2.1 空气
【学习目标】
1.了解空气的主要成分。
2.通过对“测定空气里氧气含量”实验的操作、观察、分析,了解空气的组成。
3.了解氧气、氮气、稀有气体的主要物理性质和用途。
4.初步认识纯净物、混合物的概念,能区分—些常见的纯净物和混合物。
【教学重难点】
重点:用探究的方法测定空气中氧气的体积分数,知道空气的成分;区分纯净物和混合物。
难点:用探究的方法测定空气中氧气的体积分数。
【教学方法】
启发诱导法、观察交流法、合作探究法。
【教学过程】
新课导入:
【猜谜语】有一种物质:“看不见,摸不着,不香不臭没味道。说它宝贵到处有,动物植物离不了。” 这是什么呢?
【答案】空气。
空气除了谜语中提到的性质,空气是由什么组成的?它是怎样的资源?如何保护空气?我们就来学习人类宝贵的自然资源——空气。
新课学习:
一、空气的成分
(一)回顾历史,探讨拉瓦锡实验,呈现拉瓦锡有关资料以及实验。
1.实验一:把少量汞放在密闭的容器里连续加热12天。
2.实验二:把汞表面上所生成的红色粉末收集起来,放在另一个较小的容器里再加强热。
3.实验结论(法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究空气成分,得出结论:空气由氧气和氮气组成,其中氧气约占空气总体积的1/5)。
(二)测定空气中氧气的含量
多媒体呈现实验视频,完成下面思考。
1.分析思路(将氧气除去,然后通过减少的体积来测定氧气的体积。)
2.思考:如何将密闭容器中的氧气除去?(只与氧气反应,不与其他气体反应;反应不产生气体,生成物是固体。)
3.明确实验步骤
(1)连接装置,检查装置气密性;
(2)把集气瓶的容积分成5等份,做好记号;
(3)用止水夹夹紧胶管,在燃烧匙内放入过量的红磷,点燃燃烧匙中的红磷,立即伸入集气瓶中,把塞子塞紧;
(4)待红磷熄灭并冷却后,打开止水阀。
4.实验现象
(1)瓶内出现大量白烟,放出大量热;
(2)打开弹簧夹,水进入集气瓶内,约占容积的1/5。
5.思考
(1)水为什么能够进入集气瓶中?(红磷在封闭的容器内充分燃烧,消耗了空气中的氧气,生成五氧化二磷固体,使容器内压强减小,在外界大气压的作用下水进入容器。)
(2)集气瓶中的水上升到约1/5后,不能继续上升,说明剩余气体有什么性质?(集气瓶中水上升至约1/5后,不再上升说明剩余的气体不能燃烧也不支持燃烧,且不溶于水。)
6.实验结论:空气中的氧气含量大约是空气总体积1/5。
7.实验反思:在实验中,进入集气瓶内的水的体积常小于集气瓶容积的1/5,可能是什么原因呢?【(1)装置漏气;(2)红磷的量不足;(3)红磷熄灭后未冷却到室温就打开止水夹等等】
(三)归纳空气成分
空气成分 氮气 氧气 稀有气体 二氧化碳 其他气体和杂质
体积分数 78% 21% 0.94% 0.03% 0.03%
(四)物质的分类
1.由一种物质组成的物质是纯净物,例如:氮气、氧气和二氧化碳等。
2.由两种或两种以上的物质组成的物质是混合物,例如:空气等。
二、空气的用途
(一)空气各成分的用途
PPT呈现资料,并指导学生阅读课本。
【归纳总结】
1.氧气的用途:供给呼吸,支持燃烧,钢铁冶炼,金属焊接等。
2.氮气的性质:物理性质:无色、无味的气体,密度比空气小,难溶于水。
不支持燃烧,化学性质不活泼。
用途:工业生产硝酸和氮肥,食品防腐,液态氮气用作制冷剂;
3.稀有气体,化学性质很不活泼,用作保护气;制作多用途电光源;氦可用于制造低温环境。
(二)保护空气
PPT呈现资料,并指导学生阅读课本。
【归纳总结】
1.空气污染的危害:损害人体健康、影响作物生长、破坏生态平衡、全球气候变暖和酸雨等。
2.空气污染项目:二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物和臭氧等。
课堂练习:
1.空气是一种宝贵的自然资源。在空气的成分中,含量最多的是( )
A. 氧气 B. 氮气 C. 二氧化碳 D. 稀有气体
【答案】B
【解析】A.氧气大约占空气体积的21%,故选项错误;
B.氮气大约占空气体积的78%,故选项正确;
C.二氧化碳大约占空气体积的0.03%,故选项错误;
D.稀有气体大约占空气体积的0.94%,故选项错误;
故选:B。
2.空气是人类生产活动的重要资源。下列有关空气的说法错误的是( )
A.氧气可供给动植物呼吸
B.食品包装袋填充氮气可延长食品的保质期
C.稀有气体可制造电光源
D.空气污染指数越高,空气质量越好
【答案】D
【解析】A.氧气可供给动植物呼吸,说法正确;
B.氮气化学性质不活泼,食品包装袋填充氮气可延长食品的保质期,说法正确;
C.稀有气体通电能发出有色光,所以稀有气体可以用于制造多种用途的电光源,说法正确;
D.空气污染指数越高,空气质量越差,说法错误;
故选:D。
3.空气是人类生产活动的重要资源。空气成分中,能供给动植物呼吸的是( )
A.氮气 B.氧气 C.二氧化碳 D.氦气
【答案】B
【解析】A.氮气的用途是:制造氮肥、氮气充入食品包装袋内可以防腐、液态氮可以做制冷剂;氮气不能供给呼吸;故选项错误;
B.氧气用途有:支持燃烧和供给呼吸;故选项正确;
C.二氧化碳不能供给呼吸,故选项错误;
D.氦气属于稀有气体,不能供给呼吸;故选项错误;
故选:B。
4.下列物质属于纯净物的是( )
A.空气 B.牛奶 C.84消毒液 D.蒸馏水
【答案】D
【解析】根据分析,空气、牛奶、84消毒液均是由多种物质混合而成的物质,属于混合物;而蒸馏水中只含有水一种物质,是纯净物;
故选:D。
5.拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。后人仿照其实验原理测定空气中氧气含量(如图)。实验过程中,逐渐减少的气体和逐渐增多的物质是( )
A.氧气、五氧化二磷 B.红磷、五氧化二磷
C.氧气、红磷 D.氮气、五氧化二磷
【答案】A
【解析】磷燃烧消耗了氧气生成五氧化二磷固体,装置中压强减小,水进入装置,进入装置中水的体积就是消耗氧气的体积;燃烧过程中氮气不参与反应,故实验过程中,逐渐减少的气体和逐渐增多的物质是氧气、五氧化二磷。
故选:A。
课堂小结:
本节课我们学习了以下内容:
一、氧气含量测定实验
1.思路分析;
2.实验方法与实验步骤;
3.实验现象;
4.实验结论;
5.实验反思。
二、空气是一种宝贵的资源
1.氧气:(1)供给呼吸(2)支持燃烧;
2.氮气:用作保护气、制氮肥;
3.稀有气体:用作保护气、霓虹灯;
三、保护空气
1.污染物:有害气体和烟尘;
2.危害:①影响人体健康和作物生长;②破坏生态平衡;③影响全球气候;
3.防治措施:①加强大气质量监测;②改善环境状况;③使用清洁能源;④积极植树、造林、种草等。
作业布置:
完成配套课后练习。
【板书设计】
【课后反思】
本节课通过学生喜闻乐见的猜谜语方式,引入本节课,学生的探究过程明显、实在。但探究材料的指导可以更细致,要充分发挥材料的作用。同时更多关注学生探究习惯的养成。