课题1 空气优质教案设计

第二单元

我们周围的空气

课题1 空气

本课题包含了三部分，即“空气是由什么组成的”“空气是一种宝贵的资源”“保护空气”。这三部分内容相互密切联系，并逐步深入。空气是由什么组成的(氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等)、空气是一种宝贵的资源(氧气、氮气、稀有气体的用途)、保护空气(污染与保护)。本课题教学是很容易引起学生学习兴趣的，可以说不存在什么教学难点。本课题主要研究空气的成分及空气污染的有关知识。小学自然课中学过有关空气的知识，学生有一定的知识基础。"从熟悉的事物入手"有利于培养学生的兴趣。把"空气"作为较系统地学习和研究化学的开始，有利于引导学生进入化学殿堂。

第1课时

空气是由什么组成的

【教学目标】

1.知识与技能

（1）了解空气的主要成分。

（2）初步认识纯净物、混合物的概念。

2.过程与方法

（1）初步学习科学实验的方法，学会对实验现象进行观察、记录和分析。

（2）通过观察实验、收集资料，从日常生活经验进行总结等方法获取信息。

3.情感、态度与价值观

（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。

【教学重点】

1.空气的组成。

【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。

【教学准备】

1

集气瓶、燃烧匙、红磷、烧杯、塞子(带导管)、弹簧夹、火柴。

一、导入新课

演示“神奇的集气瓶”实验，

［提问］：玻离片为什么掉不下来？（学生回答）原来空气具有洪荒之力呀，今天，我们就来学习空气的相关知识。（板书课题。）

二、推进新课

【知识点1】证明空气的存在

刚才这个魔术证明了空气就在我们的身边，空气是确实存在的，想一想，根据你日常生活中的经验，还有哪些办法能证明空气确实存在呢？请同学们设计一个简单的实验，证明空气的存在。

器材供学生选用：水槽

烧杯、塑料袋、塑料袋，注射器等。

老师先演一个后，学生分组讨论交流，推一名代表上台演示。

归纳小结得出：空气是确实存在的。

【知识点2】空气的成分

我们生活的环境中有空气，人类的生活离不开空气，空气是一种重要的自然资源。那么空气是由什么组成的呢？你能用生活中的事实来证明空气中含有的物质吗？

学生交流讨论后，每组推一名代表回答。（①动物进行呼吸作用需要氧气，并放出二氧化碳；②植物进行光合作用要吸收水和二氧化碳，并放出氧气；③煤等燃料燃烧要氧气并放出二氧化碳；④夏天，从冰箱里拿出冰矿泉水后，矿泉水瓶外壁就会有水珠凝结；……）

［［过渡］：看来同学们对空气已经有了丰富的认识，但在17世纪以前，人们对空气的了解却很少，长期以来一直认为空气是一种单一的成分，许多科学家都通过实验对空气的成分进行了研究，其中法国化学家拉瓦锡在前人研究的基础上，用定量的方法成功地研究了空气的成分。现在，让我们穿越时空隧道，回到二百多年前，重温拉瓦锡的实验。请同学们阅读课本P26的内容，并思考下列问题：

1.实验容器是密闭的还是敞口的？

2.拉瓦锡利用

的反应来进行实验，为什么选择汞？

3.实验现象是什么？拉瓦锡得出了什么实验结论？

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师生解答。

[提问]拉瓦锡的实验，原理是什么呢？（展示拉瓦锡研究空气成分所用的装置）

学生讨论分析得出原理是：消耗空气中的氧气，气压减小，吸入水的体积等于消耗的氧气体积

［过渡］：让我们仿照这个历史上著名实验的原理，来测定空气中氧气的含量。

［演示］教材P27实验2-1实验装置：如右图所示

实验步骤：

（1）检查装置的气密性；

（2）在集气瓶内加少量的水，并作上记号，将水面以上的容积划分为5等份，并加以标记；

（3）用弹簧夹夹紧乳胶管，在燃烧匙内放入过量的红磷，点燃后迅速伸入集气瓶，立即塞紧橡皮塞，观察；

（4）待集气瓶冷却到室温时把导管插入到盛水的烧杯中，打开止水夹，观察实验现象及水面的变化情况。

学生演示完后，观看视频，重现实验过程。

［学生描述实验现象及结果］

实验现象：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1／5。实验结论：集气瓶内水面上升，说明空气中的氧气被消耗了。

［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1／5，而在我们的实验中，为什么气体减少的体积小于1/5？

（2）红磷熄灭后瓶内还有没有残余的氧气? ［结论］(1) 我们的实验中引起测定氧气的体积偏小的可能原因有：①红磷量不足，没有将氧气消耗完；②装置漏气；③装置未冷却就打开弹簧夹。(2) 随着燃烧的进行，氧气的含量不断减少，当氧气含量低到一定值时，红磷就可能熄灭了，因此瓶中还可能含有少量残余的氧气。这也是导致测定氧气体积偏小的原因之一。

［讲解］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白色固体，我们可以用文字的形式把这个反应表示出来：

红磷+氧气

点燃 五氧化二磷

［小结］该实验成功的关键是：

（1）红磷要过量，避免容器内有剩余氧气；

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（2）装置内气密性要好，防止实验过程中空气受热膨胀溢出，或外面的空气进入容器而影响测量结果；

（3）测定进入集气瓶中水的体积要等白烟消失，容器冷却后再进行；

（4）实验完后，导管中会留有水珠，因此实验前导管内应先注满水，这样测定的结果会更准确。

［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0.94％、二氧化碳0.03％、其他气体和杂质0.03％。

［投影资料］观看空气成分的发现史。

［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由一种物质组成，我们把它们叫做纯净物。

2.纯净物和混合物

①混合物和纯净物的概念

②混合物和纯净物的比较

三、典例剖析

例1氮气、二氧化碳、红磷、空气、河水、矿泉水等物质，哪些是混合物，哪些是纯净物? 例2 用来测定空气成分的方法有很多，如图1所示是用红磷在空气中燃烧来测定。第一步：将集气瓶的容积分为五等份，并做好标记。第二步：点燃燃烧匙内的红磷，伸入集气瓶中并把塞子塞紧。第三步：待红磷熄灭并冷却后打开弹簧夹，发现水被吸入集气瓶中，进入集气瓶中的水的体积约为集气瓶总容积的1/5。

图1 图2 请回答下列问题：(1)集气瓶中剩余的气体主要是__________。

(2)实验完毕，若进入集气瓶中水的体积不到总容积的1/5，你认为导致这一结果的原因可能是_______,___________。

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(3)某同学对实验过程进行反思后，提出了改进方法如图2所示，你认为改进后的优点是____________。

【答案】 (1) 氮气 (2)装置漏气；红磷的量不足；未冷却到室温就打开弹簧夹(任选两点) (3)装置始终密闭，空气没有逸出，实验结果准确。

四、课堂小结

［提问］

1.通过今天的学习，你有哪些收获

（或你学到了哪些知识）？

五、巩固练习

. 1、（2015·娄底中考）空气是一种宝贵的自然资源，空气中体积分数约占21%的是（

）

A．二氧化碳

B．氮气

C．氧气

D．稀有气体

3.下列事实说明空气中含有哪些成分？

(1)澄清的石灰水久置空气中变浑浊_________；

(2)小白鼠在装有空气的密闭容器中可存活一段时间

；

(3)饼干放置在空气中一段时间会变潮湿_________。

4、能否用木炭（C）、硫（s）、细铁丝（Fe）代替红磷做测定空气中氧气的含量吗？为什么？

六、布置作业

1. 完成练习册中本课时对应课后作业. 2. 课本P32习题1、2、3、4题。

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第二单元

我们周围的空气

课题1 空气第1课时空气是由什么组成的

1.空气是由什么组成的

（1）空气中氧气含量的测定

①实验步骤：

②

实验现象：红磷燃烧，产生大量白烟，放出大量的热。冷却后，打开弹簧夹，进入集气瓶中的水约占瓶内空气总体积的1/5。

③反应的文字表达式：磷+氧气点燃五氧化二磷。

④实验结论：氧气约占空气污染总体积的1/5。

（2）空气的成分按体积计算大约是：氮气(N2)占78%，氧气(O2)占21%，稀有气体占0.94%，二氧化碳(CO2)占0.03%，其他气体和杂质占0.03%。

2.纯净物和混合物

纯净物：由一种物质组成。

混合物：由两种或多种物质混合而成。

在本课题的教学过程中，主要以教师作演示实验及学生观察实验现象的形式进行教学。教师主要是正确演示实验，引导学生发现实验中的问题，学生主要是在教师的启发下自主地分析实验现象、原理。这样的教学方式优点在于能够让学生更清晰地理解实验原理，但不足的是学生不能够亲自动手做实验，学生对实验过程和步骤的记忆也就不够深刻。

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