資源簡介

空氣（第一課時）
一、學習目標
1.了解空氣的主要成分，認識純凈物、混合物的概念，區分一些常見的純凈物和混合物；
2.通過對“測定空氣中氧氣含量”實驗的操作、觀察、分析，了解空氣的組成；
3.通過人類認識空氣的簡史介紹，認識到進行科學探索，必須具有嚴肅認真、實事求是的科學精神和態度。
二、教學重難點
重點：用探究的方法測定空氣中氧氣的體積分數
難點：純凈物和混合物的概念及區分；空氣成分測定實驗中的誤差分析
三、教學方法
實驗法、情境法
四、教學過程
（一）新課導入：
情境導入：
自然界中有很多物質我們都無法離開，比如:藍天、白云、溪水、綠樹、陽光、露水。那么有沒有我們肉眼看不見的但是我們卻離不開的物質呢？
請大家做一個深呼吸，呼吸時可以感受到空氣的存在，那么我們可以用實驗驗證空氣的成分么？
圖片展示：藍天白云、青山綠水、陽關露水
（二）新知探究
知識點1空氣成分的發現
視頻資料：
1.拉瓦錫測定空氣成分
2.氧化汞實驗驗證空氣中氧氣含量
教師講解：
拉瓦錫測定空氣成分實驗一：
拉瓦錫把少量的汞放在密閉的容器里連續加熱21天。
學生觀察總結：
實驗現象：①一部分銀白色的液態汞變成了紅色粉末；
②同時容器里空氣的體積差不多減少1/5。
教師總結：汞 + 氧氣氧化汞
師生活動：根據實驗現象總結實驗結論
剩余的4/5體積的氣體，既不能供給呼吸，也不能支持燃燒，他認為這些氣體都是氮氣。
教師講解：
拉瓦錫測定空氣成分實驗二：
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。
學生觀察總結：
實驗現象：①紅色粉末又變成了銀白色物質；
②生成能使帶火星木條復燃的氣體。
教師總結：氧化汞汞 + 氧氣
師生活動：根據實驗現象總結實驗結論
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。
總結論：拉瓦錫通過上述實驗得出了空氣是由氧氣和氮氣組成，其中氧氣約占空氣總體積1/5的結論。
知識點2空氣中氧氣含量的測定
過渡：拉瓦錫利用實驗驗證空氣中氧氣的含量，翻找這個實驗的原則，我們也來測定空氣里氧氣的含量。
學生討論：如何選取實驗需要的藥品
教師總結：
1.該物質在空氣中能燃燒且只與氧氣反應；
2.該物質燃燒后生成物為固態或液態，所占的空間體積可忽略不計
學生總結：可使用紅磷
討論：能否用木炭、硫、鐵絲等代替紅磷呢？
師生共同總結：
木炭、硫燃燒后的生成物分別是二氧化碳、二氧化硫氣體，會彌補所消耗氧氣的體積，使集氣瓶內氣壓變化不明顯，而鐵絲在空氣中不燃燒
教師引導：本實驗采用和拉瓦錫同樣的實驗原理，同學們試著總結實驗原理。
學生活動：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。
教師展示：實驗裝置
儀器：集氣瓶、燃燒匙、玻璃導管、燒杯、彈簧夾、膠皮管
學生活動：設計實驗步驟，教師指導修改
①連接裝置；
②檢查裝置氣密性
③在集氣瓶內加入少量水后，把集氣瓶剩余容積五等份；
④用彈簧夾夾緊膠皮管；
⑤點燃紅磷后，立即伸入集氣瓶內并把塞子塞緊；
⑥燃燒結束冷卻后，打開彈簧夾；
視頻展示：紅磷燃燒測定空氣中氧氣含量演示實驗視頻
學生觀察實驗現象并記錄：
1.紅磷在集氣瓶中燃燒，生成大量白煙；
2.冷卻至室溫，打開彈簧夾，水經導管進入集氣瓶，集氣瓶中水面上升，約占瓶內原有空氣總體積的1/5。
討論：對實驗現象進行分析
紅磷燃燒生成的五氧化二磷為固體，極易溶于水且幾乎不占有體積，燃燒消耗了集氣瓶內的氧氣，使瓶內氣體減少，壓強降低。冷卻后，大氣壓把燒瓶內的水壓進集氣瓶，壓進的水的體積約是集氣瓶內消耗的氧氣的體積，由此證明氧氣約占空氣總體積的1/5。
教師板書：反應文字表達式：紅磷 + 氧氣五氧化二磷
師生活動：誤差分析
1.體積偏小（＜1/5）
①紅磷量不足；
②未冷卻至室溫就打開彈簧夾；
③裝置漏氣；
④導管內的水未完全進入集氣瓶；
⑤瓶內氧氣未耗盡。
2.體積偏大（＞1/5）
①彈簧夾未夾緊；
②紅磷點燃后伸入瓶中過慢。
拓展：紅磷燃燒測定空氣中氧氣含量的其他裝置
知識點3物質的分類——混合物、純凈物
教師引導，學生思考：空氣含有兩種以上成分，空氣這種物質屬于典型的混合物。
展示表格：純凈物和混合物的區分
學生思考：填寫表格
項目 混合物 純凈物
組成 由兩種或兩種以上的物質混合而成，組成不穩定 由一種物質組成，組成固定
表達方法 無固定符號 用專門符號表示，如氧氣（O2）
性質 無固定物理性質，混合物中各物質都保持各自的化學性質 有固定的物理性質和化學性質
舉例 空氣、海水、鋁合金、自然界的礦石等 氧氣（O2）、二氧化碳（CO2）等
聯系
（三）課堂練習
1.到云南省迪慶州梅里雪山旅游時，有人常常會感到呼吸困難，這是因為空氣成分中（）
A.氧氣的體積分數遠大于21％
B.氮氣的體積分數遠小于78％
C.氧氣的體積分數仍為21％，主要是由于高原空氣稀薄
D.二氧化碳的含量太高
解析：有人在梅里雪山旅游時感到呼吸困難，是由于高原空氣稀薄引起的高原反應現象。雪山上的空氣只是變得稀薄，空氣中各種成分的體積分數不變，即空氣中各成分都成比例減少。故選C。
2.下列物質屬于純凈物的是（）
A.寒冷的干冰 B.清澈的泉水
C.清新的空氣 D.堅硬的大理石
解析：純凈物由一種物質組成。寒冷的干冰指的是固體二氧化碳，屬于純凈物，其他均為混合物。故本題選A。
3.空氣中體積含量占第二位的氣體是（）
A.氧氣 B.氮氣 C.稀有氣體 D.二氧化碳
解析：空氣中含量最多的是氮氣，約占空氣總體積的78％；空氣中含量占第二的是氧氣，約占空氣總體積的21％。故本題答案A。
（四）課堂小結
1.回憶歸納總結本課題知道了哪些知識點。
空氣成分；空氣的發現史；空氣成分探究的實驗方法；物質的簡單分類等知識。
2.讓學生總結空氣的成分。
空氣按照體積分數：21%氧氣、78%氮氣；0.94%稀有氣體；0.03%二氧化碳；0.03%氣體氣體和雜質。
（五）作業布置
完成配套練習
五、板書設計
空氣
一、空氣成分的發現
二、空氣中氧氣含量的測定
1.實驗藥品
2.實驗裝置
3.實驗步驟
4.實驗現象
5.實驗原理
6.實驗結論
7.誤差分析
三、物質的分類——混合物、純凈物
六、教學反思
通過演示實驗，讓學生通過觀察并分析實驗現象，直觀得出空氣組成的結論，進一步認識空氣的成分及掌握純凈物與混合物概念。
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