课题1 物质的变化和性质特级教师教学实录

课题

§2、1空气

课型

新授

授课时间

设计者

教学目的知识与技能目标：

1.认识身边最常见的物质──空气，并了解空气的组成；

2.能从生活经验出发，对空气的成分进行合理的推测，并能利用教师提供的简单仪器和药品，对空气的成分进行科学的探究。在探究过程中初步学会简单的实验设计、学会观察实验现象并加以描述，对相关实验现象能给出合理的解释。

过程与方法目标：

1.认识科学探究的意义和基本方法，在进行“空气中氧气含量测定实验”的探究过程中，能提出问题，并设计简单实验解决问题；

2.初步学会用观察、实验的方法获取信息，并从实验信息中得出科学的结论；

3.在探究过程中，能主动与人交流、讨论，清晰的表达自己的观点，逐步形成良好的学习习惯和科学的学习方法。

情感·态度与价值观目标：

1.保持对生活和自然界中化学现象的好奇心和强烈的探索欲，进一步发展对化学学习的兴趣；

2.初步树立科学的物质观，科学的看待科学家的实验过程及结论；

3.逐步树立珍惜资源、爱护环境、合理使用化学物质的观念；

4.发展善于合作、勤于思考、勇于实践的科学精神。

重点

难点

关键

教具

教学

环节

情境创设

新授

空气的组成，空气中氧气含量的测定。

通过实验探究空气的组成。

仪器、药品 测定空气成分的实验装置、500 mL量筒、100 mL量筒、10 mL量筒、500 mL烧杯、红磷、水、火柴。……

教学内容

教师调控

学生活动

[新课导入] 1、猜谜语：“看不见，摸不着，没有颜色没味道，你的身边常围绕……”。该谜语的谜底是什么？

2、（展示一只空烧杯）烧杯中有什么？

今天，我们一起进一步认识空气。

一、空气的组成

教师引导：今天，我们将一起探究空气的成分。主要解决下列问题：①为什么空时间

分配

3

10

10 气看不见而又摸不着？②怎么证明空气确实存在？③空气由什么物质组成？④空气是由一种物质组成的？还是由多种物质组成的？⑤如果空气是有多种物质组成的，那么这些物质是什么？又分别有多少？

【实验探究1】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？请同学们设计一个简单的实验，证明空气的存在。

设计方案：

提供学生水槽（装有大半槽水）、小烧杯、一杯饮料（配吸管）及其他仪器若干，引导学生设计方案，并进行交流，比较各种方案的优缺点，再确定比较好的方案进行实验。

学生一般能提出的简易方案可能有右图所示的几种。

实验验证：指导学生完成实验。

获取结论：空气是客观存在的。

【实验探究2】空气的成分

主题设置：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？它是由一种物质组成的？还是由多种物

质组成的？如果空气是由多种物质组成的，则空气中含有哪些物质？

提出假设：学生根据生活经验提出空气是由多种物质组成的假设。

收集证据：根据已有知识，联系生活经验，收集到的证据可能有：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煤等燃料燃烧需要消耗氧气并放出二氧化碳；④夏天，从冰箱里

拿出冰矿泉水，片刻后，矿泉水瓶外壁就会有水珠凝结；⑤酥脆的饼干在空气中

长时间放置会受潮变软……

做出结论：空气中含有氧气、二氧化碳、水蒸气和其他杂质（如尘埃）等多种物

质。

思维延伸：空气中还有其他成分吗？

自主学习：引导学生学习科学家对空气成分的研究过程。1、通过对拉瓦锡研究

空气成分的实验过程，你有何感想？

1.了解拉瓦锡研究空气的实验所表现的科学态度

2、拉瓦锡通过这一实验得出了什么结论？

（拉瓦锡得出的“空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气体积的1/5”的结

论，）

3、拉瓦锡得出的结论有无不足?

（空气中还有各种稀有气体等其他成分，认识拉瓦锡的结论中的不足）

开拓视野：稀有气体的发现史。

获得结论：空气中含有氧气、氮气、稀有气体、二氧化碳等多种成分。

10 【实验探究3】

空气中氧气含量的测定

主题设置：大家对空气的认识主要来自生活常识，空气中还有其他的成分吗？空

气中的氧气、二氧化碳等气体的含量又分别是多少呢？能否测定出广口瓶中氧气

的体积？

设计方案：

①想办法把氧气拿出来，直接测氧气的体积；

②换一个矿泉水瓶子，再想办法把瓶内的氧气消

耗掉，看瓶子变瘪了多少；

③利用拉瓦锡的实验方法再进行实验；

教师引导：给出如右图所示装置，让一学生吸气，

并观察现象。

【学生思考】水为何会进入集气瓶中，进入集气瓶中的水的体积取决于谁的体

积？

思维迁移：仿照此实验，提供如下图的实验装置及红磷，我们能否利用它来测定

氧气体积呢？

实验探索：指导学生完成实验2-1，观察现象并思考：

学生观察红磷燃烧的现象：红磷燃烧时产生黄色火

焰，放出大量热量，并有大量白烟，最终燃烧停止。

学生观察：打开止水夹后，烧杯中的水进入广口瓶中，

约占红磷燃烧前瓶中空气体积的1/5。

1.（如右图）向集气瓶内装入少量水，并作上记号d。

降低，打开止水夹后，烧杯中的水就会进入瓶中。而且广口瓶内氧气被消耗多少，

进入瓶中的水就有多少。因此，从烧杯中进入广口瓶的水的体积就相当于原瓶内

空气中氧气的体积。

b.氧气约占空气总体积的1/5。

c.广口瓶内余下的气体主要是氮气，它不能支持燃烧。

做这个实验时如果①装置气密性不好；②红磷不足，没有把氧气耗尽；③没有等

到冷却就打开止水夹，那又会出现怎样的结果呢？

思维点拨：完成这个实验的关键是：红磷的用量要充足，要保证能够将瓶内氧气

耗尽；整个装置气密性要好，不能漏气；要注意待集气瓶冷却至室温时再打开止

水夹。

反思与评价：按上述方法测定空气中氧气的含量，你认为还有何不足？红磷可否

用木炭等其他物质代替？

10 【实验探究4】测定空气中氧气的含量的药品选择及量化测定

提出假设：药品可以用其他物质（如木炭、硫等）

代替。

教师提供：右图装置（广口瓶容积约为400 mL）、10

mL量筒、100 mL量筒、500 mL量筒，以及水、红

磷和木炭等仪器和药品

方案设计：指导并启发学生设计较准确地测定空气

中氧气的体积分数的实验装置及活动方案

引导学生讨论应解决的问题：

①实验前怎样准确测定图2-3丁中广口瓶内空气的体积？

②实验后怎样准确测定图2-3丁中进入广口瓶中水的体积（即氧气的体积）？

实验探究：指导学生分组进行实验：甲组选用红磷、乙组选用木炭进行实验，并

作好数据处理。 现象与解释：针对甲组实验基本成功，而乙组实验完全失败（烧杯中的水基本上

没有进入广口瓶中），引导学生进行讨论乙组实验失败的原因

并将广口瓶从b－d处分为五等分，做好记号。

2.向燃烧匙中加入稍过量的红磷，关闭c处的止水夹后，点燃红磷，立即伸入瓶中，并塞紧。

3.提示学生观察红磷燃烧现象。

4.冷却后，打开止水夹，再由学生观察现象。

5.进入广口瓶中的水的体积相当于原广口瓶内空气中哪种气体的体积？

①上述实验中，红磷燃烧时与广口瓶内空气中的氧气发生了反应，生成了叫做五氧化二磷的固体。上述实验中的大量白烟就是生成的五氧化二磷的固体，该固体沉降后溶解于水中。因此白烟最终消失。

②打开止水夹后，烧杯中的水进入广口瓶的原因。

③进入广口瓶中的水的体积相当于原广口瓶内空气中哪种气体的体积？空气中氧气的体积分数约为多少？

④广口瓶内余下的气体主要是什么？它有何性质？

探索交流：引导学生对实验中的问题进行交流。

形成结论：

a.由于过量的红磷燃烧时耗尽了广口瓶内空气中的氧气，使瓶内气体减少，压强

小结

作业

在学生讨论遇到困难时老师提示：木炭燃烧时生成了二氧化碳气体。

结论与反思：上述实验中，广口瓶中的固体应选择什么样的可燃物？

总结与交流：引导学生对利用上述装置测定空气中氧气的含量时的注意事项进行交流与总结：①装置气密性要良好；

②实验应选用反应后不生成气体的物质（如红磷）；

③红磷要稍过量，以耗尽广口瓶中的氧气；

④应等装置冷却到室温后再打开止水夹。等等。

【思考】①装置气密性要良好的原因？否则会出现什么后果？；

②红磷为什么要过量，否则会出现什么后果？

③为什么要等装置冷却到室温后再打开止水夹，否则会出现什么后果？。

【小结】

①空气不是单一成分的物质；

②空气中有1/5体积的氧气，剩余气体不支持燃烧；

③空气的组成（强调体积分数）。

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%。

5

2 板书设计

§2、1空气

一、空气的组成

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%。

反思

课题

§2、1空气

（二）

课型

新授

授课时间

设计者

教学目的知识与技能目标：

1、

理解纯净物和混合物的概念，掌握纯净物和混合物的性质，

2、

知道空气污染的危害

3、

知道空气是一种宝贵的自然资源

过程与方法目标：

1、了解氧气、氮气、稀有气体的主要物理性质和用途；

2、通过对空气、氧气等几种常见物质的比较，了解混合物和纯净物的概念；

3、通过对空气污染情况的调查，知道空气污染的危害，学会一些简单的防治方法。

情感·态度与价值观目标：

(1)初步了解空气污染给人类带来的严重危害；

(2)知道空气是一种宝贵的自然资源；

(3)养成关注环境、热爱自然的情感。

重点

难点

关键

教具

教学

环节

情境创设

新授

纯净物和混合物的概念

纯净物和混合物的概念

教学内容

教师调控

学生活动

【复习提问】

空气成分有哪些？体积分数分别是多少？

空气成分探究实验现象和结论？

如果进入的水不足1/5的原因可能是什么？

§2、1空气

（二）

一、纯净物和混合物

（比较)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?

空气是由多种成分组成的，这样的物质叫混合物。而氧气是由一种物质组成的，它属于纯净物。

比较各物质的异同，归纳混合物和纯净物的概念。

【小结】

1．纯净物：只由一种物质组成是纯净物。纯净物可以用专门的化学符号

表示。如氧气O2，氮气N2

2．混合物：由两种或多种物质混合而成的，这些物质之间没有发生反应，

各自保持各自的性质。如空气。

二、空气是一种宝贵的自然资源

1、氧气：你知道氧气有哪些用途吗？

（潜水、医疗急救；燃料的燃烧、炼钢、气焊以及化工生产和

宇宙航行）

2、氮气：

1）化学性质不活泼——用作保护气

例如；焊接金属保护气，灯泡充氮延长使用寿命，食品充氮防腐；

2）医疗上在液氮冷冻麻醉条件下做手术

3）超导材料在液氮的低温环境下显示超导性能。

【思考】

时间

分配

10

15

10

作业

1)

氮气能不能支持燃烧？通过什么实验事实来说明？

2)

通过什么实验事实来说明氮气不易溶于水

3)

你还知道氮气有哪些性质，如何获得的？

3、稀有气体

1）稀有气体包括哪些气体？

2）稀有气体是一种无色、无味的气体。

3）稀有气体化学性质不活泼常用做保护气

例如：焊接金属保护气，灯泡充氮延长使用寿命，

4）稀有气体通电时发出不同颜色的光，可制多种光源

5）氦用于制造低温环境

6）氙可用于医疗麻醉

三、保护空气

【思考】

1、

空气污染的原因是什么？

2、

大气污染会造成哪些危害？

3、

如何使我们的空气更新鲜？

【课后小结】

【作业】

§2、1空气

（二）

一、纯净物和混合物

二、空气是一种宝贵的自然资源

1．纯净物

1、氧气

2．混合物

2、氮气

3、稀有气体

三、保护空气

8

2

板书设计

反思