化学：专题3单元1多组分的空气 教案（仁爱版九年级）

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专题3 利用大气资源
单元1 多组分的空气
【学习目标】
1.知道空气的组成以及干燥空气中各组分的体积百分数。
2.了解氮气和稀有气体在日常生活和生产中的应用。
3.能够解释“探究空气成分”实验的设计原理和实验现象，初步了解科学探究的一般过程。
4.进一步增强学习化学的好奇心和探究欲望，增强防治大气污染的意识。
【教学重点】空气成分的探究和干燥空气中各组分的体积百分数。
【教学难点】探究空气成分实验现象的分析。
【教学手段】实验为主，多媒体为辅
【教学课时】1课时
【教学用具】广口瓶、带导管橡皮塞、烧杯、弹簧夹、红磷、木炭、铁丝、火柴、酒精灯、燃烧匙、镊子、药匙、品红、蒸馏水、放大镜、吸耳球
【教学流程】创设情景，激发兴趣→提出问题→实验探究→得出结论，课堂巩固
教 学 过 程
教学流程 教师活动 学生活动 设计意图
创设情景，激发兴趣 我们这节课学习空气。空气大家并不陌生，我们就生活在空气里。空气是由多种成分组成的，请大家猜想一下，空气是由什么成分组成的呢？教师就学生的回答引导大家评价。［板书］单元1多组分的空气一、空气的成分1.空气中氧气含量的探究引导学生看课本第52页第二自然段，明白空气的组成成分。先介绍体积百分数概念，引导学生讨论理解。 学生分组讨论，教师让各小组代表发言。学生答：空气里有氧气，供我们呼吸；空气里有二氧化碳，供植物进行光合作用……看课本，理解记忆空气的组成成分。引导讨论得出各组分的体积百分数的概念。让学生理解：教师所说的比例指某气体占空气体积的百分数，是体积比。 让学生明白这节课学什么，同时通过讨论激发学生的兴趣。
提出问题，熟悉实验装置，认识实验原理。 ［提出问题］空气由多种成分组成，那么各种成分占多大比例呢？这个问题科学家已经搞清楚了，就是刚才看到的课本上的描述。现在我们沿着科学家的思路，以探究氧气所占比例为例来学习。引导学生阅读课本P51图3-1，逐一分析实验装置，理解实验原理。首先讨论装置，明确集气瓶底加入少量水的目的，以及集气瓶上划分刻度的目的；其次提出问题：怎样检验此装置气密性？最后引导学生分析实验原理。 让学生明白空气各组分是经过前人的科学探究得出的，学习化学也应当采取探究的态度。［学生讨论］明白瓶底加水是防止瓶子炸裂，划分刻度是为验证氧气体积；先将导管放入水中，双手紧握广口瓶，观察到水里有气泡产生或导管中水柱移动，取出水中导管时，导管内有一段水柱。说明气密性好，可以用来做实验；原理是：瓶内压强大，产生气泡。瓶内压强小于大气压，水沿导管进入瓶内——理解实验原理。 问题由教师提出，但要引起学生共鸣，让学生意识到发现问题的重要性并能比较清楚地表述所发现的问题。探究是逐步展开的，为教师指导下的定向探究。达成学习目标1。
实验探究 教师播放演示实验录像。学生利用桌面上的仪器和药品，模仿录像片的操作进行分组实验。烧杯中水用品红染红，利于观察水的流动和读刻度，实验前先用吸耳球将水充满导管。 学生看录像片，观察记录，明确实验步骤和操作要点。连接装置并检查装置气密性，用药匙取足量红磷于燃烧匙内（满匙）在酒精灯火焰上加热至燃烧，迅速伸入集气瓶内（瓶底预先放入适量水），塞紧橡皮塞，观察红磷燃烧现象。待红磷熄灭，冷却后打开弹簧夹，观察集气瓶中水位变化。 先观察后动手，让学生逐步进入实验状态。达成目标3。培养学生的观察能力、分析能力和科学探究能力，进行辩证的唯物主义教育。达成学习目标3。
打开弹簧夹前，你观察到什么现象？并写出有关化学反应的文字表达式。 发出黄色火焰，放出热量，产生大量的白烟。 点燃磷+氧气 五氧化二磷
冷却后打开弹簧夹，你观察到什么现象？根据现象你能分析出哪些结论？［板书］空气成分（按体积计）氮气占78%，氧气占21%，稀有气体占0.94%，二氧化碳占0.03%，其他气体占0.03%。 现象：1.水进入集气瓶、水量约占空瓶总体积的1/5。说明：空气中能支持红磷燃烧的氧气约占空气总体积的1/5。2.剩余气体约占4/5（主要是氮气）。
同时还能说明燃烧后剩余气体（主要是氮气）的物理性质：无色、无味气体，难溶于水。化学性质是：氮气不支持燃烧，氮气与水不反应，不供给呼吸，氮气与红磷在点燃条件下不反应。总之，N2化学性质稳定。 为后面学习氮气的用途奠定基础。重温物质性质很大程度上决定着物质的用途。达成学习目标3。
课堂练习 投影课堂练习题（题目附后）。 学生练习，鼓励相互讨论，可以商量着做。 当堂巩固所学知识，提高课堂效率。
指导自学 上面我们探究出氧气的体积百分数，科学家的探究历程让我们感动，我们应发扬科学探究精神，学会自学。下面请大家自学课本，了解氮气和稀有气体在日常生活和生产中的应用，大家有没有信心自学？阅读课本52页最后一个自然段，并结合图片，找出氮气的主要用途。［板书］二、氮气用途1.保护气2.用于制硝酸和氮肥3.液态氮用作冷冻剂工业上将液氮装在黑色钢瓶中 学生回答：有。学生产生共鸣，明白学习是自己的事，应学会主动学习。根据氮气在通常状况下化学性质稳定，氮气用途主要有以下方面：1.保护气例：充入灯泡，延长灯泡使用寿命，焊接金属时用作保护气，用于保藏粮食和食品2.以氮气为原料制硝酸和氮肥3.用液态氮作冷冻剂例：医疗和超导冷却 激励自学热情，在指导和讨论中达成学习目标2。
请同学们阅读课本53页第一段文字，并结合图片，找出稀有气体的主要用途。1.稀有气体，又叫惰性气体的原因，稀有气体成员主要有哪些？［板书］三、稀有气体1.稀有气体又叫惰性气体，通常情况下化学性质比较稳定。稀有气体是一类气体，而不是一种气体。2.用途：①用作保护气②在灯泡中充稀有气体制成不同用途的灯③用作冷冻剂④用作麻醉剂 原因是：在通常情况下不跟其他物质发生化学反应。稀有气体是一类物质，不是一种物质，成员主要是：氦He、氖Ne、氩Ar、氪Kr、氙Xe、氡Rn等用途：1.保护气例：焊接金属的保护气2.制不同用途的灯泡例：在灯泡中充入不同的稀有气体，通电时发出不同颜色灯光、制成航标灯、强照明灯、闪光灯、霓虹灯等灯光内充入不同的稀有气体和涂上荧光粉灯光颜色氖气红色氖气灯管壁上涂蓝色荧光粉粉红色氖气灯管壁上涂绿色荧光粉桔红色氩气、水银灯管壁上涂蓝色荧光粉鲜亮色氩气、水银灯管壁上涂绿色荧光粉绿色3.氦、氖等可用于激光技术4.氦可用于填充升空气球以及作超导体的冷冻剂5.氙气可用于医疗麻醉等 为培养学生的创新意识和创造性精神。达成学习目标2。
请同学们阅读课本P53“拓宽视野”，你得到的启示是什么？［板书］四、氨的发现 启示是：学习化学的重要途径是实验，要以科学的态度、对实验现象观察记录和分析、发现和验证化学原理
师生共同探究：在氧气体积分数的实验中，若打开弹簧夹，进入集气瓶内水量只有空瓶总体积的1/6，试分析造成此现象的原因（最少三条）。对学生思考后的发言给予及时评价和帮助。 学会反向思维，巩固所学的重点。
【板书设计】
单元1 多组分的空气
一、空气的成分
1.空气中氧气含量的探究
2.空气成分（按体积计）氮气占78%，氧气占21%，稀有气体占0.94%，二氧化碳占0.03%，其他气体和杂质占0.03%。
二、氮气用途
1.保护气
2.用于制硝酸和氮肥
3.液态氮用作冷冻剂
工业上将液氮装在黑色钢瓶中
三、稀有气体
1.稀有气体又叫惰性气体，通常情况下化学性质比较稳定。稀有气体是一类气体，而不是一种气体。
2.用途：
①用作保护气
②在灯泡中充稀有气体制成不同用途的灯
③用作冷冻剂
④用作麻醉剂
四、氩的发现
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