第二单元
课题1
空气
(参考课时:2课时)
1
教学目标
1.1
知识与技能:
①
通过实验探究空气中氧气的体积含量,并对空气的成分有进一步的了解。
②
了解氧气氮气稀有气体的主要物理性质和用途。
③
初步学会鉴别纯净物和混合物。
④
了解空气污染给人类带来的危害,增强学生的环保意识。
1.2过程与方法:
①
初步学习科学实验的方法,进行观察记录并分析实验现象
②
运用分析对比归纳的方法获取的信息进行整理。
1.3
情感态度与价值观
:
①
树立实事求是的科学态度
②
保持对生活的好奇心和求知欲
③
使学生认识到进行科学探究,必须具有严肃认真的精神
2
教学重点/难点/易考点
2.1
教学重点
用探究的方法测定空气中氧气的体积分数
2.2
教学难点
空气成分测定实验中的误差分析
3
专家建议
4
教学方法
提出问题→实验探究→解决问题→联系实际→拓展思维→充分想象→激发兴趣。
5
教学用具
实验用具:集气瓶、燃烧匙、红磷、烧杯、塞子(带导管)、弹簧夹、火柴。
学生用具:空气发现史的资料、稀有气体用途的资料
6
教学过程
师:猜谜语“说是宝,真是宝,动物植物离不
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)了,看不见,摸不着,越往高处越稀少”谜底是什么?谜底就是空气。空气是无色无味的气体,所以人们对空气的认识比较晚,17世纪以前人们一直认为空气是一种单一成分的物质,18世纪才认识到空气的复杂性。
[提出问题]
1.空气就在我们周围,你对它有哪些了解
2.桌子上有一个空杯子,它真的是“空”的吗
[学生回答](可能有如下一些)
1.空气是一种无色、无味的气体,既看不见,也摸不着。
2.空气中有氧气,我们人呼吸的就是空气中的氧气。
3.空气是一种宝贵的自然资源,人和动植物的生活都离不开空气。
4.不同的环境,空气有所不同。如农村空气清新,城市空气污浊。
5.蜡烛可以在空气中燃烧。
6.桌子上的空杯子中有空气。
[新课引入]通过大家刚才的回答,可以看出大
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)家对空气已经有了一定的认识,知道它是一种既看不到踪影又闻不到气味的气体,它与人类和动植物的关系非常密切。为了让大家对空气有一个比较全面深入的了解,本单元我们就来认识我们周围的空气。
[板书]
第二单元
我们周围的空气
课题1
空气
一、空气是由什么组成的?
[讲解]为了搞清楚空气的成分,很多科学家都
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)致力于这方面的研究。瑞典科学家舍勒(Karl
Wilhelm
Scheele,1742~1786)和英国化学家普里斯特里(Joseph
Priestley,1733~1804)分别制得了氧气。当时人们并不知道燃烧与金属生锈是物质与氧气作用的结果。1774年,法国化学家拉瓦锡(Antoine
Laurent
Lavoisier,1743~1794)用金属燃烧实验证明燃烧是金属与空气中的“上等纯空气”作用的结果,并发现了金属燃烧后余下的“空气”不支持燃烧和呼吸。第一次明确提出空气是由氧气和氮气组成的。
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其中,最有名的是法国的化学家拉瓦锡,他最早运用天平作为研究工具,用液态的金属汞作为研究对象,最终研究出了空气的成分。
[设问]那么,拉瓦锡是通过什么方法研究出了空气的成分呢
[请学生阅读课本P22拉瓦锡研究空气成分的实验过程,并引导学生观看图(拉瓦锡研究空气成分所用的装置)]
[讲解]其实,拉瓦锡并不是
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)最早研究空气成分的人,在他之前已有很多科学家着手研究空气的组成。如瑞典化学家舍勒和英国化学家普利斯特里,他们很早就发现了空气中的氧气。
但拉瓦锡最早用实验得出了结论:空气是由氧气和氮气组成的。
[过渡]拉瓦锡的实验是在200多年前做
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)的,由于受到当时条件的限制,他的实验比较麻烦。现在我们已经能用简单的实验来验证拉瓦锡所得出的结论,接下来我们就用红磷作原料来测定一下空气中氧气的含量。
[板书]1、测定空气中氧气的含量
[实验]实验2-1
[注意]①装置不能漏气;②集气瓶中预先要加入少量水;③点燃红磷后要立即伸入集气瓶中,并塞紧塞子。
[可让学生描述实验现象及结果]
[回答]红磷燃烧产生大量白烟,生成一种白色固体,水面尽管上升了,但上升不到1/5。
[讲解]集气瓶内水面上升,说明空气中的氧气被消耗了。
[过渡]请大家根据日常知识的积累和前面我们讲到的内容,分组讨论下面的问题。
[投影展示]讨论
拉瓦锡通过实验得出的结论是氧气约占空气总体积的1/5,而在我们的实验中,为什么气体减少的体积小于1/5?红磷熄灭后瓶内还有没有残余的氧气
[请学生代表说出讨论结果]
[回答]该实验中,水面上升达不到1
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)/5体积是因为氧气含量低,或者我们在塞塞子的过程中,已经有少部分氧气被消耗掉。红磷熄灭后瓶内没有残余的氧气,如果还有氧气,红磷还能继续燃烧。
[过渡]在红磷燃烧这个实验中,红磷与空气中的氧气反应,生成了一种叫做五氧化二磷的白色固体,我们可以用文字的形式把这个反应表示出来。
[表示]红磷+氧气
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五氧化二磷
[小结]上述实验说明,氧气约占空气体积的1/5。
[讲解]随着科学技术的不断发展和实验仪器的不断精密化,空气中的其他成分也被科学家通过实验一一发现。实验表明:
[讲解并板书]2、空气的成分:按体
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)积计算,大约是: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%。
[投影资料]
许多科学家研究发现,空气小还含有氦(He)、
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)氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)等稀有气体。在稀有气体的发现史中,对我们最有启发的是稀有气体氩(Ar)的发现。
1892年,英国物理学家瑞
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)利(Lord
Rayleigh,1842~1919)在研究气体的密度时,发现0℃、1.01×105
Pa条件下,从空气中分离得到的氮气密度(1.2572
g·L-1)与分解含氮物质所制得的氮气密度(1.2508
g·L-1)之间总有一个微小的差异。瑞利没有放过这一微小差异,他与英国化学家拉姆赛(William
Ramsay,1852~1916)合作,经过两年多的努力,通过精密的实验研究和推理分析,终于发现在空气中还存在着一种性质极不活泼的气体氩Ar。
[讲解过渡]空气是由多种成分组成的,我们把它叫做混合物。而空气中的氮气或氧气都只有一种物质组成,我们把它们叫做纯净物。
[板书]3、物质的分类:
[讲解]纯净物可以用专门的化学符号表示。如氧气O2、氮气N2、五氧化二磷P2O5。
[注:元素符号和化学式不必作过多的解释,只说明这是一种表示物质的符号就可以了]
[师]根据你的理解,你能举出一些纯净物和混合物的例子吗
[学生举例、教师评价]
[师]引通过刚才的学习,我们可以这样来表示纯净物和混合物。
[讲解并板书]
纯净物:由一种物质组成(可用专门的化学符号表示)。
混合物:由两种或多种物质混合而成(没有专门的化学符号表示)。
[补充]纯净物有固定的组
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)成,混合物没有固定的组成。组成混合物的各物质之间不发生化学反应,它们各自保持各自的性质。如空气中的氧气和氮气就各自保持了自己的性质。
[过渡]空气中的各种成分作为原料广泛用于生产化肥、化工产品、炼钢、石油加工、运输、电光源等领域,是人类生产活动的重要资源。
[板书]二、空气是一种宝贵的资源
[讲解]过去,人们曾把氧气叫做“养气”,这充分说明了氧气的重要性。
[设问]你知道氧气有哪些用途吗
[学生根据自己的经验并结合课本内容回答,教师引导学生看课本图]
[总结]综观氧气的各种应用领域,可知氧气的用途主要表现在供给呼吸和支持燃烧两个方面。
[板书]1.氧气的用途
(1)供给呼吸
(2)支持燃烧
[展示充氮食品袋]
[设问]你们知道为什么要在这些装入零食的食品袋中充入氮气吗?
[生]甲:为了防止食品被挤碎或压碎。
乙:为了掩盖袋里食品量比较少的真相。
丙:为了防止食品变质。
[评价]乙的回答也有道理,可我说的是正规厂家的。甲、丙的回答符合客观实际。
[讲解]氮气之所以能用于食品防腐,是由于氮气性质不活泼之故。灯泡中充氮以长使
用寿命,焊接金属用氮作保护气,都是利用了氮气不活泼这一性质。
[设问]氮气除了可用作保护气外。还可用作什么呢?
[学生看书并对氮气的用途进行总结]
[板书]2.氮气的用途
(1)重要的化工原料
(2)保护气
(3)提供低温环境
[过渡]从氮气可作保护气这一事实知,物质的用途决定于物质的性质。你能从下面的讨论中获悉氮气的性质吗?
[投影]讨论
在测定空气中氧气含量的实验中,集气瓶内剩下的气体主要是氮气。结合实验和日常生活经验讨论:
(1)燃烧着的红磷熄灭了,这种现象说明氮气能不能支持燃烧
(2)集气瓶内水平面上升一定高度后,还继续上升吗
这种现象能不能说明氮气不易溶于水
(3)空气所表现出来的某些性质,能不能在一定程度上代表氮气的性质
[学生分组讨论,并汇报讨论结果]
[讨论结果]
(1)氮气不能支持燃烧。
(2)集气瓶内水面上升一定高度后,不能继续上升。该现象说明氮气不易溶于水。
(3)空气所表现出来的性质,不能在一定程度上代表氮气的性质(如磷能在空气小燃烧,但却不能能在氮气中燃烧)。
[注:(3)问可能有同学会得出相反的结论。如空气不溶于水,氮气也不溶于水。对此,教师要做出解释]
[师]请大家总结氮气的性质。
[生]氮气不支持燃烧,氮气不易溶于水。
[补充]许多实验事实表明。氮气的性质不如氧气活泼。如食物放置在含有氧气的环境中容易腐烂,而氮气则能使食物在长时间内不变质。
[板书]3、稀有气体
[讲解]稀有气体曾叫做“隋性气体”。这
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)是由于稀有气体性质不活泼,人们在发现它们的时候.普遍认为这些气体不能跟其他物质发生化学反应。但随着科学技术的发展,人们发现有些稀有气体在一定条件下也能与某些物质发生化学反应,生成其他物质,于是又把它们改作为稀有气体。
通过“惰性气体”→“稀有气休”名称改变
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)的事实。可使我们意识到科学研究的领域总是在不断扩展的。科学思维也不是一成不变的,它启示我们平常的学习中要经常接受新事物。并适当发展求异思维。
[过渡]在空气的成分中,稀有气体所占比率虽然不大,但却很重要。
[阅读]学生阅读P26稀有气体的用途。
[通过阅读让学生总结稀有气体的用途]
[回答]①可用作保护气:②可制成多种用途的电光源:③可用于激光技术;①氮可用作制冷剂:⑤氮气可用作医疗上麻醉剂。
[拓展]除了课本上讲到的稀有气体的用途外,谁还知道稀有气体的其他用途呢?
[回答]①广场、体育场、飞机场等场所所用的灯里充了氙气,通电时能发出比荧光灯强几万倍的强光,因此叫做“人造小太阳”。
②航空、航海的指示灯里充入了氖气,通电时发出红光,这种光能穿透浓雾。
[评价]大家回答得真好,探索科学需要的就是这种不怕麻烦,寻求真理的精神。
[小结]通过大家刚才的回答和讨论,我们可以总结出稀有气体具有如下用途:
[板书](1)保护气
(2)电光源
(3)激光技术
(4)冷却剂
(5)麻醉剂
[过渡]洁净的空气对于人类和其他动
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)植物都是非常重要的。一个成年人每天吸入的空气约为12
m3~16
m3。但是,随着工业的发展,排放到空气中的有害气体和烟尘对空气造成了污染,被污染的空气会严重损害人体健康,影响作物生长。破坏生态平衡。故保护我们的空气已成了全世界人民都关注的问题。
[板书]三、保护空气
[讲解]少量有害物质进入空气中。依靠大自
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)然的自我净化能力,仍能保持空气的洁净。如果进入空气的有害物质的种类和数量超出了大自然的自净能力,就会造成空气的污染。
[引导学生看课本图(大气污染)]
[投影]
结合图讨论下述问题:
1.在你身边发生过哪些污染空气的现象
2.大气污染会造成哪些危害
3.为了保护人类赖以生存的空气,你能做些什么
[学生分组讨论,并交流讨论结果]
1.汽车尾气、工厂废气、沙尘暴、酸雨、使用含氟冰箱造成臭氧空洞、温室效应等。
2.使人发生呼吸道疾病、农作物不能正
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)常生长、水中生物濒临死亡、温室效应使沿海城市下陷、酸雨使建筑物被腐蚀、臭氧空洞使人受到紫外线的伤害而易得皮肤病和影响视力等等。
3.积极植树、造林、种草、爱护花木,向周围的人宣传保护空气的重要性及保护空气应采取的措施。
你知道空气质量日报、预报的内容吗
[请学生看课本P27资料]
[展开想象的翅膀]假如你当了市长或省长,你会如何去改善当地的空气质量呢?请你谈谈。
[学生谈自己的想象,教师要对他们丰富的想象力予以肯定]
回答可能有多种。
1.大量植树造林。鼓励市民种草养花。
2.把工厂建在人口不太集中的地区。
3.使用和开发化石燃料以外的清洁能源。
4.汽车不再用汽油,而用车用乙醇汽油。
5.加大检测汽车尾气的力度,禁止没达到环保标准的汽车上路。
6.加大宣传力度,提高居民的环保意识。
……
[小结]本课题我们重点学习了空气的组成
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)和用途,同时还知道了物理性质、纯净物和混合物等概念。另外,还了解了洁净的空气对我们人类的重要性以及保护空气的一些措施。
7、板书设计
第二单元
我们周围的空气
课题1
空气
一、空气是由什么组成的?
1、空气中氧气含量的测定
2、空气的组成
空气的成分按体积计算,大约是: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%。
3、物质的分类
纯净物:由一种物质组成(可用专门的化学符号表示)。
混合物:由两种或多种物质混合而成(没有专门的化学符号表示)。
二、空气是一种宝贵的资源
1、氧气的用途
(1)供给呼吸
(2)支持燃烧
2、氮气的性质和用途
(1)重要的化工原料(2)保护气(3)提供低温环境
3、稀有气体的性质和用途
(1)保护气
(2)电光源
(3)激光技术
(4)冷却剂
(5)麻醉剂
三、保护空气