《課題1 空氣》教學設計（附導學案）

《課題1空氣》教學設計第1課時空氣是由什么組成的【教學目標】知識要點課標要求1.探究空氣成分的實驗（重點）掌握測定空氣中氧氣的體積分數(shù)的實驗做法2.空氣的成分（重點）了解空氣的主要成分，各成分占空氣體積的體積分數(shù)3.純凈物和混合物（重點）知道物質的組成；明確概念，區(qū)分混合物和純凈物【教學過程】情景導入【演示實驗】在燒杯底部放一張團好的紙，倒置時不下滑，將燒杯口朝下，垂直放入盛水的水槽中，浸沒，過一會將燒杯垂直拿出來，燒杯中的紙沒濕。你們知道這是為什么呢？如果燒杯在水中傾斜，就會發(fā)現(xiàn)有許多水泡從燒杯中跑出來，杯子中的紙浸濕了。燒杯中跑出來的氣體是什么？紙為什么濕了？這就是我們今天要學習的“空氣”。合作探究探究點一拉瓦錫探究空氣成分的實驗提出問題拉瓦錫測定空氣成分的實驗，存在哪些優(yōu)點？哪些缺點？（從實驗時間的長短，操作是否簡單、易操作，對環(huán)境的污染等方面考慮。）討論交流閱讀拉瓦錫測定空氣成分的實驗，討論歸納。探究實驗1.實驗一（如圖所示）【實驗步驟】把少量汞放在密閉的容器里連續(xù)加熱12天?！緦嶒灛F(xiàn)象】一部分的液態(tài)汞變成了紅色粉末。同時容器里空氣的體積差不多減少了1/5。【實驗原理】汞+氧氣氧化汞?！緦嶒灲Y論】容器里空氣體積差不多減少了1/5。研究剩余的4/5體積的氣體，發(fā)現(xiàn)這部分氣體既不能供給呼吸也不能支持燃燒，他誤認為這些都是氮氣。2.實驗二【實驗步驟】把汞表面上所生成的紅色粉末收集起來，放在另一個較小的容器里再加強熱?！緦嶒灛F(xiàn)象】紅色粉末又生成了銀白色物質和能使帶火星木條復燃的氣體?！緦嶒炘怼垦趸鯕??！緦嶒灲Y論】氧化汞加熱分解生成的氧氣的體積恰好等于密閉容器里所減少的氣體的體積。3.通過上述實驗，拉瓦錫得出空氣由氮氣和氧氣組成，其中氧氣約占空氣總體積1/5的結論。歸納總結拉瓦錫測定空氣成分的實驗，優(yōu)點：科學家用嚴肅認真的科學態(tài)度進行反復的實驗。缺點：實驗時間的較長，操作裝置比較復雜，且實驗過程中對環(huán)境有污染。知識拓展拉瓦錫不是最早發(fā)現(xiàn)氧氣的科學家，發(fā)現(xiàn)氧氣的科學家是舍勒和普利斯特里。探究點二空氣成分的實驗提出問題模擬拉瓦錫測定空氣成分的實驗，探究空氣的成分，我們如何選擇藥品、儀器，設計裝置進行實驗呢？討論交流分析上述實驗，討論設計裝置并進行實驗。探究實驗實驗原理利用紅磷燃燒消耗密閉容器內空氣中的氧氣，使密閉容器內壓強減小，在大氣壓的作用下，進入容器內水的體積即為減少的氧氣的體積實驗裝置儀器：集氣瓶、橡膠塞、燃燒匙、導氣管、乳膠管、彈簧夾、燒杯、酒精燈及火柴（點燃紅磷時使用）。藥品：紅磷、水實驗裝置如圖所示實驗步驟①連接裝置并檢查裝置的氣密性；②在集氣瓶內裝入少量的水，再把剩余的容積分成五等份，并用橡皮筋做上記號；③用彈簧夾夾緊乳膠管，點燃燃燒匙內的紅磷，立即伸入瓶中，并把塞子塞緊；④燃燒結束并冷卻至室溫后，打開彈簧夾。實驗現(xiàn)象①紅磷燃燒，發(fā)出黃色火焰，有大量白煙生成，放出熱量；②冷卻后，打開彈簧夾，水沿導管進入集氣瓶，進入集氣瓶內水的體積約占集氣瓶內空氣總體積的1/5。實驗分析紅磷燃燒生成五氧化二磷固體，其擴散到空氣中形成“白煙”；五氧化二磷固體極易溶于水不占有集氣瓶中空氣的體積，而紅磷燃燒過程中消耗了瓶內的氧氣，使得瓶內氣體體積減少，冷卻后大氣壓把燒杯內的水壓進集氣瓶，壓進瓶內的水約是集氣瓶內消耗的氧氣的體積。反應的文字表達式：磷+氧氣五氧化二磷實驗結論空氣中氧氣約占空氣總體積的1／5注意事項①紅磷要過量：如果紅磷的量不足，則不能將集氣瓶內空氣中的氧氣完全反應掉，集氣瓶內水面上升不到原剩余空氣的體積的1/5，導致測得空氣中氧氣的體積分數(shù)偏小。②裝置必須密封：若裝置的氣密性不好，當集氣瓶內氧氣耗盡時，瓶內壓強減小，瓶外空氣會進入集氣瓶內，導致進入水的體積減少，測得的氧氣的體積分數(shù)偏小。③冷卻后打開彈簧夾：只有冷卻到室溫時，才能打開彈簧夾，這是因為溫度較高時集氣瓶內氣體的壓強較大，進入瓶內水的體積減少，引起測量結果偏低。④插入燃燒匙的速度要快：插入燃燒匙的速度若是太慢，瓶內部分空氣受熱會逸出，所以進入集氣瓶內的水的體積會增大，會引起測量結果大于1/5。⑤彈簧夾要夾緊：彈簧夾若是沒有夾緊，紅磷燃燒時瓶內部分空氣受熱從導管逸出，使得最后進入集氣瓶內的水的體積會增大，從而使測量結果大于1/5。⑥實驗所用藥品一般為紅磷，不能用硫、木炭、鐵絲等物質代替。因為硫或木炭燃燒后生成的是二氧化硫或二氧化碳(均為氣體)，而生成的氣體的體積會彌補反應所消耗的氧氣的體積，導致測量結果誤差加大。鐵絲在空氣中不能燃燒。⑦集氣瓶內加入少量水的目的：迅速降溫、吸收產生的白煙，防止燃燒物濺落下來炸裂瓶底。課堂討論1.上述實驗結束后集氣瓶內剩余的氣體具有哪些性質？（不能支持燃燒，且不溶于水）2.利用燃燒法測定空氣中氧氣的含量的原理我們還可以設計出其他的裝置圖嗎？歸納總結空氣的成分（按體積分數(shù)計算）成分氮氣N2氧氣O2稀有氣體二氧化碳CO2其它氣體和雜質體積分數(shù)78%21%0.94%0.03%0.03%知識拓展空氣不是一種單一的物質，而是一種混合氣體，其成分比較穩(wěn)定的，空氣中二氧化碳和水蒸氣，因地區(qū)和氣候而異。如陰雨天，空氣濕度大，則水蒸氣含量就大。巧學妙記空氣本是混合氣，體積分數(shù)要記住；氮七八、氧二一（洋二姨），零點九四是“稀”氣；兩個0.03，二氧化碳和雜氣；計算、描述記清楚，莫與質量混一起。探究點三純凈物和混合物提出問題物質按種類可劃分為什么？它們間有怎樣的聯(lián)系呢？交流討論閱讀教材歸納總結。歸納總結純凈物混合物概念只由一種物質組成由多種物質組成特性有固定的組成和性質，如熔點、沸點等沒有固定的組成和性質，各物質都保持各自的性質表示方法可用化學符號表示，如氮氣(N2)、二氧化碳(CO2)等不能用固定的化學符號來表示舉例氧氣(O2)、硫（S）、一氧化碳（CO）等空氣、稀有氣體、海水、糖水等聯(lián)系知識拓展1.混合物是各成分簡單混合，它們之間沒有發(fā)生化學反應，各成分保持其原來的性質，在一定條件下可將其分離。2.純凈物是相對而言的，絕對純凈的物質是沒有，通常說的純凈物是含雜質很少，純度相對較高的物質。3.判斷一種物質是純凈物還是混合物，關鍵是這種物質是由幾種物質組成，不能與物質的名稱混淆。例如五氧化二磷是一種物質的名稱，是一種純凈物，這里的“氧”“磷”是組成五氧化二磷的兩種元素，不是兩種物質?！景鍟O計】第1課時空氣是由什么組成的一、空氣中氧氣含量的測定二、空氣的成分及含量按體積分數(shù)：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%三、純凈物和混合物1.純凈物：只由一種物質組成2.混合物：由多種物質組成【教學反思】成功之處本堂課通過對科學家探究空氣成分的實驗分析，學生進行模擬實驗，體驗到科學家嚴肅認真的科學態(tài)度，初步學會科學實驗的方法。不足之處在探究空氣成分的實驗時要引導學生模仿設計，此實驗是模擬科學家的實驗，有部分學生進入誤區(qū)。第2課時空氣是一種寶貴的資源保護空氣【教學目標】知識要點課標要求1.空氣是一種寶貴的資源了解氧氣、氮氣、稀有氣體的主要物理性質，知道各氣體的用途2.保護空氣了解空氣污染的危害，了解污染物的來源，知道防治污染的方法【教學過程】情景導入每當看見那黑漆漆的煙從那粗大的煙囪內冒出時，每當看見汽車的尾氣時，每當看見垃圾堆積如山的時候，你們是什么心情？請同學們看看外面的天空我們如何去愛護它。合作探究探究點一空氣是一種寶貴的資源提出問題空氣中各成分有什么性質和用途呢？交流討論閱讀教材歸納總結。歸納總結1.氧氣：（1）供給呼吸，可用于醫(yī)療、潛水、登山、航空等；（2）支持燃燒，可用于氣焊、煉鋼、宇航等。2．氮氣（1）物理性質：沒有顏色，沒有氣味的氣體，在標準狀況下密度比空氣略小，難溶于水。（2）化學性質：不活潑，一般情況下它不支持燃燒也不供給呼吸。（3）用途：①用氮氣做燈泡（經久耐用）或食品包裝（延長食品的保質期）的填充氣；②液態(tài)氮氣用于醫(yī)療手術（冷凍細胞，殺傷細胞，防止癌細胞擴散）；③用氮氣制氮肥（人工固氮，工業(yè)制氨氣N2+3H2eq\o(\s\up5(催化劑),\s\do2(===))2NH3）3．稀有氣體（1）物理性質：沒有顏色，沒有氣味的氣體，難溶于水。（2）化學性質：很不活潑，但在一定條件下也能與某些物質發(fā)生化學反應。（3）用途：①作為保護氣：焊接金屬時用來隔絕空氣；燈泡中充稀有氣體使燈泡耐用；②制成多種電光源，如航標燈、強照明燈、閃光燈、霓紅燈等；③用于激光技術或醫(yī)療麻醉；④用氦氣代替氫氣填充氣球，不會發(fā)生爆炸。探究點五保護空氣提出問題隨著科學技術的發(fā)展空氣受到嚴重的污染，我們知道如何防止或控制空氣的污染呢？交流討論學生結合社會實踐歸納。歸納總結1.空氣的污染物：有害氣體（二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮等）和煙塵。2.污染源：化石燃料燃燒，工廠排放的廢氣，汽車尾氣。3.危害：①嚴重損害人體的健康；②影響作物的生長；③破壞生態(tài)平衡；④導致全球氣候變暖、臭氧層破壞和酸雨等。4.【板書設計】第2課時空氣是一種寶貴的資源保護空氣一、空氣是一種寶貴的資源1.氧氣：（1）供給呼吸（2）支持燃燒2.氮氣：用作保護氣、制氮肥3.稀有氣體：用作保護氣、霓虹燈二、保護空氣1.污染物：有害氣體和煙塵2.危害：3.【教學反思】成功之處本堂課創(chuàng)設真實的問題情境，學生產生了濃厚的興趣。學生能積極主動參與課堂討論交流，從而增強學生的環(huán)保意識。不足之處教材中對保護空氣的資料偏少，缺少學生自主查閱資料的環(huán)節(jié)?！墩n題1空氣》導學案一、學習目標：1.了解空氣的主要成分和組成。2.通過對“測定空氣里氧氣含量”實驗的操作、觀察和分析，初步學習簡單的實驗設計、觀察實驗現(xiàn)象并加以描述，對相關實驗現(xiàn)象能給出合理的解釋。3.初步學會鑒別純凈物、混合物。4.通過學習初步了解有關氧氣、氮氣和稀有氣體的一些物理性質和主要用途。5.通過空氣是一種寶貴資源的學習，認識到空氣對人類的重要性?！菊n前預習】1.你對空氣有哪些了解和認識？（如有什么樣的外觀？性質？含有哪些成分等）2.用膠頭滴管向試管中滴加液體的操作是怎樣的？膠頭滴管吸取液體的原理？3.將帶火星的木條分別插入充滿空氣、氧氣和二氧化碳的三個集氣瓶，有什么現(xiàn)象發(fā)生？體現(xiàn)了它們的什么性質？4.生活中你見過或知道哪些污染空氣的現(xiàn)象存在？【情境導入】猜謎1.“水沖不走，火燒不掉，吃了不飽，人人需要?！?.“說個寶，道個寶，萬物生存離不了，生你身邊看不見，越往高處它越少?！倍?、自主探究：知識點1：空氣的組成1、測定空氣里氧氣的含量的實驗我們同學現(xiàn)在對空氣都有了一定的認識，但是在二百多年以前，人們對空氣卻知之甚少。最初，人們對于物質為什么能夠燃燒著迷，激發(fā)了好多人的研究興趣，于是一些科學家對于“燃燒的本質”展開探究，經過若干科學家的不懈努力，這一奧秘逐漸被揭開，空氣的成分也逐漸被人們所認識。下面讓我們沿著科學家的足跡，步入空氣成分的探究中吧。【閱讀】P26思考完成以下問題：1.在拉瓦錫研究空氣成分的實驗中主要有什么操作，出現(xiàn)了哪些現(xiàn)象？2.拉瓦錫研究空氣成分的實驗中得出了什么結論？【實驗探究】觀察老師的演示實驗，完成下面表格實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗結論檢查氣密性將燃燒匙中的過量紅磷點燃迅速放入集氣瓶中反應停止，冷卻到室溫后打開止水夾【交流討論】請同學們結合課本內容和小組討論，共同完成下列內容：1.寫出該反應的文字表達式:2.總結實驗結論:3.總結實驗中的注意事項，并討論若操作不當可能引起怎樣的后果？4.在拉瓦錫試驗中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，為什么空氣的體積減少小于1/5？紅磷熄滅后瓶內還有沒有殘余的氧氣？【對比歸納】認識相似裝置2、空氣的成分按體積分數(shù)計算，大約是：氮氣____，氧氣____，稀有氣體____，二氧化碳_____，其它氣體和雜質_____?？諝馐怯蒧______、_______、___________、_____________、___________組成的。知識點2：純凈物和混合物【閱讀】課文P27頁內容，思考并討論以下問題：1.找出混合物和純凈物的概念。2.判斷下列物質屬于混合物還是純凈物，并說明依據(jù)?？諝夂Ｋ鯕馐宜旌衔锉颈容^歸納】物質純凈物混合物概念特性舉例聯(lián)系知識點3：空氣是一種寶貴的資源【閱讀】課本P28～30頁內容，完成下面問題：成分主要性質主要用途氧氣氮氣稀有氣體知識點4：保護空氣【閱讀】課本P30～32頁內容，完成下面問題：1、什么可以造成空氣污染？有何危害？如何防治？⑴空氣的污染源:①（可吸入顆粒物）②主要有、、、等。（主要來源：化石燃料的燃燒和工廠廢氣的排放。三大化石燃料指煤、石油、天然氣。）⑵空氣污染的危害①；②等。⑶保護空氣的措施①改善燃料結構，盡量充分燃燒液體燃料和氣體燃料。②化石燃料進行脫硫脫氮處理，工廠廢氣要經過處理后再排放。③開發(fā)新能源（綠色能源、清潔能源）。④植樹造林，提高環(huán)境自我凈化能力。2、城市空氣質量日報、周報空氣質量日報內容包括：、、等?？諝馕廴局笖?shù)項目暫定：、、、和。知識點5：綠色化學●綠色化學的主要特點:(1)充分利用資源和能源，采用的原料；(2)在的條件下進行反應，以減少向環(huán)境排放廢物；(3)提高原子的利用率，力圖使所有作為原料的原子都被產品所消納，實現(xiàn)“零排放”；(4)生產出有利于、社區(qū)安全和的環(huán)境友好的產品；注:綠色化學的核心就是要利用化學原理從源頭消除污染?！菊n堂小結】通過本節(jié)課的學習，你收獲了什么？三、自我測評【課堂練習】P33.1～61.空氣的成分以和為主，按體積計算，空氣中含量最多的氣體是，它大約占空氣體積的百分比是；含量居第二位的氣體是，它大約占空氣體積的百分比是。2.夏天從冰箱中拿出一瓶飲料，放在空氣中，外壁會潮濕，這說明空氣中含有（）A．二氧化硫B．稀有氣體C．二氧化碳D．水蒸氣3.測定空氣中氧氣的含量，用右圖所示的裝置來完成。下列步驟的先后排列順序正確的是()①先用彈簧夾夾緊橡皮管②用燃燒著的火柴檢驗瓶內剩余氣體時，火柴熄滅，說明主要是氮氣③點燃燃燒匙內的紅磷，立即伸人瓶內，并把塞子塞緊④冷卻到室溫⑤打開彈簧夾，水壓入集氣瓶中，并接近集氣瓶中原空氣體積的1／5⑥先在集氣瓶內加入少量水⑦檢查裝置的氣密性A．⑦⑥②⑤④③①B．⑦⑥③②⑤①④C．⑦⑥①③④⑤②D．⑦⑥①③②④⑤4.下列物質中，屬于純凈物的是（）。A．蒸餾水B．雪碧飲料C．河水D．潔凈的空氣5.下列物質中，前者屬于純凈物，后者屬于混合物的是（）A.凈化后的空氣、五氧化二磷B.水和冰混合、澄清石灰水C.生銹的鐵釘、海水D.二氧化碳、液態(tài)氧氣6.節(jié)日里五光十色的霓虹燈內填充的氣體是（）A．氧氣

B．氮氣

C．稀有氣體

D．二氧化碳7.下列活動中，不會造成空氣污染的是（）A．動植物的呼吸B．工廠煙囪排放的煙塵C．汽車行駛排放的尾氣D．焚燒麥稈產生的煙8.每年的6月5日是世界環(huán)境日，環(huán)境保護是我國的一項基本國策，空氣的凈化日益受到人們的關注。下列氣體組中的各種氣體都屬于空氣污染物的是（

）A.二氧化硫一氧化碳二氧化氮

B.二氧化碳一氧化碳氮氣C.氧氣二氧化碳氮氣