資源簡介

第二單元　我們周圍的空氣
課題1　空氣
設計說明 本課題分為兩個課時，第一課時通過引導學生用生活中的小實驗來說明空氣的存在，增加課題趣味性，吸引學生的注意力。然后從拉瓦錫研究空氣的成分入手，讓學生仿照拉瓦錫的實驗原理，用紅磷燃燒的實驗來測定空氣中氧氣的含量，得出空氣組成。通過演示實驗，加深學生對于空氣中氧氣含量測定實驗的印象。通過實驗識記注意事項及問題，培養學生觀察實驗現象、分析得出實驗結論的能力。從空氣成分過渡到純凈物和混合物的概念，通過例證讓學生學會分辨純凈物和混合物。第二課時從空氣用途著手，介紹空氣對于生活生產的重要作用，通過觀看視頻、圖片，閱讀課本等，聯系實際生活了解氧氣、氮氣、稀有氣體的用途，分析空氣污染與防治方法，通過課堂練習鞏固所學知識。 教學目標 【知識與技能】 1.了解空氣的主要成分。掌握測定空氣中氧氣含量的方法。 2.了解氧氣、氮氣、稀有氣體的主要物理性質和用途。 【過程與方法】 初步學習科學實驗的方法，進行觀察、記錄，并初步學習分析實驗現象。 【情感、態度和價值觀】 知道空氣是一種寶貴的自然資源，初步了解空氣污染的危害，養成關注環境、熱愛自然的情感。 重點難點 教學重點 1.空氣的組成、作用。 2.純凈物與混合物的概念。 3.介紹空氣污染的嚴重危害，以增強學生的環保意識。 教學難點 1.研究空氣組成的實驗過程及原理。 2.純凈物與混合物的概念。 教學方法 情景導入法：利用謎語、小實驗設置情景導入新課，激發興趣。 實驗探究法：用不漏氣的塑料袋捕集空氣說明空氣確實存在；用演示實驗探究空氣中氧氣的含量。 閱讀歸納法：通過閱讀教材，歸納氧氣、氮氣、稀有氣體等的性質和用途。 教具、學具 集氣瓶、燒杯、燃燒匙、單孔橡皮塞、燒杯、導管、彈簧夾、酒精燈、紅磷、水、火柴。 授課時數 2課時 第一課時　空氣是由什么組成的 教學過程 導入新課 有一種物質你摸不到、看不到、也抓不住，但是我們卻時刻離不開它。請問這種物質是什么？ 空氣無色無味，不易覺察，你能用一個簡單的實驗或列舉實例來說明空氣確實存在嗎？ 【學生活動】用不漏氣的塑料袋捕集空氣后，塑料袋不易被壓縮。 以上事實說明空氣確定存在，那么空氣中含有哪些氣體成分呢？如何證明這些氣體的存在？今天我們就來學習這個與我們息息相關的重要物質——空氣。 講授新課 一、空氣是由什么組成的 1.空氣成分的發現 【教師講述】最初人們以為空氣是一種單一的物質，二百多年前，法國化學家拉瓦錫通過實驗證明了其中有氧氣和氮氣；拉瓦錫用定量的方法研究了空氣的成分，那他是如何研究的呢？拉瓦錫的結論是什么？ 【學生閱讀】課本第26頁，總結拉瓦錫所做實驗的實驗步驟、現象、結論，對實驗結論作出合理分析。 拉瓦錫測定空氣組成的實驗： 步驟1：汞+氧氣氧化汞； 步驟2：氧化汞汞+氧氣； 步驟3：步驟2得到的氧氣和步驟1剩余的氮氣混合，得到“原來”的空氣。 結論：空氣是由氧氣和氮氣組成的，其中氧氣約占空氣總體積的1/5。 2.實驗室測定空氣中氧氣的含量 【教師講述】拉瓦錫的實驗是在200多年前做的，由于受到當時條件的限制，他的實驗比較麻煩。現在我們已經能用簡單的實驗來驗證拉瓦錫的實驗所得出的結論，你們打算采用怎樣的方法？你們將選擇怎樣的實驗裝置？如何測出減少的氧氣的體積？ 學生按探究步驟思考并分組討論，尤其是實驗設計和操作。 教師展示演示實驗裝置并演示，學生觀察描述實驗現象、得出結論、記錄文字表達式等。 【演示實驗】課本實驗2-1：空氣中氧氣含量的測定 現象：紅磷燃燒產生大量的白煙，放出大量的熱，反應停止并冷卻至室溫后，打開彈簧夾，燒杯中的水沿導管進入集氣瓶中，約占瓶內體積的1/5。 結論：氧氣約占空氣總體積的1/5。 【教師講述】在紅磷燃燒這個實驗中，紅磷與空氣中的氧氣反應，生成了一種叫做五氧化二磷的白色固體，我們可以用文字的形式把這個反應表示出來。 文字表達式：紅磷+氧氣五氧化二磷 【學生思考】能否用碳、硫、鐵代替紅磷？ 不能。碳、硫的燃燒產物是氣體，不能產生壓強差；鐵不能在空氣中燃燒。 【思考討論】 在實驗中發現測得的空氣中氧氣的體積含量小于1/5，可能的原因是什么 答案：紅磷的量不足（合理即可）。 【教師點撥】 1.空氣中剩余的約4/5體積的氮氣不燃燒，不支持燃燒，難溶于水。 2.空氣中氧氣的體積含量小于1/5的原因：（1）裝置漏氣；（2）紅磷的用量不足或集氣瓶中的氧氣沒有消耗完；（3）裝置沒有冷卻到室溫就打開止水夾。 2.空氣的組成（體積分數） 【教師講述】許多科學家通過實驗和探究得出空氣中的稀有氣體中含有氦、氖、氪、氙等成分。 【學生閱讀】教材第27頁，記憶空氣的成分。 空氣的成分按體積計算，大約是氮氣占78%；氧氣占21%；稀有氣體占0.94%；二氧化碳占0.03%；其他氣體和雜質約占0.03%。 二、純凈物和混合物 【教師講述】我們已經研究了空氣的成分，那么空氣、氧氣、氮氣有什么不同呢？ 空氣中含有氮氣、氧氣等物質，是由兩種或兩種以上物質組成的，我們把這樣的物質叫混合物，而氮氣或氧氣中分別只有氮氣或氧氣一種物質，我們把這樣的物質叫做純凈物。 例題　下列物質屬于純凈物的是（　　） A.潔凈的空氣 B.清澈的海水 C.蒸餾水　　 D.自來水 答案：C 跟蹤練習　下列物質屬于混合物的是（　　） A.海水　 B.干冰 C.液氧 D.冰水 答案：A 【教師點撥】 1.研究物質的性質應該用純凈物，事實上我們所見到的物質基本都是混合物，純凈物只是相對純度較高的物質，絕對純凈的物質是不存在的。 2.不能根據“混合”“潔凈”判斷混合物和純凈物，如冰水混合物屬于純凈物，潔凈的空氣屬于混合物。 3.稀有氣體包括多種氣體，屬于混合物，其中每一種氣體都是純凈物。 課堂小結 1.空氣的成分按體積計算，大約是氮氣占78%、氧氣占21%、稀有氣體占0.94%、二氧化碳占0.03%、其他氣體和雜質占0.03%。 2.純凈物由一種物質組成，混合物由兩種或兩種以上物質組成。氮氣、氧氣等物質是純凈物，空氣是混合物。 當堂達標 1.空氣中按體積計算，含量最多的氣體是（　　） A.氧氣 B.氮氣 C.二氧化碳 D.稀有氣體 答案：B 2.在100 L空氣里氧氣的體積大約是（　　） A.78 L B.78% C.21 L D.21% 答案：C 3.空氣中氧氣與氮氣的體積比約為（　　） A.4∶1 B.1∶4 C.1∶5 D.5∶1 答案：B 4.某同學利用如圖裝置測定空氣中氧氣的含量，紅磷燃燒后恢復到室溫，打開彈簧夾后，發現進入廣口瓶的液體體積小于廣口瓶容積的1/5。造成這一現象的原因可能是（　　） A.實驗前沒有將彈簧夾夾緊 B.實驗裝置可能漏氣 C.實驗中所取的紅磷過量 D.冷卻到室溫才打開彈簧夾 答案：B 5.用如圖所示的實驗測定空氣中氧氣的含量，下列操作會使測定結果偏大的是（　　） A.裝置漏氣 B.藥匙中放入的紅磷量不足 C.點燃紅磷伸入瓶中時，沒有立即塞緊瓶塞 D.紅磷燃燒結束后，未等裝置冷卻就打開彈簧夾 答案：C 6.下列物質中屬于純凈物的是（　 ） A.空氣中分離出來的稀有氣體 B.氧化汞　　　　 C.食鹽水 D.75%的醫用酒精 答案：B 7.下列各組物質中，前者屬于純凈物、后者屬于混合物的是（　　） A.氮氣　冰水混合物 B.鐵礦石　食鹽水 C.五氧化二磷　潔凈的空氣 D.稀有氣體　二氧化碳 答案：C 8.下列水屬于純凈物的是（　　） A.礦泉水　　 B.自來水 C.河水　　　 D.浮有冰的水 答案：D 9.判斷下列物質哪些是純凈物，哪些是混合物？ （1）清澈的河水　（2）澄清的石灰水　（3）礦泉水　（4）氮氣　 （5）清新的空氣　（6）蒸餾水　（7）紅磷　（8）冰水共存物　 （9）五氧化二磷　（10）二氧化碳 答案：純凈物：（4）（6）（7）（8）（9）（10） 混合物：（1）（2）（3）（5） 10.請根據圖示回答下列問題： （1）實驗現象：紅磷在集氣瓶內燃燒，產生_________；冷卻后打開彈簧夾，燒杯內的水_____________，瓶中的水面上升，約占集氣瓶體積的　　　　　。
（2）結論：_____________________。 答案：（1）大量白煙　倒流入集氣瓶　　（2）氧氣約占空氣體積的1/5 板書設計 第二單元　我們周圍的空氣 課題1　空氣 第一課時　空氣是由什么組成的 一、空氣是由什么組成的 1.測定空氣中氧氣含量的實驗 2.空氣的成分按體積計算，大約是氮氣占78%、氧氣占21%、稀有氣體占0.94%、二氧化碳占0.03%、其他氣體和雜質占0.03%。 二、純凈物和混合物 純凈物：由一種物質組成。如氮氣、氧氣、二氧化碳等。 混合物：由兩種或兩種以上的物質混合而成。如空氣、海水等。 第二課時　空氣是一種寶貴的資源 教學過程 回顧思考 空氣中有哪些成分？體積分數各是多少？ 答案：空氣的成分按體積計算，大約是氮氣占78%、氧氣占21%、稀有氣體占0.94%、二氧化碳占0.03%、其他氣體和雜質占0.03%。 導入新課 【教師講述】空氣中的氧氣能供給呼吸，對我們的生命活動非常重要，空氣中的各種成分作為原料廣泛應用于化工、煉鋼、石油加工、運輸、電光源等領域，還是一種寶貴的自然資源。下面我們來學習一下空氣中各成分的用途。 講授新課 三、空氣是一種寶貴的資源 1.氧氣的用途 【教師講述】為什么把氧氣叫做“養氣”？氧氣通常有哪些用途呢？ 【學生閱讀】教材第28頁，匯報交流，歸納出氧氣的用途。 氧氣主要用于潛水、航空、航天、煉鋼、醫療、金屬的焊接和切割以及化工生產等。 【教師講述】綜觀氧氣的各種應用領域，可知氧氣的用途主要表現在供給呼吸和支持燃燒兩個方面。 2.氮氣 【教師講述】生活中我們買的食品中你會發現有些盛裝食品的袋子鼓鼓的，這里面是什么氣體呢？這種氣體的作用是什么呢？ 【學生閱讀】教材第28頁，學生觀看氮氣的用途視頻，歸納出氮氣的用途。 【教師點撥】1.有的食品包裝袋里充的氣體是氮氣，因為氮氣的化學性質不活潑。 2.氮氣還有一些其他用途，比如用于制造硝酸和氮肥、焊接金屬時作保護氣、提供低溫環境等。 【學生討論】教材29頁討論，歸納氮氣的物理性質和化學性質。 1.燃燒著的紅磷熄滅了，這種現象說明氮氣能不能支持燃燒？ 答：氮氣不能支持燃燒。 2.集氣瓶內水平面上升高一定高度后，還能繼續上升嗎？這種現象能不能說明氮氣不易溶于水？ 答：不能繼續上升。能說明氮氣不易溶于水。 【歸納總結】氮氣是無色無味的氣體，標準狀況下的密度為1.251 g/L，略小于空氣的密度，氮氣不易溶于水。氮氣不能燃燒，不能支持燃燒，氮氣的化學性質比較穩定。 3. 稀有氣體 【教師講述】稀有氣體曾被叫做“惰性氣體”，這是由于稀有氣體性質不活潑。人們在發現它們的時候，普遍認為這些氣體不能與其他物質發生化學反應，但隨著科學技術的發展，人們發現有些稀有氣體在一定條件下也能與某些物質發生化學反應，生成其他物質，于是又把它們改稱為稀有氣體。在空氣的成分中，稀有氣體所占比率雖然不大，但卻很重要。 【學生閱讀】教材第29～30頁有關內容，總結稀有氣體的用途。 【歸納總結】主要用作保護氣、電光源、填充飛艇等；氦可用于制造低溫環境。 四、保護空氣 【教師講述】潔凈的空氣對于人類和其他動植物都是非常重要的。隨著工業的發展，排放到空氣中的有害氣體和煙塵對空氣造成了污染，被污染的空氣會嚴重損害人體健康，影響作物生長，破壞生態平衡等。保護空氣已成為全世界人民都關注的問題。 【學生閱讀】指導學生觀察第30頁圖2-8大氣污染圖，并討論回答：圖的中間部分、上部分、下部分各表示什么？ 【學生回答】中間部分是造成大氣污染的部分原因，如燃料燃燒，工廠廢氣排放，飛機、汽車尾氣排放等；上部分是大氣污染引發的三大環境問題，包括溫室效應、臭氧層空洞、酸雨；下部分是大氣污染對人和動植物造成的危害。 【學生討論】 1.在你的身邊發生過哪些污染空氣的現象？ 2.大氣污染會造成哪些危害？ 3.為了保護人類賴以生存的空氣，你能做些什么？ 答案：1.可根據你自己所在地的具體情況作答。如燃料燃燒、工廠廢氣排放、汽車尾氣排放等。 2.損害人體健康，影響作物生長，破壞生態生衡等。 3.應從自己作為一名學生的角度作答。如不使用一次性木筷、雙面使用紙張、使用電子郵件等。 【教師講述】 1.污染空氣的物質：粉塵和有害氣體兩大類。 當今世界三大污染氣體：一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮。 2.空氣污染的主要來源：礦物燃料的燃燒、化工廠排放的廢氣，汽車排放的尾氣等。 3.空氣污染的主要危害：影響人體健康，影響作物生長，破壞生態平衡、造成溫室效應，破壞臭氧層，形成酸雨等。 當今世界三大環境問題：酸雨（二氧化硫、二氧化氮）、溫室效應（二氧化碳）、臭氧空洞（氟氯烴）。 4.空氣污染的防治方法 （1）減少使用煤、石油、天然氣等化石燃料（或化石燃料燃燒時進行脫硫處理）；開發新能源（太陽能、氫能、風能、地熱能等）；倡導“低碳經濟”，大力發展水電、核電、風電等清潔能源，改變能源結構。 （2）減少工業廢氣排放，對廢氣進行回收凈化再利用，使用無鉛汽油等。 （3）改進燃料結構，安裝凈化裝置，減少有害氣體的排放。 （4）加強大氣質量監測；大量植樹造林，鼓勵種草養花，認識保護環境的重要性。 五、空氣質量日報 【學生閱讀】教材第31頁資料卡片，了解空氣質量日報的內容。 1.空氣質量日報的內容：包括空氣質量指數、首要污染物、空氣質量級別等。 2.計入空氣質量評價的項目暫定為二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入顆粒物、細顆粒物和臭氧等。 3.空氣質量分級標準 空氣質量指數0～5051～ 100101～ 150151～ 200201～ 300300 以上空氣質量級別一級二級三級四級五級六級空氣質量狀況優良輕度 污染中度 污染重度 污染嚴重 污染
【教師點撥】 1.二氧化碳沒有計入空氣質量評價。 2.空氣質量指數越小，空氣質量狀況越好；空氣質量級別越高，空氣質量狀況越差。 課堂小結 空氣中的氧氣、氮氣、稀有氣體及我們以后即將學習的二氧化碳都是寶貴的自然資源，因此我們要保護空氣，防止空氣污染。 當堂達標 1.空氣是人類的寶貴資源，下列有關空氣的說法錯誤的是（　　） A.空氣的成分按體積計算，含量最多的氣體是氮氣 B.空氣是混合物 C.氧氣具有可燃性 D.稀有氣體的化學性質不活潑 答案：C 2.下列關于氮氣用途的說法錯誤的是（　　） A.制造硝酸和氮肥的重要原料 B.食品包裝中充入氮氣防腐 C.燈泡中充氮氣以延長壽命 D.氮氣支持燃燒 答案：D 3.空氣是一種寶貴的自然資源，下列氣體不可直接從空氣中分離獲得的是（　　） A.用作醫療急救的氧氣　　　　　 B.用作焊接保護氣的稀有氣體 C.用作食品防腐劑的氮氣　　　　 D.用作清潔燃料的氫氣 答案：D 4.霓虹燈能發出五顏六色的光是由于充入了哪種氣體（　　） A.氧氣 B.氮氣 C.稀有氣體 D.二氧化碳 答案：C 5.為了使燈泡經久耐用，常向燈泡里面充的氣體是（　　） A.二氧化碳 　　　　 B.氧氣　 C.氮氣或稀有氣體 D.氮氣和氧氣 答案：C 6.空氣中能供給動植物呼吸的氣體是（　　） A.N2 B.O2　　 C.H2O D.CO2 答案：B 7.噴霧除塵車利用噴霧系統向空中噴射出水霧凈化空氣，其主要作用是（　　） A.減少粉塵污染　　　 B.治理水污染 C.防治酸雨　　　　　 D.緩解溫室效應 答案：A 8.下列物質不屬于空氣污染物的是（　　） A.二氧化硫 　　 B.一氧化碳　　 C.二氧化碳 　　 D.可吸入顆粒物 答案：C 板書設計 第二單元　我們周圍的空氣 課題1　空氣 第二課時　空氣是一種寶貴的資源 三、空氣是一種寶貴的資源 1.氧氣的用途 （1）供給呼吸　（2）支持燃燒 2.氮氣的用途 （1）制造硝酸和氮肥　（2）作保護氣　（3）提供低溫環境等 3.稀有氣體 （1）保護氣　（2）電光源　（3）氦氣可用于制造低溫環境 四、保護空氣 1.造成大氣污染的原因，如燃料燃燒，工廠廢氣，飛機、汽車尾氣等。 2.大氣污染引發的三大環境問題：溫室效應、臭氧層空洞、酸雨。 3.大氣污染的防治措施：植樹種草等。 五、空氣質量日報：空氣質量指數、空氣質量級別、首要污染物等。 教學反思

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