第二单元课题2:《氧气》[上学期]

课题2 氧气
学习目标：
知识与技能：
1．认识氧气的主要物理性质；
2．观察和描述木炭、铁丝、蜡烛等在空气中燃烧的现象，从中归纳出氧气的化学性质；
3．了解氧气的主要用途、氧气与人类关系密切；
4．了解氧气的工业制法，学习实验室制备氧气的原理、装置和操作
过程与方法：
1．观察与描述物质与氧气反应的现象，学会从中归纳出物质的化学性质的方法；
2．能够根据反应物的性质来选择制备气体的实验装置与操作方法，根据生成物的性质选择收集方法；
情感态度与价值观：
1．了解氧气在自然界中的循环及重要意义，增强环保意识
2．养成细致的观察习惯和严谨的工作作风
学习重点与难点：
1．氧气的性质与用途
2．氧气的获得和实验室制取氧气的方法
教学方法：
1．物理性质主要有学生自行归纳总结；
2．化学性质可以通过演示实验及回忆已学的实验来归纳
3．对于实验室制法，主要通过探究、对比，从而找出不同点加深印象
4．氧气的用途主要是知识性的介绍
探究内容：
1．燃烧的现象及剧烈程度与什么因素有关？
2．实验室制取气体的装置的选取所考虑的因素有哪些？
学习内容：
一、认识氧气（Oxygen）的性质
1．物理性质：
（1）色、味、态：通常情况下，是无色无味的气体；
（2）密度：标准状况下，密度为1.429g/L，略大于空气；
P.S.：通常情况下，是指20℃，1.01×105Pa；标准状况下，是指0℃，1.01×105Pa；
（3）溶解性：氧气不易溶于水
（4）三态变化：降温后，氧气可以变为淡蓝色的液体，甚至淡蓝色雪花状固体。
问题：有什么事实可以证明自然界的水中溶有氧气？
答：水中的生物就是依靠溶解在水中的氧气生存的。
2．化学性质：
（1）木炭在氧气中燃烧（黑色固体）
实验现象：剧烈燃烧，发出白光，放热，生成一种无色无味气体，该气体能使澄清石灰水变浑浊。
文字表达式：碳（C）+ 氧气（O2）二氧化碳（CO2）
在空气中的燃烧情况：木炭红热，无烟、无焰，生成无色无味的气体
（2）铁丝在氧气中燃烧（银白色固体）——介绍铝箔在氧气中可以燃烧
实验现象：剧烈燃烧，火星四射，铁丝熔成小球，生成一种黑色固体。
文字表达式：铁（Fe） + 氧气（O2）四氧化三铁（Fe3O4）
注意事项：集气瓶底部铺少量的细沙或加少量的水，防止生成的固体物质溅落瓶底，致使集气瓶炸裂。
在空气中加热情况：持续加热发红，离火后变冷。
（3）蜡烛在氧气中燃烧（白色固体）
实验现象：比空气中燃烧剧烈，发出白光，集气瓶内壁出现水珠，有使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体产生。
文字表达式：石蜡+ 氧气（O2）二氧化碳（CO2）+ 水（H2O）
空气中燃烧情况：燃烧产生黄色火焰，放热，稍有黑烟。
（4）镁带在氧气中燃烧（银白色固体）
实验现象：剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放热，生成白色粉末状固体。
文字表达式：镁（Mg） + 氧气（O2） 氧化镁（MgO）
（5）铜丝在空气中灼烧（红色固体）
实验现象：加热后，铜丝红热，冷却后，在铜丝表面出现一层黑色物质。
文字表达式：铜（Cu） + 氧气（O2） 氧化铜（CuO）
（6）红磷在氧气中的燃烧（暗红色固体）
实验现象：剧烈燃烧，发出白光，放出热量，生成大量的白烟
文字表达式：磷（P）+ 氧气（O2） 五氧化二磷（P2O5）
空气中燃烧情况：黄白色火焰，放热，有大量白烟
（7）其他物质与氧气的反应
某些物质在一些条件下，与氧气发生缓慢的氧化反应，成为缓慢氧化。
如：动植物新陈代谢，金属的锈蚀，食物的腐烂等等。
结论：
（1）氧气是一种化学性质比较活泼的气体，在一定的条件下，能与许多物质发生反应。在这些反应中，氧气提供氧，称为氧化反应。氧气便是常见的氧化剂；
（2）物质在纯氧气中燃烧程度比空气中燃烧要剧烈。说明物质燃烧程度，与氧气的浓度大小成正比；
（3）物质燃烧时有的有火焰，有的会发光，有的会冒烟。一般来说，气体燃烧会有火焰产生，固体直接燃烧，产生光或者火星。生成物有固体，一般都会产生烟，即固体小颗粒；
（4）物质与氧气反应不一定是燃烧现象，如缓慢氧化。
二、氧气的用途
1．供给呼吸：医疗上急救病人，登山、潜水、航空、宇航提供呼吸；
2．支持燃烧：炼钢、气焊与气接、液氧炸弹、火箭助燃剂
介绍：
（1）一般情况下，我们呼吸使用空气就可以了。正常的人呼吸用纯氧气对人体有害，吸入纯氧气会损害肺的上皮层。吸入100%的扬弃，只需几天就会发生肺氧气中毒。一般医院中的氧气只是大于40%；
（2）用氦气代替氮气与氧气混合，可得到“人造空气”。人造空气用于代替空气供深海潜水员呼吸。因为用空气供潜水员呼吸时，在压强较大的深海里，会有较多的氮气溶解在潜水员的血液里，当潜水员从深海上升，血液里的氮气将成为气泡释放出来，大量气泡会阻塞微血管，引起病变。
课题3 制取氧气
1．自然界氧气的获得：主要是来源于绿色植物的光合作用
二氧化碳 + 水 葡萄糖 + 氧气
2．工业制法（分离液态空气法）
（1）具体过程
（2）注意：该过程是物理变化
3．实验室制法
（1）高锰酸钾制取氧气
a. 实验原理：高锰酸钾（KMnO4） 锰酸钾（K2MnO4）+ 二氧化锰（MnO2）+氧气（O2）
b. 注意事项：
a). 试管口要略微向下倾斜：防止生成的水回流，使试管底部破裂。
b). 导气管伸入发生装置内要稍露出橡皮塞：有利于产生的气体排出。
c). 试管口塞一团棉花：防止高锰酸钾粉末进入导气管，污染制取的气体和水槽中的水。
d). 排气法收集气体时，导气管要伸入接近集气瓶底部：有利于集气瓶内空气排出，使收集的气体更纯。
e). 实验结束后，先将导气管移出水面，然后熄灭酒精灯：防止水槽中的水倒流，炸裂试管。
c. 实验步骤：
a). 仪器组装：先下后上，从左到右的顺序。
b). 气密性检查：将导管的一端浸入水槽中，用手紧握试管外壁，若水中的导管口有气泡冒出，证明装置不漏气。松开手后，导管口出现一段水柱。
c). 装入药品：按粉末状固体取用的方法（药匙或纸槽）。
d). 加热药品：先使试管均匀受热，后在反应物部位用酒精灯外焰由前向后加热。
e). 收集气体：若用排水集气法收集气体，当气泡均匀冒出时再收集；或向上集气法。
f). 检验及验满：用带火星的木条伸入试管中，发现木条复燃，说明是氧气；
用带火星的木条靠近集气瓶口部，木条复燃，证明已满。
g). 仪器的拆卸：按先右后左，先上后下的顺序。
（2）双氧水（过氧化氢）制取氧气
a. 实验原理：过氧化氢（H2O2） ————→ 水（H2O） + 氧气（O2）
b. 注意事项：
a). 分液漏斗可以用长颈漏斗代替，但其下端应该深入液面以下，防止生成的气体从长颈漏斗中逸出；
b). 导管只需略微伸入试管塞
c). 气密性检查：用止水夹关闭，打开分液漏斗活塞，向漏斗中加入水，水面不持续下降，就说明气密性良好。
d). 装药品时，先装固体后装液体
e). 该装置的优点：可以控制反应的开始与结束，可以随时添加液体。
总结：若固体（或固体+固体）加热生成气体，选用高锰酸钾制氧气装置；
若固体+液体常温下制取气体，选用双氧水制取氧气装置。
催化剂：在化学反应中能改变其他物质的反应速率，但本身的化学性质和质量在反应前后没有发生变化的物质。
补充练习测试题
（1）从液态空气分离氮气和氧气，为什么得到的是气态氮和液态氧？
（2）用氧炔焰焊接和切割金属时，发生三种变化：乙炔在氧气中燃烧；焊接处金属与金属焊条熔化、冷却后凝固在一起；切割处的金属在高温下被氧气氧化除去。这三种变化哪些是物理变化？哪些是化学变化？
（3）从液态空气、高锰酸钾、双氧水三种物质制氧气时，各物质发生的是物理变化还是化学变化？为什么？
（4）空气中有氧气，带余烬的木条伸入装有空气的集气瓶，木条是否会复燃？为什么？
第三单元 自然界的水
课题1 水的组成
教学目标
1、 知识与技能：
（1） 认识水的组成；
（2） 了解并区分单质和化合物。
2、 过程与方法：
（1） 结合资料，从人类认识水的组成的过程中体会科学探究和思维方法，认识实验探究和创新思维的重要性。
（2） 充分利用讨论，培养学生观察、分析、归纳实验现象的能力和习惯。
3、 情感、态度与价值观：
了解人类认识物质世界的过程和方法，培养学生科学探究的精神。
教学重点和难点
重点：水的组成
难点：对单质和化合物概念的理解
教学准备
电解水实验的仪器
课时安排
1 课时
教学过程
教学流程 教师活动 学生活动 设计意图
创设情景 拉瓦锡发现水的组成的故事（书本资料） 体验科学家进行科学探究的过程。 创设环境，认识实验研究和创新思维的重要性
实验 探究 1、今天,我们如何来证明一种物质是由不同种元素组成的 提供资料:氧化汞→汞+氧气通过电解水的方式把水分解，然后验证产物。2、如何检验氧气？如何检验氢气？介绍检验氢气的方法。 学生讨论、交流、发言。得出结论：要证明一种物质是由不同种元素组成的，可以把该物质分解，通过证明产物的方法来判断。回忆旧知；思考讨论。 让学生学会从个别到一般、从一般到个别的学习方法。
组织讨论1、如何设计电解水的实验？2、请画出示意图3、把你所画的示意图与教材中的图进行比较。 小组讨论、画图，找不同 培养合作精神，训练思维
指导学生进行实验 按要求组装仪器 培养学生的动手实验能力
引导学生观察实验：电解水检验氧气检验氢气 观察：气泡、气体体积、检验氢气是响声等现象。 培养观察能力和体会实验探究的辛苦与成功的喜悦。
分析归纳 探讨教材中的“讨论”栏通过以上实验说明水是由什么元素组成的？ 分析、讨论、交流、发言书写文字表达式 培养学生的信息加工能力
体验感悟 形成概念 指导学生自学 学生阅读教材P45的最后一段内容，让学生对这段内容进行理解抗质疑 培养学生的自主学习的能力
根据氧气、氢气、水、红磷、五氧气二磷等物质的化学符号，你们能看出它们的特点吗？ 讨论、发言、归纳单质、化合物的概念。 培养学生的归纳的能力
巩固知识，小结 交流 通过本课题的学习，你们知道了什么？有什么体会？ 讨论、交流、发言 使知识形成脉络，让学生巩固知识。
板书设计：
课题1 水的组成
1、 水的组成
1、 电解水的实验：
（1）现象：出现气泡，V正极：V负极=1：2
（2）电解水的文字表达式：水→氢气+氧气
（H2O）（H2）（O2）
2、 小结：水是由氢元素和氧元素组成的。
2、 单质和化合物
1 、单质：O2、H2、N2
2、化合物：H2O、CO2、Fe3O4、Al2O3、P2O5
课题2 分子和原子
教学目标
1、识与技能：
（1）认识物质是由分子、原子等微小粒子构成的
（2）认识分子是保持物质化学性质的最小粒子；原子是化学变化中的最小粒子
（3）通用微粒的观点解释某些常见的现象
2、过程与方法
（1）通过对学生熟悉的日常现象提出问题，引发学生思考，来探索微观世界，认识分子和原子
（2）通过对宏观现象的讨论，把对微观世界的探索引向深入，引导学生用分子、原子的观点分析比较两种变化，进一步从化学变化中认识分子与原子的特征，形成概念。
3、情感、态度与价值观
（1） 增强学生对微观世界的好奇心和探究欲，激发学生学习化学的兴趣
（2） 培养学生的抽象思维的能力、想象力和分析、推理能力
教学重点、难点：
重点：从宏观现象微观粒子的运动，形成分子和原子的概念
难点：抽象思维的培养
教学准备
1、 准备品红和氨的扩散实验的仪器
2、 准备酒精和水的混合实验
课时安排： 2 课时
教学过程：
第一课时：
教学流程 教师活动 学生活动 设计意图
创设情境，设问激趣 创设情境把一瓶香水带进教室，放在讲台上，打开瓶塞同学们为什么会闻到香味？糖放入水中为什么不见了？衣柜中樟脑片为什么会不见了？ 学生思考、讨论 从学生熟悉的现象入手激发学生的探究欲
设问激趣，导入新课 实验3—2：品红的扩散在静止的水中品红为什么能扩散呢？ 学生实验；观察现象；思考讨论。 在学生亲身体验中激发思维及探究欲
过渡在很久以前许多学者就对上述这些问题进行了探究，他们提出了物质是由不连续的微小的粒子构成的设想小结：物质确实是由微小的粒子——分子和原子构成的。小实验：请同学们用手对着脸轻轻扇动，感受一下分子对脸撞击的感觉 确立物质是由分子和原子构成的观点；充分发挥学生的想象力。 形成物质是由分子和原子构成的观点，培养学生的想象能力。
肉眼看不见的分子是真实存在的吗？展示图片：教材P48图3-6、3-7 看图想象分子的存在 让学生了解现代高科技，并借助图像进入微观世界。
肉眼看不见的分子有何特点？花香能闻到，但却看不到。能看到整块的糖，却看不到溶解后的糖 思考、讨论，并归纳总结 锻炼学生分析、推理、归纳、总结的能力。
实验探究 对比分析 了解性质 分子很小1个水分子的质量约是3×10-26kg；1滴水中大约有1.67×1021个水分子
做氨水在空气中的扩散实验请同学们猜想：为什么B杯中的溶液变红了？针对你的猜想，请设计实验方案，证实你的猜想。小结氨水中氨分子不断扩散进入了酚酞溶液中，使酚酞溶液变成了红色。该实验 说明了分子在不停地运动。在受热的情况下，分子的能量增大，运动速率加快。 按实验要求观察现象：B杯中的溶液变红了。学生猜测，讨论 把实验步骤略作改变，让学生体验实验 探究的步骤：提出问题→设计实验→收集证据→得出结论，培养学生的探究的能力
实验：酒精与水的混合思考：为什么1+1≠2一碗黄豆与一碗小米混合是否等于两碗？小结：分子之间有间隔 观察现象：1+1≠2思考、讨论、猜想
练习巩固分析归纳 用分子的观点分析：为什么墙内开花墙外香？为什么湿衣服在阳光下比在阴凉处易凉干？3、物质为何有三态变化？ 讨论、分析、交流分子的性质：分子很小；分子不停地运动；分子间有间隔。 培养学生的知识运用的能力
第二课时
模型展示 展示：水分子、氧分子、氢分子，氧化汞的分子模型。分子是构成物质的一种微粒；分子是由原子构成的 观察、分析；语言表达：一个水分子是由二个氢原子和一个氧原子构成的。一个氧分子是由两个氧原子构成的。 用模型把微粒直观地显示出来，便于学生理解。
分析推理 组织讨论从分子的角度看，水的蒸发和水的分解有什么不同？氢气在氯气中燃烧生成氯化氢和水在电解反应中分子和原子的变化情况，推论在化学变化中发生的变化的分子还是原子？小结分子是保持物质化学性质的最小粒子。原子是化学变化 中的最小粒子。 在模型的帮助下，分析、讨论、推理在两种变化中分子原子的变化情况。分析得出：当物质发生物理 变化时分子不变。当发生化学变化时分子变了
总结交流 学完本课题你们知道了什么？用分子原子的观点解释：氧化汞受热分解；水蒸发后化学性质没有变；混合物与纯净物有什么不同？ 小结收获交流体会代表发言 通过小结、练习，使知识形成脉络，使学生初步进入微观世界。
板书设计
课题2 分子的原子
第一课时
1、 物质是由分子和原子等粒子构成的
2、 分子的性质
1、 分子很小； 2、分子在不断运动； 3、分子之间有间隔。
3、 分子、原子的概念
1、 分子是保持物质化学性质的最小粒子 2、原子是化学变化中的最小粒子。
第二课时
4、 用分子、原子的观点解释
1、 物理变化和化学变化：
当物质发生物理变化时，分子不变；当物质发生化学变化时分子变了，原子不变。
2、 混合物和纯净物
由分子构成的物质中，纯净物是由同种分子构成的；混合物是由不同种分子构成的。
课题3 水的净化
教学目标
1、 知识与技能：
（1） 了解纯水与自然水、硬水、软水的区别；
（2） 了解吸附、沉淀、过滤和蒸馏等净化水的方法。
2、 过程与方法：
（1） 通过对农村及自来水厂对水的净化方法的讨论与探究，了解净化水的方法，初步学会过滤这种净化水的方法；
（2） 通过对硬水危害的探讨 ，让学生了解硬水软化的必要性，并学会区分硬水和软水。
3、 情感、态度与价值观
（1） 通过本课题的学习，增强学生挖掘生活中的化学的欲望；
（2） 在课堂实验以及家庭小实验中培养学生勤于思考，勇于创新，大胆实践的探究精神。
教学重点和难点
了解硬水、软水的区别，初步学会过滤和蒸馏的实验操作技能
教学准备
1、准备好一杯浑浊的河水；
2、准备过滤、蒸馏所用的仪器、药品以及过滤实验 中代用品；
3、 准备肥皂水、硬水和软水
教学过程
教学流程 教师活动 学生活动 设计意图
创设情境提出问题激趣导入 出示一杯混浊的河水，一瓶矿泉水从 物质的分类上，这两种水属于哪一类物质？里面有哪些物质？海水呢？井水呢？自来水呢？小结：自然界的水都不是纯水，含有许多可溶性的和不溶性的杂质。在某些乡村没有自来水，只能饮用河水，那么如何把河水变成生活用水呢？ 思考回答：属于混合物讨论分析河水、矿泉矿泉水等的的组成成分 创设情境，从学生熟悉的物质、事实出发，营造和谐轻松的学习氛围
小组交流组织讨论了解原理 同学们有很多的方法可以使水得到净化。下面，我们来了解自来水厂是如何净化水的。请到过自来水厂的同学介绍自来水厂的净水设备（看图）自来水厂的净水过程大体上是取水→沉淀→过滤→吸附→消毒→配水 学生介绍自来水厂的净化设备、净水的过程。 活跃课堂气氛，培养学生语言表达能力
组织学生讨论以下两个问题1、在净化水的过程中，沉淀、过滤、吸附分别除去什么杂质？2、其中过滤这步操作是怎样进行的？ 沉淀：除去不溶性杂质；过滤：除去不溶性杂质；吸附：既能除去不溶性杂质；也能除去可溶性杂质；
活动探究锻炼技能学会方法 让我们在实验过程中体验水的净化过程和过滤操作的要点向混浊的河水中加入明矾；制作过滤器过滤 观察实验现象，思考操作要点。 充分创造条件，让学生亲自动手。
思考加入明矾后静置，现象如何？过滤过程中，应注意的要点是什么？可以什么物质代替实验中的滤纸和漏斗来过滤液体？ 学生充分发挥想象力，寻找代用品 挖掘学生潜能，培养创新思维。
经过上述净化后的水看上去比较澄清了，但这水是纯净物吗？出示热水瓶中的水垢硬水软水的概念。硬水和软水如何来区分呢？请你们设计方案小结：检验硬水和软水：用肥皂水，产生泡沫较多的是软水，不易产生泡沫 的硬水。 思考水中的杂质，有没有去除干净；思考 ：水垢形成的原因，了解硬水和软水的特点。根据生活经验提出各种方案，如可以把水煮沸，洗衣服看泡沫多少等 从生活实际出发，让学生树立生活中处处有化学的观念培养学生从生活中挖掘化学问题的探究欲望。
出示图片了解硬水的危害。有什么办法可以除去水中的钙、镁化合物，使硬水变成软水呢？ 观看图片对硬水的危害有一定的认识学生考虑并回答：生活中是用煮沸的方法降低水的硬度 培养学生解决实际问题的能力
我们刚才所用的软水是蒸馏水，它是净化程度较高的水，而蒸馏是重要的实验操作，它不仅可以除去不溶性的杂质，不可以除去可溶性的杂质 通过实验来制取蒸馏水 小结：净化水的方法有：吸附、沉淀、过滤、蒸馏等 了解蒸馏是净化程度较高的一种操作学会实验室制取蒸馏水的方法
巩固提高 小结知识脉络 学生交流、体验 课堂内的知识得到延续
家庭小实验：制作一个简易净水器
板书设计
课题3 水的净化
1、 水的净化
可溶性杂质 不溶性杂质 水的硬度
沉淀 —— √ ——
吸附 √ √ ——
过滤 —— √ ——
蒸馏 √ √ √
2、 过滤要点
一贴：滤纸要紧贴漏斗内壁；
二低：
三靠
3、 硬水和软水
1、 概念：
2、 区别：用肥皂水，产生泡沫较多的是软水，产生泡沫较少的是硬水
3、 硬水的危害：
四、蒸馏
空气
空气
除去二氧化碳
干燥
氮气
液态空气
降温
加压
升温-196℃
液态氧
升温-183℃
氧气
二氧化锰