2.1 空气的组成 教学设计（表格式）

第1节　空气的组成
课标分析 内容要求 了解空气的主要成分。 学业要求 了解空气的主要成分。
教材分析 本节课内容包括空气的组成成分、各成分的性质和体积比例,以及空气污染的初步认识。化学是研究物质的,空气作为一种常见物质,与我们的生活关系密切。教材首先设计实验探究空气中氧气含量;其次从空气的成分引出物质的简单分类,帮助学生初步建立分类学习的观点。
学情分析 学生在之前的学习中,已经掌握了物质的基本分类、氧气和二氧化碳的相关知识。在此基础上,本节课将帮助学生建立对空气这一混合物的全面认识,了解空气中各种气体的含量和作用,以及空气污染对环境的影响。通过本节课的学习,学生能够将新知识与已有知识体系相融合,形成完整的化学知识框架。
素养目标 1.通过空气成分研究史,了解空气的主要成分和含量。 2.通过对“测定空气里氧气含量”实验的发展及现象分析,初步学习简单的实验设计、观察实验现象并加以描述,对相关实验现象能给出合理的解释。
教学重点 测定空气里氧气含量。
教学难点 测定空气里氧气含量。
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教学过程
教师活动 学生活动 设计意图
[情境导入] [导入]“解落三秋叶,能开二月花。过江千尺浪,入竹万竿斜。”这首古诗描写的自然现象是风,风是流动的空气。空气是一切动植物生命的支柱,也是重要而廉价的自然资源。那么空气是由什么组成的 它是由一种物质组成的还是由多种物质组成的 如果空气是由多种物质组成的,则空气中含有哪些物质 [新知探究] 一、空气中氧气含量的测定 [过渡]大家对空气的认识主要来自生活常识,空气中除氧气外还有其他的成分吗 空气中的氧气、二氧化碳等气体的含量又分别是多少呢 能否测定出集气瓶中氧气的体积分数 [实验探究] (1)实验目的:测定空气中氧气的含量。 (2)实验原理:利用物质的燃烧消耗一定体积的空气中的氧气,然后用水填充被消耗氧气的位置,根据填充水的体积估算出空气中氧气的含量。 (3)实验仪器:集气瓶、燃烧匙、烧杯、玻璃管、橡胶管、止水夹。 实验试剂:红磷、水。 基本实验装置: (4)实验成功的关键:装置不漏气,产物是固体,红磷要充足,冷却到室温,再测定体积。 (5)装置的缺点 ①该实验装置可能发生气体泄漏的地方太多,加之燃烧的红磷伸入集气瓶中加热了内部的空气,使之外逸,都会导致实验的误差。 ②反应物浓度越小,反应的速率越慢。当燃烧持续进行时,氧气的浓度越来越小,氧化的速率也越来越小。维持红磷燃烧需要的氧气浓度相对较高,利用燃烧,无法除尽空气中的氧气。 (6)进行实验:关注操作、产生的现象。 ①点燃红磷后,观察到红磷燃烧,发出黄白色火焰,产生大量的白烟,放出大量的热。 ②待集气瓶冷却至室温后,打开止水夹,烧杯中的水进入集气瓶约占集气瓶容积的1/5。 (7)得出结论:氧气约占空气总体积的1/5。 倾听,思考 阅读教材,观察记录各种现象并积极回答 交流讨论 分别描述实验现象,然后进行讨论总结 激发强烈的探索欲望 自主学习,识记科学结论。培养学生的自学能力 观察是学习化学的重要方法,通过实验培养学生的观察能力和对实验现象的表达能力 通过练习,准确判断物理变化和化学变化
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(8)思考并讨论 ①红磷在集气瓶中燃烧,消耗了什么气体 试用文字表达式表示红磷燃烧这个反应。 红磷+氧气五氧化二磷 ②红磷在集气瓶中未能全部燃烧,说明了什么 ③集气瓶中剩余的气体全部是氮气吗 (9)反思与评价 ①若装置气密性不好,则测定结果是偏大、偏小还是不变 (偏小) ②点燃的红磷(用燃烧匙)为什么要迅速伸入集气瓶并塞紧橡皮塞 如果将点燃的红磷慢慢伸入集气瓶,对测定结果有什么影响 ③实验中红磷燃烧的产物是固体,若换成其他燃烧物,燃烧产物是气体(例如,木炭燃烧产生的便是二氧化碳气体),对实验结果有无影响 (10)结果分析 ①为什么有时气体减小的体积小于1/5呢 ②为什么有时气体减小的体积大于1/5呢 [过渡]空气是由多种气体组成的混合物,含有氮气78%,氧气21%,稀有气体0.94%等。 二、氮气和稀有气体 [教师]氮气有哪些性质和用途 1.[小结]氮气的物理性质 (1)无色无味的气体。 (2)不易溶于水。 (3)在标准状况下密度为1.25 g/L,密度比空气略小。 2.化学性质 化学性质稳定,一般情况下不能燃烧,也不支持燃烧;在常温下难与其他物质发生反应,但在高温下也能与一些物质发生化学反应。 3.用途 (1)用作焊接金属的保护气。 (2)用作灯泡填充气。 (3)液氮用于医疗手术。 (4)超导材料在液氮的低温环境下能显示超导性能。 (5)用作制氮肥的原料。 (6)用作食物的保护气。 [教师]稀有气体有哪些性质和用途 稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙、氡等气体的总称。 稀有气体的性质[拓展] ①在通常状况下是没有颜色、没有气味的气体,很难与其他物质反应;②难溶于水;③稀有气体在通电时能发出不同颜色的光。 误差分析: (1)导致结果偏低的原因可能有:①红磷的量不足;②瓶内氧气没有耗尽;③装置漏气(如塞子未塞紧、燃烧匙和橡皮塞之间有缝隙等),使外界空气进入瓶内;④未冷却至室温就打开止水夹,使进入瓶内的水的体积减小。 (2)导致结果偏高的原因可能有:①点燃红磷后,插入燃烧匙时太慢,使得瓶中空气受热膨胀,部分空气逸出;②实验开始时,未夹止水夹(或未夹紧) 阅读教材,总结归纳氮气的性质和用途 记忆 阅读教材,总结出稀有气体的用途:①用作保护气,如焊接金属时用稀有气体来隔绝空气、灯泡内充入稀有气体使灯泡耐用;②用作电光源;③用于激光技术;④氦可用于制造低温环境;⑤氙可用于医疗麻醉 了解化学变化中常伴随的现象和能量转化,认识研究化学变化的方法和内容 培养学生自主学习的能力,学会总结、归纳 养成理论联系实际的意识,加强记忆,将知识活学活用
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课堂小结
　　空气是我们最熟悉的物质,然而对于空气从化学的视角去看,又是陌生的。通过对空气中氧气成分的测定实验,培养学生学习化学实验设计的能力,分析实验现象获取实验结论的能力,同时也能从化学史中感受化学家的创新精神。而对于纯净物和混合物的比较学习,培养学生化学素养,初步认识分类、比较对化学学习的重要性。
板书设计 第1节　空气的组成 一、探究空气成分 1.空气的存在 2.空气的成分 3.空气中氧气含量的测定 (1)实验原理;(2)实验装置;(3)注意事项;(4)误差分析 二、氮气和稀有气体 1.氮气的性质和用途 2.稀有气体的性质和用途
教学反思 　　通过学生参与实验设计,并对实验结果加以观察分析,增加了同学们对科学知识的好奇心和探究欲,提高了学习化学的浓厚兴趣。通过分组讨论实验方案,共享实验成果,发展学生善于协作、勤于思考、严谨求实、勇于创新和实践的科学精神。