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浙教版八下科学3.1空气与氧气(1)教学设计
课题 3.1空气与氧气(1) 单元 三 学科 科学 年级 八下
教材分析 空气是生命之源,本章主线为空气中有哪些物质,这些物质有什么样的性质,这些空气又是怎样和生命联系在一起的。其中3.1为空气与氧气,分4课时完成:第1课时研究空气的成分及利用;第2课时氧气的性质;第3课时为氧气的制取;第4课时安排学生实验:实验室制取氧气。在此之前,学生对空气和氧气已有所了解,所以本课时的内容主要是了解空气的主要成分,掌握空气中氧气含量的测定,初步学习科学探究实验方法,并初步学会分析实验现象及产生误差的原因,这既是前部分知识的初步综合提高,又是以后进一步学习气的基础,可以说本课时是本单元甚至整个初中化学的一个引子。
核心素养目标 科学观念:知道空气的组成,以及各主要成分的体积分数,学会用科学的现象和实验来验证空气的成分。科学思维:通过实验探究空气的组成,了解探究的一般过程;联系生活经验,认识纯净物和混合物;培养学生自主学习能力。探究实践:学会用科学的现象和实验来验证空气的成分,理解空气中氧气含量测定的方法、原理;态度责任:通过对空气的组成的实验探究,激发学习和探究的兴趣,培养合作和勤于思考的科学作风,体验探究成功的乐趣。
重点 知道空气的组成,掌握各成分的性质及用途。
难点 空气中氧气含量的测定。
教学环节 教师活动 设计意图
导入新课 同样是不发光的球体,为什么月球上一片死寂,而地球上却是生机盎然?地球上有空气和液态的水等孕育生命的重要物质。过渡:人类与其他生物都生活在空气的“海洋”中,一刻也不能离开。空气中含有维系人类和万物生命所必须的物质。你知道空气里面都有哪些物质吗?一起进入新的课堂! 从地球与月球的不同景象,引入空气的讨论
讲授新课 活动1:空气中有水的探究(1)把1滴水滴在白色的无水硫酸铜 (CuSO4 )粉末上,观察无水硫酸铜粉末颜色的变 化情况: 。 (2)把一些碎冰放入一个干燥的烧杯里,用表面皿盖在烧杯口上。过一会儿,在表面皿里加一些无水硫酸铜,发现________________。 出现这一现象的原因是________________。 这说明空气中含有 ________________。 结论:空气中有水思考讨论:你能说说,生活中哪些现象也可证明空气中有水分? 引导学生举出类似以下的生活实例:①空气中的饼干会受潮; ②冰过的瓶子外面有水球; ③空调开启后会有水滴下来; ④冬天教室窗上有一层水雾; ⑤下雨、下雪现象; ⑥晒衣服时,水跑空气中去了; …… 阅读:神奇的植物……空气凤梨 空气凤梨是铁兰属植物的通称,又名气生凤梨、空气草、铁兰花。属于凤梨科植物,菠萝的近亲。分布于中南美洲、南美洲和北美洲南部。原生种类逾500种,种类之多是凤梨之冠。 空气凤梨根部稀疏,外露在空气之中, 仅能作固定植株之用。叶片上长有会吸水的细毛, 叶面的鳞片状组织能够吸收雨水或吸收空气中的 湿气,是真正吸收水和养分的器官。 活动2:探究空气中有二氧化碳的探究1)将二氧化碳气体通入澄清石灰水中,现象: ; 2)如图所示,用大针筒把空气压入澄清石灰水中。 石灰水是否变浑浊?______________。 这说明空气中含有 ________________。 检验二氧碳的常用方法: 将气体通入澄清的石灰水中,如果石灰水变浑浊,则说明气体是二氧化碳。 活动3、探究中存在氧气取一瓶空气和一瓶氧气,把一根燃着的木条先后插入两集气瓶中,观察木条在两集气瓶中燃烧的剧烈程度是否相同。 。 合理的解释是 。 说明空气中存在 。检验氧气的常用方法: 用带火星的木条伸入气体中,如果复燃说明是氧气。 视频:氧气的检验小结: 1)通过以上的活动可以初步确定,空气中至少含有CO2、O2和水蒸气等物质。 2)空气是混合物。 思考讨论:空气混合物,那么空气中氧气、二氧化碳、水的含量是否相同?还有什么成分?空气的主要成分是什么?为了搞清楚空气的成分,很多科学家致力于这方面的研究,如瑞典化学家舍勒和英国化学家普里斯特里。 其中最有名的是法国化学家拉瓦锡做的实验。 法国化学家拉瓦锡首先通过实验得出了“空气是由氮气和氧气组成,其中氧气约占空气总体积的 1/5” 的结论。活动:验证实验:测定空气中氧气含量 1)原理: 利用红磷仅燃烧消耗空气中的氧气,使左边集气瓶内气体体积变小,压强变小,从而在外部大气压的作用下使烧杯内的水进入集气瓶,通过测量进入集气瓶中水的量来确定空气中氧气的体积分数。 2)注意事项: ①可用来反应的物质必须是易与氧气反应且没有气体生成的物质(如红磷);液体是水时,木炭、硫、铁等不能用作测定氧气含量的反应物; ②所用来反应的物质必须足量或过量; ③容器的气密性必须良好; ④应冷却到室温时才,能测定进入容器内的水的体积。3)实验装置:4)实验步骤: ①按图把装置连接,先在广口瓶内加入少量水,再把剩余的容积用记号划成5等份。 ②点燃燃烧匙内的红磷,立即塞紧瓶塞,观察现象: ; ③火焰熄灭后,振荡集气瓶,稍等,待冷却后,打开导管上的夹子,观察现象并记录瓶内水位变化情况。消耗的气体跟剩下的气体的体积比约为_________。 实验说明: 。 视频:空气中氧气含量的测定 讨论:1)实验时为什么要选用红磷,用木炭代替红磷是否可行?为什么? [不可以。木炭燃烧产生二氧化碳气体,不能使瓶内气压有效减小。]2)在这个实验中,为什么有时气体减少的体积小于1/5呢?导致结果偏低的原因可能有哪些? [①红磷的量不足,导致瓶内氧气没有耗尽; ②燃烧匙没伸到瓶底,导致下部氧气没耗尽; ③装置漏气(如塞子未塞紧、燃烧匙与橡皮塞之间有缝隙等),使外界空气进入瓶内; ④实验前,导管可应预先注满水;使烧杯中进入导管的水一部分留在导管中;⑤未冷却至室温就打开弹簧夹,使进入瓶内的水的体积减少; …… ]3)实验中若出现气体减少的体积大于1/5,可能是什么原因呢? [①点燃红磷后,插入燃烧匙时,瓶塞子塞得太慢,使得 瓶中空气受热膨胀,部分空气溢出。 ②实验开始时,没有夹或没夹紧止水夹。 …… ]4)此实验说明剩余气体有哪些性质 [剩余的气体特点: ①无色无味气体; ②不燃烧也不支持燃烧; ③难溶于水。]这些气体主要是氮气。 19世纪末,科学家又通过实验发现空气中还有氦、氩、氙等稀有气体。此外还有少量二氧化碳、水蒸气以及其他杂质。小结:一、空气的成分 1、空气的成分: 大量实验表明,空气中各成分的体积分数大约是:氮气 78%,氧气21%,稀有气体0.93%,二氧化碳0.04%,水蒸气等其他气体和杂质0.03%。 2、空气成分相对稳定: 通常情况下,空气中各成分的比例保持相对稳定。 活动:阅读P72“空气的利用” 完成下表。小结: 对于空气成分的探究,从水入手,得出结论后,再由学生讨论空气中存在水的生活经验加以佐证,使知识得到巩固。阅读,使学生拓展知识面,增加学习的兴趣。通过空气中二氧化碳和氧气的探究,不仅使学生知道空气中存在二氧化碳和氧气,还能知道如何检验这两种气体。在学生已知空气中有水、二氧化碳、氧气的条件下,提出空气是由氮气和氧气组成,并接下来讲解氧气含量的测定讲解与实验相结合,使学生理解原理及方法,从而突破难点,突出重点。讨论使实验细节更明确,深化学生的思维。阅读教材内容,一可以使学生重视教材,二是提升阅读并从中提取有用信息的能力。最后加以小结,使知识完整。
课堂练习 1、空气是一种宝贵的自然资源,下列说法中错误的是( A ) A.洁净的空气属于纯净物B.氮气性质稳定可以作为食品保护气C.通常情况空气中各成分的比例保持相对稳定D.稀有气体在通电时会发出不同颜色的光制作霓虹灯2、某化学兴趣小组的同学检验氧气的化学性质实验中,实验记录或操作不正确的是( C ) A.用坩埚钳将木炭从上住下缓慢伸入集满氧气的集气瓶中,可充分利用瓶中氧气
B.将打磨后的铁丝盘成螺旋状,可増大铁丝的受热面积
C.红磷在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰,并放热
D.做铁丝在氧气中的燃烧实验时,集气瓶应预先装有少量水或铺上一层细沙3、如图为空气中氧气含量测定的实验装置,通过足量的红磷在集气瓶中燃烧来达到实验目的,下列说法正确的是( D ) A. 燃烧匙中的红磷可以换成铁丝 B. 燃烧匙中的红磷可以换成硫或木炭C. 若燃烧匙中的红磷继续增多,水位上升将更多 D. 若燃烧匙中红磷不足,会使测量氧气含量偏少(第3题图) (第4题图)4、暖宝宝贴(主要成分为铁粉、木炭、食盐)的热量来源于铁粉的氧化。小敏同学设计使用暖宝宝贴来测定空气中氧气的含量,实验开始前的装置如图所示,实验后从量筒中流入玻璃瓶(容积为250mL)中的水的体积为40mL(铁粉生锈消耗的水忽略不计)。下列关于造成这一结果的原因分析错误的是( B ) A. 该装置可能气密性不好 B. 实验过程中弹簧夹未夹紧
C. 暖宝宝贴的使用数量可能不足 D. 反应刚结束就立刻打开弹簧夹5、如图所示的密闭装置中进行白磷燃烧实验,在白磷被点燃至装置恢复到室温的这段时间内,集气瓶中的气压随时间变化的图像最接近的是( C) 6、区别空气和氧气两瓶气体的方法是 ( C ) A. 比较气体的颜色 B. 闻气味 C. 用带火星的木条试验 D. 分别倒入澄清的石灰水 7、小明整理出了空气成分的性质与用途的关系,其中错误的是( A ) A.氧气支持燃烧,常作宇宙航行中的重要燃料B.氮气化学性质不活泼,可用作焊接金属的保护气C.氧气可以供给呼吸D.稀有气体化学性质不活泼,可用作灯泡的填充气体8、食品脱氧剂的主要成分为铁粉,可用于测量空气中氧气的浓度。如图所示,反应前AO的长度为L1 ,反应后BO的长度为L2,下列有关说法错误的是( B) A. 测量的原理利用了铁生锈消耗管内氧气
B. 实验测得氧气的质量分数为
C. 实验前应弹动玻璃管,使脱氧剂分布均匀且紧密
D. 脱氧剂应平铺在玻璃管中,增加与氧气的接触面积 及时训练,有利于巩固刚刚学习的新知识。同时还有发现学生理解所学知识中存在的问题,便于及时纠正、修补。
课堂小结 帮助学生掌握重点,更加容易的学习。
板书
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