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第1节 空气与氧气(第1课时）
【核心概念】
1.物质的结构与性质
【学习内容与要求】
1.2 空气与水是重要的物质
④知道空气主要成分的体积分数，认识空气对人类的重要作用。
【教学目标】
1.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。
2.科学思维：通过实验探究空气的组成，了解探究的一般过程；会分析实验结果偏大或偏小的原因；培养学生自主学习能力。
3.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；能简单设计减小误差的实验方案。
4.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，体喻探究成功的乐趣。
【教学思路】本课时主要介绍了空气的组成和各成分的用途，同时也为后续内容，如物质的燃烧、金属在空气中会发生锈蚀等知识的学习打下基础。学生对自然界的好奇心越来越强，并表现出强烈的求知欲，但他们对事物的认识还不够全面，仍需要借助具体形象的材料来支持。所以，学生要掌握本课时内容，必须做好每个实验，在加强感性认识的同时，促进思维能力的提升。
【教学过程】
教学环节 教学活动 设计意图
创设情境，明确问题 空气、水和土壤等物质一起养育了地球上的生命，使地球成为太阳系中一个生机勃勃、绚丽多彩的行星。 人类生活在空气（air）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？ 生命离不开空气，产生认知冲突。
空气的成分 [情景展示1] 向澄清石灰水中吹气；用大针筒把空气压入澄清石灰水中。 [问题探究] 分别观察到什么现象？ [思考交流] [归纳提升] 用大针筒把空气压入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊，这说明空气中含有二氧化碳。与直接吹入人呼出的气体相比，空气中二氧化碳的含量较少。 [情景展示2]将燃着的木条插入装有空气和氧气的集气瓶中。[问题探究] 分别观察到什么现象？ [思考交流] 观察木条在两集气瓶中燃烧的剧烈程度是否相同？作出合理的解释。 实验设计要有对照和一定的说明，有利于学生从现象分析中得出结论。
[归纳提升] 不相同。木条在空气中继续燃烧，木条在氧气中燃烧得更剧烈。空气中含有氧气，但不纯。 [情景展示3]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。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，发现的现象？作出解释。 [思考交流] [归纳提升]白色的无水硫酸铜可以用来检验是否有水存在。由白色硫酸铜雨水变成蓝色。空气中含有水蒸气。 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。 空气中究竟含有什么？这个问题曾经困扰人类很久。18 世纪中叶以前，人们一直把空气看作是一种成分单一的物质。法国化学家拉瓦锡通过实验，最早发现空气是由氮气和氧气组成。19世纪末，科学家们又通过大量实验发现，空气里还有稀有气体、二氧化碳、水蒸气以及其他杂质。 介绍拉瓦锡实验，为探究空气中氧气的含量铺垫。
测定空气中氧气含量的实验 [情景展示2] 观察测定空气中氧气含量的实验。 [问题探究] 怎样准确描述该实验的现象？由此我们能得到哪些结论？ [思考交流] [归纳提升] 实验现象：红磷在集气瓶内燃烧，放出热量，产生大量白烟；冷却后打开止水夹，水沿导管进入集气瓶，进入集气瓶内水的体积约占集气瓶内原空气总体积的1/5。 实验结论：(1)氧气约占空气总体积的1/5；(2)氮气不能燃烧，也不能支持燃烧，难溶于水。 [继续探究] 若实验中测得的结果大于或小于1/5，可能是哪些因素导致的？ [思考交流] [归纳提升] (1)导致结果小于1/5的因素：①红磷量少；②装置气密性不好；③未等装置冷却至室温就打开止水夹。(2)导致结果大于1/5的因素：①点燃红磷后，燃烧匙伸入集气瓶中的速度太慢；②止水夹没有夹紧胶皮管等。 [继续探究]在我们的实验中，也会出现吸入的水的体积大于集气瓶剩余容积的 1/5的现象。请你分析出现这样现象的原因。 [思考交流] [归纳提升]①未夹或未夹紧弹簧夹；②点燃红磷塞瓶塞较慢；③消耗空气中的其他成分。
空气的利用 [情景展示] [问题探究] 说说空气中的氧气、氮气、二氧化碳和稀有气体还有哪些用途？ [思考交流] [归纳提升] 可通过活动“我是……，我的用处是……”增强学习的趣味。
课堂小结
板书设计
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21世纪教育网(www.21cnjy.com)(共22张PPT)
第1节 空气与氧气
(第1课时）
浙教版 八年级下
教材解析
【核心概念】
【学习内容与要求】
1.物质的结构与性质
1.2 空气与水是重要的物质
④知道空气主要成分的体积分数，认识空气对人类的重要作用。
本课时主要介绍了空气的组成和各成分的用途，同时也为后续内容，如物质的燃烧、金属在空气中会发生锈蚀等知识的学习打下基础。学生对自然界的好奇心越来越强，并表现出强烈的求知欲，但他们对事物的认识还不够全面，仍需要借助具体形象的材料来支持。所以，学生要掌握本课时内容，必须做好每个实验，在加强感性认识的同时，促进思维能力的提升。
创设情境
空气、水和土壤等物质一起养育了地球上的生命，使地球成为太阳系中一个生机勃勃、绚丽多彩的行星。
人类生活在空气（air）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？
探究实践
活动
1.将二氧化碳通入石灰水中， 石灰水是否变浑浊？_______。如图所示，用大针筒把空气压入石灰水中。石灰水是否变浑浊？_________。这说明空气中含有 __________。
变浑浊
变浑浊
二氧化碳
把空气压入石灰水中，变浑浊的速度怎么样？
说明：空气中含有二氧化碳，含量较少。
变浑浊的速度比较慢。
探究实践
2. 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 ____________________________。
活动
空气中燃着的木条
燃着的木条伸入氧气中
木条在空气中继续燃烧，
木条在氧气中燃烧得更剧烈
不相同
空气中含有氧气，但不纯
氧气能支持燃烧。在其他条件相同的情况下，氧气的纯度越高，燃烧会越剧烈。
探究实践
活动
3. 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。_______________。
由白色变成蓝色
无水硫酸铜
硫酸铜晶体
白色的无水硫酸铜可以用来检验是否有水存在。
滴水
白色的无水硫酸铜变蓝色
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 ________________。
空气中的水蒸气遇冷液化成水
水分
探究实践
思考：
在生活中，从哪些现象中可以知道空气中存在水蒸气？
刚拿出冰箱的可乐
冬天，进入室内的眼镜
受潮的饼干
露珠
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。
探究实践
空气中究竟含有什么？这个问题曾经困扰人类很久。
1.18 世纪中叶以前，人们一直把空气看作是一种成分单一的物质。
2.法国化学家拉瓦锡通过实验，最早发现空气是由氮气和氧气组成。
拉瓦锡研究空气成分所用的装置
拉瓦锡
密闭的容器里加热汞，空气的体积减少了1/5。
强热氧化汞，得到氧气的体积恰好等于原来减少的那部分体积。
3.19世纪末，科学家们又通过大量实验发现，空气里还有稀有气体、二氧化碳、水蒸气以及其他杂质。
探究实践
活动
2. 点燃燃烧匙内的红磷，立即塞紧瓶塞，观察到的现象是：___________________________。
3. 火焰熄灭后，振荡集气瓶，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：_________________________。
1. 如图所示装置，先在集气瓶里加入少量水，再把剩余的容积分成 5 等份，做上记号。
红磷继续燃烧，产生大量的白烟
水从烧杯倒吸入集气瓶内
上升，约占瓶容积的1/5
1:4
氧气约占空气体积的五分之一
探究实践
2.为什么烧杯内的水会进入到集气瓶内
红磷和氧气发生反应生成的 P2O5 是固体，同时 P2O5 溶于水，使瓶内气体压强减小，打开止水夹后，大气压把水压入集气瓶中，直至内外压强相等。
3.如果用木炭、硫等代替红磷来做实验，结果如何？
木炭燃烧生成的是气体二氧化碳，瓶内压强几乎不变。
实验反思：
1.实验前，先在集气瓶里加入少量水的目的是什么？
冷却燃烧后的气体，溶解生成的 P2O5 固体。
探究实践
（1）装置的气密性不好，可能漏气。
（2）红磷的量不足，没有充分消耗氧气。
（3）未等瓶内的气体冷却就打开夹子。
思考与讨论
拉瓦锡测出氧气约占空气总体积的 1/5，而在我们的实验中，吸入的水的体积往往小于集气瓶剩余容积的 1/5。为什么会出现这样的现象？
拉瓦锡研究空气成分所用的装置
测定空气中氧气含量的实验
瓶内气压减小的少，倒流入集气瓶的水少。
在我们的实验中，也会出现吸入的水的体积大于集气瓶剩余容积的 1/5的现象。请你分析出现这样现象的原因。
瓶内气压减小的大，倒流入集气瓶的水多。
①未夹或未夹紧弹簧夹；
②点燃红磷塞瓶塞较慢；
③消耗空气中的其他成分。
思考与讨论
请你设计“测定空气中氧气含量的实验”，尽可能减小误差，并把你的实验方案与同学交流。
探究实践
空气的体积组成
空气的体积组成
探究实践
各种实验测定表明，空气中有多种成分。各成分的体积大约是：
78%
21%
1%
稀有气体 0.93％
二氧化碳 0.04％
其他气体
和杂质 0.03 ％
78％
21％
1％
在通常情况下，空气中各成分的比例保持相对稳定。
探究实践
假如你是空气中某一成分，请用“我是……”的形式说说“我”的用处。
活动
我是氧气，我的用处：
供给呼吸，维持生命。
帮助火柴燃烧
切割或焊接金属
火箭燃料的助燃剂
炼钢
氧气作助燃剂，支持燃烧
人呼吸要氧气
动植物呼吸要氧气
我是氮气，我的用处：
延长灯泡的寿命
防腐，保鲜
制化肥、炸药
冷冻剂
氮气是一种无色，无味，性质较不活泼的气体。
液氮的沸点低，易汽化吸收大量热量。
氮气由氮分子构成，氮分子由氮原子构成。
探究实践
在焊接金属时用于隔绝空气
霓虹灯
航标灯
激光技术
氦气制造低温环境
氙气用于医疗麻醉
化学性质不活泼，常用作保护气。
稀有气体通电时能发出不同颜色的光，做各种点光源。
我是稀有气体，我的用处有：
探究实践
迁移应用
2.通过实验得出“空气是由氧气和氮气组成的”这一重要结论的科学家是( )
A．拉瓦锡 B．道尔顿 C．门捷列夫 D．阿伏伽德罗
A
1.用注射器将空气压入新制的澄清石灰水中,发现石灰水变浑浊，说明空气中含有 ;小白鼠在装有空气的密闭容器中可存活一段时间,说明空气中含有 ;酥脆的饼干放在空气中会变软,说明空气中含有 。
氧气
水蒸气
二氧化碳
迁移应用
3. 如图为空气成分示意图(按体积计算)，其中“c”代表的是( )
A．氧气
B．氮气
C．二氧化碳
D．稀有气体
A
A
4.下列说法正确的是（ ）
A．空气的成分是比较固定的，主要由氮气和氧气组成
B．空气中氧气的质量占21％，氮气占78％
C．在通常状况下，无色、无味气体一定是空气
D．空气是一种单一的物质，它是由空气一种成分组成
5.依据如图所示,下列关于空气成分测定的实验说法中,正确的是( )
A.可用木炭消耗氧气
B.红磷燃烧时,产生大量白雾
C.燃烧停止后,立刻打开止水夹
D.反应后集气瓶中剩余的气体难溶于水,不支持燃烧,
也不燃烧
6.下列关于空气的成分、用途的说法正确的是( )
A.氧气约占空气质量的21%
B.氮气高温时化学性质活泼,可用于制化肥
C.氧气支持燃烧,可以作燃料
D.稀有气体化学性质很稳定,不与任何物质发生反应
B
B
迁移应用
第1节 空气与氧气(第1课时）
板书设计
主要用途
氧气:供给呼吸等
氮气:作保护气等
稀有气体:作保护气、制成电光源等
空气
主要成分
测定空气中氧气含量的实验：氧气约占空气体积的1/5
空气的组成体积分数：
氮气78%
氧气21%
稀有气体0.93%
二氧化碳0.04%
其他气体0.03%
谢谢
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第7节 元素符号表示的量（第2课时）
考试这样考
题型一 空气的成分
角度1：探究空气中含有二氧化碳
1.如图所示，某同学为验证空气中含有少量二氧化碳，将大针筒内的空气一次性压入新制的澄清石灰水，发现石灰水没有变化。据此，你认为该同学应该( )
A.撤去大针筒，用嘴向澄清石灰水吹气
B.继续用大针筒向澄清石灰水压入空气
C.得出空气中没有二氧化碳的结论
D.得出空气中含有少量二氧化碳的结论
角度2：探究空气中含有氧气
2.完成下列各空：
（1）将蜡烛点燃放在空气中，蜡烛照常燃烧，说明空气中含 。
（2）在空气中放一杯澄清的石灰水，一段时间后变浑浊，说明空气中含 。
（3）将白色的无水硫酸铜放在空气中，一段时间后 ，将一块酥脆的饼干放在空气
中，一段时间后变软，说明空气中含 。
角度3：拉瓦锡实验
3.教材中介绍了拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分，实验装置如图。
（1）下列有关该实验说法正确的是 。
A.汞槽中的汞起到液封的作用
B.银白色的汞剧烈燃烧，迅速变成红色粉末
C.生成的红色粉末加强热又能得到汞和氧气
D.汞能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽
（2）通过该实验，拉瓦锡得出了空气是由氮气和氧气组
成，氧气约占空气总体积的 。
题型二 测定空气中氧气含量的实验
角度1：测定空气中氧气含量的实验
4.用如图装置来测定空气中氧气的含量，对该实验认识正确的是( )
A.使用红磷的量多或少，都不会影响实验结果
B.该实验也可以用硫粉或铁丝代替红磷进行燃烧
C.红磷燃烧消耗空气中的氧气，使容器内压强下降，水面上升
D.红磷燃烧完，就要立即观察，并记录水进入容器的刻度
角度2：实验误差的分析
5.如图，某同学用燃烧红磷的方法测定空气中氧气的体积分数，实验后发现，测得的氧气
体积分数小于1/5，对此，你认为下列做法或想法不可取的是( )
A.检查实验装置是否漏气
B.可能红磷的量不足，没有除尽氧气
C.没有冷却至室温就打开止水夹，进入瓶内的水减少
D.将红磷改成足量的木炭，重新实验
6.某同学利用如图装置测定空气中氧气的含量，红磷燃烧后恢复到室温，打开弹簧夹发现进入广口瓶的液体液面高度超过广口瓶容积的1/5。造成这一现象的原因可能是（ ）
A.实验中所取的红磷不足
B.实验装置可能漏气
C.实验中所取的红磷过量
D.实验前没有将弹簧夹夹紧
角度4：空气中各成分的体积分数
7.如图为空气成分示意图（按体积计算），其中“a”代表的是（ ）
A.氮气 B.氧气 C.二氧化碳 D.稀有气体
题型三 空气的利用
8.下列关于空气成分用途的说法不正确的是（ ）
A.空气是一种十分重要的天然资源 B.食品充入氮气可延长保质期
C.氧气可供给呼吸 D.将氧气和氮气混合充入灯泡，使灯泡耐用
题型四 学科综合
9.甲、乙两图分别是地球和火星的大气组成(体积分数)示意图，下列说法中正确的是( )
A.地球和火星的大气中O2的体积分数相同
B.地球和火星的大气中都有N2
C.地球和火星的大气中CO2的体积分数相同
D.地球和火星的大气组成完全相同
题型五 拓展创新
10.某课外活动小组在学习了教材中“空气中氧气含量的测定”实验后，知道P2O5不能随便排
放到空气中，否则会对空气造成污染，所以对该实验进行了改进：在由两个注射器组成
的密闭系统内共有50 mL 空气，如图所示。然后给装有红磷的玻璃管加热。同时交替推
动两个注射器的活塞，至玻璃管内的红磷变成白烟，且较长时间内无进一步变化时停止。
停止加热后，待冷却至室温将气体全部推至一个注射器内。
请根据你对上述实验的理解，回答下列问题：
（1）实验结束后，注射器内的气体体积理论上应该减少约
______mL。
（2）在实验的加热过程中，交替缓慢推动两个注射器的目的是______________。
（3）上述实验只是粗略测定空气中氧气含量的一种方法，你认为造成该实验不够精确
的可能原因是_______________(写出其中一种)。
能力提升训练
甲、乙两名同学分别用如图所示的方案1和方案2来测定空气中氧气(O2)的含量，乙同
学成功测出结果,对比两种方案,发现方案2比较优秀，其优点有 、
。(至少写两点)。
参考答案
考试这样考
1.B 2.氧气 二氧化碳 变蓝 水蒸气 3.ACD 1/5 4.C 5.D 6.D 7.A 8.D 9.B
10.(1)10；(2)使注射器内的氧气充分与红磷反应；(3)装置漏气(其他合理答案均可)。
能力提升训练
A.实验中不必打开瓶塞点燃,减少了实验误差
B.实验中不打开瓶塞,可以防止生成的五氧化二磷(P2O5)逸出,保护环境
C.利用聚光镜引燃白磷,操作安全,减少燃烧生成物对人体的影响
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