科学第二册教案集
第一章 水
第一节 地球上的水
教学要求:
1.向学生介绍一些有关水在自然界的分布情况及其与人类关系的常识,使学生了解水的重要性。
2.使学生初步了解水的污染的严重后果和防止污染的重要意义,从而进一步加强环保意识。
3.了解水的物理性质。
4.通过电解水的实验,了解水是由氢、氧两种元素组成的,它的化学式是H2O。
教学重点:1.节水与防止水污染。
2.根据电解水实验确定组成水的成分元素,引出氢气。
教学难点:根据电解水的实验确定组成水的成分元素和化学式
教学过程:
水是地球上最常见的天然物质,它覆盖了70%以上的地球表面,地球可以说是个“大水球”。地球上的水哺育了人类和其他一切生物,为人类文明的发展提供了物质基础,水是一种最宝贵的自然资源。
引入:我们所居住的地球上有浩瀚的海洋奔腾的江河、皑皑的冰峰、飘落的雨雪……水变幻着各种形态,存在于地球各处。
提问1:水是生命之源,我们可以在哪里获得水?
学生回答
包括:除了大陆的表述,还要在海岛上、沙漠中、森林里等人们怎样去获得水?如果一个人在遭到干渴甚至威胁到生命的时候,他会如何去获得水?
提问2:上述同学们所列举的各种水,我们该如何分类呢?
学生讨论
总结:水的分类——不同的物质按照不同的目的进行不同的分类
1. 按物理性质可分为:固体水(冰雪)、气态水(水汽)和液态水
2. 按化学性质可分为:咸水和淡水
3. 按对生命的作用分为:生物体内的水和生物体外的水
4. 按存在空间可分为:海洋水、大气水和陆地水(细分为地表水和地下水)
一、海洋水
回忆:我们在第一册学习“地球”时已经了解到从地球上面看,地球的表面有71%是海洋,只有29%才是陆地。那么,能不能用这个数据说明地球上的海洋水最多呢?
答:不能。因为,面积和体积(质量)是两个不同的概念。那么,我们应该如何来表示地球上的还说数量呢?
因此,经过科学家的计算:海水占地球上全部水量的96.5%。这不仅是因为海洋有辽阔的面积,而且有相当的深度,全球海洋的平均深度是3600多米。海洋还是生命的源泉。
但是,海水是咸的,因为海水中含有大量的盐类物质。我们可以回家品尝一下水中加盐的味道。海洋中平均每1000g海水中盐类物质35g,含盐量平均为3.5%,但是真正的海水除了咸(含有食盐外)还带有苦涩(含有其他的有苦味的氯化镁、氯化钾等),喝大量海水会危及生命。因此,海水不能喝,也不能灌溉庄稼。而海洋生物可以在海水中生存,比如鱼是因为鱼鳃中海洋一种泌氯细胞能把盐分排出体外,海洋植物细胞也有排出盐分的功能。所以,我们吃鱼、虾、海带、紫菜时并不感到咸味。
那么我们怎么样才能从海水中获得我们所需要的淡水呢?
答:蒸馏法提取淡水。可以在家中操作:100ml水和3.5g食盐
如今,在淡水危机越来越严重的今天,科学家正在研究用经济的办法使海水淡化。你有什么更好的方法?
布置学生活动:看P3 资源丰富的海洋及模拟海水淡化
二、陆地水
除了96.5%的海洋水以外,大约有3.5%的水存在于陆地上,其中约有1%是咸水,咸水主要在大陆内部的一些湖泊中,如中国的青海湖,欧亚大陆的里海,中东地区的死海。只有剩余的2.5%才是陆地上的宝贵的淡水!
那么,是不是这些都能被人所利用?数量多吗?
看图1.1.3 地球上淡水的比例
了解各种淡水所占的比例。计算可利用的淡水占全部淡水资源的0.3%
计算:人类所能利用的淡水占地球上全部水资源的多少? 十万分之七
由此可见,地球上的淡水资源是极其有限的。
三、大气水
大气中的水相对于海洋水和陆地水来说,数量不多,进占全球淡水资源的0.037%,而且多以气体的形式存在。
那么,大气中是否有水?
P5活动:解释
再举一些现象说明大气中存在着水?
答:云、雾、霜、露、烧开水时水汽消失在空气中、晾衣服、夏天冷杯子外的水珠、冬天教室玻璃内部的水珠、干燥剂、潮湿季节的地面和墙壁上的水珠等
如何设计实验来证实大气中存在水汽?
四、水是生物体的重要组成成分
陆生生物是由水生生物进化而来的,因此水是生物的一个重要的“先天”环境条件。生物的一切正常生命活动,只要在一定的细胞水分含量的条件下才能进行,否则生物的正常生命活动就会受阻,甚至停止。所以说,没有水就没有生命。在农业生产上,水是觉得收成有无的重要因素之一。
植物体含有水。我们可以体验到:水果、菜、甘蔗等,那么种子呢?
演示:种子里含有水分吗?
过程:
结论:种子里含有水分。
水是植物体的重要组成成分。但不同的植物或者同一植物的不同器官中的含水量也不一样。水生植物比陆生植物含水高;生命力旺盛的部分比生命活动不旺盛的部分含水量高。如,根尖、嫩梢、幼苗含60%~90%,树干为40%~50%,风干 种子为10%~40%
人体中有没有水?怎么证明?
排尿、出汗等
人体含水量约占体重的60%,但分布不均。P7
人对水的需要比食品更重要。绝食1~2周但绝水则仅能存活几天。据研究,人体失水20%~22%就无法生存。因此,水是人体最丰富、最重要的物质。
在人体正常生命活动中,水在不断被消耗,因此,需要不断补充水。
活动:P8
作业:
第二节 水的密度与三态变化
教学目标:1.了解水的密度的意义,知道水的密度是水的一个重要的物理性质。记住4℃时纯水的密度值。
2.学会用天平、量筒测定水的密度
3.会描述冰融化过程中的特点。学会描绘冰的融化曲线,会从冰的融化曲线确定冰的熔点。
4.学习装置器材,正确食用酒精灯加热,观察水的沸腾现象。会根据实验数据描绘水的沸腾曲线。会从水的沸腾曲线确定水的沸点。
5.知道水的固态、液态、气态之间的变化名称及各种状态变化过程中的能量变化。
6.会描述自然界中水循环的主要环节
教学重点: 水的密度为1.0×103 kg/m3 物质三态变化
教学难点: 物质三态变化 3个实验
教学过程:
引入:学生活动:研究水的质量与体积之间的关系
关于“研究水的质量与体积之间的关系”活动。
1)安排学生实验,做之前要求学生认真复习上册中有关托盘天平的使用和操作要点。
2)向学生介绍量筒的作用、量程、分度值和读数方法。
3)实验中水的体积可由大到小量取。测质量用的烧杯每次都应擦干。
结论:水的质量和它的体积之比是一个确定的量。
这个比值反映了水的一种特性,我们把水的质量和它的体积的叫做水的密度。
一、水的密度
1. 纯水在4℃时的密度是1g/cm3,这表明4℃时,体积为1的纯水的质量是1g。
4℃时水的密度最大
2. 国际单位制中密度的单位是kg/m3,读做“千克每立方米”。表示纯水的密度是1.0×103 kg/m3。水具有一定的密度是水的一个重要的物理性质。
得出:1g/cm3=1.0×103 kg/m3
练习:1.说出水的密度是1.0×103 kg/m3的含义
2.从一桶水中取出一杯水,是一桶水的密度大还是一杯水的密度大?
二、水的三态变化
物质的三种状态:固态、液态、气态
新课引入:我们在小学自然常识课中学习过物质存在的三种状态:固态、液态和气态。但是物质的状态不是一成不变的。当物体的温度发生变化时,物质的状态也往往发生改变。
1.熔化和凝固
教师提问:你见过哪些物质由固态变成液态的现象?
学生回答: 春天来了,湖面上的冰化成水;固态的铁、铝等金属块在高温下变成了液态等等,这些都是物质由固态变成液态的现象。
提问:你见过哪些物质由液态变成固态的现象?
学生回答: 冬天到了,气温下降,湖面上的水结成冰;工厂的铸造车间里,工人将铁水浇在模子里,冷却后,铁水变成了固态的铸件。
我们把物质由固态变成液态的过程叫熔化。物质由液态变成固态的过程叫做凝固。刚才我们提到的冰化成水是熔化,水结冰是凝固。铁、铝等金属块在高温下变成液态是熔化,铁水铸成工件是凝固。
演示实验:观察冰的熔化过程
1)在演示实验完成后,学生记了数据,可启发学生分析数据:在冰块熔化前温度是不是连续上升的?在熔化开始后,整个熔化过程中,温度是否继续上升?在什么情况下温度又会继续上升?在学生经过这样的分析思考基础上,在指导学生描绘熔化曲线。
2)学生在数学里还没学过直角坐标系,所以教师要告诉学生:横轴表示加热时间,纵轴表示温度。
3)确定每个数据点之后,用光滑的曲线画出熔化曲线。多数数据点应落在着条曲线上或分布在曲线两侧很近的地方,有个别数据点可能偏离曲线很远,画曲线时可以不管它,因为这一数据的出现可能由于其他原因(如读数错误,仪器失灵等)所造成的,并不能反映要研究的两个量之间的关系,把这一数据舍去是合理的。
思考与讨论:P12
结论:冰在熔化之前温度逐渐上升,到0℃时冰开始熔化,熔化过程吸热但温度保持在0℃,直到全部熔化成0℃水后,继续吸热,水温上升。
4)冰的熔化曲线的分析
(1)AB段。在这段曲线对应的一段时间内是什么状态?温度怎样变化?(答:AB段所对应的时间内是固态,温度升高)
(2)在曲线上的哪一点冰开始熔化?(答:B点)
(3)在BC段对应的时间内,冰的状态如何?温度是否变化?这段时间是否对冰加热?(答:BC段所对应的时间内冰的状态是固态和液态共存。冰的温度保持在48℃左右不变。此时仍在继续对冰加热,即冰仍在吸热)
(4)在CD段对应的时间内冰是什么状态?温度如何变化?(答:冰的状态是液态,冰已经熔化完毕,继续加热,冰的温度升高)
5)归纳总结
熔化:物质由固态变成液态的现象 固态→液态 熔化时吸热
此时的温度叫做这种固体的熔点。 在标准大气压下,冰的熔点是0℃
凝固:物质由液态变成固态的现象 液态→固态 凝固时放热
此时的温度叫做这种固体的凝固点。 在标准大气压下,水的凝固点是0℃
所以,物质实现熔化的条件可概括为两条:一是温度到达熔点,二是吸热。凝固的条件是温度到达凝固点,同时要放热。
2.通过以上的学习,请大家考虑以下两个问题。
(1)冰水混合物的温度为什么是0℃?(学生思考并回答)
冰水混合物中有冰又有水,冰和水的物态变化有两种可能:其一是冰尚未熔化完毕,冰熔化时温度保持在熔点不变。另一种可能是尚未凝固完毕,温度也应保持在凝固点不变。所以冰水混合处于热平衡状态,温度为0℃。
(2)人们常说“下雪不冷化雪冷”,这句话是什么道理?
(学生思考并回答)
雪在熔化时温度保持在0℃不变,但是要吸热。雪从空气中吸热,气温下降,所以化雪时更冷。
3.北方的冬季较冷,为了妥善地保存蔬菜,多在菜窖里放几桶水,可以利用水结冰时放出热,窖内温度不致太低。现在,人们研制出一种聚乙烯材料,在15℃~40℃的范围内熔化或凝固,而熔化或凝固时,温度保持不变。所以,人们将这种材料制成颗粒状,掺在水泥中制成储热地板或墙壁,天气热时颗粒熔化,天气冷时又凝固成颗粒,能调节室内的温度。
3. 汽化与液化
(1)汽化:物质由液态变成气态的现象
蒸发:发生在液体表面的汽化现象叫蒸发
沸腾:同时发生在液体表面和内部的汽化现象叫沸腾
学生活动:P13
结论:水在蒸发时要吸热
思考与讨论:
实验:关于“观察水的沸腾”实验。
1)需要学生自己使用酒精灯,教师应告诉使用酒精灯时的注意点。包括酒精容量、点燃熄灭、外焰加热。为什么外焰温度最高,可演示:小木条横放在火焰中,几秒钟后,观察烧焦部位。
2)为节省时间,要准备预热过的水给学生做实验,70℃—80℃的水。要求组内两个同学互相配合,一名注意观察钟表报时,另一名学生观察并记录该时刻温度计读数,过一段时间后互相调换分工。
3)要求学生实验过程中观察:沸腾前后的气泡有什么不同?沸腾时温度是否变化?沸腾时移开酒精灯沸腾现象是否继续发生?这时水温是多少?
思考与讨论:P14
蒸发和沸腾
同:蒸发和沸腾是汽化现象的两种方式
异:蒸发在液体表面进行,任何温度均可发生的汽化现象
沸腾在特定温度下持续加热,达到一定温度时在液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。 沸腾时吸热,但温度保持不变,此时的温度叫做沸点。
在标准大气压下,水的沸点是100℃
学生活动
(2)液化:物质由气态变为液态的现象。液化过程放热,是汽化的相反过程。
水蒸气变成水的过程就是液化
4. 升华与凝华
升华:物质由固态直接变为气态的现象。升华过程吸热。如:冬天结冰衣服变干;樟脑丸消失;碘升华等
凝华:物质由气态直接变为固态的现象。凝华过程放热。如:冬天北方树枝出现雾凇,是水蒸气凝华而成的。
5. 三态变化小结
三、地球上水的循环
第三节 水是常用的溶剂
教学目标:1、了解水是一种良好的溶剂。
2、知道溶液、溶剂、溶质的定义。
3、能区别溶液、悬浊液、乳浊液。
4、初步学会用比较的方法对不同物质的溶解能力和溶解过程进行科学探究
5、了解水和其他常见的溶剂在日常生活中的应用。
教学重点: 溶液的组成和分类、溶解度
教学难点: 溶解度
教学过程:
引入:提问:你有没有想过,在我们周围存在的澄清透明的天然水,是不是纯净?
学生答:不是
问:那这是为什么呢?
我们可以做一个实验来验证一下:蒸发自来水
从中可以看出,自来水并不是纯净水。天然水都不是纯净水。
纯净水是一种良好的溶剂,它能溶解各种固态的、液态的和气态的物质。天然水和大气、土壤、岩石等物质接触时,许多物质就会溶解在水中。所以,海水、河水、井水等,都不是纯净的水,而是含有许多溶解性物质和非溶解性物质的极其复杂的混合物。
板书:1.天然水是混合物
纯净物与混合物的区别:
纯净物只有一种物质
混合物由一种或两种以上物质组成
学生活动:固体药品的取用
块状固体:用镊子取用
粉末状固体:用药匙取用,量多用大匙,量少用小匙
往试管装固体粉末:用纸槽送入
活动1:高锰酸钾和蔗糖分别放入2烧杯水中,观察现象,并由一名学生来描述
现象:高锰酸钾不见了。
解释:高锰酸钾的微粒(钾离子和高锰酸钾根离子)均匀地分散到水分子中间,形成均一、透明的液体。如果把形成的液体装入一个密闭的容器,温度保持不变,不管过了多长时间,蔗糖或高锰酸钾都不会分离出来,这两种液体是很稳定的。
板书:2. 由一种或一种以上的物质分散到另一种液体物质里,形成均一、稳定的混合物叫做溶液。
讲解:
溶液的基本特征:均一性指物质的微粒高度均匀地分散在溶液里,任何部分的性质和浓稀都一样;稳定性指只要条件(温度、溶剂量)不变,无论放置多久,溶液里都不会有物质析出。
同学们要掌握和理解溶液定义中所包含的三层意义:第一,均一和稳定是溶液的特征。第二,分散两字体现溶液的形成。第三,溶液是混合物,它由溶质和溶剂组成,即一种或一种以上的物质叫做溶质,另一种物质叫做溶剂。
板书:
能溶解其他物质的物质叫做溶剂 水是常用的溶剂
被溶解的物质叫做溶质 一般固体、液体、气体都可作为溶质
溶液是由溶质和溶剂组成的。 即溶液的质量=溶质的质量+溶剂的质量
如食盐水,食盐是溶质,水是溶剂。
但溶质和溶剂是相对而言的,两种液体互相溶解时,通常把量多的一种叫做溶剂,量少的一种叫做溶质。当溶液中有水时,习惯上把水看作溶剂。(如稀硫酸,水是溶剂,硫酸是溶质)。通常不指明溶剂的溶液,一般指的是水溶液。
提问:指出汽水、碘酒、36度的白酒这三种溶液中的溶质、溶剂。
回答:在汽水中,二氧化碳是溶质,水是溶剂。在碘酒中,碘是溶质,酒精是溶剂。在白酒中,酒精是溶质,水是溶剂。
讲解:根据上面学生回答的溶质和溶剂,老师要进一步指出溶质和溶剂是相对而言的:(l)一般把形成溶液的液态物质叫做溶剂,非液态物质叫做溶质。(2)溶质和溶剂都是液态时,量多的是溶剂。
课堂练习:
1.下列不属于溶液的是 :
A.石灰水 B.纯水 C.氢氧化钠溶液 D.紫色石蕊试液
2.判断下列说法是否正确:
1) 均一、稳定的液体一定是溶液 ( )
2) 硫酸铜溶液的溶剂是水 ( )
3)无色透明的食盐水是纯净物 ( )
3. 分别指出下列各种溶液里的溶质和溶剂
(l) 注射用葡萄糖液 (2) 医用卫生酒精 (3) 生理食盐水 (4) 石灰水
(第二课时)溶解度
复习:什么叫溶液?溶液的组成?
活动:比较不同物质在水中的溶解能力
引言:同学们知道,糖或食盐很容易溶解在水里,但是在一杯水里是不是无限制地溶解呢?生活经验告诉我们,在一杯水里,如果糖或食盐放得太多,在杯底就会剩下溶解不了的糖或食盐。下面我们做两种物质的溶解实验。请同学们想一想:这个实验说明了什么问题?
演示:实验
在各盛有10mL水的两支试管里,分别缓缓地加入氯化钠和硝酸钾的固体,边加入、边振荡,到试管里有剩余固体、不能再溶解为止。(保留试管里的溶液,供下面的实验用)
讲述:此实验说明,在室温,在 10mL水里,氯化钠或硝酸钾不能无限制地溶解。
板书:饱和溶液 不饱和溶液
讲述:在上面的实验里,在室温下当氯化钠或硝酸钾还能继续溶解的时候,试管里的溶液是不饱和溶液;当氯化钠或硝酸钾不能继续溶解而有固体剩余的时候,试管里的溶液就是饱和溶液了。
板书:1.饱和溶液:在一定温度下,在一定量的溶剂里,不能再溶解某种溶质的溶液叫做这种溶质的饱和溶液。
2.不饱和溶液:在一定温度下,在一定量的溶剂里,还能继续溶解某种溶质的溶液,叫做这种溶质的不饱和溶液。
讲述:在讲饱和溶液和不饱和溶液时,为什么要指明“一定温度”和“一定量溶剂”呢?
板书:二、饱和溶液与不饱和溶液相互转化的外界因素。
演示:实验二
给(实验一)里盛有硝酸钾溶液和剩余硝酸钾固体的试管缓缓加热、边加热、边振荡,观察试管里剩余的硝酸钾固体有什么变化?
演示:实验三
给(实验一)里盛有氯化钠溶液和剩余氯化钠固体的试管缓缓加入水,边加边振荡,观察试管里剩余的氯化钠固体有什么变化。再加水振荡,直至氯化钠固体完全溶解。
讲述:这两个实验说明,在升高温度或增加溶剂的量的情况下,原来的饱和溶液可以变成不饱和溶液。因此只有指明“在一定温度下”和“一定量溶剂里”,溶液的“饱和”或“不饱和”才有确定的意义。
显示投影卡片:
小结:定性特征,一般说,要确定某一溶液是否饱和,只要看在一定温度下,有没有不能继续溶解的剩余溶质存在,如有,且溶质的量不再减少,那么这种溶液就是饱和溶液。
练习:现有一瓶接近饱和的硝酸钾溶液,试举出使它变成饱和溶液的方法。
显示投影卡片:
总之:利用改变“温度”或改变“溶质”或“溶剂”相对量的方法。
投影:以下四句话错在哪里?
1.l00g水中最多溶解38g氯化钠,所以氯化钠在水中的溶解度是38g。
2.在10℃时,烧杯内水中最多溶有140g硝酸铵,所以硝酸铵在水中的溶解度是140g。
3.在60℃,100g水中溶有75g硝酸钾,所以60℃时硝酸钾的溶解度为75g。
4.60℃,100g水中最多溶解124g硝酸钾,所以硝酸钾在这温度下的溶解度是124。
讲述:为了粗略地表示溶液里溶质含量的多少,人们还常常把溶液分成浓溶液和稀溶液。饱和溶液是否一定是浓溶液,而不饱和溶液是否一定是稀溶液呢?
板书:三、浓溶液、稀溶液与饱和溶液、不饱和溶液的关系
演示:实验
在各盛有10mL水的两支试管里,分别加入2g食盐和0.1g熟石灰,振荡,观察现象。
提问:请学生描述实验现象
讲述:室温下,2g食盐完全溶解在10mL水中,得到均一、透明的溶液,此溶液虽然是不饱和溶液,但它是浓溶液。而另一支试管内,0.1g熟石灰却不能完全溶解,试管内上层澄清溶液是熟石灰的饱和溶液,但它是稀溶液。
板书:结论:浓溶液不一定是饱和溶液,稀溶液也不一定是不饱和溶液。同一种溶质的溶液,在一定温度下,饱和溶液比不饱和溶液要浓。
板书:
3、溶解度:是指在一定的温度下,某固体物质在100g水中达到饱和状态时所溶解的质量。
例如,在20℃时,100g水中最多能溶解36g食盐,就是说20℃时食盐在水里的溶解度是36g/100g。S=36g
小结:本节学习了饱和与不饱和溶液的定义及其相互转化。讨论了浓溶液与稀溶液的概念,重点掌握饱和溶液的概念。
作业
附1:课堂练习一
1.如何判断某一蔗糖溶液是否饱和?
2.在一定温度下,向100克食盐饱和溶液中加入3克食盐,充分搅拌后,溶液的质量变为103克,此说法对否?为什么?
附2:课堂练习二
3.将饱和的硝酸钾溶液转化成不饱和溶液,可采取什么方法?
4.有一瓶接近饱和的硝酸钾溶液,在温度不变的情况下,欲使其成为饱和溶液,可采用的方法有____、____。
附3:课堂练习三
下列说法是否正确?为什么?
5.浓溶液一定是饱和溶液,稀溶液一定是不饱和溶液。
6.在一定温度下,食盐的饱和溶液比其不饱和溶液浓。
7.下列说法正确的有 :
A.在一定量的溶剂里,食盐的饱和溶液比它的不饱和溶液要浓
B.浓溶液一定是饱和溶液,稀溶液一定是不饱和溶液
C.20℃时的硝酸钾饱和溶液,当温度升高到60℃时,其它条件不变,该溶液还是饱和溶液
D.对同一溶质的溶液而言,在一定温度下,饱和溶液比不饱和溶液要浓
3.在一定温度下,某物质的饱和溶液一定是 :
A.非常浓的溶液 B.很稀的溶液
C.增加该溶质,溶质还能继续溶解的溶液 D.增加该溶质,溶质不能继续溶解的溶液
3、通过“比较不同物质在水中的溶解能力”的实验,让学生探究得出不同我在水中的溶解能力是不同的,从而导出“饱和溶液和不饱和溶液”的概念。对于溶解度的概念,要求学生知道溶解度表示一定温度下某种物质在水中溶解能力的大小,要求能够理解和查阅固体的溶解度曲线。不要求进行有关溶解度的计算。
4、实验“比较不同物质在水中的溶解能力”和活动“比较温度对不同物质溶解能力的影响”,采取的是一种估计的方法,仅要求学生知道加入的份数,而不要求学生知道加入的确切质量,能对不同物质的溶解能力进行比较就可以了。在实验中,要指导学生正确地取用固体、用玻璃棒搅拌和记录数据等实验技能和方法。
5、活动“比较不同物质在溶解过程中的能量变化”中,氢氧化钠有强腐蚀性的强碱,要注意安全。
第三课时:
提问:什么叫溶液?溶液的基本特征是什么?
把不同的物质放入水中,都能形成溶液吗?做如下实验。
实验:观察泥土、植物油、蔗糖和食盐的状态,把它们分别加入4支各装有10mL水的试管里。按下表Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三步操作,认真、细致地观察变化的全过程,记录并比较产生的实验现象。
提问:四支试管在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 三步实验操作中分别产生什么现象?
回答:指定学生回答,如果有错误或不完整,由其他同学纠正、补充。
讲解:科学研究中常对物质表现出的不同现象进行分类,学习上也是如此。根据盐水、糖水、泥水、油水表现的不同现象,可分为溶液、悬浊液和乳浊液。
板书:悬浊液、乳浊液和溶液
提问:在上面的实验中,哪种物质溶于水可制得溶液?
回答:食盐和糖。
小结:由实验可知,把不同的物质放入水中,不是都能够形成溶液的。食盐水和糖水是溶液,泥水是悬浊液,油水是乳浊液。
分析:溶液、悬浊液、乳浊液的区别
除了水以外,我们还经常使用哪些溶剂呢?
板书:四、其他常用的溶剂
实验1:在两个试管中各加入5ml水和汽油,然后分别滴入2滴食物油,振荡后观察现象
实验2:在两个试管中各加入5ml水和酒精,然后分别加入一小块碘晶体,振荡后观察现象
学生描述:
教师讲述:以上说明,水是一种良好的溶剂,能溶解很多种物质,但不是万能的溶剂。溶质对溶剂是有选择性的。在日常生活中,我们还使用各种各样的溶剂。
酒精——溶解碘,配制碘酒
汽油——溶解油脂,去油污
板书:
1、用水作为溶剂的溶液,叫水溶液。通常不指明溶剂的溶液,一般指的是水溶液。
有水的溶液,不论液体含量多少,都把水看作溶剂
2、当其他两种液体相互溶解时,通常把溶液里含量较多的一种叫做溶剂,把含量较少的一种叫做溶质。
第四节 水的组成
教学目标:1、知道水的组成和构成。
2、知道物质还可以用化学符号来表示。
教学重点: 水的组成和构成
教学难点: 水的组成和构成
教学过程:
引入:
演示:在水电解器玻璃管里注满水这里的水是用氧气饱和的、含有5%~15%氢氧化钠溶液(或1∶10的硫酸溶液):,接通直流电,一个电极接电源正极,另一个电极接电源负极。
师:注意观察电极上发生什么现象。
生:接通电源后,电极上有气泡产生。
师:两支玻璃管内的液面有什么变化?
生:两支玻璃管里汇集了无色气体,液面降低,其中连接正极一端产生的气体比连接负极一端产生的气体少。
师:片刻后,用准备好的划有刻度的纸,比较两支玻璃管中产生气体的体积。
生:接负极一端玻璃管内气体的体积大约是按正极一端玻璃管内气体体积的两倍。
讲述:水电解后两支玻璃管中得到的气体是同一物质,还是不同物质?电解得到的物质究竟是什么?我们通过实验来鉴定。
演示:用一根带火星的木条接近液面下降较少的玻璃管尖嘴部分,慢慢开启活塞。
师:注意观察现象。
生:木条燃烧得更旺。
师:这种气体能使木条余烬复燃,当燃着木条远离尖嘴口时火焰渐灭。这种能使余烬复燃的气体是什么气体?
生:氧气。
演示:用一根点燃的火柴接近液面下降较多的玻璃管尖嘴部分,慢慢开启活塞。
师:注意观察现象。
生:看到微弱的浅蓝色火焰(或听到爆鸣声)。
师:这种气体能燃烧,说明不同于上一种气体。这种气体就是氢气。
板书:水氢气(H2)十氧气(O2)
讲述:实验表明:水电解后生成氢气和氧气。引导学生思考这种变化是什么变化,这种反应属什么类型。(学生议论后,教师提问1~2名学生。)
生甲:这种变化是化学变化。
生乙:这种反应属于分解反应。
讲述:水电解时发生分解反应。水分子分解生成氢分子和氧分子,转变成跟水的状态和性质都不同的氢气和氧气,说明分子是保持物质化学性质的微粒。
投影:练习:下列叙述正确的是 :
A.水由氢气和氧气组成 B.水由氢元素和氧元素组成
C.水由氢原子和氧原子组成 D.水由氢分子和氧分子组成
讲述:要作出正确选择,必须理解物质由元素组成,分子由原子组成。元素只分种类,不计个数,分子既分种类又计个数。
讨论:学生讨论略。
讲述:泛指的物质是宏观概念,它由元素组成。分子、原子都是微观概念。在表述分子的组成时,必须指出组成一个分子时原子的种类和个数。本题的正确答案是(B)。
演示:点燃简易氢气发生装置中产生的氢气,将点燃氢气的尖嘴导管伸入充满氧气的干燥集气瓶内。
师:展示集气瓶,请学生仔细观察集气瓶内壁发生什么现象。
生:原来干燥的集气瓶内壁蒙上一层水汽。
讲述:实验表明:氢气跟氧气反应生成水。
板书:氢气(H2)+氧气(O2) 水
提问:水电解后生成氢气和氧气。氢气跟氧气反应生成水,这个实验事实说明什么?
生:说明水是由氢、氧两种元素组成的化合物。
讲述:用一般的加热方法,水很难分解,因此人们长期以来一直把它当作一种单质,直到18世纪末,才证明水是化合物。
展示:展示一瓶蒸馏水。
提问:纯净的水有哪些物理性质?
讨论:先让学生议论,然后请学生回答(相互补充)。
生甲:水是无色、无嗅、无味的透明液体。
生乙:水的沸点是100℃,水的凝固点是0℃。
生丙:水的密度是1g/cm3。
讲述:教师纠正、归纳并联系自然现象、生活实际适当作些拓展。
投影:
讲述:水电解时,水分子分裂成氢原子和氧原子。原子能重新组合生成另一些分子,因此原子是化学变化中的最小微粒。那么究竟由几个氢、氧原子组成一个水分子呢?
投影:
练习:请同学们书写这个反应的文字表达式,并注明化学式。(请一名学生板书)
板书: 水氢气+氧气
H2O H2 O2
板书:1.水是由氢元素和氧元素组成,水是化合物,是纯净物,是由水分子构成的。
精确的实验表明,每个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的,因而水的化学式为H2O。
板书:2.每个水分子都是由2个氢原子和1个氧原子构成的。
课堂练习
1.冬天,带水的自来水管容易冻裂,主要原因是 :
A.铁管热胀冷缩 B.铁管热缩冷胀
C.液态水比冰密度大 D.冰比液态水密度大
2.水在直流电作用下分解成氢气和氧气,说明 :
A.水是由氢气和氧气组成的 B.水是由氢元素和氧元素组成的
C.水里有氢气和氧气 D.将氢气和氧气充分混合,就能得到水
3.用符号或文字表示:
(1)两个氧原子 (2)两个氢分子 (3)两个水分子 (4)一个氧分子
(5)H2 (6)2H (7)2O2 (8)nH2O
4.一个水分子的构成是 :
A.一个氢分子和一个氧原子 B.两体积氢和一体积氧
C.氢原子和氧原子 D.两个氢原子和一个氧原子
5.下列说法正确的是 :
A.水中含有氢分子和氧分子,所以通电后能产生氢气和氧气
B.水分子是由氢元素、氧元素组成的
C.电解水的实验现象是,通电后,正极产生氧气,负极产生氢气
D.水是由水分子构成的,每个水分子是由两个氢原子、一个氧原子构成的
6.电解水时,理论上若得到n个氧分子,同时可以得到______个氢分子。若得到8毫升的氧气,同时得到______毫升氢气。若得到8克氧气,同时可得到______克氢气。
附3:课堂练习答案
1.C 2.B 3.(1)2O (2)2H2 (3)2H2O (4)O2 (5)一个氢分子,氢气 (6)两个氢原子 (7)两个氧分子(8)n个水分子。 4.D 5.D 6.2n16毫升1克。
附4:随堂检测
1.水的化学式是______,式量为______,水分子中氢原子和氧原子的原子个数比为______,水中氢元素和氧元素的质量比为______,水中氢元素的质量分数为______。
2.下列说法正确的是 :
A.水是由氢气和氧气组成的混合物
B.水是由二个氢原子和一个氧原子构成的
C.电解水的实验证明了在化学反应里,分子可以分成原子,而原子不能再分
D.自来水、矿泉水均是混合物,蒸馏水是纯净物
3.18克水中含多少克氢元素?多少克水中含有8克氧元素?
1、活动“水的电解”。注意当氢气中混有一定量空气时点燃,就会发生爆炸。做本实验前,玻璃管中必须充满水,保证产生氢气的纯度,点燃前可以不检验氢气的纯度。
2、分子分解示意图和水分子化合示意图可以形象的表示水分子分解和水分子化合的本质。
为了演示的更加形象,可用多媒体课件,使氢原子、氧原子可以自由移动,让四个氢原子和两个氧原子构成两个水分子,再拆成四个氢原子和两个氧原子,最后构成两个氢分子和一个氧分子。同理可以表示氢分子和氧分子化合成水分子的过程。
让学生在上述活动中,体会电解水的实质是水分子里的氧原子和氢原子重新组合成氧分子和氢分子的过程;了解一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的。为以后学习“在化学反应中,分子可以分成原子,而原子却不能再分”的知识打下基础。学生会写水、氢气、氧气对应的分子式就可以了,不要讲分子的概念。
第五节 检验水的存在
教学目标:1、了解检验水的存在的两种简单的方法。
2、能用上述方法检验水的存在。
教学重点: 检验水的存在的两种简单的方法
教学难点: 检验水的存在的两种简单的方法 现象及应用
器材准备:无水硫酸铜、水、带水酒精(25组)、含氯化钴的干燥剂、水、酒精灯、试管
教学过程:
1、 导入
教师提问:地球上的水以状态分为固态的冰、液态的水和气态的水蒸气(学生回答),又以含盐量的多少分为淡水和咸水(学生回答),再以存在的方式分为海洋水、陆地水和大气水(学生回答)。
同学们还记得我们在第一节的学习中,用什么方法来检验大气中含有水份的吗?
(学生回答)1、夏天开启空调后,排水管中有滴水。
2、冬天教室内的玻璃窗内壁会蒙上一层小水珠。
3、拆封的饼干曝露在空气中后会变软。
同学们的回答都很好,我们观察到上述方法中出现的现象,然后运用了推理的方法,得到了大气中含有水份的结论。现在请同学们想一想,这些检验大气中含有水份的方法还有什么不足之处吗?
(教师提示)要使一块饼干吸潮变软需多少水?
学生回答后,教师小节。
对,如果大气中的水蒸气含量不多,饼干变得不够软,那么运用方法就难以得到正确的结论了!那么请同学们想出一个好方法,来检验出很少量的水。
2、 检验水的存在
现在老师手上拿着的是一包干燥剂,它曝露在空气中的时间已经较长了。把它拆开,请同学们观察它的颜色。
红色(学生回答)
现在让我把它稍微加热一下,观察现象。
颜色变成了蓝色(学生回答)
请想一想,是什么因素使得干燥剂的颜色发生了变化?
有温度、湿度、干燥剂的种类等学生回答会很多。
那到底是什么因素呢?
老师再向已经变成蓝色的干燥剂中滴几滴水,干燥剂的颜色又变成了红色!
原来是水使得干燥剂的颜色发生了变化!同学们都知道干燥剂的作用是吸收水分,保持一定环境内的干燥。那它干吗还有颜色的变化呢?
这都因为干燥剂内加入了一种化学物质,叫氯化钴(CoCl2),有了它,干燥剂不仅能吸收食品袋里的水蒸气,还能用自身的颜色告诉人们自己吸潮能力的强弱。显示蓝色,说明它还能吸收水分;显示红色,说明它已经失去了吸潮的功能。
氯化钴本身是一种蓝色物质,当它遇到水时,就和水发生化学变化,生成另一种物质叫水合氯化钴(CoCl2 6H2O),而水合氯化钴是红色物质。整个变化过程可以表示为
CoCl2+H2O→CoCl2 6H2O,现象是:蓝色物质变成了红色物质。
现在我们就已经找到了一种能检验出少量水的方法:往被检物中加入蓝色的氯化钴,如果氯化钴变成了红色,那就证明被检物中含有水分。
现在请同学们看你们前面的白色物质,把它们分成2份,先往其中的一份中滴加几滴水,观察颜色变化。(变蓝色)
在我们的实验室里还有一种常用的化学物质叫硫酸铜,它是白色物质,当它遇到水时就变成蓝色的水合硫酸铜。
CuSO4+H2O→CuSO4 5H2O
请同学们用剩余的一份白色物质来检验你们面前的酒精中有没有水?说说得出结论的理由及原理。
白色物质变成了蓝色;硫酸铜遇到水时就变成蓝色的水合硫酸铜。
今天我们学习了少量水的检验,利用有些物质会与水发生化学反应,同时发生颜色的变化的原理。
讨论:
1、 用什么方式得以证明酒精灯中的酒精中存在微量的水?
2、 天然水是不纯净的。
1]标准大气压下,水的熔点不是00C,沸点不是1000C。
2]过滤或蒸发后有固体的残留物。
3]用显微镜观察,水中有微笑生物或其他物质。
形成性练习:
1、下列物质显白色的是( )
A.冰 B.食盐 C.硫酸铜 D.二氧化碳
2、氯化钴中滴入水后颜色变化是( )
A.蓝色→红色 B.红色→蓝色 C.白色→蓝色 D.蓝色→白色
第六节 水资源的利用和保护
教学目标:1、了解全球范围和我国的“水荒”。
2、知道造成水体污染的原因。
3、懂得要合理利用和保护水资源。
教学重点: 水污染和水资源保护
教学难点: 水资源保护
教学过程:
提问:自然界中水的分布状况如何?
讲解:在我们这个星球上,水约占地球表面积的3/4,是最为丰富的物质资源,虽然地球上总水量很大,但淡水资源却不够充足,地面淡水仅占总水量的1%,所以,淡水在社会发展中面临着短缺的危机。
板书:一、人类面临的“水荒”
讲解:目前,全球约有100多个国家缺水,13亿人缺少饮用水,30亿人的饮用水不符合卫生要求,有40%的河流已经被污染,每年至少有1000万人因饮用水不合格而致病。
以我国为例,我国地表水年径流量约为26万亿m3,仅次于巴西、加拿大、美国和印度尼西亚,居世界第五位。但是,按人均年径流量计算,我国仅为2700m3,只相当于世界人均占有量的1/4,居世界第84位。
板书:1、我国的淡水资源分布
我国人均淡水占有量只有全球人均的1/4
思考与讨论:P34
答:1. 东南部;西北部;原因主要是我国东南部靠海,西北部远离海洋。
2. 7月和8月;原因主要是我国的东部属于季风气候区,夏半年受到来自海洋上的湿润气流影响造成夏季多雨,冬半年受到来自亚欧大陆寒冷干燥气流影响干旱少雨。这种情况,越往北越明显。
小资料说明:人们的用水量的增加,造成了更严重的淡水危机。
2、全球的淡水危机(视窗)
淡水资源缺乏地区:非洲、亚洲(西亚和阿拉伯地区)和大洋州
作业:1)我们地区的水资源状况如何?
2).了解当地政府采取了哪些政策和法规来保护淡水资源?
板书:二、水资源的污染
活动:调查当地水体污染和治理的情况
板书:水体污染:当排放到水中的污染物的数量超过了水体的自净能力,并且造成了危害人体健康和破化生态环境的现象
水体污染主要有两种形式:
一是自然污染,即由于地质的溶解作用,降水对大气的淋洗、对地面的冲刷,挟带各种污染物流入水体而形成;
二是人为的污染,即工业三废——废水、废气、废渣及生活污水任意排放,还有农业上过度使用农药和化肥造成的。后一种是比较严重的,但也是可以控制的。
阅读:苏州河的治理、水体的自净能力
讲解:我国水污染情况
据统计,全国日废水排放量接近1×108t,其中90%未经任何处理,直接排入江河湖海。1t废水能污染14t清洁水。据调查,我国78条主要河流中54条遭受不同程度的污染,其中15条污染严重。长江以南,除内陆河外,已很难找到一条未被污染的河流。而在对全国有地下水水质资源的47个城市的调查中,发现已受到不同程度污染的有43个。全国有79%的人口在饮用有害的污染水。
世界水污染情况
现在全世界污水量已达4000亿m3,使5.5万亿m3水体受到污染,占全球径流的14%以上。80年代以来,发展中国家水体污染日趋严重。印度大约70%的地表水已被污染;马来西亚的40条主要河流污染严重,致使鱼虾绝迹。全世界每天因饮用水污染而丧生的人达2.5万。发展中国家儿童的死亡,约4/5是与污染有关的疾病造成的。
水源的污染源主要有七种:即病原体污染、需氧物质污染、植物性营养物污染、热污染、放射性污染、盐污染和有机物与重金属污染等。
水源污染对人类社会危害极其严重,一旦水源被病原体污染,人们饮用后会引起多种疾病,如痢疾、伤寒、霍乱、小儿麻痹、传染性肝炎等。对含有碳水化合物、蛋白质、油脂、木质素等有机物的污水,会影响鱼类和其它水生物的生长。盐的污染会使水源的矿化度增高。有毒化学物质以酚、汞、铬、砷、氰(五毒)是一类十分严重而又很普遍的污染,对人体危害更大,50年代,日本居民吃了含汞污水中生长的鱼、贝类,形成了世界上“十大公害”之一的水俣疗事件。据1988年统计,世界上就有18亿人口因饮用受生物污染的水而致病。在我国,渤海湾的石油污染是我国海洋污染面临的严重问题,我国地表水大江河干流水质良好,而一级支流污染较为普遍,二级支流污染严重,其中包括工业污染和农用农药和化肥的污染,同时,某些城市的地下水也受到不同程度的污染。
1.水俣病事件:1953~1972年日本九州熊本县水俣市发生有机汞污染水体,死亡百余人。患者耳聋眼瞎,四肢麻木,精神失常,疼痛惨叫。
2.痛痛病事件:1955~1979年日本富山县神通川流域发生镉污染水体。患者咳嗽等还可导致骨折,骨骼严重变形,在剧痛中惨死。到1977年已死亡200余人。
3.莱茵河污染事件:1986年瑞士巴塞尔赞得兹化学公司一座仓库爆炸起火,大量有毒化学品流入莱茵河,酿成西欧10年来最大污染事故。殃及法、德、芬、卢等国,一些地区河水、井水、自来水禁用,莱茵河有可能因此“死亡”20多年。
还有上海甲肝事件、阿拉斯加石油污染、海湾石油污染等,对人类社会都造成极大危害。
板书:三、水的合理利用和保护
在生活中,当你碰到以下情况是,应采取哪些措施?P37
1.建立水库以解决水资源的季节分配不均(长江三峡)
2.跨流域调水。如(南水北调)
3.污水处理、工艺技术改革、搬迁或停产、经济制裁等
4.改用先进的现代农业技术:喷灌、淋灌和滴灌等
5.水的循环使用(节约用水)
第2章 空气
第一节 空气的存在
教学目标:
1)知道空气有质量,并能用实验方法证实;能列举几个空气的用途。
2)通过实验感受、认识大气压的存在,能用简单的实验演示大气压的存在;能例举几个应用大气压的事例。
3)通过活动知道热空气会上升运动,了解室内空气的对流的简单过程。
4)使学生意识到实验是探究自然规律的重要方法,培养学习中的合作精神、探究意识,培养提出问题、分析问题、解决问题的能力和对科学的兴趣、好奇心。
教学重点:空气有质量,大气压的存在
教学难点:大气压存在的探究
教学过程:
引入部分:呈现一个空烧杯,提问杯内有什么?在学生回答的基础上呈现课题.可以在此基础上,让学生设计一个简单的实验证实空气的存在.(实验举例:①一个塑料袋鼓气后扎紧,然后挤压;②把一个塑料杯倒扣在水槽中,围成一段气柱,用针刺破杯下沉空气逸出水面上升.)
1、 空气有质量。
提问:一切物质都具有质量,那么空气是不是也具有质量呢?
讨论:1.分组讨论能证实空气有质量的实验探究方案。
2.交流。
3.确定最佳方案。
4.师演示课本中的活动装置。(录象)
(教师可直接指出空气是物质,物质有质量.提出:你如何用事实来说明空气有质量?呈现课题:空气有质量,让学生分小组讨论实验探究方案(方案内容:器材、实验方法,从什么实验现象来说明空气有质量),汇报交流分析后确定最佳方案,然后按课本图2.1.1进行演示实验.)
板书:1、结论:空气是有质量的。
2、空气的用途:
分小组(4—6人)讨论,展开比赛,哪个小组能说出空气的用途最多就获胜.
讨论前先不要展示课本图片,这会禁锢学生思想,不利发散思维的培养.
用途例举:(1)供生物呼吸,植物光合作用(2)形成风、云等天气现象
(3)物质燃烧需要空气(4)气球升空、放飞风筝、降落伞降落需要空气(5)飞行、滑翔、帆船的运动需要空气 (6)吸饮料、钢笔灌墨水等.
2、 大气压的存在。(第二课时)
活动:1.覆杯实验
①课前先布置——用一张硬纸片、一只玻璃杯,不能用粘性物质把玻璃杯倒吸住硬纸片,上课时学生演示覆杯实验,并分析杯内水和纸片不掉的原因:地球周围有空气(大气层)包着,会对其中的物体产生大气压的作用是大气压使杯内水和纸片不掉下来。
②教师可以补充几个演示实验(如下图等)使学生更确信、体验大气压的存在,发生的现象是大气压作用的结果。
③可安排塑料吸盘挂衣钩的学生实验(教师提供物件,每人一个,2人一组),吸在瓷砖或玻璃(沾点水吸盘先挤后拉),二个吸盘相互对吸后拉动。在③实验后让学生阅读马德堡半球实验(最好插入马德堡半球实验动画),使学生意识到大气压很大。
④生活中碰到许多现象都与大气压有关,让学生展开思考和谈论,如解释钢笔吸墨水,吸管吸饮料等现象,或例举一些与大气压有关的事件。
(注意:因为还没学过压力、压强的知识点,大气压内容不要讲的过深,把握好目标,,重在体验探究的过程和兴趣培养。)
实验1:“覆杯实验”
做法:①在空杯子口放上一块硬纸片,将装置倒置过来后发现硬纸片会下落;②如果在
杯子里注满水后用硬纸片将开口封住,迅速将装置倒置过来,发现纸片并未落下。
思考:两次实验的不同之处在于前者杯子里没有水,有的是空气,而后者瓶里充满着水。
两次结果的不同之处应是源于这个原因。正是由于大气压的作用将纸片压在杯口,使得纸片无法掉落。第一次实验中由于瓶内也有空气,这样就会使内外压强相互抵消,纸片由于自身重力就会下落。这个实验充分说明了大气压的存在。
实验2:“被空气压扁的易拉罐”
做法:在空的易拉罐里注入少量的水后将此装置放于酒精灯上加热直至里面的水沸腾。然后迅速的将酒精灯熄灭同时用事先准备好的面粉团将易拉罐口堵住。马上就能看见易拉罐被压瘪了,同时伴有“劈啪”的声音。
思考:在用酒精灯对罐内的水加热的过程中,罐内的空气由于受热膨胀从而被大部分的挤出。(当罐内的水沸腾,将易拉罐从酒精灯上撤走后,罐内剩余的气体就会冷却收缩),从而使外界大气压大于罐内气体压强,于是铁罐被压扁了。这个实验也说明了大气压的存在。
小结:我们赖以生存的地球周围被厚厚的空气层包围着,包围地球的空气层又叫做大气
层,我们就生活在大气层的最底层。大气对浸在里面的一切物体均具有压强。这种由空气施加的压强叫做大气压强,简称大气压。
三、室内空气的对流。
1.演示课本中的实验装置。提问:为什么蛇会跳舞?
明确:热空气的流动方向是上升。
2.扩散思维:在冬天使用空调,房间里的空气是怎么流动的?
明确:空调附近的空气受热膨胀,密度减小并上升,到达房顶附近。源源不断的热空气挤着它前面的空气在房间的上部向前运动,同时地上的空气向空调处移动进行补充。这样空调不断对附近的空气加热,房间内的空气对流就形成了,房间的温度就会上升。
3.思考:夏天使用空调时,叶扇应该朝哪个方向?小贩卖海鲜,应该把冰块放在哪里?
4.课外拓展:制作孔明灯和热汽球。
热空气上升:
采用分小组开展热空气上升实验的活动,课前教师用复印纸印好蛇形纸片(一纸两份),投影活动要求、操作步骤、需观察的现象。然后分析纸蛇的(俯视)顺时针旋转是由于热空气上升所致(可以渗透:空气受热→膨胀→密度减小并上升)。然后激发学生讨论:(1)房间的冷空调(后暖气片)应怎样安装?空气怎样流动?(2)市场小贩卖鱼为了保鲜冰块放在上面还是下面,为什么?
建议:课外让学生任选以下其一开展探究活动及活动设计:
举例(1)自行轮胎里的空气压力如何支撑起自行车?
(2)瓶吞鸡蛋
(3)吸管如何工作?
(4)怎样制造虹吸喷泉?
(5)针筒如何吸药水?
空气的存在
教学目标:1.知道空气有质量,并能说出空气有质量的实验证据;
2.知道大气压的存在,并能用简单的实验演示大气压的存在;
3.了解室内空气对流的简单过程。
教学重难点:通过实验和各种活动使学生亲身体验空气的存在.
教学过程:
1. 导入。
空气是我们最熟悉的物质之一,与我们密切相关。空气有质量,有浮力,如运动则成风,甚至成为狂飙骇浪,但如果这世界上没有空气的话,那我们的周围就会死一般寂静。有诗为证:
可闻不可见,
能重复能轻,
镜前飘落粉,
琴上响余声。
——— 我国南北朝时何逊作的《咏春风》
2. 空气有质量。
1.分组讨论能证实空气有质量的实验探究方案。
2.交流。
3.确定最佳方案。
4.师演示课本中的活动装置。
5.结论:空气是有质量的。
3. 大气压的存在。
实验1:“覆杯实验”
做法:①在空杯子口放上一块硬纸片,将装置倒置过来后发现硬纸片会下落;②如果在
杯子里注满水后用硬纸片将开口封住,迅速将装置倒置过来,发现纸片并未落下。
思考:两次实验的不同之处在于前者杯子里没有水,有的是空气,而后者瓶里充满着水。
两次结果的不同之处应是源于这个原因。正是由于大气压的作用将纸片压在杯口,使得纸片无法掉落。第一次实验中由于瓶内也有空气,这样就会使内外压强相互抵消,纸片由于自身重力就会下落。这个实验充分说明了大气压的存在。
实验2:“被空气压扁的易拉罐”
做法:在空的易拉罐里注入少量的水后将此装置放于酒精灯上加热直至里面的水沸腾。然后迅速的将酒精灯熄灭同时用事先准备好的面粉团将易拉罐口堵住。马上就能看见易拉罐被压瘪了,同时伴有“劈啪”的声音。
思考:在用酒精灯对罐内的水加热的过程中,罐内的空气由于受热膨胀从而被大部分的挤出。(当罐内的水沸腾,将易拉罐从酒精灯上撤走后,罐内剩余的气体就会冷却收缩),从而使外界大气压大于罐内气体压强,于是铁罐被压扁了。这个实验也说明了大气压的存在。
小结:我们赖以生存的地球周围被厚厚的空气层包围着,包围地球的空气层又叫做大气
层,我们就生活在大气层的最底层。大气对浸在里面的一切物体均具有压强。这种由空气施加的压强叫做大气压强,简称大气压。
4. 室内空气的对流。
1.演示课本中的实验装置。提问:为什么蛇会跳舞?
明确:热空气的流动方向是上升。
2.扩散思维:在冬天使用空调,房间里的空气是怎么流动的?
明确:空调附近的空气受热膨胀,密度减小并上升,到达房顶附近。源源不断的热空气挤着它前面的空气在房间的上部向前运动,同时地上的空气向空调处移动进行补充。这样空调不断对附近的空气加热,房间内的空气对流就形成了,房间的温度就会上升。
3.思考:小贩卖海鲜,应该把冰块放在哪里?
4.课外拓展:制作孔明灯和热汽球。
第二节 空气的成分
教学目标:
1)知道空气主要由氮气、氧气、稀有气体和二氧化碳组成,知道空气中氧气约占21%、氮气约占78%(体积分数)。
2)了解红磷在钟罩里燃烧测定空气中氧气比例的实验。
3)对稀有气体(如氦气可用于填充气球等)用途有初步的了解。
4)知道工业上用空气分离得到氧气。
5)查找空气成分发现过程的资料,使学生对科学家探究空气成分的探究过程有所体会。
教学重点:空气主要是由氮气、氧气、稀有气体和CO2组成
教学难点:1)红磷在钟罩里燃烧测定空气中氧气比例的实验。
2)科学家探究空气成分的研究。
教学过程:
空气是人类和一切动植物的生命支柱,也是重要的自然资源。科学家用科学探究的方法发现了空气的组成。
1、 空气的组成
在我们人类生存的环境当中,时时处处都充满着一种“看不到又摸不着”的天然物质——空气,那请你们说说空气对人类有那些重要用途?
空气如此重要,那你们对空气了解多少呢?
(提示:它是一种单一的物质吗?它主要由哪些成分组成?)
〔小结〕空气是一种无色、无气味的气体,它不是一种单一物质,是由多种气体物质
组成的。让我们通过实验来研究这个问题。
(二)新课教学
(演示实验〕
①展示如图装置
②介绍仪器名称、装置原理和红磷燃烧的位置
③提示学生注意观察操作方法和实验现象后,教师操作。
〔提问〕
①你看到了哪些现象? 生:有大量的浓烟产生。
②为什么打开止水夹后烧杯中的水会进入集气瓶(或称反应容器)中?
水进入集气瓶却只占集气瓶体积的约1/5,这有说明了什么?
生:集气瓶内气压减小;说明红磷燃烧时只消耗了集气瓶内气体的1/5
而不是全部。
③剩余的4/5体积的气体主要是什么?你如何加以证明?
④你认为这个实验成功的关键是什么?
(要让学生观察和记录红磷燃烧的现象及水面的变化情况,讨论分析水面上升1/5体积的原因,然后得出空气中氧气约占1/5体积。说明其他钟罩内4/5的体积我们课堂实验无法探明,经过许多科学家不懈努力,已测得空气的组成,然后根据饼形图和柱形图讲述空气的组成和各项指标。)
师:200多年前,就有许多科学家做过类似的实验,他们的结论是:红磷燃烧时只消耗了空气中的某一种气体,这种气体其实是氧气。空气中还有一些气体是不支持红磷燃烧的。有经过更多的实验和思考,科学家终于探明了空气的组成:空气是由氧气和氮气组成。
在19世纪末以前,人们还深信空气中含有氧气和氮气。后来,随着科学技术水平的不断发展,科学家才陆续发现了稀有气体等其它成分。
〔引言〕下面我们简单的了解一下稀有气体。
〔板书〕2.稀有气体
稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙等气体的总称。
〔讲述〕稀有气体因在空气中含量极少而得名,以前曾被叫做惰性气体,这是因为过去,人
们认为它们不跟其它物质发生反应的缘故。随着科技的发展,人们发现在一定条件下,它们
也能跟某些物质反应,生成其它物质,故改称为稀有气体。
由此可见,任何事物都不是绝对的,因此把稀有气体称为惰性气体是不科学的。
〔阅读〕课本使学生了解稀有气体的特性和用途。
〔小结〕根据学生回答情况进行小结。
师:(1)氦气可以充填飞艇和气球,相对氢气更有安全性;保护气
(2)可以制造霓虹灯;
(3)冷却气
〔阅读〕科学家对空气成分的研究后,出示多媒体。
板书3.从空气中获得氧气和氮气
师:氮气和氧气在非常低的温度下能变成液态,而且液态氧和氮的沸点是不同的,因此,可以用液化空气的方法分离空气中的氧气和氮气,制取液氧和液氮。
过程:(1)净化空气,除去尘埃和水蒸气(2)降低温度,液化氮气和氧气(3)升高温度,由于氮气的沸点低于氧气,氮气先从液态空气中汽化出来,剩下的主要是氧气
这种方法称为分离空气法,在这个过程中主要运用了物理变化的方法。
氮气的用途:保护气、氮肥、炸药
3.小结
活动:人们需要呼吸纯净的氧气吗?作为作业让学生展开调查,利用课余作一个简单的汇报活动。
练习:用实验证明空气主要是由氮气和氧气组成的。
在相同条件下:
①分离100L空气,大约可得氧气______L,可得氮气______L。
②分离______L空气,可获得42L氧气。
③分离空气获得氧气63m3时,同时可获得氮气______m3。
1.空气中按体积计算,含量最多的气体是 [ ]
A.氧气 B.氮气 C.二氧化碳 D.稀有气体
2.在100升空气里氮气的体积大约是 [ ]
A.78升 B.78% C.21升 D.21%
3.空气中氧气与氮气的体积比约为 [ ]
A.4∶1 B.1∶4 C.1∶5 D.4∶5
4.排放到空气中的有害物质,大致可分为 [ ]
A.一类 B.两类 C.三类 D.四类
5.造成大气污染的有害气体是 [ ]
A.氮气、氧气 B.稀有气体、二氧化碳
C.一氧化碳、二氧化硫 D.氮气、二氧化碳
6.下列情况一般不造成空气污染的是 [ ]
A.煤燃烧生成的烟 B.汽车排气生成的烟雾
C.人呼出的二氧化碳 D.放鞭炮产生的烟雾
7.被污染了的空气会严重地损害_____的健康,影响_____的生长,造成对自然资源及建筑物等的破坏。
8.在发展生产的同时,必须要充分认识_____的重要性,注意消除_____以保障人类的健康和保护自然资源。
1.将下列数据(在空气中的体积分数)序号填入有关物质后面的括号内。
A.78% B.21% C.0.94% D.0.03%
(1)二氧化碳( ) (2)氧气( ) (3)氮气( ) (4)稀有气体( )
2.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
3.桌子上放一个空烧杯,烧杯内 [ ]
A.是氮气 B.是氧气 C.是空气 D.没有物质
4.证明空气成分的科学家是 [ ]
A.法国的拉瓦锡 B.瑞典的舍勒 C.英国的道尔顿 D.英国的普利斯特里
5.下列排放到空气中的物质,不使空气受到污染的是 [ ]
A.煤燃烧产生的烟 B.石油化工厂排放的废气
C.汽车排出的尾气 D.植物光合作用放出的气体
第三节 氧气
教学目标:
1)知道在实验室可以利用过氧化氢制氧气,了解MnO2在过氧化氢制氧气中是催化剂、起催化作用,能说出催化剂在化学反应中的作用。
2)说出氧气主要的物理性质和化学性质
3)掌握检验氧气的方法
4)了解燃烧需要的三个条件和灭火的一般方法,知道剧烈氧化和缓慢氧化,培养安全防火意识,了解火灾自救的一般方法。
5)初步体验比较、归纳、推理等科学方法,学会记录简单的实验现象。
6)初步练习排水集气的操作方法、燃烧匙等仪器的使用方法及仪器的连接方法。
7)初步养成良好的实验习惯。
教学重点: 1)H2O2制O2的方法 2)氧气的物理、化学性质 3)燃烧的三个条件
教学难点:实验室制氧气
教学过程:
引入:通过上一节课的学习,我们知道空气中含有氧气和氮气,可以用液化空气的方法分离空气中的氮气和氧气。但需要加压和降低到很低的温度,这在实验室是很难作到的。因而我们今天就来学习一下如何在实验室制取氧气。
演示:一、实验室制氧气:
1)H2O2 分析实验现象得出MnO2、猪肝促使H2O2分解,
1. 首先做好对比实验 2)H2O2加MnO2(少量) 引出催化剂概念、催化作用、实验室制氧气的原理。
3)H2O2加入小块猪肝
在反应中,二氧化锰和猪肝的加入,促使了H2O2的分解,它们改变了反应的速度,这种物质我们称为催化剂。
2.催化剂:在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有改变的物质。
资料:催化剂P52
注意1).“改变”——包括催化剂可以加快也可以减慢化学反应速率两种情况。一般指的是“加快”
2).“没有改变”——指催化剂的质量和化学性质(不包括物理性质)在化学反应前后(不包括反应进行时)都没有改变。
3).不能说某物质是催化剂。要讲明某物质在某具体化学反应中是催化剂。
3.制取装置(作图)介绍仪器
4.反应原理:过氧化氢→氧气+水 条件(催化剂)
5.气体收集:排水法(适用于难溶或微溶于水的气体)
6.注意:过氧化氢有腐蚀性,使用要小心些。另外反应要放热,一次性不要加得太多
介绍:除了可以用过氧化氢制取氧气以外,我们在实验室还可以用其他的试剂来得到
高锰酸钾→氧气+锰酸钾+二氧化锰(条件:加热)
氯酸钾→氧气+氯化钾(条件:加热、催化剂)如:告诉白色固体氯酸钾在MnO2催化作用下,加热能迅速产生氧气,请学生设计一个实验装置用氯酸钾制氧气。
2、 氧气的性质
(板书)物质的性质分为物理性质和化学性质
物理性质是指那些不需要通过化学反应就能表现出来的性质。如:颜色、状态、气味、味道、密度、水溶性等
化学性质是指通过化学反应表现出来的性质。
活动:P53氧气的物理性质推测,填表
1、氧气的物理性质。用推理的方法和亲身体验方式两者相结合的方式
1.无色、无气味的气体。
2.密度:比空气略大,1.429g/L
3.水溶性:不易溶于水。
4.液态——1.013×105Pa时,— 183℃,淡蓝色;
固态——1.013×105Pa时,—218℃,淡蓝色。
阅读:阅读课本,了解氧气的密度、熔点、沸点和在水中的溶解性等物理性质。指出气体的密度跟温度、压强有关,气体的熔点、沸点及其在水中的溶解性跟压强有关。
提问:而氮气也是一种无色、无味、不易溶于水、密度略小与空气的气体,那么,怎样才能检验一种气体是不是氧气呢?
演示:带火星的木条检验
结论:能使带火星的木条复燃的气体是氧气
木条在氧气中燃烧的过程,是发生化学反应的过程,因而这也是氧气的化学性质之一
2、氧气的化学性质:
演示实验:
1.木炭在氧气中燃烧,2.硫在氧气中燃烧,3.磷在氧气中燃烧,4.铁丝在氧气中燃烧。
观察要点:
①反应物的状态和色泽;②物质在空气中和在氧气中燃烧的不同点,③反应条件及现象描述,④在反应中的能量变化,⑤生成物的状态及检验。
上课前可先制好所需氧气于集气瓶中,或者氧气置于贮气装置中。贮气装置可采用如图形式。
燃烧实验现象的观察中要引导学生注意在氧气中与空气中燃烧作对比,知道在氧气中比空气中燃烧更剧烈,这样也容易氧气用途的教学。教材中无化学反应式,教师可以采用文字反应式。
〔讨论〕为什么铁在反应前要预先在集气瓶中装少量水或铺一层薄细沙?
学生讨论后教师归纳给出准确答案:
因为铁丝在氧气中燃烧要放出大量的热,使生成的四氧化三铁熔化而溅落下来。集气瓶中装少量水或铺一层细沙可以防止溅落下来的四氧化三铁把瓶底炸裂。
反应要点:①反应物需要点燃。
②能量变化表现在产生光和热。
③硫、磷燃烧有火焰,而碳、铁灼热发白光。
④硫燃烧时生成有刺激性气味的气体,磷燃烧时有白烟生成,铁燃烧时生成球状固体(有液滴形成)。
⑤生成物都是一种物质。
小结:非金属和金属差不多都能跟氧气剧烈反应,产生光和热。
实验作业:在你的桌上有三支试管,分别装有氮气、空气和氧气,请你检验出哪一瓶内装氧气。
从以上实验中我们看到,氧气能与许多物质发生化学反应。氧气是一种活泼的非金属单质。
问:但为什么物质在氧气中反应比在空气中燃烧更剧烈呢?
答:空气中氧气的含量只占空气体积的1/5
板书:氧气的用途
l.供给呼吸、维持生命和支持燃烧。
2.氧气易跟其他物质反应,放出热量,因此用于炼钢、焊接、切割金属(乙炔在氧气中燃烧),也可作火箭燃料的氧化剂等(液氢在液氧中燃烧)。
问:那么,是不是只有物质与氧气发生反应称为燃烧呢?
板书:发热、发光的剧烈的化学反应为燃烧。须指明燃烧不一定需要氧气。
一般情况下,物质与氧气发生反应通常以燃烧的方式进行,不过,也有许多物质与氧气并不发生燃烧。如:铁在空气中放置时间久了就会生锈,人也可以利用氧气将摄入的食物转化为二氧化碳等物质,并释放出能量。这称为缓慢氧化
板书:缓慢氧化:是一种不易察觉的物质与氧气发生的反应,能举例区分即可。——举例
三、燃烧与灭火
物质在与氧气发生燃烧时都是发光、发热的化学反应,我们也可以见到火焰。火的利用是人类进步的重要标志。但是,当火一旦失去控制,就会给我们的生命和财产造成巨大的损失。那么,人们是如何来研究灭火的呢?
1、燃烧的条件:
演示:燃烧实验:P57,讨论分析燃烧的条件(可燃物、温度、空气或助燃剂)
分小组展开讨论,得出结论。
③在燃烧的条件探究的基础上展开以下问题讨论:⑴烧菜时油锅着火怎么办?⑵建筑物着火为何用高压水枪?⑶文件档案、精密仪器等起火怎么办?在讨论基础上总结灭火的原理,了解一些灭火的设施设备和三种常用的灭火器(泡沫灭火器、干粉灭火器、液态二氧化碳灭火器),教师投影一些灭火的设施设备、灭火场景的图片和资料,加深印象。
④结合“公共场所灭火设施的调查”活动进行安全教育,了解火灾自救的一般方法。
4)本节知识点多,又是以后化学学习的基础,可适当安排一些课堂练习巩固知识与技能操作。
5)安排1课时的学生实验(氧气的制法、性质)
课外可拓展性的活动:(1)用排水法收集自己呼出的气体,定性检验氧气含量。
(2)如果家中失火该怎么办?
第四节 二氧化碳
教学目标:
1)体验对二氧化碳物理性质的探究过程,了解二氧化碳的物理性质。
2)认识二氧化碳的化学性质、掌握二氧化碳的检验方法。
3)了解实验室制二氧化碳、体验在实验中学习和边学习边实践的学习方式。
4)练习药品取用、装置气密性检验、排气集气等实验操作
教学重点: 1)二氧化碳的物理性质、化学性质 2)二氧化碳的制法、检验方法
3)药品取用、装置气密性检验、排水集气等实验操作。
教学难点:向纸桶中倾倒二氧化碳等实验
教学过程:
引入:从人工降雨、舞台云雾幻境的动画、图片等开始,激发学习欲望。
提问:二氧化碳除这两个用途外,还知道CO2哪些知识和用途?引发学生思考和交流。
板书:1、二氧化碳的用途:绿色植物进行光合作用的原料,制造饮料,用于灭火,舞台效应等。
既然二氧化碳有那么大的用途,那么,二氧化碳是一种什么样的物质呢?
演示:探究二氧化碳的物理性质
①图所示的实验,考虑到采用学生实验准备量大、实验的成功率,可改为演示实验。得到实验现象(相同体积二氧化碳比空气质量大)后,引导学生根据水的密度概念推理得出二氧化碳密度比空气大。
②二氧化碳溶于水的实验除了课本用针筒的实验外,也可用500毫升的塑料瓶做实验,装置和现象如图。仪器充足让学生自己做。
结论:
板书:2、二氧化碳的物理性质:
无色、无味的气体;密度比空气大,约是空气的1.5倍;能溶于水,一体积水溶解一体积二氧化碳;加压降温后变无色液体,雪状固体(称为干冰)——人工降雨和舞台效应。
板书3、二氧化碳的化学性质:
人呼出的气体二氧化碳的含量比吸入的空气中二氧化碳含量要高,所以,可以利用呼出的气体做实验。
活动:探究二氧化碳的化学性质
实验1.澄清石灰水+空气—— 现象并记录
澄清石灰水+二氧化碳——
2.紫色石蕊试液+空气——
紫色石蕊试液+二氧化碳——
3.加热2后的现象——
4.P62解释
①结合氧气这节的课外活动“用排水法收集自己呼出的气体,定性检验氧气含量”,说明人呼出的气体氧气含量变少CO2变多,利用自己呼出的气体来做实验。
②活动:探究CO2化学性质(必须做好对比实验),操作要求较低,应放手要学生去做,教师要巡视指导,实验要领最好用多媒体投影。
③实验后组织总结交流,须让学生明白实验现象后面的原因---化学性质。
板书:3、二氧化碳的化学性质
1) 二氧化碳+氢氧化钙→碳酸钙(白色沉淀)+水
2) 二氧化碳+水→碳酸(能使紫色石蕊变红)
3) 碳酸→二氧化碳+水(碳酸不稳定,易分解)
资料以及图片:石笋、石柱和钟乳石
④可结合性质教学开展以下二个讨论活动:
(1)有四瓶气体空气、氧气、氮气、二氧化碳,如何把它们区分开来?
(2)图所示实验,请分析(1)(2)两装置的蜡烛熄灭情况?
(活动目的在于学会知识的综合应用,培养分析、比较、推理能力;进一步巩固:氧气、二氧化碳的检验,二氧化碳能灭火且密度比空气大,热空气上升运动等知识点。)
实验 猜想哪一支先熄灭 实验结论 解释原因
(1)
(2)
⑤课外活动:用蜡烛燃烧测定空气中的氧气。
三、二氧化碳的实验室制法(第二课时)→→→
①可直接提问:获得CO2有哪些途径?(学生会回答动植呼吸产生CO2、木炭燃烧产生CO2等),在实验室中获得一瓶纯净的二氧化碳气体,我们怎样制取、收集?
然后明确课题:实验室制取CO2(步骤可如下)
教师提出2个方案:(1)石灰石(碳酸钙)与盐酸 (2)碳酸钠和盐酸
通过对比实验(演示)选择最佳方案:采用方案----石灰石和盐酸
思考讨论:
(1)可以用怎样的装置制取CO2(联系双氧水制O2)?
(2)如何检验装置的气密性?
(3)如何检验产生的气体是CO2气体?
(4)可用什么方法收集CO2气体?CO2气体收集满否怎样检验?
分小组领取仪器实验,完成报告,教师巡视指导。
②可结合气体的制取补充实验:CO2气体通入澄清石灰水变浑浊后继续通入CO2气体。然后阅读教材小资料-----石柱、石笋和钟乳石,解释原因了解自然现象。
③小结:(1)气体收集方法 ⑵实验室制取CO2原理
气体收集方法 气体适用要求 碳酸钙+盐酸===氯化钙+二氧化碳+水CaCO3 HCl CaCl2 CO2 H2O
排水法 不或微溶于水
向上排气法 密度比空气大
向下排气法 密度比空气小
④课外拓展活动:(1)灭火器如何工作?
(2)用蜡烛燃烧测定空气中氧气的含量。
第五节 保护大气圈
教学目标:
1)初步了解大气圈的分层,描述臭氧层的作用。
2)初步了解温室效应的含义,关注温室效应的成因和对温室效应的利弊。
3)知道什么是臭氧空洞和可能产生的危害。
4)能例举空气污染物的主要来源和防治方法。
5)知道我国已开始主要城市的空气质量预报,看懂各种媒体发布的空气质量预报。
6)培养学生大气环境保护的意识和了解环境可持续发展的意义。
7)培养学生信息收集、表达交流、调查研究等方面的能力。
教学重点:环境意识培养,并对温室效应、臭氧空洞、空气质量预报有所了解。
教学难点:温室效应、臭氧空洞、空气质量预报
教学过程:
引入:两个可乐瓶(1.25升、白色),点燃三根火柴扔进一个瓶内并用盖盖住(这代表脏空气),另一个空可乐瓶(代表洁净空气),在学生中传递,问同学们喜欢呼吸哪瓶中空气?(瓶内的是大气一部分,使学生意识到人类活动污染会污染空气),引出课题:保护大气圈。
一、大气圈的作用:
教师结合大气分层示意图讲述,使学生对大气圈有所认识。
大气分层包括:对流层、平流层、中间层、电离层、散逸层
讨论:地球上没有大气圈(无空气)地球上将会怎样?
重点了解对流层、平流层中的臭氧层的作用。
二、温室效应:
①用类比的方式(图片)从温室大棚能允许太阳辐射透过但阻止热量和水分散发,使之温暖湿润;让学生领会地球也是个温室,大气圈相当于温室的屋顶和回壁,也使地球温暖湿润生机盎然。
②提问并讨论:
⑴大气圈是气体,是什么物质相当于“棚”的作用而允许太阳辐射透过但阻止热量散失?
⑵如果大气圈这“棚”阻止地球热量散失能力太强,哪会出现什么后果呢?
交流后观看温室效应一分钟录像,听听专家怎么说?
小结:温室效应现象和引起温室效应的气体主要是那些?(结合教材中的图进行分析)
小资料:温室气体 P69
⑶温室气体CO2等地球上是怎么多起来的?(引导学生追根溯源)
播放录像(或图片)使学生更明白:人类活动(工业、居民生活等)产生了大量CO2等)
④讨论(要发散学生的思想):
A:温室效应的危害:1)影响气候、农作物的收成;气温升高造成水蒸气加快,加剧土地的荒漠化;2)气温升高引起冰川融化,使海平面上升引发水灾淹没城市等。
B:怎样控制温度气体量:1)从产生源头:减少煤、石油等会碳燃料的燃烧,减少CO2等温室气体排放;2)从清除的办法:植物造林,增加植物对CO2的吸收等。
⑤分男、女2组课后收集资料,下课时展开五分钟的“温室效应的利与弊”辩论赛。
三、臭氧层空洞:
提问:紫外线有什么危害?臭氧层有什么作用?使学生意识到臭氧层的重要性,
话题:1982年南极上空发现首个臭氧空洞,至1992臭氧空洞仍在扩大,并插入一些有关臭氧空洞的录象和图片,使学生清晰知道臭氧空洞(臭氧层臭氧浓度明显减少)和引起臭氧空洞形成的原因(人类活动排放了化学物质氟氯烃、氮氧化物等)。
拓展性活动(上网查阅等):⑴除了南极臭氧空洞外,是否还有其它的臭氧空洞存在或出现?⑵氟氯烃等物质在臭氧转化过程中起了什么作用?臭氧变成了什么物质?
四、空气污染及防治:
⑴自学课本和访问环境保护网了解有关空气污染的知识(空气污染物主要有那些?有什么危害?怎样去防止空气污染的发生?)。
⑵用照片等记录身边的空气污染源,上网了解并下载其它类型污染源的图片。
⑶每小组做一个简单的课件汇报你组的收获,并在班内交流。
⑷每小组选一学生作一个“我为环保做什么?”的1分钟讲演。
⑸当一次城市规划员:根据环保要求对工厂作出合理布局(P72页练习4)
五、空气质量预报:
①提问学生知道空气质量预报这事吗?预报些什么?让学生发表意见?然后打开宁波气象台当日47个环境保护重点城市的空气质量状况预报,让学生开始关注起空气质量状况,知道AQI(即空气质量状况)内容包括:1、污染指数;2、首要污染物;3、环境空气质量等级。
②解读好课本P72页空气质量预报的内容(要求看懂即可),讲明首要污染物(可吸入颗粒、二氧化硫、二氧化氮)、空气质量用污染指数和污染等级来描述、空气质量等级划分依据。用P72练习3巩固。
课外活动:我们能用太阳能来减少污染吗?
6、探究课题:调查空气的污染
可结合空气污染与防治的教学展开。比较不同地点空气中降尘的多少可参照老教材的实验册。
第三章 阳光
第一节 太阳辐射能
教学目标:
1、知道太阳以辐射形式不断释放能量,阳光给地球带来的光和热是太阳辐射能的主要形式,阳光是地球上所有生物的主要能量来源。
2、知道照射到地球表面的太阳光辐射几乎是平行的。
3、知道黑色表面的物体比白色表面的物体能吸收更多的太阳热辐射。
教学重点: 阳光是地球上所有生物的主要能量来源。
教学难点:(1)射到地球表面的阳光几乎是平行的。
(2)黑色表面的物体比白色表面的物体能吸收更多的太阳热辐射。
教学过程:
①给学生看图片,引发学生的知识基础和生活经验;②组织学生学生讨论“假如没有太阳,世界将变得怎样?”
①让学生作出大小不同的两个圆,并用线连接,如图1所示;②增大两圆的距离,再用线连接;③教师说明;④引伸;
① :教师课堂演示实验(介绍多种实验方案)。
引言:晴朗的日子,当你沐浴在明媚的阳光下,心情也会显得灿烂。着都得归功于我们的——太阳(学生答)。
是啊,上学期我们已经走近过太阳。那么下面就请几个同学来描述一下你知道的太阳。
生一答:太阳是恒星。生二答:太阳回发光,发热,它是一个不断燃烧的气体球。
教师首先对于这些学生的回答予以肯定,并适当加以鼓励其他同学回答。
是:以上几个同学回答得都很好,太阳是一个巨大的能源,它以辐射形式不断地向周围空间释放能量,这种能量叫太阳辐射能。简称太阳能。
问:那么同学门知道什么是太阳辐射能吗?
生答:光和热。
师:对,就是通过光和热。阳光给我们送来了光明和温暖。俗话说万物生长靠太阳,下面同学们一起来探究一下为什么阳光是地球上所有生物的主要能量来源?如果失去了太阳地球会变得怎样?
学生讨论(2---3分钟)
学生回答后教师总结:太阳每年提供给我们的能量相当于一年中全世界发电总量的86000倍,如果失去了太阳,地球将陷入无边的黑暗和极端的寒冷之中,世界将变成一片荒漠(可以联系上册内容)
师:宇宙中像太阳这样自行发光发热的恒星还有很多。它们都是巨大的辐射源,但并不能像太阳一样给我们提供光和热。这是为什么呢?
生:离地球太遥远!
学生回答后教师再作补充。
师:正因为它们离地球十分遥远,所以从地球观察到的恒星只是一个发光点。
下面请同学们一起来讨论:为什么地球获得的太阳辐射几乎是平行的?
学生讨论后教师举例总结:如以1厘米长为半径作一圆表示地球,若以这样的比例画出日地间的距离,则线段距离约为235厘米。可以想象,在这一距离的另一端是不到一枚五角硬币那样大的地球。从垂直于太阳表面发出的光,经过很大的距离,到达地球的光束,应该可以认为平行光。
学生阅读书上点光源有关知识。
教师可以这样理解:光源本身线段很小,或者距离足够远,被照面上,得到的光辐射量与光源本身的大小和形状无关时,光源就可看成点光源。对于这部分的知识教师不必讲得太深。
多媒体:学生欣赏太阳能飞机,教师可以让学生来讲述太阳能飞机的有关知识。
下面我们搞个活动,探究表面颜色不同的物体与吸热的关系。
该活动可由教师演示,事先选择两个相同的锥形瓶,把其中一个锥形瓶的外壁用煤油灯或烛焰的烟熏黑,然后在两瓶中分别倒入相同质量的水。为使效果明显,倒入的水不宜过多,使温度计的玻璃泡恰好能浸入水中就行了。这时应让学生观察两个瓶中水的初温是相同的,然后放在阳光下晒一段时间,再观察比较它们的温度。如果教室中无阳光射入或是阴雨天,可用红外线代替阳光,照射时应把两个锥形瓶并排放在一起,使它们受到的热辐射量相同,照射一段时间后,让学生比较两支温度计的读数,引导学生得出表面黑色的物体吸热本领比较大的结论。
在做这个实验时,应有意识地渗透控制变量的科学方法。教师不一定要说出“控制变量”这四个字,但应使学生明白做对比实验时,要尽可能使其它条件(如容器的形状大小,水量多少,水的初温,接受辐射的时间)都相同,只考察由于锥形瓶涂黑和不涂黑所引起的升温差别,从而说明物体表面颜色与吸收热辐射多少的关系。使学生了解这是进行科学探究时常用的一种科学方法。
通过以上的探究活动表明,物体的吸热本领与物体表面颜色有关,白色物体(浅色)不易吸收热辐射,黑色(深色)物体容易吸收太阳热辐射。
辐射计就是根据这一原理制成的,我们来欣赏一下——多媒体演示
然后让学生讨论以下两个问题:
1. 在阳光下,沙漠中的黑色石头比周围的沙子烫得多,为什么?
2. 贮存天然气的球柜为什么要漆成白色?
学生讨论后回答。
师:其实在我们日常生活中这一原理的应用还有很多,下面请同学们来举几个例子。
生1:夏天穿白色衣服。
生2:冬天穿黑色衣服等。
最后关于日全食的小资料,教师可指导学生阅读,也可多媒体播放日全食录象片。
四.小结(由学生完成)
第二节 阳光的传播
教学目标:
(1)会鉴别哪些物体是光源,知道对地球来说太阳是最强的天然光源。
(2)知道阳光(光)在均匀介质中沿直线传播的事实,并能提出有关的证据。
教学重点: 光在均匀介质中沿直线传播。
教学难点: 光在均匀介质中沿直线传播。
教学过程:
1 让学生写出生活中看起来很亮的物体;
2 让学生判断这些物体是否自己在发光,从而引出光源的定义;
3 通过练习来巩固;
4 进行知识扩展,介绍冷光源与热光源及其应用;
⑤深入提问:生活中见到的最强光源是什么?自然界中见到的最强光源是什么?
①学生活动:光在均匀介质中沿直线传播。
②学生小组讨论:还有哪些例子可说明光在均匀介质中沿直线传播?
③学生活动:观察地面上的圆形光斑。
教师可先介绍有关内容,再示范光线画法,然后让学生作简单练习。
向学生介绍历史上关于光速的测定,最后得出目前的光速值。
引入:四副图,提问:这些物体中哪些是自行发光的?
板书:一、能自行发光的物体叫做光源。
火炬、蜡烛、电灯等都是光源——由于高温而发光的叫热光源
日光灯、节能灯等也是光源——由于发光时温度不高叫冷光源
萤火虫、乌贼等——由于体内的发光细胞的酶与氧发生作用而产生的发光现象
提问:生活中见到的最强光源是什么?自然界中见到的最强光源是什么?
对地球来说,太阳是最强的天然光源。
人能够看到本身不发光的物体是因为它们能把其他光源的光反射出来。月亮也是如此。
请同学说出你见过哪些光源?
判断:下列是否是光源:
1)闪绿光的狼眼 2)耀眼钻石 3)彩色的露珠 4)恒星 5)行星 6)彗星7)流星 8)卫星
那么,光从光源发出是怎么样传播的呢?
图片:1.晨曦的阳光3.2.3
2.地面上的圆形光斑3.2.4观察树影和光斑,为什么有这两种不同现象?
提问:1.将1的光反向延长到阳光发射的中心,你可以得到什么结论?
2.对于地面上的树影,你有什么发现?这说明了什么问题?你是否注意到地面上还有若干圆形的光斑?他们是树叶间缝隙的影吗?他们是圆形的吗?
活动:地面上的圆形光斑
结论:圆形光斑是阳光通过树叶间的缝隙产生的小孔成像的现象,这些圆形光斑是太阳的像,太阳是球状体,通过小孔在地面上成的像就是圆形的。
图示:3.2.6
图:小孔成像
沈括与梦溪笔谈(小孔成像)
视窗:无影灯
总结:二、影的形成和小孔成像等事实表明,光在均匀介质中沿直线传播。(是任何光源发出光的普遍规律)
小资料:介质不均匀对光直线传播的影响
喷气式飞机起飞时,由于冷热空气的交汇,形成空气介质不均匀,看到飞机摇晃不定。
三、光线
用一条带箭头的直线来表示光的传播路径和方向的假想的线叫光线
表示:
光线实际上是不存在的,只是为了便于描述光的传播路径和方向引入的。
日常生活中所说的教室内光线充足,实际上是说该教师在单位时间内,从门窗射入的光辐射比较多。
四、光的传播速度
1.科学家对光的速度的测量和计算
伽利略——罗默——惠更斯——迈克尔逊
2.光速的公认值为c=2.99792458×108m/s
一般计算取c=3.0×108m/s
研究指出:光在其他透明介质中的传播速度比真空中小,光在空气中的传播速度接近真空中的光速,光在水中的传播速度为真空中的3/4,光在玻璃中的传播速度约为真空的2/3
小资料:长度单位——米的新规定
练习:
课外活动:制作小孔成像观察仪
第三节 阳光的组成
教学目标:(1)知道阳光的色散现象。
(2)会说出可见光谱中各色光的排列顺序依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。
教学重点: 阳光的色散现象。
教学难点:红光与紫光偏折程度的大小。
教学过程:
①:学生活动,观察阳光的色散现象。
学生小组讨论,还有哪些例子可说明白光能变成几种颜色的光?
③ :学生小组讨论,几种不同颜色的光能否变成白光?并演示。
④:学生课外活动,制作彩虹或色陀螺或圆环虹。
引入:雨后彩虹、CD上的色彩等图片
提问:自然界中丰富多彩的颜色来自哪里?
答:阳光的照射
过渡:阳光又是怎么样组成的?我们今天来研究这个问题
演示1 :阳光经过棱镜后发生的色散现象
板书:阳光经色散后按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序依次排列,这就是色散现象。
指出:阳光是复色光,如蜡烛火焰、白炽灯;而其他的色光再经过棱镜不能再发生色散的光是单色光。
示意图:
白光经棱镜发生色散后的各种色光都向棱镜底面偏折,其中紫光偏折程度最大,红光偏折程度最小。
演示2:色散后的各色光再复合成白色光
证明:阳光是由各种色光按一定比例组合而成的事实。
练习:P90
二、可见光谱、红外线与紫外线
阳光经棱镜发生色散后,在光屏上形成各色光按顺序排列的彩色光带,叫做光谱。(同彩虹色彩的排列顺序)。
由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫这七种色光形成的光谱叫做可见光谱。
在可见光谱之外还存在大量不可见辐射。
在红光外侧的不可见射线叫红外线。任何物体在比它温度低的环境里,都会发生红外辐射。
如黑色石头在阳光下晒得烫,既说明了黑色物体容易吸收太阳辐射,也说明黑色物体正在发出不可见的红外辐射。
在紫光外侧的不可见射线叫紫外线。
阳光是由红外线、可见光、紫外线做组成。
图片:红外取暖器,自动门或监视器的红外传感信号源
活动:自制彩虹
小资料:太阳辐射谱。
三、红外线和紫外线的作用(学生看书归纳)
可见光的作用:植物光合作用
红外线的作用:热作用、提高温度、
紫外线的作用:杀菌、
思考与讨论:P93
小资料: P93
视窗: 响尾蛇与导弹P94
阅读:物体的颜色P94
三个相交的圆分别图上品红、黄和青,相交的颜色有什么不同。
小资料:彩色电视机P95
第4章 土壤
第一节 土壤的组成和利用
教学目标:
1.通过观察,知道土壤是由矿物质、腐殖质、水和空气等不同物质混合构成的,土壤中还有大量生物。
2.通过观察和实验,知道土壤具有不同的质地和结构,会使土壤水分、空气和养分状况产生很大差异。
3.了解土壤的形成需要漫长的时间,土壤形成过程中腐殖质积累越多,土壤越肥沃。
4.了解土壤有多种多样的用途,土壤与地球上生物和人类的生存息息相关。
教学重点: 土壤的组成
教学难点: 土壤的组成
教学过程:
覆盖在陆地表面的土壤,为植物生长提供了重要条件,它人类及地区上的生物息息相关。那么,土壤为植物的生长提供了哪些条件呢?
提出问题,引入课题:①土壤中有空气吗?(放入水中)
②土壤中有水吗?(加热试管中的土)③土壤中有有机物吗?④土壤中有无机盐吗?
一、土壤的组成
实验1:观察土壤,土壤中有什么?
提出问题 观察、实验过程和现象 实验结果
土壤中有生物吗? 取一土壤的典型样品,仔细观察,并利用放大镜或显微镜寻找土壤中有无生物 发现有蚯蚓等生物、在显微镜下发现了微小生物
土壤中有空气吗? 取相同形状、体积的土壤和铁块,分别放置于两只完全相同的大烧杯中,分别标记为A、B;向A、B中注水,直到水面恰好将土壤块和铁块全部浸没为止 A烧杯中注入的水比B烧杯中注水量多
土壤中有水吗? 取少量土壤,放入试管中,用试管夹夹住试管,在酒精灯上加热 试管壁有水珠生成,试管口有雾状水蒸汽
土壤中有有机物吗? 将一定质量的充分干燥的土壤放在铁丝网上加热,一段时间后,待土壤冷却时,再用天平称量 土壤能燃烧,冷却后称量,发现土壤质量减少
土壤中有无机盐吗? 将燃烧后的土壤放到烧杯中,加足量的蒸馏水,用玻璃棒搅拌,然后让它慢慢沉淀下来;提取土壤浸出液约10毫升,过滤后蒸发 土壤中