資源簡介

第二單元 我們周圍的空氣
課題1 空氣
教學目標
1.知識與技能
(1)了解空氣的主要成分；
(2)了解氧氣、氮氣、稀有氣體的主要物理性質和用途；
(3)初步認識純凈物，混合物的概念；
(4)了解空氣污染給人類帶來的危害，增強學生的環保意識。
2.過程與方法
(1)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；
(2)學習運用觀察、實驗、收集資料，從日常生活經驗進行總結等方法獲取信息；
(3)運用分析、對比、歸納的方法對獲取的信息進行整理。
3.情感、態度與價值觀
(1)樹立對待任何事物都必須有一個實事求是的科學態度；
(2)保持對生活中化學現象的好奇心和求知欲，充分發展學習化學的興趣；
(3)逐步樹立關注社會，熱愛自然并為社會進步而學習化學的遠大志向。
教學重點 1.空氣的組成；2.空氣組成物質的性質和用途。
教學難點 1.培養學生對實驗的觀察能力和分析思維能力；
2.不斷激發學生學習化學的興趣，以便能很快適應化學課的教學。
教具準備 (1)投影儀、掛圖(O2、N2、稀有氣體的用途)；
(2)集氣瓶、燃燒匙、紅磷、燒杯、塞子(帶導管)、彈簧夾、火柴。
課時分配：2課時
教學過程（第一課時）
導入新課
因為空氣是一種無色、無味的氣體，所以人們對空氣的認識比較晚。17世紀中葉以前，人們一直認為空氣是一種單一成分的物質，直到18世紀，通過對燃燒現象和呼吸作用的深入研究，人們才開始認識到氣體的多樣性和空氣的復雜性。
一、空氣是由什么組成的
［一］ 法國的化學家拉瓦錫，他最早運用天平作為研究工具，用液態的金屬汞作為研究對象，最終研究出了空氣的成分。拉瓦錫最早用實驗得出了結論：空氣是由氧氣和氮氣組成的。氧氣約占空氣總體積的1/5。
［二］用紅磷做原料來測定空氣中氧氣的含量。
1、 實驗步驟：①檢查裝置的氣密性；
②向集氣瓶中預先加入少量水；（降溫）
③點燃紅磷后要立即伸入集氣瓶中，并塞緊塞子；
④冷卻至室溫后，打開止水夾。
2、現象：紅磷燃燒產生大量白煙，打開止水夾后，集氣瓶內水面上升約1／5。
3、化學反應：紅磷+氧氣五氧化二磷
4、原理：紅磷燃燒消耗氧氣生成固態P2O5，使瓶內壓強減小，燒杯中水進入集氣瓶中，進入水的體積等于消耗的氧氣的體積。
5、成敗關鍵：①氣密性要好；（否則會小于1/5）
②紅磷要充足；（否則小于1/5）
③紅磷點燃后插入集氣瓶要迅速；（否則大于1/5）
④要冷卻至室溫后方能打開止水夾。（否則會小于1/5）
6、結論：說明氧氣約占空氣體積的1/5。
7、除氧劑的要求：①只與空氣中的氧氣反應；②生成物是固體或液體，不能是氣體。
［討論］ 拉瓦錫通過實驗得出的結論是氧氣約占空氣總體積的1／5，而在我們的實驗中，為什么氣體減少的體積小于1/5？紅磷熄滅后瓶內還有沒有殘余的氧氣
［三］空氣的成分按體積計算大約是：
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％
二、純凈物和混合物
純凈物：由一種物質組成(可用專門的化學符號表示)
混合物：由兩種或多種物質混合而成(沒有專門的化學符號表示)
［分析］純凈物可以用專門的化學符號表示。如氧氣：O2、氮氣：N2、紅磷：P、五氧化二磷：P2O5。
［舉例］ 純凈物有固定的組成，如氧氣、氮氣。混合物沒有固定的組成，組成混合物的各物質之間不發生化學反應，它們各自保持各自的性質。如空氣中的氧氣和氮氣就各自保持了自己的性質。
［課堂練習］ 1.空氣的成分按體積計算，含量最多的氣體是( )
A.氧氣 B.氮氣 C.稀有氣體 D.二氧化碳
2.生活中的下列物質，屬于純凈物的是（ ）
A.礦泉水 B.白酒 C.米醋 D.干冰
3.我們已經知道，空氣的主要成分是氮氣和氧氣。下圖是測定空氣中氧氣含量的實驗裝置，試回答下列問題：
(1)實驗過程中，燃燒匙里為什么要盛放過量的紅磷
(2)這個實驗除了可以得出O2約占空氣體積的1／5的結論外，還可推出氮氣____________(填“難”或“易”)溶于水和其化學性質____________(填“活潑”或“不活潑”)的結論。
(3)此實驗過程中能否用碳、硫代替紅磷
答案：2.D 3.(1)讓O2盡量消耗完全，使測得O2的體積更接近空氣O2的實際體積 (2)難 不活潑 (3)不能
教學過程（第二課時）
三、空氣是一種寶貴的資源
［分析］ 過去，人們曾把氧氣叫做“養氣”，這充分說明了氧氣的重要性。
1.氧氣的用途
(1)供給呼吸 (2)支持燃燒
［提問］ 你們知道為什么要在裝入零食的食品袋中充入氮氣嗎？
［分析］ 氮氣之所以能用于食品防腐，是因為氮氣性質不活潑。燈泡中充氮以延長使用壽命，焊接金屬用氮作保護氣，都是利用了氮氣不活潑這一性質。氮氣還可作為重要的化工原料、保護氣、提供低溫環境。
2.氮氣的用途
(1)重要的化工原料 (2)保護氣 (3)提供低溫環境
［過渡］ 從氮氣可作保護氣這一事實知，物質的性質決定物質的用途。你能從下面的討論中獲得氮氣的性質嗎？
［討論］(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
(2)集氣瓶內水平面上升一定高度后，還繼續上升嗎 這種現象能不能說明氮氣不易溶于水
(3)空氣所表現出來的某些性質，能不能在一定程度上代表氮氣的性質
［結論］ (1)氮氣不能支持燃燒。
(2)集氣瓶內水面上升一定高度后，不能繼續上升。該現象說明氮氣不易溶于水。
(3)空氣所表現出來的性質，不能在一定程度上代表氮氣的性質(如磷能在空氣中燃燒，但卻不能在氮氣中燃燒)。
描述氮氣的物理性質：
物質 顏色 狀態 氣味 標準狀況下的密度 熔點 沸點 是否易溶于水
氮氣 無色 氣體 無味 1.251 g·L-1 -209.9 ℃ -195.8 ℃ 不易溶于水
［過渡］ 空氣中除了氧氣和氮氣外，還有一類很重要的氣體就是稀有氣體。接下來，我們就來學習稀有氣體的有關知識。
3.稀有氣體
［分析］ 稀有氣體曾叫做“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跟其他物質發生化學反應。但隨著科學技術的發展，人們發現有些惰性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，于是又把它們改作為稀有氣體。在空氣的成分中，稀有氣體所占比率雖然不大，但卻很重要。
（1）稀有氣體的用途［通過閱讀讓學生總結稀有氣體的用途］。
(1)保護氣 (2)電光源 (3)激光技術 (4)冷卻劑 (5)麻醉劑
［分析］ 潔凈的空氣對于人類和其他動植物都是非常重要的。一個成年人每天吸入的空氣約為12 m3—16 m3。但是，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，故保護我們的空氣已成了全世界人民都關注的問題。
四、保護空氣
［分析］少量有害物質進入空氣中。依靠大自然的自我凈化能力，仍能保持空氣的潔凈。如果進入空氣的有害物質的種類和數量超出了大自然的自凈能力，就會造成空氣的污染。
［討論］ 1.在你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
［結論］1.汽車尾氣、工廠廢氣、沙塵暴、酸雨、使用含氟冰箱造成臭氧空洞、溫室效應等都屬于大氣污染。
2.使人發生呼吸道疾病、農作物不能正常生長、水中生物瀕臨死亡、溫室效應使沿海城市下陷、酸雨使建筑物被腐蝕、臭氧空洞使人受到紫外線的傷害而易得皮膚病和影響視力等等。
3.積極植樹、造林、種草、愛護花木，向周圍的人宣傳保護空氣的重要性及保護空氣應采取的措施。
［思考］假如你當了市長或省長，你會如何去改善當地的空氣質量呢？
［回答］1.大量植樹造林。鼓勵市民種草養花。
2.把工廠建在人口不太集中的地區。
3.使用和開發化石燃料以外的清潔能源。
4.汽車不再用汽油，而用車用乙醇汽油。
5.加大檢測汽車尾氣的力度，禁止沒達到環保標準的汽車上路。
6.加大宣傳力度，提高居民的環保意識。
［課堂練習］1.下列關于稀有氣體的敘述中錯誤的是( )
A.曾被稱為惰性氣體 B.都是無色、無味的氣體
C.都不能與其他物質發生反應 D.稀有氣體有廣泛用途
板書設計 第二單元 我們周圍的空氣
課題1 空氣
一、空氣是由什么組成的
空氣的成分按體積計算大約是：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％
二、純凈物和混合物
純凈物：由一種物質組成(可用專門的化學符號表示)
混合物：由兩種或多種物質混合而成(沒有專門的化學符號表示)
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)重要的化工原料 (2)保護氣 (3)提供低溫環境
3.稀有氣體 (1)保護氣 (2)電光源 (3)激光技術 (4)冷卻劑 (5)麻醉劑
四、保護空氣
教學反思
本節課以“測定空氣中氧氣含量” 的實驗為中心，引導學生從日常生活經驗和第一單元的知識出發，先是讓學生用多種方式感知空氣的存在，接著由學生舉實例證明空氣含有的多種物質，進而提出探究空氣中多種成分（主要是氧氣）含量的任務。這樣就創設了一個生動而真實的問題情境。真正體現了引導學生“合作、自主、探究”學習的新理念， 這樣效果會更好。
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