资源简介

空气的成分
【教学目标】
⑴知识与技能
①通过测定空气中氧气的含量认识空气的组成，学习从混合气体中除去某种气体进而测定其含量的方法。
②在分析空气组成基础上，初步认识混合物、纯净物的概念。
⑵过程与方法
在学生动手实验测定空气中氧气体积分数的实验过程中培养学生探究问题和渔人合作的能力。
⑶情感、态度与价值观
①通过社会调查及生活常识了解空气是一种重要的资源。
②通过验证通风不畅环境中空气与新鲜空气的区别和认识空气质量日报，增强关爱自然的意识和责任。
【教学重点】
让学生认识空气对人类和自然界的动植物的重要意义。知道空气是自然资源。
【教学难点】
设计实验方案，测定不同环境中空气的成分。
【教学课时】
2课时
【教学方法】
讲解法 实验探究法 调查法
【教学过程】
第一课时：空气的组成及空气中氧气体积分数的测定
教学活动 备 注
【课题引入】 空气是我们非常熟悉的物质，我们每时每刻都生活在空气的“海洋”里，离开了空气，一切生命就无法生存。那么你认识空气吗？你觉得空气是单一成分的物质还是多一成分的物质呢？你知道空气中含有那些物质？请你结合生活经验用事实进行说明或者设计实验进行证明。（所需的实验仪器、药品可自己搜集或从实验室借取） 【学生活动】结合自己已有认识和经验思考并列举一些自己的看法和意见。 【板书】一、认识空气的组成 【教师活动】1、教师组织学生展示研究成果，倾听学生们的争论和发言，随学生们的表述板书出空气中含有的物质，并时时点头或用贴切的话语对学生们的表现表示赞许。 【学生活动】学生积极、热切地通过多种形式来表述自己对空气的认识。 【教师活动】2、教师总结学生们的表述并提出新问题：今天我们的认识需要再深入一步，研究空气中氧气的含量。怎样来测定空气中氧气的含量呢？ 【活动天地】 教师引导学生思考测定空气中氧气含量的实验思路： 如何将密闭容器中的氧气消耗掉而有不产生新的气体？如何测得消耗掉氧气的体积？ 然后再给学生讲清该实验的反应原理、实验装置、操作要领，最后再把学生的思维扩出去：你还能设计那些实验？（这个问题可留做课外作业，学生们进行研究性学习） 【活动天地】学生讨论并表述观点，在明确实验思路及原理后，学生们以小组为单位进行实验，注意操作要领，观察实验现象，记录实验数据，分析数据，得出结论——氧气大约占空气体积的1/5。 【教师活动】3、教师引导学生以具体的物质如氧气、空气为例，水到渠成地引出混合物、纯净物的概念。 【学生活动】 学生在感受空气成分的基础上认识到空气是一种混合物，而氧气、氮气、二氧化碳等物质为纯净物。 【课堂小结】本节课的重难点 【课堂练习】略 【布置作业】P80的挑战自我1、2题
【板书设计】
空气的成分
一、空气的组成：
1.感受空气的存在：(简介证明空气是一种客观存在的物质的方法)
2.捕捉空气的方法：
（1）用塑料袋在空气中晃动几下后扎紧口袋 ；
（2）将注射器活塞推至底部再拉动活塞 ；
（3） 将装满水的集气瓶盖上玻璃片，到达目的地后，倒掉集气瓶内的水，再盖上玻璃片。
3.探究空气中氧气的体积分数------ 红磷 燃烧实验
（1）实验装置：
图I 图II 图III 图IV 图V
（2）实验步骤：（按图I）① 用 止水夹 夹紧乳胶管，并在燃烧匙中加入过量的红磷 ；
② 引燃红磷后迅速将燃烧匙伸入集气瓶，塞紧瓶塞；并将导管一端伸入到装有水的烧杯中。
③ 待集气瓶冷却到室温后，打开止水夹。观察现象。
（3）实验现象：
① 红磷 燃烧 ，产生 黄色火焰 ，生成 大量白烟 ；
② 集气瓶外壁 发热 （说明反应 反应放热 ）；
③ 打开止水夹后，烧杯中的水 被倒吸入集气瓶内 ，进入的水的体积约占 1/5 。
（4）反应表达式： 文字表达式： 磷+氧气五氧化二磷
化学方程式：P +O2 P2O5
（5）实验分析： ① 进入集气瓶的水的体积小于1/5V集气瓶可能的原因：
A． 红磷不足 ； B. 装置漏气；
C． 未等集气瓶冷却到室温就打开了止水夹 ；
D. 导气管内未事先注满水 。
② 进入集气瓶的水的体积大于1/5V集气瓶可能的原因：
A.没有夹紧止水夹，红磷燃烧时部分空气受热从导管逸出。
B.点燃红磷后，燃烧匙伸入集气瓶内动作缓慢，导致瓶内一部分空气受热扩散到瓶 外。③ 能否将红磷换为木炭或是硫磺或金属镁或铁丝？ 不能 （填“能”与“不能”）。
A. 因为木炭或硫磺燃烧虽消耗氧气，但都会产生气体，使集气瓶内压强变化不明显。
B. 因为镁燃烧不仅消耗氧气，还会消耗二氧化碳和氮气，无法测定氧气体积分数。
C. 因为铁丝在空气中不能燃烧，无法测定氧气体积分数。
④ 选择测定氧气体积分数实验时，用作燃烧的物质最好选择的物质只能与氧气反应且反应后不生成气体物质。
（6）实验结论：氧气约占空气体积的 1/5 。
※ 通过其它实验和方法，可得知空气的组成成分及其各自的含量：
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 %
注意：① 其中数据全是体积分数 ② V氮气：V氧气≈ 4:1
实验改进及反思：能否采用上图其他装置进行实验，若能，各自具有哪些特点？
能，图Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都会因为伸入燃着的红磷导致气体受热逸出，结果不准；图Ⅲ、Ⅳ用的注射器有具体的刻度，测得数据更准确；图Ⅴ的装置气密性更好，使测得的数据更加准确。
法 二：铜丝加热实验
（1）实验原理：加热铜丝消耗密闭容器中的氧气且不产生新的气体 。
（2）实验装置及步骤：略
（3）实验现象：
①铜丝表面变黑；活塞在针筒中运动 ；②冷却后，密闭容器内的剩余气体体积变为约 24mL 。
（4）反应表达式：
文字表达式：铜 + 氧气 加热 氧化铜 化学反应式：Cu + O2 △ CuO
（5）实验分析：
① 针筒内气体减少的体积小于6mL的可能的原因：
a、铜丝不足（不足以消耗完集气瓶中的氧气）；b、装置漏气；c、装置未冷却就读数。
② 实验中两端的橡皮管被烧焦的原因：硬质玻璃管太短、太细 。
（6）实验结论：氧气约占空气体积的 1/5 。
【教学反思】

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