2.1空气教学设计---2023-2024学年九年级化学人教版上册

课题1空气
一、教学目标
知识与技能:
1、认识身边最常见的物质——空气,并了解空气的组成。
2、初步认识纯净物、混合物。
3、初步培养学生对物质进行探究的一般思路,培养学生对实验的观察与分析能力。
过程与方法:
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。
情感与态度:
1、通过“空气中氧气含量测定实验”的探究过程,培养学生实事求是的科学态度。
2、通过科学家们探究空气奥秘,发现氧气的过程,启发学生了解科学研究的新领域总是在不断发展,科学思维也不是一成不变的,想问题要从多方面、多角度考虑。
3、发展善于合作、勤于思考、勇于实践的科学精神。
二、教学重难点
重点:了解空气的组成。
难点:测定空气组成的实验原理。
三、教学分析
空气中氧气含量的测定涉及到物理中的压强差问题,是历年来中考命题的热点。对于实验原理,有的学生只通过一个演示实验是弄不明白的。所以我在设计这个难点的突破时,补充了一个小实验,如课件中所示:当抽动注射器活塞时,水就会进入广口瓶,使学生明确,内外产生压强差是水进入的关键,并且进入水的体积等于抽出气体的体积。通过授课来看,达到了预期的目的,有了这个铺垫,学生在回答实验原理的时候,非常的顺利。
四、教学过程
（一）新课讲解
活动1【导入】环节一：创设情境，引入课题
【展示】我手里拿着一支滴管,它里面是空的吗 有什么 -----空气
【展示图片】空气就在我周围,是我们最熟悉的物质之一。它不仅是人类和一切动植物的生命支柱,而且还起到起着调节气候的作用。从我们日常生活中燃气的燃烧到我们出行用到的交通工具,再到夜晚五光十色的霓虹灯;从农业高产所需的化肥到工业建设建设所需的钢铁,再到新能源的开发都与空气有关,它对于我们人类如此的重要,就让我们一起进入今天的课题。
【提问】就像题目所说的一样空气就在我们周围,那谁能从色、味、态的角度来描述一下空的物理性质呢
【提问】空气是无色无味的气体,它既看不到踪影又闻不到气味,你如何证明滴管中有空气呢
【提示】我这里有一个装有水的烧杯。
【演示】当我将空滴管按到水中,水不能完全进入滴管,说明里面有空气,而且空气还有一定的体积。当我挤压胶帽时,有气泡冒出也能说明空气的存在。
下面请同学们思考以下2个问题:
1.水为什么会进入滴管中
2.每次吸入的水的体积并不一样,那么进入滴
管中的水的体积的多少取决于什么
活动2【活动】环节二：重走科学路，体验探究空气组成的历史
【过渡】通过刚才的实验我们证明了空气的存在,空气不仅有体积而且还能产生一定的压强。那么空气到底是由什么组成的呢
【板书】一、空气是由什么组成的
【提问】你对空气的组成有什么了解吗
【过渡】空气的组成,现在看来很简单的常识在人类的认识过程中却是科学家们经历了漫长的探索才得出的结论。有道是“不识庐山真面目,只缘身在此山中”。让我们一起回顾一下空气发现史。
【多媒体展示】空气发现史。
1.很久以前,人们认为空气只是单一的某种物质。
2.18世纪70年代,瑞典科学家舍勒和英国化学家普利斯特里分别分离出了氧气。
3.1774年,法国化学家拉瓦锡第一次用实验证明了空气中含有氧气,但他误以为剩余的气体都是氮气。
【展示资料】英国物理学家雷利于1892年发现从含氮的化合物中制得了氮气密度为1.2505g/l,而空气中分离出来的氮气在相同情况下密度为1.2572g/l。
【提问】这些数据说明了什么问题
4.19世纪末,英国物理学家雷利发现了空气中还有稀有气体氩,以后其他科学家通过实验陆续发现其他稀有气体.
【讲述】至此,人们对于空气的认识应该达到了最精密的程度。
【板书】1.空气的组成
【提问】经过科学家们近一个世纪的探索和研究,人们终于通过实验的方法测定出空气的成分。通过你对科学家们研究空气的历史,你有什么感想
活动3【讲授】环节三：回顾历史，分析实验
【过渡】当我们知道了空气是由什么组成后,我们又会产生其他疑问那就是空气各成分的含量是多少 它们又是如何被测定出来的呢
【过渡】让我们倒退到250年以前,先看看拉瓦锡到底是用了什么实验来确认了空气里氧气所占的含量的呢 或许对我们今天的研究带来一些启发。
【指导阅读】请同学们阅读教材第26页并参阅右图所示信息,思考以下2个问题:
1.为什么玻璃罩中的汞面会上升
2.通过什么现象可以判断出空气中氧气的体积
【讲解原理】拉瓦锡在200多年以前做了这个实验,他利用汞与氧气反应,消耗密闭体系中的空气中的氧气,从而减少的氧气所占据的空间,由可观测到的汞来填充,通过压进来的汞体积来判断空气中氧气的体积含量,从而将空气的不可观察性转化为可观察性进行研究,不得不让人佩服。
活动4【活动】环节四：学以致用，合作探究
【过渡】今天我们在这一节课里要模仿这个著名的实验,设计一个简单的实验来测定空气中氧气的含量。
【提问】我们能否选择汞与氧气反应呢 为什么
【讲解】今天我们用到的是红磷,红磷和氧气在点燃的条件下可以反应生成五氧化二磷白色固体,且五氧化二磷可溶于水,不占有气体空间。
【提问】拉瓦锡用汞来测定空气中氧气含量
,我们用红磷测定空气中氧气含量,是不是所有的物质都可以用来测定空气中氧气的含量呢 那我们选择的药品务必达到什么要求呢
【讲解】下面我来介绍一下仪器和装置原理。
【演示实验】下面老师来演示一遍,同学们仔细观察,一会你们也要模仿老师来做一遍实验。在这个过程中同学们重点观察两点现象:
1.红磷燃烧时的现象是什么
2.当冷却到室温,打开止水夹后观察到的现象是什么
【归纳总结】请同学回答实验现象,教师引出文字表达式,师生归纳总结得出实验结论。
【板书】2.红磷燃烧测定空气中氧气含量
⑴现象:红磷燃烧,发出黄光,放出热量,产生大量白烟;当打开弹簧夹,烧杯中的水倒流到集气瓶中,液面约上升1/5体积。
点燃
⑵文字表达式:红磷+氧气五氧化二磷
⑶结论:氧气的体积约占空气体积的1/5.
【组织交流】合作探究:若实验过程中红磷不足会产生什么现象 请分析一下产生该现象的原因
【过渡】经过人们的实验测定,现在人们已经能精确的知道了空气中各成分的体积分数,那么空气中各成分的体积分数分别是多少呢 请看书第27页。
【板书】空气的组成及体积分数: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%
活动5【讲授】环节五：探究混合物和纯净物
【讲述】从空气的组成我们可以看出,空气并不是一种单纯的物质,而是由多种物质混合而成的,像空气这样由两种或多种物质混合而成的物质叫混合物,而空气中的氮气、氧气等分别只是由一种物质组成,他们都是纯净物。
【板书】3.纯净物与混合物
混合物-:由两种或多种物质组成的物质叫混合物。
纯净物:由一种物质组成的物质叫纯净物。
【提问】1.矿泉水是纯净物还是混合物 净化后的空气是纯净物还是混合物 冰水混合物是纯净物还是混合物 2.判断物质是纯净物还是混合物的依据是什么 3.你知道日常生活中,身边有哪些纯净物 哪些混合物
【提问】4.由氧气能供给呼吸,空气中的氧气也能提供呼吸的事实,我们能得出什么结论
【讲解】组成混合物的各种成分只是简单地混合在一起,它们之间没有发生化学反应,各种物质各自保持着各自的性质。例如:空气中的氮气、氧气、二氧化碳等都保持着各自的性质。