课题1 空气教学设计实例

第二单元

课题1 空气

目标要求

1、知识与技能：知道空气的组成及各成分的用途，空气污染及环境保护的有关知识。

2、过程与方法：通过实验探究空气的组成，了解探究的一般过程；联系生活经验，认识纯净物和混合物，初步了解对物质进行分类是化学学习方法之一。

3、情感、态度与价值观：通过对空气的组成的实验探究，激发学习和探究的兴趣，培养合作和勤于思考的科学作风，体验探究成功的乐趣。

重点、难点：

重点：了解空气的组成及空气污染与防治。

难点：能否用红磷以外的物质来测定空气的组成。

课时：二课时

实验准备：

集气瓶、水槽、燃烧匙、单孔橡皮塞、烧杯、导管、弹簧夹、酒精灯、红磷、水、火柴。

第一课时：

教学过程；

1、情景导入：出示一幅蓝天、白云、草地、人、动物图片

提问1：这幅图片上除了蓝天、白云、草地、人、动植物外还有什么？——空气

提问2：人类和一切动植物的生命支柱是什么气体？——空气。

讨论：请说出空气与我们的关系。

2、新课探究：

一、空气的组成

阅读：课本第26页

思考：二百多年前，法国科学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分，那他是如何研究的呢？拉瓦锡的结论是什么？

结论：空气是由氧气和氮气组成，其中氧气约占总体积的1/5。 [实验2-1]空气中氧气含量的测定

现象：红磷燃烧产生大量的白烟，反应停止后，水槽中的水沿导管进入集气瓶中，约占瓶内体积的1/5 结论：红磷燃烧消耗氧气，氧气约占空气总体积的1/5。

推论：空气中剩余的约4/5体积的氮气不燃烧，不支持燃烧，难溶于水。

探究：

1、在实验中发现测得的空气中氧气的体积含量小于1/5，可能的原因是什么？

2、红磷熄灭后瓶内还有没有残余的氧气？

3、实验成功的关键是什么？

探究参考：

1、少于1/5的可能：红磷的量不足，温度没冷到室温就观察，装置的气密性不好，当燃烧到一定程度时，瓶内氧气含量低，红磷不能继续燃烧。

2、如果红磷的量不足反应结束后瓶内有残余氧气；氧气含量低时，红磷熄灭，氧气剩余。

3、装置不能漏气。

结论：空气是无色、无味的气体，它不是单一的物质，是由多种气体组成。

空气的组成：氮气（N2）78%、氧气（O2）21% 、稀有气体0.94%

、二氧化碳(CO2)0.03%、

其它杂质0.03% 【实验探究】汞有毒，你能改进拉瓦锡的实验，通过水面上升的体积反应空气中氧气的含量吗？

探究步骤：

（1）将图2-1所示集气瓶内加少量水，容积划分为五等份，并加以标记。

（2）在带橡皮塞和导管的燃烧匙内装满红磷，将胶管上的止水夹夹紧，把燃烧匙内的红磷放在酒精灯火焰上点燃，并迅速伸入集气瓶内，塞紧橡皮塞，观察现象。

实验现象：

反应的文字表达式：

（3）待集气瓶冷却到室温后，把导管插入盛水的烧杯中，打开止水夹，观察现象。

实验现象：______________________________________________ 【实验讨论】

1．红磷在集气瓶中燃烧，消耗了什么气体？

2．红磷在集气瓶中未能全部燃烧，说明了什么？

3．集气瓶中剩余的气体主要是什么？有什么性质？

4．打开止水夹后，为什么集气瓶中能吸入约占集气瓶容积1/5的水？

【实验结论】

由该实验现象，可以得出以下结论：

【拓展思考】

1．点燃的红磷（用燃烧匙）为什么要迅速伸入集气瓶并塞紧瓶塞？如果将点燃的红磷慢慢伸入集气瓶，结果又如何？

2．为什么要等待集气瓶冷却到室温后，再打开止水夹？

3．如果实验中，红磷在集气瓶里已经消耗完，对实验结果有无影响？为什么？

4．如果将该实验中的红磷改成木炭，对实验结果有何影响？

5.拉瓦锡的实验得出结论氧气约占空气总体积的1/5，而我们实验中，为什么气体减少的体积小于1/5？有没有可能大于1/5？

空气的成分：最多的成分是

，其次是

。各物质在空气中所占的体积比为：

78%，

21％，

0.94％，二氧化碳

，其它气体和杂质

。

【课后拓展】

1.蜡烛可以代替本实验中的红磷吗？

2.你还能在本实验的基础上改进设计出哪些实验装置来测定氧气的含量呢？

【课后巩固】

1．在装有空气的密闭容器中，若用燃烧的方法除去其中的氧气，以得到较纯净的氮气，应选用下列物质中的（

）

A．木炭

B．蜡烛

C．红磷

D．硫磺

2．下列操作中，导致倒吸进集气瓶内的水小于集气瓶容积1/5的是

，导致导致倒吸进集气瓶内的水大于集气瓶容积1/5的是

A．红磷的量不足

B．燃烧匙伸入集气瓶内的速度太慢了

C．没有冷却到室温就打开止水夹

D．集气瓶漏气

E．预先在导管内也充满了水

第二课时：

[知识回顾] 空气是由哪些物质组成的？各物质在空气中所占的体积分数各是多少？

[新知探究] 一、纯净物和混合物

[分析与思考]上一节课我们学习了空气的组成，请同学们比较一下空气和氧气，在组成上面

它们有什么相同点和不同点？

纯净物：__________________________________________________________ 混合物：_____________________________________________________________

[课堂练习]下列物质中，哪些是纯净物，哪些是混合物？

澄清石灰水、二氧化碳、稀有气体、氧气、海水、水、冰水混合物、汽车尾气

纯净物有：____________________________________________ 混合物有：___________________________________________- 二、空气是一种宝贵的资源

[阅读与交流] 阅读课本第28－30页，共同交流下列问题：

1、讨论：空气有什么作用？为什么说空气是一种宝贵的资源？

2、结合你的生活经验，谈谈氧气在生活和生产中的用途。

3、结合你的生活经验，谈谈氮气在生活和生产中的用途。

4、在测定空气中氧气含量的实验中，集气瓶中剩下的气体主要是氮气，结合实验和日常生活经验，讨论：

1）.燃烧着的红磷熄灭了，这种现象说明氮气能不能支持燃烧？

2）.集气瓶内水平面上升一定高度后，还继续上升吗？这种现象能不能说明氮气不易溶于水？

3）.空气所表现出来的某些性质，能不能在一定程度上代表氮气的性质？

小结：

物理性质：一般指颜色、状态、气味、熔点、沸点、硬度和密度，以及是否溶于水等。这些性质不需要通过化学反应就能表现出来。

化学性质：通过化学反应表现出来的性质

练习：请列出氮气的物理性质和化学性质。

3、稀有气体

定义：由于有空气中含量比较少

成员：氦(He)

氖(Ne)

氩(Ar)

氪(Kr)

氙(Xe)

氡(Rn) 性质：无色、无味。由于其化学性质在通常情况下稳定，一般不与其他物质发生化学反应。所以叫惰性气体。

用途：保护气、不同颜色的电光源。（放映影像资料）

四、空气的污染与防治

出示蓝天白云与空气污染对比图片。

讨论：

1.在你的身边发生过哪些污染空气的情况？

2.大气污染会造成哪些危害？

3.为了保护人们赖以生存的空气，你能做些什么？

粉尘

空气污染物

二氧化硫

SO2 有害气体

一氧化碳

CO 二氧化氮 NO2

空气污染的途径：汽车尾气的排放，工厂的废气、矿石燃料的燃烧等。

如何防治：阅读课文第26页

放映影像资料

[课后巩固] 1、许多城市都禁止燃放烟花爆竹，原因是燃放烟花爆竹时①产生有毒气体②产生噪音③产生粉尘④易引发火灾其正确答案是（ ）

A、只②和④ B、只①、②和④ C、只②③④ D、①②③④

2、据报道，现在许多城市交通主干道的空气严重超标污染，其主要原因是（

）

A、煤燃烧所排放的废气造成的

B、几十万辆汽车，摩托车等排放的废气造成的

C、工业生产中废渣、废水、废气造成的

D、不断地降雨和各种污水的排放造成的。

3、空气中含量最多，化学性质又不活泼的气体是（ ）

A、氧气 B、氮气 C、水蒸气 D、二氧化碳

4、最早通过实验得出空气是由氮气和氧气组成的结论的科学家是（ ）

A、拉瓦锡 B、汤姆逊 C、普利斯特里

D、舍勒

5、节日里五光十色的霓虹灯内填充的气体是下列哪一种（ ）

A、氧气 B、氮气

C、稀有气体 D、二氧化碳

6、空气污染指数（Air Pollution Index,简称(API)就是将常规监测的几种空气污染物浓度简化成单一的数值形式，并分级表示空气污染程度和空气质量状况。下列不计入空气污染指数的污染物是( ) A、二氧化碳 B、二氧化硫 C、可吸入颗粒物

D、臭氧

7、上海天原化工厂目前生产的液氯含氯99.9%，含水分少于0.05%，在化工生产中这种液氯可看作（ ）

A、纯净物 B、氧化物 C、混合物

D、化合物

8.下列物质属于纯净物的是（ ）

A、纯净的空气 B、矿泉水 C、铁水 D、澄清石灰水

9、你的生活中有很多化学物质，生活中的下列物质，属于纯净物的是（ ）

A、洗衣粉 B、冰水混合物

C、.酸奶 D.精制碘盐

10、有五种物质，其中能对空气造成污染的是（ ）

①汽车排出尾气形成的烟雾②石油化工厂排出的废气③天然水蒸发成水蒸气④植物光合作用放出的气体⑤煤燃烧产生的烟尘

A.②④ B.①②⑤ C.⑧⑤ D.①③④

11、空气中各成分所占的体积由大到小的顺序是（ ）

①氧气

②氮气

③二氧化碳

④稀有气体

A.①>②>③>④ B.②>①>④>③ C.②>①>③>④

D.①>③>②>④

12.下列物质属于混合物的是（ ）

.、水蒸气 B、氧化碳气体 C.洁净的空气

D.氯酸钾

A

13.随着“绿色奥运”的理念逐渐深入人心，空气质量日益受到人们的关注。下列物质中，未计入北京市监测空气污染指数项目的是（ ）

A.氮气 B.二氧化硫 C.一氧化碳 D.可吸入颗粒物

14.臭氧空洞、酸雨和温室效应是人类所面临的三大环境问题。其中造成温室效应是因为人类活动的加剧，从而向环境排放了大量的（

）

A.二氧化硫 B.二氧化碳 C.臭氧 D.一氧化碳

15.人类对空气是一种怎样的物质进行了长期和艰难的探索，许多的探索者都提出过他们的观点。

较早通过实验研究得出“空气是由氧气和氮气组成的”这一结论的科学家是（ ）

A.普利斯特里 B.舍勒 C.侯德榜 D.拉瓦锡

16.下列现象属于化学变化的是（

）

A.钢铁在潮湿的空气里生锈 B、电灯炮通电时的发光放热现象

C.把块状的石灰石粉碎成粉末 D.水在加热时有小气泡产生

15.下列用途中，利用物质物理性质的是（ ）

A.用干冰人工降雨

B.用氢气冶炼金属 C.用盐酸除铁锈 D.用熟石灰改良土壤的酸性