧學妙記 空氣本是混合氣，體積分數要記住；氮七八、氧二一（洋二姨），零點九四是“稀”氣；兩個0.03，二氧化碳和雜氣；計算、描述記清楚，莫與質量混一起。
探究點三 純凈物和混合物
提出問題 物質按種類可劃分為什么？它們間有怎樣的聯系呢？
交流討論 閱讀教材歸納總結。
歸納總結
純凈物 混合物
概念 只由一種物質組成 由多種物質組成
特性 有固定的組成和性質，如熔點、沸點等 沒有固定的組成和性質，各物質都保持各自的性質
表示方法 可用化學符號表示，如氮氣(N2)、二氧化碳(CO2)等 不能用固定的化學符號來表示
舉例 氧氣(O2)、硫（S）、一氧化碳（CO）等 空氣、稀有氣體、海水、糖水等
聯系
知識拓展 1.混合物是各成分簡單混合，它們之間沒有發生化學反應，各成分保持其原來的性質，在一定條件下可將其分離。
2.純凈物是相對而言的，絕對純凈的物質是沒有，通常說的純凈物是含雜質很少，純度相對較高的物質。
3.判斷一種物質是純凈物還是混合物，關鍵是這種物質是由幾種物質組成，不能與物質的名稱混淆。例如五氧化二磷是一種物質的名稱，是一種純凈物，這里的“氧”“磷”是組成五氧化二磷的兩種元素，不是兩種物質。
板書設計
第1課時 空氣是由什么組成的
一、空氣中氧氣含量的測定
二、空氣的成分及含量
按體積分數：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%
三、純凈物和混合物
1. 純凈物：只由一種物質組成
2. 混合物：由多種物質組成
教學反思
成功之處 本堂課通過對科學家探究空氣成分的實驗分析，學生進行模擬實驗，體驗到科學家嚴肅認真的科學態度，初步學會科學實驗的方法。
不足之處 在探究空氣成分的實驗時要引導學生模仿設計，此實驗是模擬科學家的實驗，有部分學生進入誤區。
第2課時 空氣是一種寶貴的資源 保護空氣
教學目標
知識要點 課標要求
1.空氣是一種寶貴的資源 了解氧氣、氮氣、稀有氣體的主要物理性質，知道各氣體的用途
2.保護空氣 了解空氣污染的危害，了解污染物的來源，知道防治污染的方法
教學過程
情景導入
每當看見那黑漆漆的煙從那粗大的煙囪內冒出時，每當看見汽車的尾氣時，每當看見垃圾堆 積如山的時候，你們是什么心情？
請同學們看看外面的天空我們如何去愛護它。
合作探究
探究點一 空氣是一種寶貴的資源
提出問題 空氣中各成分有什么性質和用途呢？
交流討論 閱讀教材歸納總結。
歸納總結
1.氧氣：（1）供給呼吸，可用于醫療、潛水、登山、航空等；（2）支持燃燒，可用于氣焊、煉鋼、宇航等。
2．氮氣
（1）物理性質：沒有顏色，沒有氣味的氣體，在標準狀況下密度比空氣略小，難溶于水。
（2）化學性質：不活潑，一般情況下它不支持燃燒也不供給呼吸。
（3）用途：
①用氮氣做燈泡（經久耐用）或食品包裝（延長食品的保質期）的填充氣；
②液態氮氣用于醫療手術（冷凍細胞，殺傷細胞，防止癌細胞擴散）；
③用氮氣制氮肥（人工固氮，工業制氨氣
N2 + 3H2 2NH3）
3．稀有氣體
（1）物理性質：沒有顏色，沒有氣味的氣體，難溶于水。
（2）化學性質：很不活潑，但在一定條件下也能與某些物質發生化學反應。
（3）用途：
①作為保護氣：焊接金屬時用來隔絕空氣；燈泡中充稀有氣體使燈泡耐用；
②制成多種電光源，如航標燈、強照明燈、閃光燈、霓紅燈等；
③用于激光技術或醫療麻醉；
④用氦氣代替氫氣填充氣球，不會發生爆炸。
探究點五 保護空氣
提出問題 隨著科學技術的發展空氣受到嚴重的污染，我們知道如何防止或控制空氣的污染呢？
交流討論 學生結合社會實踐歸納。
歸納總結
1.空氣的污染物：有害氣體（二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮等）和煙塵。
2.污染源：化石燃料燃燒，工廠排放的廢氣，汽車尾氣。
3.危害：
①嚴重損害人體的健康；
②影響作物的生長；
③破壞生態平衡；
④導致全球氣候變暖、臭氧層破壞和酸雨等。
4.防治措施：
①加強大氣質量監測；
②改善環境狀況；
③使用清潔能源；
④積極植樹、造林、種草等。
板書設計
第2課時 空氣是一種寶貴的資源 保護空氣
一、空氣是一種寶貴的資源
1.氧氣：（1）供給呼吸（2）支持燃燒
2.氮氣：用作保護氣、制氮肥
3.稀有氣體：用作保護氣、霓虹燈
二、保護空氣
1.污染物：有害氣體和煙塵
2.危害：
3.防治措施：①加強大氣質量監測；②改善環境狀況；③使用清潔能源；④積極植樹、造林、種草等。
教學反思
成功之處 本堂課創設真實的問題情境，學生產生了濃厚的興趣。學生能積極主動參與課堂討論交流，從而增強學生的環保意識。
不足之處 教材中對保護空氣的資料偏少，缺少學生自主查閱資料的環節。
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