資源簡介

中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺
2.1空氣的組成 大單元整體教學(xué)設(shè)計
單元教學(xué)主題 學(xué)習(xí)主題“空氣與水資源”。本單元涉及的主要化學(xué)大概念：空氣的組成；氮氣和稀有氣體；氧氣的性質(zhì)；氧氣的用途；氧氣的制備；水的組成；水的凈化；水資源的綜合利用。 學(xué)科 化學(xué) 年級 九年級
單元 第二章《空氣與水資源》 授課人 Xxx
單元內(nèi)容 本單元教學(xué)內(nèi)容：課題1 通過“捕獲”空氣實驗和空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)的測定實驗，觀察的實驗現(xiàn)象初步推斷空氣的主要成分；掌握氮氣和稀有氣體的性質(zhì)和用途；從組成上對物質(zhì)進(jìn)行分類，識別純凈物和混合物；體會科學(xué)家在探索空氣成分過程中的智慧和方法。課題2 通過實驗探究活動認(rèn)識氧氣的化學(xué)性質(zhì)，比較不同實驗條件下實驗現(xiàn)象的差異，根據(jù)觀察到的實驗事實歸納出反應(yīng)的本質(zhì)；列舉氧氣在日常生活、工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中的應(yīng)用，從辯證的角度初步認(rèn)識物質(zhì)的化學(xué)變化。課題3 認(rèn)識工業(yè)制取氧氣的思路和能運用化學(xué)原理設(shè)計氧氣的實驗 室制備方案，初步學(xué)習(xí)氧氣制備的實驗操作，養(yǎng)成嚴(yán)格遵守實驗規(guī)則的意識，初步形成實驗室制備氣體的一般思路。課題4 電解水實驗探究水的組成；運用化學(xué)方法對水進(jìn)行凈化，學(xué)習(xí)物質(zhì)分離的實驗技能；能化學(xué)在自來水生產(chǎn)過程中的重要作用，認(rèn)識水資源綜合利用對社會可持續(xù)自發(fā)展的重要意義。本單元內(nèi)容的邏輯結(jié)構(gòu)：相關(guān)概念的教學(xué)順序為：認(rèn)識空氣的組成→氮氣和稀有氣體的性質(zhì)及其用途→氧氣的性質(zhì)及其用途→氧氣的制備→水的組成和水的凈化→水資源的綜合利用。內(nèi)容充分考慮學(xué)生已有的生活經(jīng)驗和知識基礎(chǔ)，從一些生活中常見的，與化學(xué)有關(guān)的事實、現(xiàn)象和問題出發(fā)，培養(yǎng)他們學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，建立有關(guān)物質(zhì)變化的基本概念，結(jié)合具體實驗，學(xué)習(xí)科學(xué)探究的過程和方法，引導(dǎo)學(xué)生主動參與、積極思考、親身體驗、廣泛交流，并初步學(xué)會一些化學(xué)實驗基本操作，為今后的學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ)。本單元內(nèi)容可開發(fā)的教學(xué)活動與資源：本單元內(nèi)容為空氣與水的組成，與學(xué)生的生活實際有密切的聯(lián)系，因此，本單元中安排了較多的實驗探究、討論、調(diào)查與研究、課外實驗等欄目，以激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣，引導(dǎo)學(xué)生積極參與。通過學(xué)生實驗、圖片、影像資料、學(xué)生已有的生活經(jīng)驗和體會等創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，使每個學(xué)生能以輕松愉快的心情去認(rèn)識多姿多彩的世界，從而產(chǎn)生濃厚的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣，加深對化學(xué)的了解。本單元教學(xué)重點：1.空氣的組成。空氣中氧氣含量的測定實驗。3.實驗室中制取氧氣的主要方法和原理。4.水的組成。5.水的凈化方法、原理、操作。本單元教學(xué)難點：1.建構(gòu)密閉體系中壓強變化的方法模型，理解測定空氣中氧氣含量實驗原理。2.空氣中氧氣含量測定的實驗操作及誤差分析。3.實驗室中制取氧氣的主要方法和實驗操作。
單元學(xué)情 本課題主要研究空氣的成分、水的組成及空氣污染的有關(guān)知識。小學(xué)自然課中學(xué)過有關(guān)空氣的知識，學(xué)生有一定的知識基礎(chǔ)。“從熟悉的事物入手”有利于培養(yǎng)學(xué)生的興趣。把“空氣”作為較系統(tǒng)地學(xué)習(xí)和研究化學(xué)的開始，有利于從化學(xué)的角度認(rèn)識物質(zhì)世界。初三學(xué)生對化學(xué)實驗有著濃厚的興趣，但他們的觀察能力、記錄和描述實驗現(xiàn)象的能力還有待培養(yǎng)。學(xué)生已初步掌握了一些分析問題的能力，但是模型的搭建能力、知識體系的構(gòu)建能力和科學(xué)探究思維的培養(yǎng)等有待加強。在技能方面，學(xué)生初步具備并能夠在教師指導(dǎo)下完成實驗并分析實驗現(xiàn)象，得到較直觀的結(jié)論。
單元目標(biāo) 1.能依據(jù)觀察的實驗現(xiàn)象初步推斷空氣的主要成分；2.能從組成上對物質(zhì)進(jìn)行分類，識別純凈物和混合物；3.能體會科學(xué)家在探索空氣成分過程中的智慧和方法。4.了解空氣中主要成分性質(zhì)和用途；知道空氣污染的危害，了解保護大氣環(huán)境的措施。5.實驗室中制取氧氣的主要方法和原理。6.水的組成。7.水的凈化方法、原理、操作，認(rèn)識凈化水在生產(chǎn)和生活中的意義。
達(dá)成評價 圍繞課時學(xué)習(xí)目標(biāo)1.關(guān)注課堂問題預(yù)設(shè)、實驗探究與學(xué)生課堂反饋表現(xiàn)。設(shè)計課時作業(yè)與學(xué)生答題正確率的及時分析。3.圍繞單元和主題目標(biāo)：分層設(shè)置單元測試和家庭小實驗探究。
單元實施
課型安排 課時設(shè)置 課時目標(biāo) 達(dá)成評價 任務(wù)活動 當(dāng)堂檢測 課時作業(yè)
新授課 1 觀察的實驗現(xiàn)象初步推斷空氣的主要成分；掌握氮氣和稀有氣體的性質(zhì)和用途；從組成上對物質(zhì)進(jìn)行分類，識別純凈物和混合物；體會科學(xué)家在探索空氣成分過程中的智慧和方法。 認(rèn)識空氣的組成。能對空氣中氧氣含量測定的實驗操作及誤差分析，培養(yǎng)對化學(xué)實驗濃厚的興趣。 1、 實驗探究：“捕捉”空氣實驗2、空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)的測定 1、課件素材練習(xí)2、課本p42、習(xí)題 校本課時作業(yè)
新授課 2 通過實驗探究活動認(rèn)識氧氣的化學(xué)性質(zhì)，比較不同實驗條件下實驗現(xiàn)象的差異，根據(jù)觀察到的實驗事實歸納出反應(yīng)的本質(zhì)；列舉氧氣在日常生活、工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中的應(yīng)用，從辯證的角度初步認(rèn)識物質(zhì)的化學(xué)變化。 掌握氧氣的化學(xué)性質(zhì)和用途。會觀察、描述、分析實驗現(xiàn)象，解決問題。 氧氣的性質(zhì)2、氧氣的用途 1、課件素材練習(xí)2、課本p48、p49習(xí)題 校本課時作業(yè)
新授課 2 認(rèn)識工業(yè)制取氧氣的思路和能運用化學(xué)原理設(shè)計氧氣的實驗室制備方案，初步學(xué)習(xí)氧氣制備的實驗操作，養(yǎng)成嚴(yán)格遵守實驗規(guī)則的意識，初步形成實驗室制備氣體的一般思路。 掌握氧氣的簡單的制備實驗方法和實驗操作。簡單實驗儀器的使用和實驗室安全規(guī)則。 1、從空氣中分離出氧氣2、利用化學(xué)反應(yīng)制備氧氣 1、課件素材練習(xí)2、課本p56、p57習(xí)題 校本課時作業(yè)
新授課 2 電解水實驗探究水的組成；運用化學(xué)方法對水進(jìn)行凈化，學(xué)習(xí)物質(zhì)分離的實驗技能；能化學(xué)在自來水生產(chǎn)過程中的重要作用，認(rèn)識水資源綜合利用對社會可持續(xù)自發(fā)展的重要意義。 掌握水的組成、制備和凈化。會觀察、描述、分析實驗現(xiàn)象，解決問題。 探究水的組成水的凈化水資源的綜合利用 1、課件素材練習(xí)2、課本p68、p69習(xí)題 校本課時作業(yè)
課時設(shè)計（其他課時同）
課題 2.1空氣的組成
課型 新授課 復(fù)習(xí)課 試卷講評課 其他課
1.教學(xué)內(nèi)容分析 空氣是人人都離不開的最重要的化學(xué)物質(zhì)，由于看不見，摸不著，學(xué)生只知道其重要，卻不十分清楚空氣到底是什么。本單元選擇我們周圍的空氣作為初中化學(xué)接觸具體物質(zhì)知識的開端，不僅是小學(xué)自然課曾對空氣有過介紹，更重要的是它們在自然界分布極廣，是自然界維持生態(tài)平衡的重要條件，還是人類須臾離不開的天然物質(zhì)。通過對它們的認(rèn)識和了解，可以比較順利地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入化學(xué)世界來探索物質(zhì)的奧秘。
2.學(xué)習(xí)者分析 大部分學(xué)生對空氣這一日常現(xiàn)象有一定的感性認(rèn)識，但對其科學(xué)成分和性質(zhì)缺乏深入的了解。初中階段的學(xué)生正處于好奇心旺盛、求知欲強的時期，他們對化學(xué)實驗和生活實例充滿興趣，愿意主動參與學(xué)習(xí)過程。然而，由于學(xué)生的化學(xué)基礎(chǔ)知識和邏輯思維能力存在差異，部分學(xué)生在理解空氣成分的比例關(guān)系、氮氣和稀有氣體性質(zhì)和用途等方面可能會遇到困難。
3.學(xué)習(xí)目標(biāo)確定 1．通過觀察的實驗現(xiàn)象初步推斷空氣的主要成分；2．明確純凈物、混合物的概念，掌握從組成上對物質(zhì)進(jìn)行分類；3．通過空氣成分的發(fā)現(xiàn)史體會科學(xué)家在探索空氣成分過程中的智慧和方法，體會化學(xué)對促進(jìn)社會可持續(xù)發(fā)展的重要價值。
4.學(xué)習(xí)評價設(shè)計 課件隨堂練習(xí)校本課時作業(yè)課堂實驗
5.學(xué)習(xí)活動設(shè)計
任務(wù)一：創(chuàng)設(shè)問題情境，引入新課教師活動學(xué)生活動學(xué)習(xí)評價【圖片展示】生活場景處處用到空氣。【提問】 如果沒有空氣，人類能不能生存？空氣看不見摸不著，怎么證明它的存在？空氣中含有哪些物質(zhì)？化學(xué)家是怎樣研究空氣的？【觀看圖片】思考討論關(guān)于空氣的問題。激活學(xué)生的思維，說出生活中關(guān)于空氣的場景。通過學(xué)生的認(rèn)知引入新課，使學(xué)生認(rèn)識到化學(xué)就在身邊，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。
任務(wù)二： 實驗探究：“捕捉”空氣實驗
【提問】怎樣證明空氣的存在？【實驗探究】 “捕捉”空氣實驗。利用下圖所示的實驗儀器，組裝成圖中所示的實驗裝置，利用該實驗裝置把一個集氣瓶中的部分空氣“捕捉”到另一個集氣瓶中。【注意講解】 如果環(huán)境溫度偏高，也可采用酒精燈微熱或熱毛巾捂熱等其他方法。【板書】 實驗探究：“捕捉”空氣實驗 引導(dǎo)學(xué)生思考提出實驗方案【設(shè)計方案】①連接好儀器②用手握住試管【操作實驗記錄實驗現(xiàn)象】水中的導(dǎo)管口如果有氣泡冒出，移開手一段時間后導(dǎo)管中能形成一段水柱，說明氣密性良好 說出科學(xué)探究的一般步驟。能對實驗現(xiàn)象進(jìn)行描述對實驗現(xiàn)象進(jìn)行分析，歸納、交流
任務(wù)三： 空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)的測定
【原理講解】利用紅磷燃燒消耗密閉容器內(nèi)空氣中的氧氣，使密閉容器內(nèi)壓強減小，在大氣壓的作用下，進(jìn)入容器內(nèi)水的體積，即為消耗氧氣的體積。【步驟講解】①將集氣瓶的容積劃分為5等份，并加以標(biāo)記。②將橡膠管上的止水夾夾緊，在燃燒匙內(nèi)裝入足量的紅磷，在酒精燈火焰上點燃紅磷后，將燃燒匙迅速伸入集氣瓶內(nèi)，塞緊橡皮塞，觀察現(xiàn)象。③待火焰熄滅后，觀察紅磷是否有剩余。待集氣瓶冷卻到室溫后，把導(dǎo)管插入盛水的燒杯中，打開止水夾，觀察現(xiàn)象。 【實驗結(jié)論】空氣中氧氣約占空氣總體積的1/5【歸納注意事項】（1）裝置的氣密性要好（否則測量結(jié)果偏小）（2）所用的紅磷必須過量，如果紅磷過少則氧氣沒有全部消耗完，測量結(jié)果偏小（3）要等集氣瓶（裝置）冷卻后才能打開彈簧夾（否則測量結(jié)果偏小）（4）要先夾住橡皮管，然后再點紅磷（否則測量結(jié)果偏大）。（5）該實驗中的紅磷不能換成木炭或蠟燭，因為木炭和蠟燭燃燒生成的二氧化碳是氣體，導(dǎo)致瓶內(nèi)壓強無明顯變化，燒杯中的水無法進(jìn)入集氣瓶。【視野拓展】空氣成分的發(fā)現(xiàn)【板書】 空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)的測定：空氣中氧氣約占空氣總體積的1/5 【視頻觀看】空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)的測定實驗視頻，觀察現(xiàn)象。【現(xiàn)象描述】①紅磷燃燒，產(chǎn)生大量白煙，放出熱量；②冷卻后，打開彈簧夾，水倒吸入集氣瓶，進(jìn)入集氣瓶內(nèi)水的體積約占集氣瓶內(nèi)空氣總體積的1/5。【思考交流】1、集氣瓶底加少量水的目的？2、蠟燭在空氣中燃燒生成二氧化碳和水。能否用蠟燭代替紅磷進(jìn)行相同實驗，為什么？3、集氣瓶中的水上升到約1/5后，不能繼續(xù)上升，說明剩余氣體有什么性質(zhì)？4、已知空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約為五分之一。觀察到的實驗結(jié)果是否接近這個數(shù)值？若相差較大，分析產(chǎn)生誤差的原因。【歸納總結(jié)】誤差分析【視野拓展】觀看視頻：拉瓦錫通過實驗得出空氣由氧氣和氮氣組成。 通過分析實驗現(xiàn)象，學(xué)生能夠進(jìn)行邏輯推理，培養(yǎng)科學(xué)推理能力學(xué)生通過參與實驗，學(xué)習(xí)如何觀察和記錄實驗現(xiàn)象，培養(yǎng)實驗技能和探究能力。掌握空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)的測定的原理、實驗現(xiàn)象、實驗結(jié)論、誤差分析。
任務(wù)四：混合物與純凈物
【提問】空氣各組分的體積分?jǐn)?shù)含量【觀念構(gòu)建】（1）混合物：由兩種或兩種以上物質(zhì)混合而成，其中各成分保持原有的化學(xué)性質(zhì)（2）純凈物：只由一種物質(zhì)組成【特別說明】絕對純凈的物質(zhì)并不存在，當(dāng)其中雜質(zhì)成分的含量極少時，即可認(rèn)為是純凈物。 【回答問題】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(zhì)0.03%【思考討論】舉例子哪些是混合物和純凈物。【易錯歸納】（1）純凈物有固定的組成和性質(zhì)，混合物沒有固定的組成和性質(zhì)。（2）常見的混合物有：空氣、海水、溶液、稀有氣體、“濃××”、“稀××”、“×%的××”。（3）不能根據(jù)表面字眼，要看組成物質(zhì)種類的多少。 牢記空氣各組分的體積分?jǐn)?shù)含量。分辨化學(xué)的混合物和純凈物。
任務(wù)五： 氮氣和稀有氣體
【講解新知】氮氣的性質(zhì)：物理性質(zhì)無色、無味、難溶于水。液氮的沸點低，可用作深度冷凍劑。液氮通常儲存于黑色鋼瓶中。2、化學(xué)性質(zhì)（1）常溫下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，可用作保護氣。（2）高溫高壓催化劑條件下，可以和氫氣反應(yīng)生成氨氣，化工上生產(chǎn)氮肥和硝酸。【提問】稀有氣體在生活中有什么用途？【易錯提醒】1．性質(zhì)決定用途，用途體現(xiàn)性質(zhì)。物質(zhì)的性質(zhì)與用途之間是有對應(yīng)關(guān)系的，切記不能弄混。2．稀有氣體做電光源是利用其物理性質(zhì)，而不是化學(xué)性質(zhì)。因為稀有氣體“在通電時能發(fā)出不同顏色的光”，這個過程沒有發(fā)生化學(xué)變化。【名師拓展】稀有氣體是氦、氖、氬、氪、氙、氡等氣體的總稱，其中各種氣體通電時發(fā)出的光顏色不同。利用這個特點制作五顏六色的霓虹燈。【板書】 氮氣的性質(zhì)和用途稀有氣體的性質(zhì)和用途 【思考交流】引導(dǎo)學(xué)生思考討論出氮氣的用途：【氮氣用途】1、制硝酸和氮肥作保護氣：2、①食品充氮防腐②燈泡充氮防鎢絲氧化③在氮氣氛圍中焊接金屬防止3、金屬氧化用于制造低溫環(huán)境：①醫(yī)療上冷凍治療②超導(dǎo)材料在低溫環(huán)境下顯示超導(dǎo)性能【思考交流】稀有氣體在生活中的用途。能否從以下信息中歸納出稀有氣體的性質(zhì)？1、制多種用途的電光源如：航標(biāo)燈、照明燈、閃光燈和霓虹燈作保護氣①氦氣充氣球（密度比空氣小且化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定）②氦氣用于制造低溫環(huán)境 說出氮氣的性質(zhì)和用途性質(zhì)決定用途，對氮氣性質(zhì)進(jìn)行分析，歸納交流氮氣的用途性質(zhì)決定用途，對稀有氣體性質(zhì)進(jìn)行分析，歸納交流稀有氣體的用途性質(zhì)決定用途，用途體現(xiàn)性質(zhì)。物質(zhì)的性質(zhì)與用途之間是有對應(yīng)關(guān)系的，不能弄混。
任務(wù)六：課堂檢測
【提問】學(xué)完本課題，談?wù)勀闶斋@……【反饋練習(xí)】課堂練習(xí)和校本練習(xí) 根據(jù)板書，小結(jié)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容 課堂延伸 鞏固所學(xué)
7.板書設(shè)計
8.作業(yè)與拓展學(xué)習(xí)設(shè)計 校本課時
9.教學(xué)反思與改進(jìn)我進(jìn)行了深入的教學(xué)反思。首先，我意識到實驗教學(xué)在化學(xué)教學(xué)中的重要性。通過親手操作實驗，學(xué)生能夠更直觀地感受空氣的成分和氧氣的性質(zhì)，加深對知識的理解和記憶。因此，在未來的教學(xué)中，我將繼續(xù)加強實驗教學(xué)，設(shè)計更多有趣、安全的實驗活動，讓學(xué)生在動手實踐中學(xué)習(xí)化學(xué)知識。其次，我認(rèn)識到學(xué)生的個體差異對教學(xué)效果的影響。在教學(xué)過程中，我嘗試采用分層教學(xué)、小組合作等教學(xué)策略，以滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。然而，在實踐中仍發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生在合作中顯得較為被動，需要進(jìn)一步的引導(dǎo)和激勵。因此，我將繼續(xù)探索更加有效的教學(xué)策略，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和合作精神。此外，我還意識到環(huán)保教育在化學(xué)教學(xué)中的重要性。通過介紹空氣污染的危害和防治措施，我希望能夠培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識和社會責(zé)任感。然而，環(huán)保教育不應(yīng)僅僅停留在課堂上，更應(yīng)該滲透到學(xué)生的日常生活中。因此，我將鼓勵學(xué)生在課后關(guān)注身邊的環(huán)保問題，積極參與環(huán)保活動，將所學(xué)知識轉(zhuǎn)化為實際行動。最后，我將不斷反思自己的教學(xué)行為和方法，努力提升自己的專業(yè)素養(yǎng)和教學(xué)能力，為學(xué)生的全面發(fā)展貢獻(xiàn)自己的力量。
21世紀(jì)教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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（人教版）九年級
上
第1章 開啟化學(xué)之門
2.1 空氣的組成
01
教學(xué)目標(biāo)
內(nèi)容總覽
02
新知導(dǎo)入
03
探究新知
04
隨堂檢測
05
課堂總結(jié)
06
課堂典例
01
02
通過觀察的實驗現(xiàn)象初步推斷空氣的主要成分，了解空氣中主要成分性質(zhì)和用途；
03
明確純凈物、混合物的概念，掌握從組成上對物質(zhì)進(jìn)行分類；
通過空氣成分的發(fā)現(xiàn)史體會科學(xué)家在探索空氣成分過程中的智慧
和方法，體會化學(xué)對促進(jìn)社會可持續(xù)發(fā)展的重要價值。
教學(xué)目標(biāo)
新知導(dǎo)入
如果沒有空氣，人類能不能生存？空氣看不見摸不著，怎么證明它的存在
空氣中含有哪些物質(zhì) 化學(xué)家是怎樣研究空氣的
動植物呼吸 醫(yī)療 氣焊 煉鋼
要回答這些問題,最好的方法就是通過實驗來探究。
模塊一 空氣的組成
探究新知
實驗探究：“捕捉”空氣實驗
任務(wù)一
利用下圖所示的實驗儀器，組裝成圖中所示的實驗裝置，利用該實驗裝置把
一小集氣瓶中的部分空氣“捕捉”到另一個集氣瓶中。
探究新知
方法導(dǎo)引
為了成功進(jìn)行實驗，首先應(yīng)該檢查裝置的氣密性，確保裝置不漏氣。
實驗探究：“捕捉”空氣實驗
①連接好儀器
②用手握住試管
③水中的導(dǎo)管口如果有氣泡冒出，移開手一段時間后導(dǎo)管中能形成一段水柱，說明氣密性良好
注意：如果環(huán)境溫度偏高，也可采用酒精燈微熱或熱毛巾捂熱等其他方法。
探究新知
任務(wù)二
觀看視頻：
空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)的測定
探究新知
任務(wù)二
實驗原理：
空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)的測定
紅磷燃燒測定空氣中氧氣含量
利用紅磷燃燒消耗密閉容器內(nèi)空氣中的氧氣,使密閉容器內(nèi)壓強減小,在大氣壓的作用下，進(jìn)入容器內(nèi)水的體積，即為消耗氧氣的體積。
探究新知
任務(wù)二
實驗步驟：
空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)的測定
①將集氣瓶的容積劃分為5等份，并加以標(biāo)記。
②將橡膠管上的止水夾夾緊，在燃燒匙內(nèi)裝入足量的紅磷，在酒精燈火焰上點燃紅磷后，將燃燒匙迅速伸入集氣瓶內(nèi)，塞緊橡皮塞，觀察現(xiàn)象。
③待火焰熄滅后，觀察紅磷是否有剩余。待集氣瓶冷卻到室溫后，把導(dǎo)管插入盛水的燒杯中，打開止水夾，觀察現(xiàn)象。
探究新知
任務(wù)二
實驗現(xiàn)象：
空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)的測定
①紅磷燃燒，產(chǎn)生大量白煙，放出熱量；
②冷卻后，打開彈簧夾，水倒吸入集氣瓶，進(jìn)入集氣瓶內(nèi)水的體積約占集氣瓶內(nèi)空氣總體積的1/5。
實驗結(jié)論：
空氣中氧氣約占空氣總體積的1/5
P O2 　　　 P2O5
思考討論
探究新知
1、集氣瓶底加少量水的目的？
（1）防止燃燒的紅磷濺落，使集氣瓶炸裂；
（2）吸收紅磷燃燒生成的五氧化二磷
（3）降溫（吸收熱量）
2、蠟燭在空氣中燃燒生成二氧化碳和水。能否用蠟燭代替紅磷進(jìn)行相同實驗，為什么？
不能，蠟燭在空氣中燃燒生成二氧化碳?xì)怏w，反應(yīng)后裝置內(nèi)壓強幾乎不變，無法形成壓強差。
3、集氣瓶中的水上升到約1/5后，不能繼續(xù)上升，說明剩余氣體有什么性質(zhì)？
剩余氣體約占空氣總體積的4/5，不能燃燒也不支持燃燒，且不溶于水。
思考討論
探究新知
4、已知空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約為五分之一。觀察到的實驗結(jié)果是否接近這個數(shù)值
若相差較大，分析產(chǎn)生誤差的原因。
（1）倒吸入集氣瓶中水的體積<1/5的原因:
（2）倒吸入集氣瓶中水的體積>1/5的原因:
紅磷的量不足
裝置漏氣
未等冷卻到室溫就打開止水夾
紅磷點燃后沒有迅速伸入集氣瓶中
紅磷在集氣瓶燃燒過程中，止水夾沒有夾緊
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任務(wù)二
空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)的測定
（1）裝置的氣密性要好（否則測量結(jié)果偏小）
（2）所用的紅磷必須過量，如果紅磷過少則氧氣沒有全部消耗完，測量結(jié)果偏小
（3）要等集氣瓶（裝置）冷卻后才能打開彈簧夾（否則測量結(jié)果偏小）
（4）要先夾住橡皮管，然后再點紅磷（否則測量結(jié)果偏大）。
（5）該實驗中的紅磷不能換成木炭或蠟燭，因為木炭和蠟燭燃燒生成的二氧化碳是氣體，導(dǎo)致瓶內(nèi)壓強無明顯變化，燒杯中的水無法進(jìn)入集氣瓶。
實驗關(guān)鍵：
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拓展視野
空氣成分的發(fā)現(xiàn)
觀看視頻：
拉瓦錫通過實驗得出空氣由氧氣
和氮氣組成。
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拓展視野
空氣的成分
1%
0.94%
0.03%
0.03%
稀有氣體
（氦氖氬氪氙氡）
二氧化碳
其他氣體和雜質(zhì)
氮氣 氧氣 稀有氣體 二氧化碳 其他氣體和雜質(zhì)
78% 21% 0.94% 0.03% 0.03%
氮氣
78%
氧氣
21%
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任務(wù)三
混合物與純凈物
（1）混合物：由兩種或兩種以上物質(zhì)混合而成，其中各成分保持原有的化學(xué)性質(zhì)
（2）純凈物：只由一種物質(zhì)組成
如：空氣、食鹽水、蔗糖水等
如：氧氣、二氧化碳、水等
絕對純凈的物質(zhì)并不存在，當(dāng)其中雜質(zhì)成分的含量極少時，即可認(rèn)為是純凈物。
特別說明：
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任務(wù)三
混合物與純凈物
潔凈的空氣、 清新的空氣、 澄清的石灰水
混合物
冰水混合物
五氧化二磷
純凈物
【易錯提醒】
（1）純凈物有固定的組成和性質(zhì)，混合物沒有固定的組成和性質(zhì)。
（2）常見的混合物有：空氣、海水、溶液、稀有氣體、“濃××”、“稀××”、
“×%的××”。
（3）不能根據(jù)表面字眼，要看組成物質(zhì)種類的多少。
模塊二 氮氣和稀有氣體
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任務(wù)四
氮氣和稀有氣體
氮氣的性質(zhì)：
1、物理性質(zhì)　
（1）無色、無味、難溶于水。
（2）液氮的沸點低，可用作深度冷凍劑。
（3）液氮通常儲存于黑色鋼瓶中。
（2）高溫高壓催化劑條件下，可以和氫氣反應(yīng)生成氨氣，化工上生產(chǎn)氮肥和硝酸。
2、化學(xué)性質(zhì)　
（1）常溫下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，可用作保護氣。
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氮氣的用途：
氮氣 性質(zhì) 對應(yīng)的用途
與某些物質(zhì)反應(yīng) 制硝酸和氮肥
化學(xué)性質(zhì)不活潑 作保護氣：
①食品充氮防腐
②燈泡充氮防鎢絲氧化
③在氮氣氛圍中焊接金屬防止金屬氧化
液氮溫度很低 用于制造低溫環(huán)境：
①醫(yī)療上冷凍治療
②超導(dǎo)材料在低溫環(huán)境下顯示超導(dǎo)性能
任務(wù)四
氮氣和稀有氣體
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任務(wù)四
氮氣和稀有氣體
空氣的主要成分 （還含有二氧化碳、 其他氣體和雜質(zhì)） 氮氣 氧氣 稀有氣體（包括氦氣、氖
氣、氬氣、氪氣、氙氣等）
體積分?jǐn)?shù)（不是質(zhì)量 分?jǐn)?shù)）
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稀有氣體在生活中有什么用途？
任務(wù)四
氮氣和稀有氣體
充入氖氣——發(fā)紅光，可做航標(biāo)燈、指示燈
充入氬氣——發(fā)出藍(lán)紫色光
充入氙氣——可用于廣場照明 “人造小太陽”
氬氣用作焊接保護氣
氦氣用作填充探空氣球或飛艇
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思考交流
空氣中約含0.94%的稀有氣體，其中絕大部分是氬氣。稀有氣體都是無色、
無臭、無味的，微溶于水。它們的熔點和沸點都很低，隨著原子量的增加，
熔點和沸點增大。它們在低溫時都可以液化。稀有氣體在工業(yè)方面主要應(yīng)用
在照明設(shè)備、焊接和太空探測。如潛水深度大于55米，潛水員所用的壓縮空
氣瓶內(nèi)的氮要被氦代替，以避免氮麻醉的征狀。另外，由于氫氣不穩(wěn)定，容易
爆炸，現(xiàn)今的飛艇及氣球都采用氦氣替代氫氣。
貴氣體---稀有氣體
你能否從以下信息中歸納出稀有氣體的性質(zhì)？
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任務(wù)四
氮氣和稀有氣體
稀有氣體的性質(zhì)：
1、物理性質(zhì)　
2、化學(xué)性質(zhì)　
（1） 無色、無味、難溶于水。
（2）通電時會發(fā)出有顏色的光，可用作電光源。
（3）氦氣密度小，可用作填充氣球。
化學(xué)性質(zhì)很不活潑，被稱作“惰性氣體”，可用作保護氣。
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稀有氣體的用途：
性質(zhì) 對應(yīng)的用途
稀有 氣體 物理 性質(zhì) 無色、無味氣體
通電時能發(fā)出不同顏色的光 制多種用途的電光源
如：航標(biāo)燈、照明燈、閃光燈和霓虹燈
化學(xué)性質(zhì)很不活潑 作保護氣
氦氣 ①氦氣充氣球（密度比空氣小且化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定）
②氦氣用于制造低溫環(huán)境
任務(wù)四
氮氣和稀有氣體
探究新知
任務(wù)四
氮氣和稀有氣體
【易錯提醒】
1．性質(zhì)決定用途，用途體現(xiàn)性質(zhì)。物質(zhì)的性質(zhì)與用途之間是有對應(yīng)關(guān)系的，切記不能弄混。
2．稀有氣體做電光源是利用其物理性質(zhì)，而不是化學(xué)性質(zhì)。因為稀有氣體“在通電時能發(fā)出不同顏色的光”，這個過程沒有發(fā)生化學(xué)變化。
【名師導(dǎo)航】
稀有氣體是氦、氖、氬、氪、氙、氡等氣體的總稱，其中各種氣體通電時發(fā)出的光顏色不同。利用這個特點制作五顏六色的霓虹燈。
例1、如圖所示裝置可用于測定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)，將集氣瓶的容積劃分為5等份并加以標(biāo)記。下列說法中不正確的是（）
A.該實驗證明氧氣約占空氣總體積的
B.實驗時紅磷一定要足量
C.紅磷燃燒產(chǎn)生大量白霧，火焰熄滅后立刻打開止水夾
D.實驗前一定要檢查裝置的氣密性
課堂典例
【答案】C
【解析】紅磷燃燒的現(xiàn)象應(yīng)是產(chǎn)生大量白煙，而不是白霧；實驗時
要待裝置冷卻至室溫后再打開止水夾，否則會導(dǎo)致測定結(jié)果偏小。
例2、下列物質(zhì)中屬于純凈物的是( )
A.潔凈的空氣
B.汽水
C.液態(tài)氧
D.水泥砂漿
【答案】C
【解析】潔凈的空氣、汽水、水泥砂漿都是由兩種以上物質(zhì)混合而成的，屬于混合物；液態(tài)氧只由氧氣組成，屬于純凈物。
課堂典例
例3、科學(xué)家發(fā)現(xiàn)有一種古老且珍貴的氣體-氦-3，正源源不斷地從地球內(nèi)部釋放出來，
它是一種極具潛力的清潔能源。氦屬于稀有氣體，稀有氣體約占空氣體積的（ ）
A．78%
B．21%
C．0.94%
D．0.03%
【答案】C
【解析】按體積比，空氣中約有78%的氮氣，21%的氧氣，0.94%的稀有氣體，0.03%的二氧化碳和0.03的其他氣體和雜質(zhì)。
課堂典例
例4、約占空氣體積分?jǐn)?shù)的0.934%，且可作保護氣的氣體是（ ）
A．氧氣
B．氮氣
C．二氧化碳
D．稀有氣體
【答案】D
【解析】A、氧氣大約占空氣體積的21%，選項錯誤；
B、氮氣大約占空氣體積的78%，選項錯誤；
C、二氧化碳大約占空氣體積的0.03%，選項錯誤；
D、稀有氣體大約占空氣體積的0.934%，稀有氣體化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，可用作保護氣。
課堂典例
1．在“天宮課堂”第一課中，水球光學(xué)實驗中打入的“人造空氣”與我們身邊空氣的成分和含量基本相同，下列關(guān)于“人造空氣”的說法錯誤的是( )
A.“人造空氣”中含量最多的氣體是氮氣
B.“人造空氣”中氧氣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為
C.“人造空氣”中氮氣的體積分?jǐn)?shù)比氧氣的大
D.用紅磷燃燒實驗可測定“人造空氣”中氧氣的體積分?jǐn)?shù)
隨堂檢測
【答案】B
【解析】“人造空氣”中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約為 ，不是質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
2．下圖裝置可用于測定空氣中氧氣的含量，下列說法不正確的是（ ）
A．實驗時紅磷一定要過量
B．紅磷燃燒產(chǎn)生大量的白煙，火焰熄滅后立刻打開彈簧夾
C．該實驗證明氧氣約占空氣總體積的1/5
D．通過該實驗還可以了解氮氣的一些性質(zhì)
隨堂檢測
【答案】B
【解析】A、為了充分消耗氧氣，所以實驗時紅磷一定要過量，故說法正確，不符合題意；
B、紅磷燃燒產(chǎn)生大量的白煙，而不是白霧，火焰熄滅后待集氣瓶冷卻至室溫后才可以打開彈簧夾，故不正確,
C、該實驗中燒杯中的水進(jìn)入到集氣瓶中，大約占了集氣瓶體積的五分之一，所以可得出氧氣約占空氣總體積的五分之一，故正確，不符合題意；
D、該實驗中燒杯中的水進(jìn)入到集氣瓶中，大約占了集氣瓶體積的五分之一，紅磷沒有繼續(xù)燃燒，說明剩余氣體氮氣不支持燃燒也不能燃燒，難溶于水的性質(zhì)，故正確，不符合題意。。
3．拉瓦錫在探究空氣的成分時，用了如圖所示裝置。下列分析不合理的是（ ）
A．實驗結(jié)束汞會被倒吸入曲頸甑中
B．汞的用量可能會影響實驗結(jié)果
C．實驗用到了火爐，推測汞與氧氣的反應(yīng)需要加熱
D．反應(yīng)結(jié)束后，需關(guān)閉火爐冷卻至室溫，才能測量容器中氣體的減少量
隨堂檢測
【答案】A
【解析】A、實驗結(jié)束后，溫度冷卻至室溫，鐘罩內(nèi)的液面會上升，但是汞槽內(nèi)的汞不會倒吸入曲頸甑中，故A分析不合理；
B、測定空氣中氧氣的含量所需的汞必須足量，若汞 不足，氧氣不能消耗完全，則會導(dǎo)致空氣中氧氣含量的測定結(jié)果偏小，故B分析合理；
C、實驗用到了火爐，推測汞與氧氣的反應(yīng)需要加熱，故C分析合理；
D、反應(yīng)結(jié)束后，需關(guān)閉火爐冷卻至室溫，未冷卻至室溫，否則會導(dǎo)致剩余氣體受熱膨脹，會導(dǎo)致測定結(jié)果偏小，故D分析合理；。
4．圖中是實驗室測量空氣中氧氣含量的裝置，有關(guān)該實驗說法錯誤的是（ ）
A．點燃紅磷后要迅速伸入集氣瓶中，并蓋緊橡膠塞
B．紅磷燃燒結(jié)束后，冷卻至室溫打開止水夾進(jìn)行觀察
C．反應(yīng)結(jié)束后發(fā)現(xiàn)進(jìn)入集氣瓶中的水小于，可能的原因是裝置漏氣
D．可以將紅磷改成木炭進(jìn)行實驗
隨堂檢測
【答案】D
【解析】A、為了使實驗更準(zhǔn)確，點燃紅磷后立即伸入瓶中并塞緊橡皮塞，燃燒匙伸入過慢，會使裝置內(nèi)氣體受熱逸出，導(dǎo)致進(jìn)入集氣瓶的水體積偏大，故選項說法正確，不符合題意；
B、紅磷燃燒結(jié)束后，待裝置冷卻至室溫后才能打開止水夾，以防止剩余的氣體在受熱狀態(tài)下，處于膨脹狀態(tài)，占據(jù)了部分水的體積，造成結(jié)果偏小，故選項說法正確，不符合題意；
C、若裝置漏氣，燃燒冷卻后瓶內(nèi)氣壓小于大氣壓，有部分空氣進(jìn)入瓶中彌補了消耗的氧氣，水倒流入集氣瓶的體積不足五分之一，故選項說法正確，不符合題意；
D、木炭在空氣中燃燒，雖然會消耗氧氣，但是生成二氧化碳?xì)怏w，裝置內(nèi)壓強幾乎不變，不能形成壓強差，因此不能用木炭代替紅磷測定空氣中氧氣的含量，故選項說法錯誤，符合題意。
5．下列物質(zhì)屬于混合物的是 （ ） (填序號，下同)，屬于純凈物的是 （ ） 。
①氧氣 ②水蒸氣 ③紅磷 ④純凈的空氣 ⑤海水
⑥二氧化硫 ⑦高錳酸鉀 ⑧冰水混合物 ⑨可口可樂 ⑩氫氣
隨堂檢測
【答案】 ①②③⑥⑦⑧⑩ ④⑤⑨
【解析】①氧氣②水蒸氣③紅磷⑥二氧化硫⑦高錳酸鉀⑧冰水混合物⑩氫氣等都是由一種物質(zhì)組成的，都屬于純凈物；④純凈的空氣⑤海水⑨可口可樂等都是由多種物質(zhì)組成的，都屬于混合物。
所以屬于混合物的是①②③⑥⑦⑧⑩，屬于純凈物的是④⑤⑨。
6．下列物質(zhì)的用途，主要利用其物理性質(zhì)的是（ ）
A．燈泡中充氮氣延長壽命 B．氧氣用于氣割
C．氧氣用于醫(yī)療急救 D．稀有氣體用作霓虹燈
隨堂檢測
【答案】D
【解析】A、氮氣充入燈泡可延長燈泡使用，利用的是氮氣的化學(xué)性質(zhì)不活潑，屬于化學(xué)性質(zhì)，故選項錯誤；
B、氧氣用于氣割，是利用氧氣的助燃性，屬于化學(xué)性質(zhì)，故選項錯誤；
C、氧氣用于醫(yī)療急救，利用氧氣能供給呼吸的性質(zhì)，屬于化學(xué)性質(zhì)，故選項錯誤；
D、稀有氣體可用作霓虹燈，利用稀有氣體通電發(fā)出不同顏色的光，屬于物理性質(zhì)，故選項正確。
課堂總結(jié)
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