第2单元课题1 空 气

第二单元 我们周围的空气课题1 空 气从容说课本课题分为三部分，即“空气是由什么组成的”、“空气是一种宝贵的资源”、“保护空气”。这三部分内容互相密切联系，并逐步深入。第一部分，从拉瓦锡研究空气的成分入手，让学生仿照拉瓦锡的实验原理，用红磷燃烧的实验来测定空气中氧气的含量；得出结论，空气是由氧气和氮气组成的，其中氧气约占空气总体积的15；并说明空气的成分中除了氧气和氮气外，还有稀有气体和其他气体杂质。第二部分，重点介绍氧气、氮气、稀有气体的用途；通过讨论的方法让学生知道物质的用途是由物质的性质决定的；引导学生正确理解物质的物理性质，为以后学习其他物质的物理性质打下基础。第三部分，从我们身边的空气污染入手，分析空气是如何受到污染的，空气污染会造成哪些危害，我们应如何来防止空气污染；为使学生知道身边的空气质量如何，教材还特意介绍了气质量日报、预报。由于本课题是学生走进化学世界后遇到的第一个课题，难度不算太大，所以培养学生对实验的观察和分析能力，从多方面、多角度考虑问题便成了本课题教学的难点。在教学过程中，三要从以下几个方面着手对难点进行突破。1联系学生的生活实际提出问题。2尽量从学生熟悉的事物引入。3多收集一些相关资料来拓展学生的思维。4结合生活实际培养学生分析问题的能力。5给学生提供更多的机会进行实验探究。6充分发挥学生丰富的想象力。教学目标1知识与技能(1)了解空气的主要成分。(2)了解氧气、氮气、稀有气体的主要物理性质和用途。(3)初步认识纯净物，混合物的概念。(4)了解空气污染给人类带来的危害，增强学生的环保意识。2过程与方法(1)初步学习科学实验的方法，进行观察、记录并初步学习分析实验现象。(2)学习运用观察、实验、收集资料，从日常生活经验进行总结等方法获取信息。(3)运用分析、对比、归纳的方法对获取的信息进行整理变成自己的知识。3情感态度及价值观(1)树立对待任何事物都必须有一个实事求是的科学态度。(2)保持对生活中化学现象的好奇心和求知欲，充分发展学习化学的兴趣。(3)逐步树立关注社会，热爱自然、为社会进步而学习化学的远大志向。教学重点1空气的组成。 2空气组成物质的性质和用途。教学难点 1培养学生对实验的观察能力和分析思维能力。2不断激发学生学习化学的兴趣，以便能很快适应化学课的教学。教学方法提出问题实验探究解决问题联系实际拓展思维充分想象激发兴趣。教具准备1教师用具：(1)投影仪、挂图(O2、N2、稀有气体的用途)；(2)集气瓶、燃烧匙、红磷、烧杯、塞子(带导管)、弹簧夹、火柴。2学生用具：空气发现史的资料、稀有气体用途的资料、大气污染的漫画等等(详细内容见教学过程)。课时安排1课时教学过程提出问题1空气就在我们周围，你对它有哪些了解?2桌子上有一个空杯子，它真的是“空”的吗?学生回答(可能有如下一些)1空气是一种无色、无味的气体，既看不见，也摸不着。2空气中有氧气，我们人呼吸的就是空气中的氧气。3空气是一种宝贵的自然资源，人和动植物的生活都离不开空气。4不同的环境，空气有所不同。如农村空气清新，城市空气污浊。5蜡烛可以在空气中燃烧。6桌子上的空杯子中有空气。新课引入通过大家刚才的回答，可以看出大家对空气已经有了一定的认识，知道它是一种既看不到踪影又闻不到气味的气体，它与人类和动植物的关系非常密切。为了让大家对空气有一个比较全面深入的了解，本单元我们就来认识我们周围的空气。板书第二单元 我们周围的空气课题1 空 气过渡因为空气是一种无色、无味的气体，所以人们对空气的认识比较晚。17世纪中叶以前，人们一直认为空气是一种单一成分的物质，直到18世纪，通过对燃烧现象和呼吸作用的深入研究，人们才开始认识到气体的多样性和空气的复杂性。那么，空气到底是由哪些成分组成的呢?板书一、空气是由什么组成的?讲解)为了搞清楚空气的成分，很多科学家都致力于这方面的研究。其中，最有名的是法国的化学家拉瓦锡，他最早运用天平作为研究工具，用液态的金属汞作为研究对象，最终研究出了空气的成分。设问那么，拉瓦锡是通过什么方法研究出了空气的成分呢?请学生阅读课本P22拉瓦锡研究空气成分的实验过程，并引导学生观看图22(拉瓦锡研究空气成分所用的装置)讲解其实，拉瓦锡并不是最早研究空气成分的人，在他之前已有很多科学家着手研究空气的组成。如瑞典化学家舍勒和英国化学家普利斯特里，他们很早就发现了空气中的氧气。但拉瓦锡最早用实验得出了结论：空气是由氧气和氮气组成的。过渡拉瓦锡的实验是在200多年前做的，由于受到当时条件的限制，他的实验比较麻烦。现在我们已经能用简单的实验来验证拉瓦锡所得出的结论，接下来我们就用红磷作原料来测定一下空气中氧气的含量。实验实验21注意装置不能漏气；集气瓶中预先要加入少量水；点燃红磷后要立即伸入集气瓶中，并塞紧塞子。可让学生描述实验现象及结果回答红磷燃烧产生大量白烟，生成一种白色固体，水面尽管上升了，但上升不到15。讲解集气瓶内水面上升，说明空气中的氧气被消耗了。过渡请大家根据日常知识的积累和前面我们讲到的内容，分组讨论下面的问题。投影展示讨论拉瓦锡通过实验得出的结论是氧气约占空气总体积的15，而在我们的实验中，为什么气体减少的体积小于15？红磷熄灭后瓶内还有没有残余的氧气?请学生代表说出讨论结果回答该实验中，水面上升达不到15体积是因为氧气含量低，或者我们在塞塞子的过程中，已经有少部分氧气被消耗掉。红磷熄灭后瓶内没有残余的氧气，如果还有氧气，红磷还能继续燃烧。过渡在红磷燃烧这个实验中，红磷与空气中的氧气反应，生成了一种叫做五氧化二磷的的色固体，我们可以用文字的形式把这个反应表示出来。表示红磷+氧气五氧化二磷小结上述实验说明，氧气约占空气体积的15。讲解随着科学技术的不断发展和实验仪器的不断精密化，空气中的其他成分也被科学家通过实验一一发现。实验表明：讲解并板书空气的成分按体积计算，大约是：氮气78、氧气21、稀有气体094、二氧化碳0.03、其他气体和杂质003。投影资料空气成分的发现二纪70年代，瑞典科学家舍勒(Karl Wilhelm Scheele，17421786)和英国化学家普里斯特里(Joseph Priestley，17331804)分别制得了氧气。当时人们并不知道燃烧与金属生锈是物质与氧气作用的结果。1774年，法国化学家拉瓦锡(Antoine Laurent Lavoisier，17431794)用金属燃烧实验证明燃烧是金属与空气中的“上等纯空气”作用的结果，并发现了金属燃烧后余下的“空气”不支持燃烧和呼吸。第一次明确提出空气是由氧气和氮气组成的。许多科学家研究发现，空气小还含有氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)等稀有气体。在稀有气体的发现史中，对我们最有启发的是稀有气体氩(Ar)的发现。1892年，英国物理学家瑞利(Lord Rayleigh，18421919)在研究气体的密度时，发现0、101105Pa条件下，从空气中分离得到的氮气密度(12572 gL-1)与分解含氮物质所制得的氮气密度(12508 gL-1)之间总有一个微小的差异。瑞利没有放过这一微小差异，他与英国化学家拉姆赛(William Ramsay，18521916)合作，经过两年多的努力，通过精密的实验研究和推理分析，终于发现在空气中还存在着一种性质极不活泼的气体氩。讲解过渡空气是由多种成分组成的，我们把它叫做混合物。而空气中的氮气或氧气都只有一种物质组成，我们把它们叫做纯净物。板书纯净物和混合物讲解纯净物可以用专门的化学符号表示。如氧气O2、氮气N2、红磷P、五氧化二磷P2O5。注：元素符号和化学式不必作过多的解释，只说明这是一种表示物质的符号就可以了师根据你的理解，你能举出一些纯净物和混合物的例子吗?学生举例、教师评价师引通过刚才的学习，我们可以这样来表示纯净物和混合物。讲解并板书纯净物：由一种物质组成(可用专门的化学符号表示)。混合物：由两种或多种物质混合而成(没有专门的化学符号表示)。补充纯净物有固定的组成，混合物没有固定的组成。组成混合物的各物质之间不发生化学反应，它们各自保持各自的性质。如空气中的氧气和氮气就各自保持了自己的性质。过渡空气中的各种成分作为原料广泛用于生产化肥、化工产品、炼钢、石油加工、运输、电光源等领域，是人类生产活动的重要资源。板书二、空气是一种宝贵的资源讲解过去，人们曾把氧气叫做“养气”，这充分说明了氧气的重要性。设问你知道氧气有哪些用途吗?学生根据自己的经验并结合课本内容回答，教师引导学生看课本图25总结综观氧气的各种应用领域，可知氧气的用途主要表现在供给呼吸和支持燃烧两个方面。板书1氧气的用途(1)供给呼吸 (2)支持燃烧展示充氮食品袋设问你们知道为什么要在这些装入零食的食品袋中充入氮气吗？生甲：为了防止食品被挤碎或压碎。乙：为了掩盖袋里食品量比较少的真相。丙：为了防止食品变质。评价乙的回答也有道理，可我说的是正规厂家的。甲、丙的回答符合客观实际。讲解氮气之所以能用于食品防腐，是由于氮气性质不活泼之故。灯泡中充氮以长使用寿命，焊接金属用氮作保护气，都是利用了氮气不活泼这一性质。设问氮气除了可用作保护气外。还可用作什么呢？学生看书并对氮气的用途进行总结板书2氮气的用途(1)重要的化工原料(2)保护气(3)提供低温环境过渡从氮气可作保护气这一事实知，物质的用途决定于物质的性质。你能从下面的讨论中获悉氮气的性质吗？投影讨论在测定空气中氧气含量的实验中,集气瓶内剩下的气体主要是氮气。结合实验和日常生活经验讨论：(1)燃烧着的红磷熄灭了，这种现象说明氮气能不能支持燃烧?(2)集气瓶内水平面上升一定高度后，还继续上升吗?这种现象能不能说明氮气不易溶于水?(3)空气所表现出来的某些性质，能不能在一定程度上代表氮气的性质?学生分组讨论，并汇报讨论结果讨论结果(1)氮气不能支持燃烧。(2)集气瓶内水面上升一定高度后，不能继续上升。该现象说明氮气不易溶于水。(3)空气所表现出来的性质，不能在一定程度上代表氮气的性质(如磷能在空气小燃烧，但却不能能在氮气中燃烧)。注：(3)问可能有同学会得出相反的结论。如空气不溶于水，氮气也不溶于水。对此，教师要做出解释师请大家总结氮气的性质。生氮气不支持燃烧，氮气不易溶于水。补充许多实验事实表明。氮气的性质不如氧气活泼。如食物放置在含有氧气的环境中容易腐烂，而氮气则能使食物在长时间内不变质。讲解物质的性质主要包括物理性质和化学性质两个方面。物质的化学性质需要通过化学反应表现出来，而物质的物理性质是物质本身具有的，其不需要通过化学反应就能表现出来。板书物理性质：物质的物理性质一般指颜色、状态、气味、熔点、沸点、硬度和密度，以及是否溶于水等，这些性质不需要通过化学反应就能表现出来。师通过日常生活对空气的观察及上面的讨论，并结合物理性质的概念，你能描述氮气的物理性质吗?学生描述并填写下表颜色状态气味标准状况下的密度熔点沸点是否易溶于水氮气1.251gL-1-209.9-195.8过渡空气中除了氧气和氮气外，还有一类很重要的气体就是稀有气体。接下来，我们就来学习稀有气体的有关知识。板书3稀有气体讲解稀有气体曾叫做“隋性气体”。这是由于稀有气体性质不活泼，人们在发现它们的时候普遍认为这些气体不能跟其他物质发生化学反应。但随着科学技术的发展，人们发现有些稀有气体在一定条件下也能与某些物质发生化学反应，生成其他物质，于是又把它们改作为稀有气体。通过“惰性气体”“稀有气休”名称改变的事实。可使我们意识到科学研究的领域总是在不断扩展的。科学思维也不是一成不变的，它启示我们平常的学习中要经常接受新事物。并适当发展求异思维。过渡在空气的成分中，稀有气体所占比率虽然不大，但却很重要。阅读学生阅读P26稀有气体的用途。通过阅读让学生总结稀有气体的用途回答可用作保护气：可制成多种用途的电光源：可用于激光技术；氮可用作制冷剂：氮气可用作医疗上麻醉剂。拓展除了课本上讲到的稀有气体的用途外，谁还知道稀有气体的其他用途呢？回答广场、体育场、飞机场等场所所用的灯里充了氙气，通电时能发出比荧光灯强几万倍的强光，因此叫做“人造小太阳”。航空、航海的指示灯里充入了氖气，通电时发出红光，这种光能穿透浓雾。评价大家回答得真好，探索科学需要的就是这种不怕麻烦，寻求真理的精神。过渡下面是不同颜色的霓虹灯里充的稀有气体的简介。投影展示霓虹灯的颜色霓虹灯的颜色灯色气体玻璃管的颜色大红氖无深红氖淡红金黄氦淡红蓝体积分数：氩80%、氖20%淡蓝绿体积分数：氩80%、氖20%淡黄紫体积分数：氩50%、氖50%无小结通过大家刚才的回答和讨论，我们可以总结出稀有气体具有如下用途：板书(1)保护气 (2)电光源 (3)激光技术 (4)冷却剂 (5)麻醉剂过渡洁净的空气对于人类和其他动植物都是非常重要的。一个成年人每天吸入的空气约为12 m316 m3。但是，随着工业的发展，排放到空气中的有害气体和烟尘对空气造成了污染，被污染的空气会严重损害人体健康，影响作物生长。破坏生态平衡。故保护我们的空气已成了全世界人民都关注的问题。板书三、保护空气讲解少量有害物质进入空气中。依靠大自然的自我净化能力，仍能保持空气的洁净。如果进入空气的有害物质的种类和数量超出了大自然的自净能力，就会造成空气的污染。引导学生看课本图28(大气污染)投影结合图28讨论下述问题：1在你身边发生过哪些污染空气的现象?2大气污染会造成哪些危害?3为了保护人类赖以生存的空气，你能做些什么?学生分组讨论，并交流讨论结果1汽车尾气、工厂废气、沙尘暴、酸雨、使用含氟冰箱造成臭氧空洞、温室效应等。2使人发生呼吸道疾病、农作物不能正常生长、水中生物濒临死亡、温室效应使沿海城市下陷、酸雨使建筑物被腐蚀、臭氧空洞使人受到紫外线的伤害而易得皮肤病和影响视力等等。3积极植树、造林、种草、爱护花木，向周围的人宣传保护空气的重要性及保护空气应采取的措施。过渡加强空气质量监测，打针对性地改善环境状况，是我们常常采取的一种措施。那么，你知道空气质量日报、预报的内容吗?请学生看课本P27资料展开想象的翅膀假如你当了市长或省长，你会如何去改善当地的空气质量呢？请你谈谈。学生谈自己的想象，教师要对他们丰富的想象力予以肯定回答可能有多种。1大量植树造林。鼓励市民种草养花。2把工厂建在人口不太集中的地区。3使用和开发化石燃料以外的清洁能源。4汽车不再用汽油，而用车用乙醇汽油。5加大检测汽车尾气的力度，禁止没达到环保标准的汽车上路。6加大宣传力度，提高居民的环保意识。小结本课题我们重点学习了空气的组成和用途，同时还知道了物理性质、纯净物和混合物等概念。另外，还了解了洁净的空气对我们人类的重要性以及保护空气的一些措施。布置作业习题3、5、7课本P28 调查与研究关心空气质量板书设计第二单元 我们周围的空气课题1 空 气一、空气是由什么组成的?空气的成分按体积计算，大约是：氮气78、氧气21、稀有气体094、二氧化碳003%、其他气体和杂质003。纯净物和混合物纯净物：由一种物质组成(可用专门的化学符号表示)。混合物：由两种或多种物质混合而成(没有专门的化学符号表示)。二、空气是一种宝贵的资源1氧气的用途(1)供给呼吸 (2)支持燃烧2氮气的用途(1)重要的化工原料 (2)保护气 (3)提供低温环境*物理性质：物质的物理性质一般指颜色、状态、气味、熔点、沸点、硬度和密度，以及是否溶于水等，这些性质不需要通过化学反应就能表现出来。3稀有气体(1)保护气 (2)电光源 (3)激光技术 (4)冷却剂 (5)麻醉剂三、保护空气考题回顾1生活中的下列物质，属于纯净物的是 ( )A矿泉水 B白酒 C米醋 D干冰 2我们已经知道，空气的主要成分是氮气和氧气。下图是测定空气中氧气含量的实验装置，试回答下列问题：(1)实验过程小，燃烧匙里为什么要盛放过量的红磷?(2)这个实验除了可以得出O2约占空气体积的15的结论外，还可推氮气(填“难”或“易”)_溶于水和其化学性质_(填”活泼”或“不活泼”)的结沦。(3)此实验过程中能否用碳、硫代替红磷?答案：1D2(1)让O2尽量消耗完全，使测得O2的体积更接近空气O2的实际体积 (2)难 不活泼 (3)不能备课资料1最早发现氧气的是中国人1807年在俄国的彼德堡召开的一次科学大会上，年方24岁的德国科学家克拉普罗特在宣读一篇名为第八世纪时中国人的化学知识中提到，发现氧气的时间应提早一千多年，氧气发现者是中国唐代的炼丹家马和。克拉普罗特一语惊四座，轰动了整个欧洲。事实的确是这样的。早在一千多年前的中国大唐时期，版图辽阔、文化繁荣、经济发达、国力富强。马和就是在这样的形势下炼丹的，并在他生平的工作记录平龙认中作出这样的结论：空气成分复杂多样。主要由阳气和阴气组成，其中阳气比阴气多得多，阴气可跟可燃物化合，在空气中消失，而阳气则可安然无恙地保留，阴气存在于青石(氧化物)、火硝(硝酸钾)等物质中，加热它们阴气就会放出来，阴气在水中也大量存在，只是很难把它们取出来。由此可见，马和所讲的阴阳气就是我们今天所讲的“氧气”和“氮气”。尽管，今天不少人对克拉普罗特的观点仍持有疑问，平龙认早已被德国侵略者抢走，一些事实还须澄清，但古老的中华民族文化对世界化学的贡献是不可磨灭的。2中华人民共和国大气污染防治法简介2000年4月29日第九届全国人民代表大会常务委员会第十五次会议通过了“中华人民共和国大气污染防治法”。 自2000年9月1日开始在全国实施。这标志着我国环境保护法规的进一步完善，环境保护事业逐步走向法制化。大气是人类赖以生存的环境要素之一，搞好大气污染的防治，为人类生活提供清洁的空气，是关系到保护和改善人们生活环境，促进社会发展的一件大事。“中华人民共和国大气污染防治法”包括“总则”“大气污染防治的监督管理”“防治燃煤产生的大气污染”“防治机动车船排放污染”“防治废气、尘和恶臭污染”“法律责任”“附则”等七章。该法对防治大气污染的各方面作出了许多规定，要求把大气污染防治工作纳入城市规划和建设，加强对排放烟尘、废气、粉尘等的管理。进行综合治理。该法还提出了对违反法规，造成大气污染事故的单位和个人的处罚办法。如查询中华人民共和国大气污染防治法全文，可到人教网“环境教育”栏目，网址：http：wwwpepcomcneecindexhtm。3惰性气体改称稀有气体惰性气体分子是由单原子构成的。除氦外，其他元素的原子，最外电子层都有八个电子(氦是两个)，具有稳定的结构。过去，人们认为惰性气体根本不可能跟其他物质发生化学反应生成化合物。事实上，并非所有惰性气体都是这样。1 962年。英国化学家巴特利特(Bartlett)通过实验。得到了惰性气体的第一个化合物六氟铂酸氙(XePtF6)。以后，人们又制得了氙跟氟或氧的化合物，如二氟化氙(XeF2)。此外，还得到了氪跟氟的化合物四氟化氪(KrF4)等等。但到现在为止，人们还没有制得氩、氖和氦的化合物。鉴于惰性气体的“惰性”只是相对而言的，又因为它们在自然界储量极少，所以，1991年，全国自然科学名词审定委员会公布的化学名词中正式规定，把惰性气体改称为稀有气体。4供呼吸的氧气氧气对于人体维持生命活动是必需的。健康的人在正常情况下不需要吸入纯氧。因为人体内进行的是一种缓慢氧化过程，能够陆续放出能量，供给体内器官的需要和保持一定的体温(约37)。如果长时间吸入纯氧，休内氧化过快，放热过多，正常的生理机制发生紊乱，体温升高，会出现病态。但是，有时病人由于呼吸功能发生障碍，体内缺氧，单靠吸入空气量的氧气不足，需要吸入高浓度的氧气加以补充。病人呼吸不一定用纯氧，而是用增加含氧量的空气，含氧量的多少可随病人的需要而定。在压强较大的深海里用普通空气呼吸，会有较多的氮气溶解在血液里。 当潜水员从水下上升，体内逐渐恢复常压，溶解在血液里的氮气要放用来，形成气泡，会对微血管起阻塞作用，引起“气塞症”。所以深海潜水员不能用普通空气呼吸。氖气在血液里的溶解度比氮气小心多，用氖气跟氧气的混合气体(人造空气)代替普通的空气，就不会发生以上的现象。5空气组成的记忆韵语空气组成别忘记，主要成分氮氧气；氮七八，氧二一，零点九四是稀气；还有两个零点三，二氧化碳和杂气；百分体积要记清，莫要当成质量比；还要注意防污染，环保意识要树立。6大气污染与现代交通建设空气、水、食物被称做人类生命的三大要素，而其中空气又是维持生命的第一要素。一个人可以7天不吃饭，2天不喝水，但却一分钟也不能没有氧气。在我们周围的大气中，只含有21的氧气，但正是这21的氧气，维持了人类的正常生活。因此洁净的空气，对人的生命来说，比任何都可贵。没有大气，地球上就不会有生命，不会有人类。由于人类的活动，使得排到大气中的某些物质呈过量的浓度，对人类的生活和身体健康。或对环境等产生了不利的影响，这就形成了大气污染。空气污染物的种类十分繁多，燃煤的主要污染物是二氧化硫和烟尘；燃油的主要污染物为二氧化硫和氮氧化物；汽车的尾气排放的污染则主要是一氧化碳、氮氧化物和碳氧化合物。空气污染具有极其严重的危害性，它损害人体健康。空气中污染物的浓度一般较低，对人们主要产生慢性中毒作用，并具有制畸性、制癌性、制突变性。据统计，空气污染导致许多城市肺癌死亡率增至万分之二，全国酸雨覆盖面积已占整个国土的30，这是多么的触目惊心。上海是我国重要的工业基地。人口密集，经济发达，城市的交通需求不断增加，机动车大幅度增长。1998年底，上海的机动车拥有量已达到60万辆，比1985年增长4倍多。机动车数量的大量增加，加上其他众多原因，导致尾气排放污染日益严重，成了一大祸害。仅1998年产生的能源废气排放量为54927亿立方米，其中二氧化硫4889万吨，烟尘1563万吨，工业尘粉1013万吨。无法想象，如果中国每一个城市都变成这样，那我们乃至我们的下一代将是会生活在怎样一个环境里?2000年10月14日，成都市在我国率先开展了“无车日”活动。那天，成都市区除公交客运车辆及救护车，消防车等必需运行的特种车辆外，往日汽车、摩托车排成长龙的状况不见了，给行人留出了足够的空间。据成都市交通管理局信息显示，在市小心区的几个具有代表性的路口，车流量比原来平均下降了727，车辆行驶速度提高一倍。由于车流量大幅削减，道路畅通无阻，市中心的天府广场和熊猫广场的可吸入颗粒物污染指数都下降了30%左右。市区道路交通噪音级平均降低了45分贝。除了开展无车日活动，发展节能环保汽车也是重要举措之一。近年来，干净清洁的天然气汽车，构思巧妙的风力汽车，日趋成熟的太阳能汽车等新能源汽车纷纷登台亮相，它们将成为人类跨世纪的交通工具。年级初三学科化学版本期数内容标题空 气分类索引号G.623.2分类索引描述教学法主题词空 气栏目名称教案精选供稿老师审稿老师录入一校二校审核12