九年级化学上册第2单元我们周围的空气教案新人教版.doc

教学资料参考范本九年级化学上册 第2单元 我们周围的空气教案 （新版）新人教版撰写人：_时 间：_1.认识物质的多样性,初步认识纯净物、混合物并学会区分.2.认识空气的组成.3.说出氧气、氮气、稀有气体等的用途.4.掌握氧气的性质和用途,学会氧气的实验室制法,并通过学生实验锻炼其实验技能.通过学生实验锻炼学生的实验技能,并且让学生通过观察、比较、分析、归纳的方法对信息进行加工整理,提高学生的想象能力、创新能力.激发学生学习化学的兴趣,培养学生严谨求实的科学态度,强化学生的安全意识.本单元知识虽然包括三个课题,其实是两大部分自然界的空气和氧气.第一部分自然界的空气,首先让学生了解空气成分的发现史,通过实验探究得出空气的组成成分;通过对氮气、氧气、稀有气体用途的学习知道要保护空气,寻找大气污染的原因及防治措施;第二部分氧气,氧气的性质可通过几个具体实验得出;氧气的实验室制法要注重药品、实验原理、装置以及检验方法的选择,制取时严格按照制取步骤进行.本单元的知识结构共有七点:第一,空气成分探究实验,这个实验要注重操作技能;第二,从氧气的性质实验得出文字表达式的书写,从而引出化合反应的概念;第三,氧气的实验室制取,一方面是氧气的制取和收集过程,另一方面是在制取过程中的注意事项;第四,分解反应的概念;第五,催化剂及其作用;第六,工业制取氧气简介;第七,氧化反应的概念.从知识结构来说,空气对学生来说是一种非常熟悉的气体,教材选择空气作为初中化学中接触具体物质的开端,不仅因为小学对空气知识作过介绍,更重要的是它与人类的生活关系最为密切.通过对它的认识和了解,可以顺利地引导学生进入化学世界来探索物质的奥秘.选择以空气为主题,开始这一单元的教学活动,符合“从学生熟悉的事物入手,进行科学教育”的原则. 在能力培养方面,从看图了解拉瓦锡研究空气成分开始,到做仿照实验来测定空气里氧气的含量,再到看图片认识空气的主要用途和保护空气,可以说教材深入浅出,为以后的学习提供了一个合理的思维方式. 在情感培养方面,通过本单元的学习,让学生充分体验到探究的乐趣,对化学学习充满兴趣.初中的学习要求学生的思维方式逐步由形象思维向抽象思维过渡,因此老师在教学过程中应注意积极引导学生应用已掌握的基础知识,通过理论分析和推理判断来获得新知识,发展抽象思维能力.当然在此过程中仍需要以一些感性认识作为依托,可以借助实验演示或多媒体电教手段,加强实验的直观性和形象性,以便学生理解和掌握.因此教师应做好每一个演示实验和调动好学生的积极性,不断提供动脑的问题情景,提供动手的练习机会,让每个学生参与到学习中来.【重点】1.空气的组成、各成分的用途、氧气的含量及空气的污染与防治.2.氧气的化学性质和物理性质.3.氧气的实验室制法.【难点】1.测定空气中氧气含量的实验原理、装置及产生误差的原因.2.化学性质与化学反应在实际应用中的区别.化合反应与氧化反应的关系.3.催化剂的概念.本单元共有6个实验,建议补充加热分解氯酸钾制氧气实验.测定空气里氧气含量的实验:可让学生分成小组参与,边实验边探究.用各小组控制多个相同变量、测量一个不同变量的方法进行实验,如在其他条件相同的情况下将红磷换成别的可燃物或装置不密闭或红磷不足量或未等装置冷却就观察水面变化等进行对比思考以理解该实验的原理及药品的选择和装置操作的要点.实验室制氧气的几个实验可在老师做完教材37页【实验2-5】之后由4个学生协助同时进行演示.这些制氧气的实验包括常温下双氧水加二氧化锰;加热分解氯酸钾;加热分解氯酸钾和二氧化锰的混合物;加热分解高锰酸钾.让学生在观察比较的过程中学会对实验室制取物质方法的选择.本单元课题1测定空气里氧气含量的实验,教材的实验误差较大,主要原因有止水夹后的导管内的氧气很难参加反应、盛水烧杯内水的多少与导管在水中伸入的深浅都会影响水的倒吸的程度、点燃红磷后,燃烧匙伸入集气瓶中的速度会影响实验结果.空气中氧气含量测定实验为何选红磷,一般解释是其燃烧产物为固体.其实另一个重要原因是红磷燃烧几乎能消耗密闭容器中的全部氧气,而其他可燃物却不行.如当空气中氧气的体积含量从21%减少到17%,木材就不能继续燃烧;低于16%,大多数液体燃料的火焰就会熄灭;低于9%,煤炭的燃烧就会停止;接近零时磷才不能燃烧.本单元课题2中硫在氧气中的燃烧实验,集气瓶中装的是水,实际上装碱溶液效果更好.此处要向学生强调,化学反应必须注意保护环境,还可启发学生思考其他吸收二氧化硫的办法,如在集气瓶口放装有吸附性物质的沙包等.为更好地理解课题3中催化剂的概念,上新课前可布置学生准备一些(少许一点即可)有机物如土豆、动物生肉、动物鲜血等,做双氧水分解实验时加入,看能否起催化作用,加深学生对催化剂的认识.设置与催化剂的概念相关的问题若干个并层层推进,使学生在解决问题的过程中不断领悟概念的内涵,正确理解什么是催化剂.在充分交代实验所采用的药品、装置、原理的基础上做好对比实验(每一个实验测量一个变量),组织学生观察、讨论、分析实验,从而理解整个实验的意图及原理,并感悟到化学实验要得出正确结论必须注意每一个细节的严谨性.通过实验使学生初步掌握制取氧气的方法、认识氧气的化学性质、学习探究气体性质的方法.抓住关键词,使学生理解化学性质与化学反应在实际应用中的区别,如“燃烧”与“能燃烧”,前者是动词,描述一种变化过程化学变化,后者是动词前加了助动词“能”或“可以”或“会”,则描述一种属性化学性质;通过化合反应与氧化反应的交叉关系的集合图并用举例的方法使学生理解二者的关系.课题1空气2课时课题2氧气1课时课题3制取氧气2课时实验活动1 氧气的实验室制取与性质 1课时单元复习教案1课时课题1空气第课时1.了解空气的主要成分.2.初步认识纯净物、混合物的概念,能区分一些常见的纯净物和混合物.1.通过对“测定空气里氧气含量”实验的操作、观察、分析,了解空气的组成.2.通过对空气、氧气等几种常见物质的比较,了解混合物和纯净物的概念;了解空气污染的主要原因、危害及防治方法.在自主设计实验探究的过程中,使学生体验探究的乐趣,增强对生活中和自然界中科学现象的好奇心和探究欲,发展学习化学的兴趣.【重点】了解空气的主要成分.【难点】能区分一些常见的纯净物和混合物.【教师准备】集气瓶、燃烧匙、红磷、导气管等.【学生准备】酒精灯、注射器、火柴、塑料瓶、澄清石灰水.导入一:【猜谜语】奇物到处有, 用棒赶不走; 眼睛看不见, 手摸也没有; 咀嚼无滋味, 没它难活喽.(打一种我们身边的物质)同学们知道它是什么吗?【引入】谜底是空气.空气是一种既看不到踪影又闻不到气味的气体,所以科学家们经过了漫长岁月的研究,才揭开了组成“空气王国成员”的奥秘,认识到空气并不是一种单一的物质.18世纪70年代,瑞典化学家舍勒和英国化学家普利斯特里,首先发现并制得氧气.法国化学家拉瓦锡,在前人工作的基础上,首先通过实验得出了空气是由氧气和氮气组成的结论.导入二:【材料引课】空气是生命呼吸的必需气体,它的成分有哪些呢?是怎样发现的呢?在古时的中国和希腊,科学家都认为空气是组成世界的一种基本物质,但这种说法是否正确呢?随着科学水平的发展,这种说法逐渐受到了质疑,直到二百多年前,法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分.让我们带着这些问题回到二百多年前,一起看看科学家们当年是如何工作的,或许会给我们今天的研究带来一些启发.【多媒体展示】人类认识空气的历程,重点展示拉瓦锡的照片以及拉瓦锡研究空气成分所用装置的图片,并讲述拉瓦锡发现空气组成的故事.导入三:【回忆】通过第一单元的学习,我们知道化学与我们的生活密切相关,今天我们就来研究我们人类每时每刻都离不开的物质空气.【提问】你能用一个简单的实验或实例来说明无色、无味,不易察觉的空气确实存在吗?【小实验】将烧杯倒扣入水中.【提问】烧杯里有什么物质?水为什么不能充满整个烧杯?【点拨】水不能充满整个烧杯,说明空的烧杯并不空,其中有空气.过渡语空气是人类和一切动植物的生命支柱,同时也是一种宝贵的自然资源.今天我们就共同来学习和研究与我们生命息息相关的空气.你能用一个简单的实验或实例来说明无色、无味,不易察觉的空气确实存在吗?一、空气的组成思路一【展示】多媒体展示拉瓦锡对空气成分研究的实验.【讲述】了解空气发现史:18世纪70年代,瑞典化学家舍勒、英国化学家普利斯特里先后通过实验制得了氧气,但他们受传统错误理论的束缚,没有继续实验.法国化学家拉瓦锡在实验过程中重视化学反应中物质体积的变化,摆脱了传统错误理论的束缚,尊重事实,得出空气是由氮气和氧气组成的结论.【演示】“测定空气里氧气含量”的实验.介绍仪器名称,操作顺序,提示学生观察要点,红磷燃烧的主要现象和水面变化的情况(强调烟和雾的区别).【分析讨论】师生间、生生间相互交流讨论,得出结论.(1)你观察到哪些实验现象?(红磷燃烧,产生大量白烟;熄灭后,集气瓶内水面上升,大约占集气瓶剩余容积的1/5)(2)为什么红磷要过量?剩余的红磷为什么不燃烧?(燃烧匙中放较多红磷是为了使瓶内氧气充分反应,氧气耗尽后,剩余的红磷不能燃烧)(3)实验误差:进水体积不足是什么原因?(装置气密性不好;红磷量不足;没冷却至室温就打开止水夹等)【拓展延伸】(1)钟罩或集气瓶内水面为什么会上升?为什么水面只上升1/5而不是全部?(红磷燃烧消耗空气中的氧气,集气瓶内的气体体积减小,压强减小,故液面上升;氧气只占空气体积的,故液面只上升,而不是全部)(2)猜想剩下的气体具有什么性质?(剩下的气体不可燃,不助燃,难溶于水,且不与水反应)【结论】(1)反应的表达式:磷(P)+ 氧气(O2)五氧化二磷(P2O5).(2)氧气约占空气体积的.【讲述】在十九世纪末以前,人们深信空气中仅含有氧气和氮气.后来陆续发现了氦、氖、氩、氪、氙等稀有气体,才认识到空气中除了氧气和氮气之外,还有其他的成分.目前人们已能用实验方法精确地测定空气的成分.【展示】空气成分示意图:【板书】空气的组成:(按体积分数):氮气(N2)78%,氧气(O2)21%(氮气与氧气比约为41),稀有气体0.94%,二氧化碳(CO2)0.03%,其他气体和杂质0.03%.空气的成分以氮气和氧气为主,属于混合物.思路二教师活动学生活动设计意图【提出问题】空气无色、无味,不易察觉,你能设计一个简单的实验或列举生活实例来说明空气确实存在吗?【小结】用生活中的小经验和儿时的游戏来说明空气的存在,反映出了部分学生善于观察生活、善于思考问题的良好习惯【设计实验并汇报交流】生1:(边演示边讲解)把一个空集气瓶倒放入盛满水的水槽,向下压,集气瓶内的水无法上升到顶端,说明集气瓶内确实存在空气.生2:把一个压扁的塑料袋抖开,再将袋口系住,用双手挤压塑料袋,感觉到有压力,是因为塑料袋内充满了空气.这可以说明空气的真实存在.生3:用一个注射器在空气中抽拉一下,再向水中推挤,会看到有许多气泡从针头冒出,说明空气确实存在.生4:用扇子朝脸扇,感觉有风,就是因为空气在流动.生5:(望了一眼窗外)你们看,树叶在动,那是因为空气在流动引导学生并激发他们的探究欲望【提问】以上事实说明空气确实存在,那么空气中含有哪些气体成分呢?如何证明这些气体的存在?【拓展】稀有气体的发现史(在百度上搜索)【交流讨论】学生回顾生活经验和以往的探究活动,汇报交流空气中已知的气体成分.生6:有氧气.物质能在空气中燃烧,就是因为空气中有氧气.生7:有二氧化碳.向空集气瓶内倒入澄清的石灰水,振荡,石灰水变浑浊,证明空气中确实含有二氧化碳.生8:空气中还含有水蒸气,早晨的露珠就是空气中的水蒸气冷凝成的小水滴.生9:夏日从冰箱中取出一瓶汽水放在空气中一会儿,瓶外壁有水珠凝结温故知新,学会由生活现象分析推理出化学知识【提出问题】设计实验粗略测定空气中O2的体积分数.前后的四个同学可以组成一个小组,相互讨论,4分钟后,请同学发表自己的见解.【交流讨论】参与学生讨论,一起探讨实验方案的可行性,适时给予引导、点拨、激励性评价.【小结】引导学生认同“利用红磷燃烧消耗氧气来测定体积分数”是较合理的【讨论交流与设计实验】组间交流,上台展示本组方案,共同讨论可行性,共同得出较合理的方案【小结】从生活经验和以往的探究活动中,我们知道了空气中含有氧气、CO2和水蒸气相互交流与借鉴,以期互相启发,思维产生碰撞,让学生体会合作学习的快乐【演示实验】【小结】及时评价学生方案的闪光点,激励学生大胆参与,再引导学生发现方案中的不足,发动学生一起改进【观察与讨论】(1)盛放红磷的集气瓶内,除了水,还有什么?(空气)(2)将红磷点燃后放到集气瓶里,见到什么现象?(放热、产生大量白烟等)(3)红磷熄灭冷却后把弹簧夹打开后会有什么现象?为什么?(水会进入集气瓶约1/5体积,因为红磷燃烧消耗了瓶内的氧气,且生成物是固体,导致集气瓶内的气压减小,因而水倒流)学会从不同角度分析看待问题二、混合物和纯净物过渡语空气是由多种成分组成的,里面含有氮气、氧气、二氧化碳等许多物质,而组成空气的每一种物质的成分是单一的.思路一【引导】由空气成分引出纯净物概念.空气中的氧气是一种物质,氮气也是一种物质,属于纯净物.【归纳】纯净物概念:只由一种物质组成的物质.【引导】由空气成分引出混合物概念.空气中含有氮气78%,氧气21%,稀有气体0.94%,二氧化碳0.03%,其他气体和杂质0.03%.【归纳】混合物的概念:由两种或多种物质混合而成的物质.【提问】你还知道家庭厨房里有哪些混合物吗?【回答】酱油、醋、白酒、加碘盐、食盐水等.【活动】查阅实验室提供的碘盐包装袋,了解碘盐的成分,明确混合物的概念.配料表:氯化钠、食用碳酸钙、碘酸钾净含量:500 g成分表:氯化钠88%含钙(以Ca计):0.5%1.3%含碘(以I计):2050 mg/kg【点拨】加碘食盐是一种混合物.其中的氯化钠、碘酸钾和碳酸钙是纯净物.【归纳】纯净物可以用专门的化学符号来表示.如氮气N2、氧气O2、二氧化碳CO2 、水H2O 、五氧化二磷P2O5.【小结】混合物的物质之间没有发生反应,各自保持着各自的性质.如蔗糖溶液中的蔗糖仍旧有甜味.思路二【讨论】分析讨论下列物质的组成,并完成表格.氮气二氧化碳红磷空气河水白酒组成物质比较各物质的异同,归纳混合物和纯净物的概念.【小结】(1)混合物:定义:由两种或多种物质混合而成的物质.这些物质之间没有发生反应,各自保持着各自的性质.特征:无固定的性质、组成,不能用专门的化学符号表示,如空气、海水、饮料等.(2)纯净物:定义:只由一种物质组成的物质.特征:具有固定的性质、组成,可用专门的化学符号表示,如氮气N2、氧气O2、二氧化碳CO2 、水H2O 、五氧化二磷P2O5.【注意】没有绝对纯净的物质,一般达到一定纯度,就可认为是纯净物,如高纯硅的纯度可高达99.999999999%.设计意图引导学生对所获得的事实与依据进行归纳,得出结论.培养学生规范的表达能力.1.按体积分数计算:空气成分2.探究空气中氧气的体积分数实验:(1)原理:红磷在空气中燃烧,消耗氧气,集气瓶中压强减小,水倒流入集气瓶.(2)装置: (3)现象:红磷燃烧,产生白烟,放热,集气瓶中水面上升约至处.(4)结论:O2约占空气体积的.(5)误差1.如图是空气成分示意图,请回答下列问题.(1)完成图中的有关填空;(2)仔细观察上图,写出从图中获得的有关信息. ; .解析:空气是由多种气体组成的混合物,其组成较为稳定.故答案为:(1)21%;氮气(2)空气中含有氮气、氧气和其他气体等空气是混合物(或氮气、氧气占空气的绝大部分等)2.在“空气中氧气含量的测定”实验探究中,小明设计了如图所示实验装置,集气瓶下端为开口(即没有瓶底),上端瓶口有一带有燃烧匙的橡皮塞,瓶上带有刻度线,把集气瓶中水面的位置与橡皮塞之间的容积分成五等份.实验时把点燃的红磷立即插入集气瓶内,塞紧橡皮塞.回答下列问题:(1)如果不出现意外,实验中应观察到的主要现象是、;化学反应的文字表达式是;(2)可以得到关于空气中氧气含量的结论是(写一条);(3)小红所测氧气含量与小明的有较明显的偏差,导致偏差的原因可能有(要求答出两种).解析:本题实验可以得到氧气约占空气体积的1/5的结论.此外瓶中剩余的气体在相同的条件下没有发生变化,说明这部分气体不溶于水、不能燃烧也不支持燃烧.若要取得正确的结论,必须保证燃烧消耗了密闭容器中的全部氧气,并且产物中不能有新的气体生成.故答案为:(1)红磷继续燃烧,放热并生成大量白烟;一段时间后红磷熄灭,集气瓶内水面上升,最后大约上升至1/5刻度;红磷+氧气五氧化二磷(2)氧气约占空气体积的1/5(或剩余气体不溶于水或剩余气体不与水反应,不能燃烧,也不能支持燃烧等)(3)红磷不足、容器内温度还未冷却至室温就读数(或者装置漏气等) 课题1空气第1课时一、空气是由什么组成的1.拉瓦锡对空气成分的研究.2.空气中氧气含量的测定.实验原理实验现象实验结论3.空气的组成.按体积分数计算:氮气(N2)78%,氧气(O2)21%等.二、混合物与纯净物1.纯净物:由一种物质组成.2.混合物:由两种或多种物质组成.这些物质相互间没有发生化学反应,各物质都保持各自的性质.一、教材作业【必做题】教材第32页练习与应用的1、2题.【选做题】教材第32页练习与应用的3题.二、课后作业【基础巩固】1.(20xx天津中考)空气成分中,体积分数最大的是()A.氧气 B.氮气C.二氧化碳D.稀有气体2.用如图装置测定空气中氧气的含量,物质R应该选用()A.铁片B.硫粉C.木炭D.红磷3.用如图所示的实验测定空气中氧气的含量,下列操作会使测定结果偏大的是()A.装置漏气B.药匙中放入的红磷量不足C.点燃红磷伸入瓶中时,没有立即塞紧瓶塞D.红磷燃烧结束后,没等装置冷却就打开弹簧夹4.根据燃烧红磷测定空气中氧气含量的实验原理,小军认为可用木炭替代红磷测定空气中氧气的含量,并按下图所示装置进行实验.(1)小军依据的实验原理是.小军检查装置气密性后,将盛有足量红热木炭的燃烧匙迅速伸入广口瓶中,并把塞子塞紧,待红热的木炭熄灭并冷却至室温后,就打开弹簧夹,并未发现倒吸现象.经过认真分析,小军发现实验失败的原因是(答一条) .(2)小军反思上述实验的探究过程后认为:用燃烧法测定空气中氧气含量的实验时,在药品的选择和生成物的要求上应考虑的是 .【能力提升】5.某班同学用下图装置测定空气里氧气的含量.先用弹簧夹夹住乳胶管.点燃红磷伸入瓶中并塞上瓶塞.待红磷熄灭并冷却后,打开弹簧夹,观察广口瓶内水面变化情况.实验完毕,甲同学的广口瓶内水面上升明显小于瓶内空气体积的1/5,乙同学的广口瓶内水面上升明显大于瓶内空气体积的1/5.下列对这两种现象解释合理的是()甲同学可能使用的红磷量不足,瓶内氧气没有消耗完甲同学可能未塞紧瓶塞,红磷熄灭冷却时外界空气进入瓶内乙同学可能没夹紧弹簧夹,红磷燃烧时瓶内空气受热从导管逸出乙同学可能插入燃烧匙太慢,塞紧瓶塞之前,瓶内空气受热逸出A. B.C.D.【拓展探究】6.为测定空气中氧气的含量,小华同学打算设计如下方案:选用实际容积为40 mL的试管作反应容器,将过量的白磷放入试管,用橡皮塞塞紧试管口,通过导管与实际容积为60 mL且润滑性很好的针筒注射器组成如图所示的实验装置.假设此实验能按照小华的设想正常进行,且白磷所占体积与导管内的气体体积相比可忽略不计,请回答下列问题:(1)实验前,打开弹簧夹,将注射器的活塞前沿从20 mL刻度处推至15 mL刻度处,然后松手,若活塞仍能返回至20 mL刻度处,则说明 .(2)若先夹紧弹簧夹,用酒精灯加热白磷,燃烧结束,等到试管冷却后再松开弹簧夹.可观察到的现象为 .(3)若不使用弹簧夹,用酒精灯加热白磷,充分反应直至燃烧结束,试管冷却.可观察到的现象为 .(4)若按小华的设想进行实验,实际可能遇到诸多问题而发生危险,造成实验失败.例如 .【答案与解析】1.B(解析:空气的成分按体积分数计算,大约是:氮气占78%、氧气占21%、稀有气体占0.94%、二氧化碳占0.03%、其他气体和杂质占0.03%.)2.D(解析:铁片在空气中不能燃烧,硫粉能在空气中燃烧,但生成二氧化硫气体,木炭燃烧产物也是气体;红磷能在空气中燃烧,且产物是固体,装置内红磷燃烧消耗尽氧气,瓶内气压减小,水吸入装置的体积数就是空气中氧气的体积数.)3.C(解析:装置气密性不好,在冷却过程中有外界的空气进入瓶中,结果偏小.红磷量不足,氧气没有完全消耗,结果偏小.点燃红磷后,燃烧匙深入集气瓶后的操作过于缓慢,导致瓶口附近的气体因受热膨胀而逸出集气瓶,实质等于瓶中空气质量的减少,气压减小,水倒吸得多了;实验中没有等到装置冷却至室温就打开弹簧夹,由于瓶内气体温度偏高,气压偏大,会导致测量结果偏小.)4.(1)木炭在空气中燃烧消耗空气中的氧气;木炭在空气中燃烧虽然消耗了空气中的氧气,但生成了二氧化碳气体,致使广口瓶内气体压强未减小(2)药品要能在空气中燃烧,燃烧时只消耗氧气,且生成物不能是气体(解析:解此题的关键是判断可燃物在空气中燃烧能否使密闭容器内气体体积减小,气体压强变小.(1)木炭在空气中燃烧的过程虽然消耗了氧气,但同时生成了二氧化碳气体,而生成二氧化碳气体的体积会弥补所消耗的氧气体积,反应前后广口瓶内气体压强并无明显变化,因此烧杯中的水不会倒吸到广口瓶内,造成实验失败.(2)探究空气中氧气含量的实验,选择药品的条件是:药品能在空气中燃烧,燃烧时只消耗氧气,不与空气中的其他成分反应,药品在空气中燃烧后的生成物不是气体(若生成物为气体,可将水换成易吸收该气体的液体).)5.D(解析:甲同学的实验结果比实际偏低,原因可能有:(1)红磷量不足,瓶内氧气没有耗完;(2)未塞紧瓶塞,外界空气进入瓶内;(3)未冷却到室温就打开弹簧夹.乙同学的实验结果比实际偏高,原因可能是没夹紧弹簧夹或插入燃烧匙太慢,广口瓶内的部分空气受热逸出,致使广口瓶内气体的体积减小更多.)6.(1)装置的气密性良好(2)白磷燃烧,产生白烟,活塞前沿约在12 mL的刻度线上(3)白磷燃烧,产生白烟,活塞先向右移动,最终稳定在约8 mL的刻度线上(4)橡胶塞弹出、试管爆裂、注射器活塞弹出等(解析:(1)实验操作前后装置内气体压强不变,证明该装置的气密性良好.(2)白磷在空气中燃烧时消耗氧气,产生白烟(生成五氧化二磷),导致密闭体系内气体压强减小,由于氧气约占空气体积的1/5,而试管内空气中氧气的体积约为:40 mL1/5=8 mL,且过量的白磷燃烧能将试管内空气中的氧气耗尽,因此最终活塞的前沿约在12 mL(20 mL-8 mL=12 mL)的刻度线上.(3)白磷在空气中燃烧时放出大量的热,会使密闭体系内的空气受热膨胀,气体压强增大,活塞就会向右移动,当白磷燃烧耗尽密闭体系内的氧气且试管冷却后,密闭体系内气体的压强减小,外界大气压就会推动活塞向左移动,而密闭体系内空气中氧气的体积约为:(40 mL+20 mL)1/5=12 mL,因此最终活塞的前沿约在8 mL(20 mL-12 mL=8 mL)的刻度线上.(4)因为白磷燃烧放出大量的热,会使密闭体系内气体压强增大,所以该实验中可能出现的问题有:橡胶塞弹出、试管爆裂、注射器活塞弹出等.)本课时以学生自主解决“测定空气中氧气含量” 的实验问题为中心,引导学生从日常生活经验和第一课时的知识出发,先是让学生用多种方式感知空气的存在,接着由学生举实例证明空气含有的多种物质,进而提出探究空气中多种成分(主要是氧气)含量的任务.这样就创设了一个生动而真实的问题情境.符合探究性学习的要求.学生为解决这个问题,进行大胆的探索,先是讨论,明白可以通过燃烧耗氧的方法,用水的体积来间接感知氧气体积的原理.至此学生自主地认识了这个实验的设计原理,使学生兴趣与信心倍增,课堂气氛也逐步达到高潮.教师适时肯定后,及时给出这个实验的装置和药品,可谓水到渠成.学生在成功喜悦的鼓舞下,兴致盎然地完成了后继的学习任务.在解决“测定空气中氧气含量”的问题之中,采用设想、辨析、否定、改进、完善的循序渐进的探究方式,使学生真正体验到探究实验的乐趣.有条件的学校可利用钟罩进行实验或做如下改进:将25毫米直径(大一些更好)试管截去底部(口用橡皮塞塞好)替代钟罩,烧杯装水替代水槽,将试管直接放在烧杯中(橡皮塞上穿一个燃烧匙,内装红磷),装置和操作更简单,现象也更明显,液面上升高度几乎就是理论值.要提醒学生实验刚开始时烧杯中水面的变化情况并分析原因.一、用量筒和锥形瓶测定空气中氧气的含量改进后测定空气中氧气含量的实验装置量筒锥形瓶装置(如图).1.装置改进后的特点:(1)改进的实验装置原理与教材原理相同,有区别的是,空气中氧气的体积可用差值法准确读出.(2)改进后的装置气密性的检查方法同课本检查试管气密性相同.(3)改进后装置中的红磷用量,虽然仍过量,但与之前比较仍属于微型实验用量,解决了红磷浪费问题.(4)改进后的装置不用给装置上画等分线,减少了测量的误差.(5)装置所用材料取材容易,普通实验室就有,装置结构简单,可操作性强.(6)改进后的实验装置,两直角玻璃导管高度一样,且内部充满水,解决了液面高度差导致的误差.2.制作材料:250 mL锥形瓶1个、8号橡胶塞1个、100 mL量筒1个、长32 cm直角玻璃弯管2个(直角在距一端6.5 cm处)、长27.5 cm的乳胶管1段、止水夹1个、燃烧匙1个、记号笔1支.3.制作方法: (1)在乳胶管距两端管口2 cm处,各用记号笔画一圈,乳胶管对折中央处画线一圈,并把两个直角玻璃弯管与乳胶管连接,重叠部分至2 cm处.(2)在8号橡胶塞偏离中心处打一个燃烧匙柄刚好能通过的小孔.(3)在8号橡胶塞偏离中心另一侧打一个适合直角玻璃弯管插入的孔,并把直角玻璃弯管插入橡胶塞.(4)把止水夹夹在直角玻璃弯管上.(5)把燃烧匙柄穿过其对应小孔,将橡胶塞塞在锥形瓶上,调整燃烧匙高度,使其底部距瓶底约4 cm,并把燃烧匙柄弯成圆形便于抓握.4.操作方法:(1)在锥形瓶内注满水(水与瓶口相平),用量筒测定锥形瓶内水的体积(设该体积为V1,本装置中V1=345 mL).(2)将锥形瓶内水在指定地点倒出,即采集该地点空气样本.(3)用量筒量取45 mL水,注入采集有空气的锥形瓶内,同时在100 mL量筒中准确量取100 mL水.(4)在烧杯中注入半杯水,把之前制作好的导管一端浸入水中,在连有橡胶塞的另一导管口用洗耳球吸气,使水连续流出,此时将止水夹夹在中央画线处(注意要使管中都充满水).(5)把酒精灯、锥形瓶、注水100 mL的量筒从左到右放在水平桌面上,把不连接橡胶塞的导管伸入盛水的量筒中.(6)向燃烧匙内加满红磷,在酒精灯上引燃红磷后迅速把燃烧匙伸进锥形瓶内,并塞紧橡胶塞.(7)一手按住橡胶塞,一手握燃烧匙柄,并上下抽动,使燃烧匙内红磷与装置内空气充分接触.(8)完全燃烧后冷却,把止水夹移到直角玻璃弯管上,让水进入锥形瓶,等到水不再从直角玻璃弯管流入锥形瓶时,再将止水夹移夹在中央画线处.(9)小心移开量筒中的导管,读出量筒内水的体积(设体积为V2).量筒内水减少的体积数就是进入锥形瓶内水的体积数,即消耗掉瓶内空气中氧气的体积数:(100-V2 )mL.(10)氧气在空气中的体积分数计算公式:(100-V2 )mL(345-45) mL100%.5.装置的成功之处:(1)两直角玻璃导管高度一样,且内部充满水,解决了液面高度差导致的误差.(2)燃烧匙可上下抽动使燃烧匙内红磷与装置内空气充分接触,即便是在装置内空气稀薄的情况下红磷也不会轻易熄灭,能把氧气消耗完.二、巧用废输液器测定空气中氧气的含量1.实验仪器及试剂:输液瓶、燃烧匙、玻璃棒、玻璃导管、铁架台、烧杯、石棉、白磷、止水夹、镊子、橡皮塞.2.实验仪器装置图:如图所示.3.组装说明:选取大小合适的橡皮塞,将燃烧匙和玻璃棒分别穿过橡皮塞,使玻璃棒位于燃烧匙上方.将输液瓶盖打孔,放入橡皮塞,并将瓶盖和瓶体进行黏合.4.实验操作:将石棉和白磷放入燃烧匙内,给玻璃棒预热,然后迅速放入瓶中,旋转燃烧匙,使玻璃棒接触到白磷,将白磷引燃.此时我们会观察到瓶内产生大量白烟,并且有白色的颗粒粘在器壁上,打开止水夹,水沿导管进入瓶中.5.实验改进的优点: (1)改变引燃方式,避免操作带来的误差. (2)选取易燃物白磷,其着火点低,利于氧气的充分反应. (3)瓶体的刻度利于直接读取进入瓶内的水的体积.第课时1.了解氧气、氮气、稀有气体的主要物理性质和用途.2.初步了解空气污染给人类带来的严重危害.通过对空气污染情况的调查,学会一些简单的防治方法.养成关注环境、热爱自然的情感.【重点】说出氧气、氮气、稀有气体的主要物理性质和用途.【难点】通过对空气污染情况的调查,知道空气污染的危害.【教师准备】多媒体课件,收集空气污染的资料和图片.【学生准备】收集空气污染的资料和图片.导入一:【展示】让学生朗诵或投影展示:诗歌水调歌头雾霾雾霾三千里,车辆慢如牛.寒潮来袭,万树琼花落枝头.谁料世间坎坷,环境污染严重,何时才到头.霜降平原路,雾凇点清秋.愁难断,恨难收,白了头.治理之路,大家携手共奋斗.踏去巫山白雪,梦游华山日出,盛世上新楼.华夏不平路,政策改神州.【引入】过去的一年里,全国大部分地区上演过“十面霾伏”.防治雾霾,让天空变蓝,是每个人的梦想,呼吸到干净的空气是健康的需求.导入二:【复习提问】你能说出空气的主要成分吗?【展示】空气组成中按体积分数计算:氮气占78%;博学多才的氧气博士占21%;用途广大的二氧化碳教授占0.03%;沉默寡言的惰性世家(稀有气体)占0.94%;还有其他气体和杂质占0.03%.过渡语通过空气的组成成分,知道空气是一种混合物,其中的氧气、氮气、稀有气体有着广泛的用途,因此空气不仅是人类生活必需的物质,而且还是一种宝贵的自然资源.三、空气是一种宝贵的资源思路一【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】氧气有哪些用途?【交流讨论】学生根据自己的经验并结合课本内容回答,教师引导学生看教材28页图2-5.【板书】氧气的主要用途:(1)供给呼吸.(2)支持燃烧.【设问】为什么要在装入零食的食品袋中充入氮气?【讲解】氮气之所以能用于食品防腐,是由于氮气性质不活泼.另外,灯泡中充氮以延长使用寿命,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?【交流讨论】学生看书并对氮气的用途进行总结.【展示】氮气的用途的图片,见教材29页图2-6.【板书】氮气的用途.【设问】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.你们能通过讨论获悉氮气的性质吗?【交流讨论】学生分组讨论,并汇报讨论结果.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.老师引导学生结合实验和日常生活经验讨论:(1)燃着的红磷熄灭了,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)空气所表现出来的性质,能不能代表氮气的性质?【结论】(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,不能代表氮气的性质(如磷能在空气中燃烧,但却不能在氮气中燃烧).要求学生总结氮气的性质.【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.【板书】稀有气体.【讲解】稀有气体曾叫做“惰性气体”,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,于是又把它们改为“稀有气体”.过渡语在空气的成分中,稀有气体所占比率虽然不大,但却很重要.【阅读】学生阅读教材29页稀有气体的用途的有关内容,并进行总结.【拓展】除了教材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?(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).【小结】通过回答和讨论,可以总结出稀有气体具有如下用途:可用作保护气;可制成多种用途的电光源;可用于激光技术.思路二【展示】请各小组展示所搜集的空气中各成分的用途的资料.教学内容及问题情境学生活动设计意图【提出问题】氧气具有哪些用途?【展示】氧气的资料图片【交流讨论】结合图片、资料分组讨论,汇报交流,归纳出氧气的用途【小结】氧气用途:潜水;医疗;炼钢;气焊; 化工生产; 宇宙航行等学会从图片中挖掘信息,培养自学能力,表达和交流能力;暗示物质的用途与性质之间的关系【展示】氮气的资料图片【小结】引导学生归纳总结氮气的用途,并补充完善【交流讨论】讨论氮气有哪些用途【小结】作食品的保护气;制氮肥;用于医疗等【展示】稀有气体的用途【交流讨论】讨论、归纳稀有气体的用途【小结】稀有气体的用途:保护气(焊接金属、充灯泡);各种用途的电光源;激光技术 ;制造低温环境 (氦); 医疗麻醉 (氙)【总结】归纳氧气、氮气、稀有气体的用途,并指出物质的用途是由其性质决定的【总结】对氧气、氮气、稀有气体的用途进行归纳四、保护空气过渡语空气是一种宝贵的资源.随着现代工业的发展,排放到空气中的有害物质的数量超过其自净能力时,就会出现空气污染.空气污染严重影响人类和自然界万物的生长.思路一【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.【交流讨论】引导学生看教材30页图2-8.结合图示,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?【小结】(1)污染来源: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)危害: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)防治方法:积极植树、造林、种草、爱护花草树木,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.过渡语加强空气质量监测,有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的内容吗?【交流讨论】请学生看教材30页有关保护空气的资料,讨论如何去改善当地的空气质量.【小结】(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.【学生总结】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.思路二教师活动学生活动设计意图【展示】投影展示教材30页图2-8.【提问】请同学们说说由这幅图,你获取了哪些信息?由此想到了什么?【交流讨论】学生畅所欲言.1.目前存在的环境问题有:汽车尾气、工厂废气大量排放导致的健康问题、沙尘暴、酸雨、使用含氟冰箱造成的臭氧空洞、温室效应等.2.这些环境问题带来的影响: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提高识图能力【组织讨论】1.在你的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?【小结】归纳空气污染源、污染物、防治办法【分组讨论】知道自己该怎么做培养热爱自然、关注环境的意识【展示】当地当日空气质量日报【交流讨论】阅读资料,了解空气质量日报的意义和指标联系生活实际,让学生感受到化学与生活是息息相关的【小结】组织学生通过各种形式,对本课时进行总结,可用漫画、短文、框图,或以“我想说”为题等,总结知识或告诫世人爱护环境的重要性均可【交流讨论】自由发挥,自我表现1.空气是一种宝贵的资源.空气中的成分性质用途氧气供给呼吸潜水、登山、医疗救护支持燃烧炼钢、气焊、宇宙航行、化工生产氮气化学性质不活泼用作保护气在一定条件下可以发生化学反应制硝酸和氮肥稀有气体化学性质不活泼用作保护气通电时稀有气体会发出不同颜色的光用作电光源2.保护空气.(1)任意排放的有害气体和烟尘易造成空气污染.被污染的空气会严重损害人体健康,影响作物的生长,破坏生态平衡.全球气候变暖、臭氧空洞、形成酸雨等都是大气环境恶化的表现.(2)我们可以采取使用清洁能源、植树、造林、种草等措施保护大气.宣传、立法和国际合作也很重要.1.小明整理出了空气成分的性质与用途的关系,其中错误的是()A.氧气支持燃烧,常用作宇宙航行中的重要燃料B.氮气化学性质不活泼,可用作焊接金属的保护气C.二氧化碳可供给植物进行光合作用D.稀有气体化学性质不活泼,可用作灯泡的填充气体解析:物质的性质决定它们的用途,氮气和稀有气体的不活泼性决定它们可以作为保护气,灯泡中填充的稀有气体主要也是由于它们的性质很不活泼;燃料燃烧离不开氧气,但氧气本身不是燃料;绿色植物进行光合作用时需要二氧化碳.故答案为:A.2.下列物质排放到空气中,不会造成污染的是()A.汽车排放的尾气B.焚烧垃圾产生的气体C.化工厂排放的烟尘D.动植物呼吸排出的气体解析:动植物呼吸排出的气体主要是二氧化碳等,这些气体不会造成空气污染.而A、B、C三项中的物质含有有害气体或可吸入颗粒,都会造成空气污染.故答案为:D.3.(20xx重庆中考)打捞韩国“岁月号”沉船是水下作业,潜水员需要呼吸富氧空气.富氧空气中氧气含量高于普通空气中的含量,富氧空气中氧气与其他气体的体积比可以是()A.12B.15C.14D.2179解析:氧气的体积分数大于空气中氧气的体积分数的空气称为富氧空气,12时氧气的体积分数大约是33.3%;15不可以,比空气中的氧气含量还低;空气的成分主要以氮气和氧气为主,氧气约占五分之一,氮气约占五分之四,14属于普通空气的组成;2179与空气的成分相同.故答案为:A.第2课时三、空气是一种宝贵的自然资源1.氧气:供给呼吸、支持燃烧.2.氮气:保存食品、制氮肥.3.稀有气体:作保护气、电光源.四、保护空气1.污染源.2.保护空气的措施.一、教材作业【必做题】教材第32页练习与应用的4题.【选做题】教材第32页练习与应用的5、6题.二、课后作业【基础巩固】1.(20xx昆明中考)下列说法不正确的是()A.空气的主要成分是氮气和氧气B.氧气可用于医疗急救C.食品包装中充入氮气以防腐D.新鲜空气中不含二氧化碳2.(20xx烟台中考)空气是人类宝贵的自然资源,下列有关空气的说法错误的是()A.液氮可用作制冷剂B.氧气可用作火箭发射的燃料C.氦气可用来填充探空气球D.二氧化碳是植物进行光合作用必需的物质3.(20xx齐齐哈尔中考)有关空气及其成分的说法正确的是()A.空气是一种宝贵的资源,工业上可以用分离液态空气的方法制氧气B.空气中氮气约占空气总体积的五分之一C.空气中的稀有气体不与任何物质发生反应D.汽车排放的尾气不会对空气造成污染4.(20xx株洲中考)人类每时每刻都离不开空气,通过治理,市的空气质量近年来有所好转.下列有关空气的说法不正确的是()A.空气是由多种单质和化合物组成的混合物B.空气中含量较多且化学性质活泼的是氮气C.呼吸、燃烧、炼钢、化工生产等都要用到氧气D.空气是一种宝贵的自然资源,要保护空气,防止污染空气【能力提升】5.(20xx泰安中考)据探测卫星发回的数据分析,火星大气中95%是二氧化碳,其余为少量的氮气、氢气,还找到了有液态水存在的证据.根据以上信息,某同学作出如下推断:火星大气是混合物火星大气与地球大气成分相似火星上钢铁不容易生锈火星环境适宜人类生存火星上温室效应显著你认为正确的是()A.B.C.D.6.根据下列现象说明空气中含有哪些成分或用到了哪些成分:(1)一杯饮料从冰箱中取出来,一会儿杯子的外壁凝结有小水滴,说明空气中含有.(2)空气是生产化肥的一种原料,说明了空气中含有.(3)澄清石灰水长期放置在空气中,表面出现了一层白色的膜,说明空气中含有.(4)夜晚街道两旁亮起了五彩缤纷的霓虹灯,是因为霓虹灯中填充了空气中的.【拓展探究】7.(20xx本溪模拟)空气是一种宝贵的自然资源,我们要保护空气,防止污染空气.请回答:(1)在物质分类中空气属于(填“纯净物”或“混合物”).(2)利用膜分离技术,在一定压力下让空气通过具有富集氧气功能的薄膜,能得到含氧量较高的富氧空气.该过程发生变化(填“化学”或“物理”).(3)下列物质中属于空气污染物的有(填选项字母).A.二氧化碳B.可吸入颗粒物C.一氧化碳D.稀有气体(4)鱼虾能在水中生存是因为氧气易溶于水,这种说法(填“正确”或“不正确”).【答案与解析】1.D(解析:空气的成分主要以氮气和氧气为主,氧气约占五分之一,氮气约占五分之四;氧气用途有:支持燃烧和供给呼吸等;氮气的用途是:制造氮肥、氮气充入食品包装袋内可以防腐、液态氮可以作制冷剂;新鲜空气中也含有二氧化碳.)2.B(解析:液态氮可以作制冷剂;空气中的氧气主要有两种化学性质:氧化性和助燃性,没有可燃性,因此不能作燃料;氦气密度比较小,因此氦气可用来填充探空气球;二氧化碳是植物进行光合作用必需的物质,因此可以作气体肥料.)3.A(解析:氧气在工业上可以通过分离液态空气的方法制取;氮气约占空气体积的五分之四,错误;稀有气体在一般情况下不发生化学反应,在特殊情况下,是可以和其他物质发生反应的;汽车排放的尾气中含有一氧化氮和一氧化碳等气体,会对空气造成污染.)4.B(解析:空气中含有氮气、氧气、二氧化碳等多种气体,是由多种单质和化合物组成的混合物;空气中含量较多且化学性质活泼的是氧气;呼吸、燃烧、炼钢、化工生产等都要用到氧气;空气是一种宝贵的自然资源,要保护空气,防止污染,造福人类.)5.A(解析:火星大气中95%是二氧化碳,其余为少量的氮气、氢气,是由多种物质组成的,是混合物;火星大气中95%是二氧化碳,其余为少量的氮气、氢气,而空气的组成按体积分数计算,大约是:氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其他气体和杂质0.03%;铁生锈是铁与空气中的氧气和水反应生成铁锈,火星大气中无氧气,铁不会生锈;人类生存就必须呼吸,氧气能供给呼吸,火星大气中无氧气;主要的温室气体是二氧化碳、甲烷、臭氧、氟利昂,火星大气中95%是二氧化碳,温室效应强于地球.)6.(