课题1 空气精品学案

第二单元

课题1 空气

【知识要点】

空气是人类和一切动植物的生命支柱，也是重要的自然资源。通过平时的感受和本课题的演示实验了解空气的组成，培养观察与分析能力；通过对空气污染的介绍，培养环保意识。

[要点1] 空气中氧气含量的规定

通过实验判断空气中氧气的含量是本课题的重点，通过过量红磷在燃烧匙中燃烧，观察钟罩内水面上升的体积，测得空气中氧气的体积约占总体积的l／5。

1．反应现象：生成白烟；放热；集气瓶内水面上升了约1／5体积。

2．会写反应的文字表达式。

注意：由于反应生成的五氧化二磷是固体小颗粒，现象应该描述为白烟，而不是白雾（指液体小液滴）。

讨论：集气瓶内剩余的气体主要是氮气，它能支持燃烧吗？它能溶于水吗？

氮气不能支持燃烧，也不能溶于水。

[要点2] 空气的组成

空气是一种混合物，一般来说它的成分比较固定。按体积分数计算，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％。可见空气的成分以氮气、氧气为主，其中氮气约占空气体积的4／5，氧气约占空气体积的1／5。

[要点3] 纯净物与混合物

纯净物是由一种物质组成的，如氧气、氮气、二氧化碳等都是纯净物。混合物是由两种或多种物质混合而成的，如空气是由

氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等多种成分组成的，这些物质相互间没有发生反应，各物质都保持各自的性质。

讨论：冰水共存体属于混合物，还是纯净物？

冰水共存体虽然是冰和水混合在一起，但是它们都属于同一种物质，属于纯净物。

[要点4] 氧气的用途

主要是供给呼吸（医疗急救、登山、潜水、航空）和支持燃烧（炼钢、气焊、化工生产、宇宙航行）。这些用途一般都是利用氧气易于跟其他物质起反应并放出热量的性质。

[要点5] 氮气的性质和用途

氮气是一种没有颜色、没有气味、熔点和沸点都很低的气体，不能支持燃烧，性质不活泼。

[要点6] 稀有气体的性质和用途

稀有气体都是没有颜色、没有气味，性质不活泼的气体，曾被称做“惰性气体”。

稀有气体的用途有：（l）作为保护气：焊接金属时用来隔绝空气；灯泡中充稀有气体使灯泡耐用；（2）制成多种电光源，如航标灯、强照明灯、霓红灯等；（3）用于激光技术或医疗麻醉。

[要点7] 空气的污染

1．污染源：化石燃料（煤和石油）的燃烧和工厂的废气。

2．污染物：主要是粉尘和气体。从世界范围看，排放到空气中的气体污染物较多的是二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮等。

【学习目标】

1、

步知道怎么收集资料，知道调查与研究的一般方法，能够关注与化学相关的社会问题，初

步形成主动参与社会决策的意识。

2．知道什么是物理性质；什么是混合物、纯净物。

3．知道空气的组成，空气是一种宝贵的自然资源，要防止空气污染

【教学策略】本课题应采用实验导学、组织讨论、指导阅读等方式进行教学。

1．演示“测定空气里氧气含量”的实验。在实验中不断向学生提问，设置悬念让学生思考或提出

假设。

例如：①盛放红磷的集气瓶内，除了水（水的作用：因为P2O5易溶于水，可以使实验现象更接

近理论值），还有什么？（必须把集气瓶内的空气先五等分，作好标记）

②将红磷点燃后放到集气瓶里，见到什么现象？为什么会有这种现象？（注意烟、雾的区别） ③猜想把止水夹打开后会有什么现象？为什么？ ④若剩余气体是氮气，且氮气是“不能维持生命”的气体，同学们可以用什么假设来说明呢（可以在剩余气体中放一只飞虫，飞虫不久会死亡）？追问：上述实验不仅知道N2不能维持生命，还可以知道N2的什么性质（难溶于水）？ ⑤通过实验现象分析，可以知道空气的主要成分吗？

⑥学生课前已做过预习，想一想教师今天做的这个测定空气里氧气含量的实验，是受谁的启发而做的呢（具体研究拉瓦锡测定空气成分的实验）？ 2．在实验基础上，归纳小结空气的成分，介绍混合物与纯净物的概念，介绍空气是一种宝贵的自然资源（氧气、氮气、稀有气体的用途）。

3．组织学生讨论，在讨论基础上帮助学生形成物理性质的概

念。

4．指导学生阅读图画资料应注意的事项。

在阅读图2-8、图2-9及相关资料后，组织学生讨论，帮助学生形成保护空气的意识，并使学生知道污染指数与分级标准的关系。

【开放探究】

1．结合平时观察到的情况，试描述水的物理性质。

2．为什么磷常用来做军事中烟幕弹的原料？

3．列举两种在生活中常见的混合物，试说出它们分别是由哪些物质组成的？

(1)_____________________ ________________________ 。

4．列举一例说明空气中含有水蒸气。

5．为了防止食品腐烂变质，在包装食品时可以采用真空包装或充人保护气的方法，对于一些易碎的食品，常常充入氮气以防腐的原因是________________________________。

6．如果把自然界水里溶解的气体收集起来，分析的结果是氧气的体积分数大于21％，氮气的体积分数小于78％。此现象设明___________________________________。

7．山西省煤炭资源十分丰富，至今煤仍是山西省工业和民用的主要燃料。煤的大量燃烧使山西省大部分地区的空气质量严重下降，给农业生产及人民健康造成极大危害。你认为煤燃烧造成大气污染的主要物质是（至少写出三种）。（2000年山西中考）

8．已知：镁在氧气中燃烧生成氧化镁，镁在氮气中燃烧生成氮化镁（固体），能否用镁代替红磷测定空气中氧气的含量？简要说明理由。

；(2)

9．田径运动会上，发令枪所用的原料之一是红磷。你认为运动员开始起跑的依据应该是____ ______；记时员开始按表的依据应该是__________；请简要说明原因___________________。

10．调查了解你所居住的地区的空气是否受到污染，受污染程度如何，污染源、污染物分别是什么？并讨论可以采取哪些措施来防治空气污染？

【能力提高】

1．下列氧气的用途是利用氧气可以支持燃烧并放出热量的性质的是（ ）

①气焊 ②动植物呼吸 ③医疗 ④潜水 ⑤宇航

A．①②③ B．①⑤ C．①③④⑤ D．①②③④⑤

2．在治理北京的大气和水污染的措施中，不可行的是（ ）

A．抑制水中所有动植物的生长 B.公共汽车改用清洁燃料车

C．禁止使用含硫高的劣质煤 D.禁止排放未经处理的废水

3．今年春季沙尘暴频繁侵袭我国北方地区，会造成空气中下列哪种有害成分的增加（ ）

A．二氧化硫 B．二氧化碳 C．可吸入颗粒 D.一氧化碳

4．在中央电视台发布的重点城市空气质量日报中可看到，造成空气污染的首要污染物是可吸入颗粒物和二氧化硫。下列对其形成主要原因的分析不合理的是（ ）

A．环境绿化不好，粉尘随风飘扬 B．生活和生产中燃烧煤炭

C．工业生产排放废水 D．机动车排放尾气

5．1999年北京市政府开始采取措施，强制各用煤单位使用低硫优质煤，主要是为了防止下列哪种气体对空气造成污染（ ）

A．一氧化碳 B．二氧化碳 C．二氧化氮 D.二氧化硫

6．拉瓦锡为了研究空气的成分，曾把汞放在密闭容器中加热，得到了红色粉末氧化汞，又把这一种红色粉末加热，得到了汞和氧气。写出上述两个反应的文字表达式：_______________________；

_________________________。

7．人人都应关心和保护人类生存的环境。为监测空气质量，江苏省淮安市建立了“城市环境空气质量日报制”，日报：总悬浮颗粒（粉尘）、二氧化硫、二氧化氮三项指标。其中，_____________超标，主要是大规模不规范的城市建设造成的；_____________超标，主要是煤的燃烧造成的；_________ 超标，主要是大量汽车、助力车等排放的尾气造成的。

8．成年人每分钟大约吸入氧气8 L，大约需要空气____L，在这些空气中氮气约为_________L。

【达标测评】

1.按体积计算，空气中含量最多的气体是________，它大约占空气体积的百分比是______；含量居第二位的气体是________，它大约占空气体积的百分比是____________。

2．排放到空气中的有害物质，大致可以分为________和_________两大类。从世界范围看，排放到空气中的气体污染物较多的是_______ 、_______ 、___________等。

3．物质的物理性质一般指______、状态、______ 、熔点、______ 、密度、_______和溶解性等。

4.下列物质中，属于纯净物的是（ ）

A．蒸馏水 B．雪碧饮料 C．河水 D．新鲜空气

5.按体积计算，空气中含量最多气体是（ ）

A．氧气 B.二氧化碳 C．氮气 D.稀有气体

6.空气中氮气与氧气的体积比约为（ ）

A．4∶1 B.5∶l C．l∶5 D.l∶4 7．澄清石灰水长期敞口放在空气中会变浑浊，这是因为空气中含有（ ）

A．氧气 B．二氧化碳 C．氮气 D．一氧化碳

8．最早通过实验测定出空气组成的科学家是（ ）

A．瑞典的舍勒 B．英国的汤姆生 C．法国的拉瓦锡大利的阿伏加德罗

9．在下图公共标志中，与保护环境有关的是（ ）

A．②③ B．②④ C．②③④ D．①②③④

．意 D

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还我一片蓝天

洁净的空气是生命的要素。然而，随着人口的增长和工业的发展，蓝天白云正受着烟尘、毒气的侵蚀，人们的健康生活，生灵万物的正常繁衍也面临着大气污浊这个恶魔的威胁。

大气的污染源有自然和人为两种。自然污染源主要来自火山爆发、森林火灾和地震产生的烟尘、硫氧化物和氮氧化物等。人为污染源则是来自人类的生产和生活活动。大气污染主要来源于人类的活动，特别是工业和交通运输。

对人类威胁较大，影响范围较广的大气污染物主要是煤粉尘、二氧化硫（化学符号为SO2)、一氧化碳（化学符号为CO）、二氧化氮（化学符号为NO2）等。

细小的煤粉尘可以进入到肺细胞而沉积，并可能通过血液送往全身。粉尘粒子表面还会携带有毒物质进入人体，使人患慢性气管炎、肺气肿、肺癌等。

SO2被氧化后往往与水气结合变成硫酸烟雾，具有极强的腐蚀性。工业和汽车排放的CO是无色无味的剧毒气体，数量大、累积性强，而且它们排出的氮氧化物和碳氢化合物经太阳紫外线照射后生成一种有毒的光化学烟雾。烟雾可以让人眼睛红肿、呼吸困难、植物枯死，橡胶制品变得失去弹性而龟裂。

近年来，由于超音速喷气飞机的大量使用，将含有NO2的尾气排放到平流层中，加上人类使用冷冻剂、消毒剂、起泡剂和灭火剂等化学制品时，排放到大气中大量的氟氯烃等气体，使臭氧层遭到破坏。臭氧层能吸收太阳辐射中的大量紫外线，使地球上的生物免遭紫外线的伤害，它是一切生命的保护层。

目前，由于它的变薄，在南极上空已经发现了臭氧层“空洞”，为此，全世界每年死于皮肤癌的大约有10万人，患白内障的病人也日益增多。

减少污染，净化空气，“还我一片蓝天”，已成为世界各国人民的共同心声，各国纷纷建立具有权威性的国家环境保护机构，制定环境保护法律和进行庞大的治理投资，取得了良好的效果。关爱地球，关爱自然，关爱生命，让天空更蓝！