【化學】課題1 空氣

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第二單元 我們周圍的空氣 課題1 空氣 教學目標 1.知識與技能 (1)了解空氣的主要成分； (2)了解氧氣、氮氣、稀有氣體的主要物理性質(zhì)和用途； (3)初步認識純凈物，混合物的概念； (4)了解空氣污染給人類帶來的危害，增強學生的環(huán)保意識。 2.過程與方法 (1)初步學習科學實驗的方法，進行觀察、記錄并初步學習分析實驗現(xiàn)象； (2)學習運用觀察、實驗、收集資料，從日常生活經(jīng)驗進行總結等方法獲取信息； (3)運用分析、對比、歸納的方法對獲取的信息進行整理。 3.情感、態(tài)度與價值觀 (1)樹立對待任何事物都必須有一個實事求是的科學態(tài)度； (2)保持對生活中化學現(xiàn)象的好奇心和求知欲，充分發(fā)展學習化學的興趣； (3)逐步樹立關注社會，熱愛自然并為社會進步而學習化學的遠大志向。 教學重點 1.空氣的組成；2.空氣組成物質(zhì)的性質(zhì)和用途。 教學難點 1.培養(yǎng)學生對實驗的觀察能力和分析思維能力； 2.不斷激發(fā)學生學習化學的興趣，以便能很快適應化學課的教學。 教具準備 (1)投影儀、掛圖(O2、N2、稀有氣體的用途)； (2)集氣瓶、燃燒匙、紅磷、燒杯、塞子(帶導管)、彈簧夾、火柴。 課時分配：2課時 教學過程（第一課時） 導入新課 因為空氣是一種無色、無味的氣體，所以人們對空氣的認識比較晚。17世紀中葉以前，人們一直認為空氣是一種單一成分的物質(zhì)，直到18世紀，通過對燃燒現(xiàn)象和呼吸作用的深入研究，人們才開始認識到氣體的多樣性和空氣的復雜性。 一、空氣是由什么組成的 ［一］ 法國的化學家拉瓦錫，他最早運用天平作為研究工具，用液態(tài)的金屬汞作為研究對象，最終研究出了空氣的成分。拉瓦錫最早用實驗得出了結論：空氣是由氧氣和氮氣組成的。氧氣約占空氣總體積的1/5。 ［二］用紅磷做原料來測定空氣中氧氣的含量。 1、 實驗步驟：①檢查裝置的氣密性； ②向集氣瓶中預先加入少量水；（降溫） ③點燃紅磷后要立即伸入集氣瓶中，并塞緊塞子； ④冷卻至室溫后，打開止水夾。 2、現(xiàn)象：紅磷燃燒產(chǎn)生大量白煙，打開止水夾后，集氣瓶內(nèi)水面上升約1／5。 3、化學反應：紅磷+氧氣五氧化二磷 4、原理：紅磷燃燒消耗氧氣生成固態(tài)P2O5，使瓶內(nèi)壓強減小，燒杯中水進入集氣瓶中，進入水的體積等于消耗的氧氣的體積。 5、成敗關鍵：①氣密性要好；（否則會小于1/5） ②紅磷要充足；（否則小于1/5） ③紅磷點燃后插入集氣瓶要迅速；（否則大于1/5） ④要冷卻至室溫后方能打開止水夾。（否則會小于1/5） 6、結論：說明氧氣約占空氣體積的1/5。 7、除氧劑的要求：①只與空氣中的氧氣反應；②生成物是固體或液體，不能是氣體。 ［討論］ 拉瓦錫通過實驗得出的結論是氧氣約占空氣總體積的1／5，而在我們的實驗中，為什么氣體減少的體積小于1/5？紅磷熄滅后瓶內(nèi)還有沒有殘余的氧氣? ［三］空氣的成分按體積計算大約是： 氮氣78％、氧氣21％、稀有氣體0.94％、二氧化碳0.03％、其他氣體和雜質(zhì)0.03％ 二、純凈物和混合物 純凈物：由一種物質(zhì)組成(可用專門的化學符號表示) 混合物：由兩種或多種物質(zhì)混合而成(沒有專門的化學符號表示) ［分析］純凈物可以用專門的化學符號表示。如氧氣：O2、氮氣：N2、紅磷：P、五氧化二磷：P2O5。 ［舉例］ 純凈物有固定的組成，如氧氣、氮氣?；旌衔餂]有固定的組成，組成混合物的各物質(zhì)之間不發(fā)生化學反應，它們各自保持各自的性質(zhì)。如空氣中的氧氣和氮氣就各自保持了自己的性質(zhì)。 ［課堂練習］ 1.空氣的成分按體積計算，含量最多的氣體是( ) A.氧氣 B.氮氣 C.稀有氣體 D.二氧化碳 2.生活中的下列物質(zhì)，屬于純凈物的是（ ） A.礦泉水 B.白酒 C.米醋 D.干冰 3.我們已經(jīng)知道，空氣的主要成分是氮氣和氧氣。下圖是測定空氣中氧氣含量的實驗裝置，試回答下列問題： (1)實驗過程中，燃燒匙里為什么要盛放過量的紅磷? (2)這個實驗除了可以得出O2約占空氣體積的1／5的結論外，還可推出氮氣____________(填“難”或“易”)溶于水和其化學性質(zhì)____________(填“活潑”或“不活潑”)的結論。 (3)此實驗過程中能否用碳、硫代替紅磷? 答案：2.D 3.(1)讓O2盡量消耗完全，使測得O2的體積更接近空氣O2的實際體積 (2)難 不活潑 (3)不能 教學過程（第二課時） 三、空氣是一種寶貴的資源 ［分析］ 過去，人們曾把氧氣叫做“養(yǎng)氣”，這充分說明了氧氣的重要性。 1.氧氣的用途 (1)供給呼吸 (2)支持燃燒 ［提問］ 你們知道為什么要在裝入零食的食品袋中充入氮氣嗎？ ［分析］ 氮氣之所以能用于食品防腐，是因為氮氣性質(zhì)不活潑。燈泡中充氮以延長使用壽命，焊接金屬用氮作保護氣，都是利用了氮氣不活潑這一性質(zhì)。氮氣還可作為重要的化工原料、保護氣、提供低溫環(huán)境。 2.氮氣的用途 (1)重要的化工原料 (2)保護氣 (3)提供低溫環(huán)境 ［過渡］ 從氮氣可作保護氣這一事實知，物質(zhì)的性質(zhì)決定物質(zhì)的用途。你能從下面的討論中獲得氮氣的性質(zhì)嗎？ ［討論］(1)燃燒著的紅磷熄滅了，這種現(xiàn)象說明氮氣能不能支持燃燒? (2)集氣瓶內(nèi)水平面上升一定高度后，還繼續(xù)上升嗎?這種現(xiàn)象能不能說明氮氣不易溶于水? (3)空氣所表現(xiàn)出來的某些性質(zhì)，能不能在一定程度上代表氮氣的性質(zhì)? ［結論］ (1)氮氣不能支持燃燒。 (2)集氣瓶內(nèi)水面上升一定高度后，不能繼續(xù)上升。該現(xiàn)象說明氮氣不易溶于水。 (3)空氣所表現(xiàn)出來的性質(zhì)，不能在一定程度上代表氮氣的性質(zhì)(如磷能在空氣中燃燒，但卻不能在氮氣中燃燒)。 描述氮氣的物理性質(zhì)： 物質(zhì) 顏色 狀態(tài) 氣味 標準狀況下的密度 熔點 沸點 是否易溶于水 氮氣 無色 氣體 無味 1.251 gL-1 -209.9 ℃ -195.8 ℃ 不易溶于水 ［過渡］ 空氣中除了氧氣和氮氣外，還有一類很重要的氣體就是稀有氣體。接下來，我們就來學習稀有氣體的有關知識。 3.稀有氣體 ［分析］ 稀有氣體曾叫做“惰性氣體”。這是由于稀有氣體性質(zhì)不活潑，人們在發(fā)現(xiàn)它們的時候普遍認為這些氣體不能跟其他物質(zhì)發(fā)生化學反應。但隨著科學技術的發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)有些惰性氣體在一定條件下也能與某些物質(zhì)發(fā)生化學反應，生成其他物質(zhì)，于是又把它們改作為稀有氣體。在空氣的成分中，稀有氣體所占比率雖然不大，但卻很重要。 （1）稀有氣體的用途［通過閱讀讓學生總結稀有氣體的用途］。 (1)保護氣 (2)電光源 (3)激光技術 (4)冷卻劑 (5)麻醉劑 ［分析］ 潔凈的空氣對于人類和其他動植物都是非常重要的。一個成年人每天吸入的空氣約為12 m3—16 m3。但是，隨著工業(yè)的發(fā)展，排放到空氣中的有害氣體和煙塵對空氣造成了污染，被污染的空氣會嚴重損害人體健康，影響作物生長，破壞生態(tài)平衡，故保護我們的空氣已成了全世界人民都關注的問題。 四、保護空氣 ［分析］少量有害物質(zhì)進入空氣中。依靠大自然的自我凈化能力，仍能保持空氣的潔凈。如果進入空氣的有害物質(zhì)的種類和數(shù)量超出了大自然的自凈能力，就會造成空氣的污染。 ［討論］ 1.在你身邊發(fā)生過哪些污染空氣的現(xiàn)象? 2.大氣污染會造成哪些危害? 3.為了保護人類賴以生存的空氣，你能做些什么? ［結論］1.汽車尾氣、工廠廢氣、沙塵暴、酸雨、使用含氟冰箱造成臭氧空洞、溫室效應等都屬于大氣污染。 2.使人發(fā)生呼吸道疾病、農(nóng)作物不能正常生長、水中生物瀕臨死亡、溫室效應使沿海城市下陷、酸雨使建筑物被腐蝕、臭氧空洞使人受到紫外線的傷害而易得皮膚病和影響視力等等。 3.積極植樹、造林、種草、愛護花木，向周圍的人宣傳保護空氣的重要性及保護空氣應采取的措施。 ［思考］假如你當了市長或省長，你會如何去改善當?shù)氐目諝赓|(zhì)量呢？ ［回答］1.大量植樹造林。鼓勵市民種草養(yǎng)花。 2.把工廠建在人口不太集中的地區(qū)。 3.使用和開發(fā)化石燃料以外的清潔能源。 4.汽車不再用汽油，而用車用乙醇汽油。 5.加大檢測汽車尾氣的力度，禁止沒達到環(huán)保標準的汽車上路。 6.加大宣傳力度，提高居民的環(huán)保意識。 ［課堂練習］1.下列關于稀有氣體的敘述中錯誤的是( ) A.曾被稱為惰性氣體 B.都是無色、無味的氣體 C.都不能與其他物質(zhì)發(fā)生反應 D.稀有氣體有廣泛用途 板書設計 第二單元 我們周圍的空氣 課題1 空氣 一、空氣是由什么組成的 空氣的成分按體積計算大約是：氮氣78％、氧氣21％、稀有氣體0.94％、二氧化碳0.03%、其他氣體和雜質(zhì)0.03％ 二、純凈物和混合物 純凈物：由一種物質(zhì)組成(可用專門的化學符號表示) 混合物：由兩種或多種物質(zhì)混合而成(沒有專門的化學符號表示) 三、空氣是一種寶貴的資源 1.氧氣的用途 (1)供給呼吸 (2)支持燃燒 2.氮氣的用途 (1)重要的化工原料 (2)保護氣 (3)提供低溫環(huán)境 3.稀有氣體 (1)保護氣 (2)電光源 (3)激光技術 (4)冷卻劑 (5)麻醉劑 四、保護空氣 教學反思 本節(jié)課以“測定空氣中氧氣含量” 的實驗為中心，引導學生從日常生活經(jīng)驗和第一單元的知識出發(fā)，先是讓學生用多種方式感知空氣的存在，接著由學生舉實例證明空氣含有的多種物質(zhì)，進而提出探究空氣中多種成分（主要是氧氣）含量的任務。這樣就創(chuàng)設了一個生動而真實的問題情境。真正體現(xiàn)了引導學生“合作、自主、探究”學習的新理念， 這樣效果會更好。 4