课题1 空气教案公开课一等奖

课题1

空气的组成

教学目标：

1、知识与技能:通过引导学生分析科学家研究空气的实验和自主设计实验，帮助学生理解定性和定量的概念，理解纯净物和混合物的概念，掌握纯净物和混合物的性质，掌握空气的组成

。

2、过程与方法:通过分析、对比不同科学家对空气的研究，让学生体会科学家的思想并学会科学探究的基本方法，包括控制变量对照实验的设计方法、定性实验和定量实验的设计方法、验证实验的设计方法以及比较、分类、归纳和演绎、分析和综合等基本的逻辑思维方法在化学中的应用，并通过设计实验验证空气的组成亲身体验科学探究的过程。

3、情感态度价值观:了解人类对事物的曲折的认知过程，认识到科学发现是经过艰难的探索的、任何成功都不是偶然的，培养从前人经验中获得知识、方法和经验教训的兴趣和愿望，体会科学发展和科学研究的重要性

教学重难点：

1.通过分析、对比不同科学家对空气的研究，让学生体会科学家的思想并学会科学探究的基本方法

2. 应用前人的经验，设计实验验证空气的组成。

教学方法：情境教学法、化学史料发、“探究的探究”教学法、实验法、小组合作学习教学法

实验用品：集气瓶、橡胶塞、燃烧匙、烧杯、导气管、止水夹、火柴、气球、塑料瓶、试管、水杯、纸团;木炭、硫磺、红磷、铁丝、蜡烛等

教学过程：

引入：空气，无色无味，甚至是看不见摸不着。现在我们很容易就能测定空气的组成，也可以通过显微镜观察空气中各种分子的状态，但空气的组成在两百多年以前是个谜，我们现在知道的空气的组成是一代又一代的科学家通过不断实验得出的结论。

板书：课题1 空气

一、空气是由什么组成的

化学史的讲述：（文字结合图片）早在18世纪70年代,化学家舍勒和普利斯特里就先后通过试验发现并制得了一种气体,就是氧气.但是,由于两位科学家受到当时流传的错误理论“燃素”学说的束缚,没能对实验结果做出正确的理解,错过了发现空气成分的机会.

1772年，一位叫卢瑟福的英国人发现空气中含有一种气体，这种气体既不能供动物呼吸也不支持燃烧，它就是我们今天所说的“氮气”。

1773年前后，瑞典化学家舍勒用实验证明，空气还含有另外一种气体。这种气体能够供动物呼吸而且支持燃烧，这就是“氧气”。

1775年，法国科学家拉瓦锡用定量实验测定了空气的组成。他将少量汞放在密闭容器中连续加热12天，发现银白色的液态汞变成了红色粉末，同时容器里空气的体积大约减少了1/5。

学生实验：实验室模拟拉瓦锡测定空气中氧气含量的实验

试验现象：白磷燃烧产生大量白烟，放出热量。待冷却到室温

活塞向内移动约占总体积的1/5. 问题:1、我们的实验中，为什么气体减少的体积不等于

1/5? 讲：小于1/5的原因：1、装置气密性不好2、白磷量不足

2、剩余的气体是否都是氮气? 讲：对于拉瓦锡测定空气中氧气含量试验后剩余的气体是什么？也引起了英国物理学家瑞利的关注。

1892年，英国物理学家瑞利发现：从空气中分离得到的氮气密度与分解含氮物质所得的氮气密度之间始终有微小的差异（相差0.0064g/L）。瑞利没有放过这一个微小的差异。

他与英国化学家拉姆赛合作，经过10年的实验，终于发现空气中还存在着一种化学性质不活泼的“惰性”气体——氩气，并测定其原子量为39.95。在接下来的几年中，他们又陆续发现了氦气、氖气、氙气等稀有气体。

讲：空气的成分不是固定的，随着高度的改变、气压的改变，空气的组成比例也会改变。空气主要是由氮气、氧气、稀有气体（氦、氖、氩、氪、氙、氡），二氧化碳以及其他物质（如水蒸气、杂质等）组成。

据2017年最新数据，空气中氮气的体积分数约为78%，氧气的体积分数约为21%，稀有气体（氦、氖、氩、氪、氙、氡）的体积分数约为0.934%，二氧化碳的体积分数约为0.04%，其他物质（如水蒸气、杂质等）的体积分数约为0.002%。

板书：空气组成的图示（学生展示）

空气的组成

氧气

氮气

二氧化碳

其他

讲：空气是由氧气、氮气、稀有气体、二氧化碳等物质组成的，从物质分类的角度，我们把这样的物质成为混合物

板书：混合物：两种或两种以上的物质混合而成的物质

讲：氧气、氮气等分别只由一种物质组成，从物质分类的角度，我们把这样的物质成为纯净物。

板书：纯净物：只由一种物质组成的物质

讲：纯净物可以用化学符号来表示。例如：氧气O2、氮气N2、二氧化碳CO2 小结：

空气的组成：氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳

混合物：两种或两种以上的物质混合而成的物质

纯净物：只由一种物质组成的物质

练习:1、使用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量：

(1)写出红磷在空气中燃烧的文字表达式：_________________。

(2)在集气瓶中加入少量水，并将水面上方空间分成

5等份，如图装置所示。待红磷熄灭并冷却后，打开

弹簧夹，观察到烧杯中的水进入集气瓶，瓶内水面

最终上升约至1刻度处。由此可知氧气约占空气总体积的________。

(3)实验后发现测定空气中氧气含量偏低，造成这种结果的可能原因是___________________________________(填一种即可)。

板书设计：

课题1 空气

一、空气是由什么组成的

空气的组成

氧气

氮气

二氧化碳

其他

混合物：两种或两种以上的物质混合而成的物质

纯净物：只由一种物质组成的物质