资源简介

课题1 我们周围的空气
第1课时
一、教学目标
1．了解空气的主要成分。
2．初步认识纯净物和混合物的概念。
3．通过“测定空气里氧气的含量”的实验，锻炼学生的操作能力、观察能力和分析能力。
4．通过介绍人类认识空气的简史，使学生认识到对待任何事物都必须秉持实事求是的科学态度，培养学生勤于思考、严谨求实的科学精神。
二、教学重难点
重点：（1）空气的组成成分。（2）空气中氧气含量的测定。
难点：通过实验推断出空气的组成成分。
三、教学用具
集气瓶、烧杯、燃烧匙、带有玻璃导管的单孔橡胶塞、弹簧夹、胶皮管、水、红磷、火柴等。
四、相关资源
【知识解析】拉瓦锡测定空气中含有氧气.mp4、【教学实验】测定空气里的氧气含量_1.mp4
五、教学过程
【新课引入】
【展示】谜语。
“看不见，摸不着，没有颜色没味道，你的身边常围绕”。
【导入】同学们，你知道这个谜语的谜底是什么吗？
【讲解】没错，就是空气，这节课我们就来学习与空气有关的知识。
【新知讲解】
知识点：空气是由什么组成的？
【过渡】由于空气是无色无味的气体，人类对空气的认识经历了一段漫长的历史时期。为了弄清楚空气的成分，很多科学家致力于这方面的研究，如瑞典化学家舍勒、英国化学家普利斯特里和法国化学家拉瓦锡，其中最有名的就是200多年前法国化学家拉瓦锡做的实验。
【展示】教师播放动画【知识解析】拉瓦锡测定空气中含有氧气.mp4
插入【知识解析】拉瓦锡测定空气中氧气.mp4
【提问】通过以上视频你能回答下面的问题吗？
（1）密闭容器中的汞为什么会变红？
（2）容器里空气的体积为什么会减少1/5？
（3）红色粉末加热后又得到了银白色的汞和一种气体，这种气体是什么？约占容器中空气总体积的多少？
（4）反应后容器中剩余4/5的气体既不支持燃烧，也不能供给呼吸，拉瓦锡认为这些气体是什么？
（5）通过上述实验得出了什么结论？
【交流与总结】
（1）汞在密闭的容器中加热后与空气中的某种气体发生了反应生成了红色粉末状的物质。
（2）空气中的某些气体与汞结合在一起发生了反应，说明了这种气体的体积约占容器中空气总体积的1/5。
（3）这种气体是氧气，约占容器中空气总体积的1/5。
（4）拉瓦锡认为这些气体是氮气。
（5）空气由氧气和氮气（化学符号N2）组成，其中氧气约占空气总体积的1/5，氮气约占空气总体积的4/5。
【过渡】仿照这个历史上有名的实验，我们今天也在教室里通过简单的装置测定空气中氧气的含量。
【展示】教师播放视频【教学实验】测定空气里的氧气含量_1.mp4
插入视频【教学实验】测定空气里的氧气含量_1.mp4
【学生活动】学生分组进行实验。
【提问】（1）红磷燃烧的主要现象和水面变化的情况是怎样的？
（2）讨论并解释这个实验的原理。
【交流与总结】
（1）红磷燃烧，产生大量白烟。冷却至室温，打开止水夹后，烧杯中的水就会进入集气瓶，集气瓶中的水面上升，约占总体积的五分之一。
（2）红磷在密闭容器内充分燃烧，消耗了空气中的氧气，生成五氧化二磷固体，使容器内压强减小，在外界大气压的作用下，水进入容器。
红磷+氧气五氧化二磷
【讨论】（1）在实验过程中如果集气瓶内水面上升不到1/5，可能是什么原因造成的？
（2）如果集气瓶内水面超过1/5，可能是什么原因造成的？
【总结】（1）水面上升不到1/5原因：
①红磷量不足，容器内氧气没有完全消耗完。
②装置漏气。
③未等集气瓶内温度冷却至室温，就打开了止水夹。
（2）水面超过1/5原因：
①燃烧匙伸入过慢，致使部分空气受热逸出。
②止水夹没夹紧，红磷燃烧放出的热量使一部分空气由导管进入烧杯中。
【问题】通过以上实验，得出了什么结论？
【总结】空气的主要成分是氧气和氮气，氧气约占空气体积的1/5。
【过渡】在19世纪以前，人们深信空气中仅含有氧气和氮气，后来才陆续发现了氦、氖、氩等稀有气体。
【讲述】目前，人们已能用实验方法精确地测定空气的成分。
【展示】教师展示图片-空气的成分
【分析】空气中含有多种物质，属于混合物。
【讲述】目前人们发现或创造出的物质已达几千万种，为便于研究，需采用分类的方法。比如物质根据是否只含有一种物质的标准可区分为纯净物和混合物。
由两种或两种以上的物质混合而成的物质叫作混合物。
只由一种物质组成的物质叫作纯净物。
【强调】组成混合物的各成分保持着它们各自的性质；纯净物可用化学符号来表示，如氮气可表示为N2，氧气可表示为O2，二氧化碳可表示为CO2。
【交流讨论】洁净的空气和氧气、矿泉水和蒸馏水有什么区别吗？
【典型例题】
例1．最早用定量的方法证明了空气组成成分的科学家是（ ）
A．拉瓦锡 B．道尔顿 C．侯德榜 D．波义耳
解析：A．拉瓦锡首先通过实验得到空气是由氮气和氧气组成的结论。
B．道尔顿在化学上的主要贡献是提出了原子学说。
C．侯德榜发明了联合制碱法。
D．波义耳发现了酸碱指示剂。
答案：A
例2．如图是测定空气中氧气含量的实验装置，下列说法正确的是（ ）
A．此实验不是制取气体，所以实验前不用检查装置的气密性
B．实验前没有将弹簧夹夹紧，会导致测定结果偏高
C．该实验可以说明空气中含有稀有气体
D．若把红磷换成木炭，也可得到相同的实验结果
解析：A．此实验虽然不是制取气体，实验前仍应该检查装置的气密性，该选项说法不正确。
B．实验前没有将弹簧夹夹紧，会导致集气瓶中部分气体通过导管逸出，导致测定结果偏高，该选项说法正确。
C．该实验不能说明空气中含有稀有气体，该选项说法不正确。
D．若把红磷换成木炭，木炭燃烧生成二氧化碳，导致水不能进入集气瓶，实验不能成功，该选项说法不正确。
答案：B
例3．如图为空气成分示意图，其中X指的是（ ）
A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．二氧化碳
解析：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%。观察上图可知，X指的是氧气。
答案：B
例4．下列物质属于纯净物的是（ ）
A．冰水 B．矿泉水 C．牛奶 D．石灰石
解析：纯净物是只由一种物质组成的物质，混合物是由两种或两种以上的物质混合而成的物质，据此结合常见物质的组成成分逐项分析即可。
A．冰水是冰和水的混合存在状态，它的成分都是“水”这一种物质，属于纯净物。
B．矿泉水中含有水和许多可溶性矿物质，属于混合物。
C．牛奶是由多种物质组成的物质，属于混合物。
D．石灰石的主要成分是碳酸钙，但还含有多种杂质，属于混合物。
答案：A
六、课堂总结
本节课我们通过实验探究了空气的主要成分，在实验中体会了科学探究的方法，还学习了纯净物和混合物的基本概念，并分析了两者之间的本质区别。
七、板书设计
第二单元 空气和氧气
课题1 我们周围的空气
第1课时
1．测定空气中氧气的含量
实验现象：红磷燃烧，产生大量白烟。冷却至室温，打开止水夹后，烧杯中的水进入集气瓶，集气瓶中的水面上升，约占总体积的五分之一。
文字表达式：红磷+氧气五氧化二磷
2．空气的成分
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．混合物与纯净物
混合物：由两种或两种以上的物质混合而成的物质，如空气、河水、雨水等。
纯净物：只由一种物质组成的物质，可用化学符号来表示，如氧气（O2）、氮气（N2）等。
6 / 6课题1 我们周围的空气
第2课时
一、教学目标
1．了解氧气、氮气、稀有气体的主要物理性质和用途。
2．知道空气是一种宝贵的自然资源，初步了解空气污染的危害，养成关注环境、热爱自然的情感。
3．通过对空气的用途和空气污染的了解，加强学生保护大气环境的环保意识。
二、教学重难点
重点：氧气的用途，氮气、稀有气体的性质和用途。
难点：空气中氮气、稀有气体的性质。
三、教学用具
无
四、相关资源
《空气的成分》图片资源、【知识解析】氮气的用途.mp4。
五、教学过程
【新课引入】
【展示】展示【教学图片】空气的成分
【导入】通过上节课的学习，我们已经了解了空气的主要成分。那么组成空气的各种成分分别有什么作用和性质呢？对我们人类有什么好处呢？今天我们就接着上节课来继续学习空气。
【新知讲解】
知识点一、空气是一种宝贵的资源
【过渡】空气中的各种成分广泛应用于工农业生产、医疗和科研等领域，是人类生产活动的重要资源。下面我们分别来看看各种成分的用途吧。
1．氧气
过去，人们曾把氧气叫做“养气”，这说明了氧气的重要性。那氧气有哪些用途呢？
教师展示图片《氧气的用途》。
【提问】
（1）为什么医生在抢救病人时会用到氧气瓶？
（2）红磷燃烧实验中为什么红磷燃烧到一定程度就熄灭了呢？
（3）以上这些问题说明了氧气都有哪些用途？
【交流与总结】
（1）因为人呼吸需要氧气。
（2）因为空气中的氧气被消耗完了，所以红磷就熄灭了。
（3）氧气的主要用途有两个：
①供给呼吸（潜水、医疗急救、登山等）。
②支持燃烧（燃料燃烧、炼钢、气焊、气割、化工生产及航空航天等）。
2．氮气
【提问】物质的性质和用途之间是什么关系？
【讲述】在了解氮气的用途之前，我们先来学习一下氮气的性质。上节课我们做了红磷燃烧测定空气中氧气含量的实验，集气瓶内剩下的气体主要是氮气。
【提问】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，还能继续上升吗？这种现象能不能说明氮气不易溶于水？
【交流与总结】（1）氮气不能支持燃烧。
（2）水面不会继续上升，说明氮气不易溶于水。
【提问】通过日常生活对空气的观察及上面的讨论，你能否描述氮气的物理性质？
颜色 状态 气味 标准状况下的密度 熔点 沸点 是否易溶于水
氮气 1.251g/L -210℃ -196℃
【总结】氮气不支持燃烧，且在常温下难与其他物质发生反应。许多实验事实都表明，氮气的化学性质不如氧气活泼。
【过渡】知道了氮气的性质，下面我们来看氮气的用途。
【展示】教师播放【知识解析】氮气的用途.mp4
插入【知识解析】氮气的用途.mp4
【总结】氮气的用途：制造硝酸和氮肥的重要原料；用作保护气：焊接金属、食品充氮防腐；医疗上利用液氮冷冻治疗；超导材料在液氮的低温环境下能显示超导性能。
3．稀有气体
【过渡】在空气的成分中，稀有气体（氦、氖、氩、氪、氙、氡）所占比率虽然很小，但它们却是一类很重要的气体。那它们有哪些性质和用途呢？
【提问】稀有气体的物理性质和化学性质都有哪些？
【总结】物理性质：没有颜色，没有气味。
化学性质：化学性质不活泼，一般情况下，和其他物质都不反应。
【过渡】知道了稀有气体的性质，下面我们来看看稀有气体的用途。
【展示】
【讲述】稀有气体在通电时发出不同颜色的光，可用于航标灯、照明灯、闪光灯、霓虹灯等。液态氦可用于制造低温环境。
【拓展】利用氩氦刀治疗肿瘤
知识点二、保护大气环境
【过渡】通过刚才的学习我们已经了解到空气是一种宝贵的资源，因此我们一定要保护它，使它更好地为人类服务。
【讨论】
（1）空气污染的来源有哪些？
（2）空气污染造成的危害是什么？
（3）如何保护人类赖以生存的空气？
【总结】（1）排放到空气中的有害气体和烟尘对空气造成了污染。
（2）空气污染的会严重损害人体健康，影响作物生长，破坏生态平衡。臭氧层破坏和酸雨也与空气污染有关。
（3）保护大气环境的措施：使用清洁能源，加强空气质量监测，积极植树、种草等。
教师展示空气质量日报相关资料。
【典型例题】
例1．下列不属于氧气用途的是（ ）
A．气焊 B．光合作用 C．医疗急救 D．火箭助燃剂
解析：氧气具有支持燃烧和供给呼吸的用途，所以可用于气焊、医疗急救、火箭助燃剂；氧气是光合作用的产物。故选B。
答案：B
例2．氮气的下列用途中，主要不是利用其化学性质不活泼的是（ ）
A．焊接金属时用氮气作保护气
B．灯泡中充氮以延长灯泡的使用寿命
C．医疗上用液氮作冷冻麻醉剂
D．食品包装时充氮以防腐
解析：A．焊接金属时用氮气作保护气，是利用氮气化学性质稳定，不易和其他物质反应，故A错误。
B．灯泡中充氮以延长灯泡的使用寿命，是利用氮气化学性质稳定，不易和其他物质反应，故B错误。
C．医疗上用液氮作冷冻麻醉剂，是利用液氮气化吸热，降低温度，与化学性质无关，故C正确。
D．食品包装时充氮以防腐，是利用氮气化学性质稳定，不易和其他物质反应，故D错误。
答案：C
例3．节日里五光十色的霓虹灯内填充的气体是（ ）
A．氧气 B．氮气 C．稀有气体 D．二氧化碳
解析：灯管中充入稀有气体可以产生各种颜色的光，可做光源，例如充入氖气发红光、充入氙气发白光等。
答案：C
例4．下列活动中，不会造成空气污染的是（ ）
A．动植物的呼吸 B．工厂烟囱排放的烟尘
C．汽车行驶排放的尾气 D．焚烧麦秆产生的烟
解析：A．动植物的呼吸作用吸收氧气产生二氧化碳，二氧化碳不污染空气，故A正确。
B．工厂排放的废气中含有的一氧化碳、二氧化硫、氮的氧化物等都是空气污染的最大来源，故B错误。
C．机动车尾气中含有一氧化碳、一氧化氮等有害气体，能污染空气，故C错误。
D．焚烧麦秆产生的烟属于可吸入颗粒物，能污染空气，故D错误。
答案：A
六、课堂总结
本节课我们主要学习了氧气、氮气以及稀有气体的性质和用途，同时也认识到了保护大气环境的重要性以及如何保护大气环境。通过本节课的学习，我们要树立保护大气环境的意识，使它更好地为我们人类服务。
七、板书设计
第二单元 空气和氧气
课题1 我们周围的空气
第2课时
一、空气是一种宝贵的资源
1．氧气
氧气的用途：（1）供给呼吸。（2）支持燃烧。
2．氮气
（1）氮气的性质：无色、无味的气体，难溶于水，化学性质不活泼。
（2）氮气的用途：①重要的化工原料；②保护气：③液氮蒸发吸热创造低温环境。
3．稀有气体
（1）稀有气体的性质：没有颜色，没有气味，化学性质不活泼。
（2）稀有气体的用途：保护气，各种电光源，激光技术，冷却剂等。
二、保护大气环境
1．空气污染的来源：有害气体和烟尘。
2．空气污染造成的危害：
（1）损害人体健康，影响作物生长，破坏生态平衡。
（2）臭氧层破坏和酸雨。
3．保护措施：使用清洁能源，加强空气质量监测，积极植树、种草等。
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