资源简介

空气（第一课时）
一、学习目标
1.了解空气的主要成分，认识纯净物、混合物的概念，区分一些常见的纯净物和混合物；
2.通过对“测定空气中氧气含量”实验的操作、观察、分析，了解空气的组成；
3.通过人类认识空气的简史介绍，认识到进行科学探索，必须具有严肃认真、实事求是的科学精神和态度。
二、教学重难点
重点：用探究的方法测定空气中氧气的体积分数
难点：纯净物和混合物的概念及区分；空气成分测定实验中的误差分析
三、教学方法
实验法、情境法
四、教学过程
（一）新课导入：
情境导入：
自然界中有很多物质我们都无法离开，比如:蓝天、白云、溪水、绿树、阳光、露水。那么有没有我们肉眼看不见的但是我们却离不开的物质呢？
请大家做一个深呼吸，呼吸时可以感受到空气的存在，那么我们可以用实验验证空气的成分么？
图片展示：蓝天白云、青山绿水、阳关露水
（二）新知探究
知识点1空气成分的发现
视频资料：
1.拉瓦锡测定空气成分
2.氧化汞实验验证空气中氧气含量
教师讲解：
拉瓦锡测定空气成分实验一：
拉瓦锡把少量的汞放在密闭的容器里连续加热21天。
学生观察总结：
实验现象：①一部分银白色的液态汞变成了红色粉末；
②同时容器里空气的体积差不多减少1/5。
教师总结：汞 + 氧气氧化汞
师生活动：根据实验现象总结实验结论
剩余的4/5体积的气体，既不能供给呼吸，也不能支持燃烧，他认为这些气体都是氮气。
教师讲解：
拉瓦锡测定空气成分实验二：
把汞表面上所生成的红色粉末收集起来，放在另一个较小的容器里再加强热。
学生观察总结：
实验现象：①红色粉末又变成了银白色物质；
②生成能使带火星木条复燃的气体。
教师总结：氧化汞汞 + 氧气
师生活动：根据实验现象总结实验结论
氧化汞加热分解生成的氧气的体积恰好等于密闭容器里所减少的气体的体积。
总结论：拉瓦锡通过上述实验得出了空气是由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积1/5的结论。
知识点2空气中氧气含量的测定
过渡：拉瓦锡利用实验验证空气中氧气的含量，翻找这个实验的原则，我们也来测定空气里氧气的含量。
学生讨论：如何选取实验需要的药品
教师总结：
1.该物质在空气中能燃烧且只与氧气反应；
2.该物质燃烧后生成物为固态或液态，所占的空间体积可忽略不计
学生总结：可使用红磷
讨论：能否用木炭、硫、铁丝等代替红磷呢？
师生共同总结：
木炭、硫燃烧后的生成物分别是二氧化碳、二氧化硫气体，会弥补所消耗氧气的体积，使集气瓶内气压变化不明显，而铁丝在空气中不燃烧
教师引导：本实验采用和拉瓦锡同样的实验原理，同学们试着总结实验原理。
学生活动：利用红磷燃烧消耗密闭容器内空气中的氧气，使密闭容器内压强减小，在大气压的作用下，进入容器内水的体积即为减少的氧气的体积。
教师展示：实验装置
仪器：集气瓶、燃烧匙、玻璃导管、烧杯、弹簧夹、胶皮管
学生活动：设计实验步骤，教师指导修改
①连接装置；
②检查装置气密性
③在集气瓶内加入少量水后，把集气瓶剩余容积五等份；
④用弹簧夹夹紧胶皮管；
⑤点燃红磷后，立即伸入集气瓶内并把塞子塞紧；
⑥燃烧结束冷却后，打开弹簧夹；
视频展示：红磷燃烧测定空气中氧气含量演示实验视频
学生观察实验现象并记录：
1.红磷在集气瓶中燃烧，生成大量白烟；
2.冷却至室温，打开弹簧夹，水经导管进入集气瓶，集气瓶中水面上升，约占瓶内原有空气总体积的1/5。
讨论：对实验现象进行分析
红磷燃烧生成的五氧化二磷为固体，极易溶于水且几乎不占有体积，燃烧消耗了集气瓶内的氧气，使瓶内气体减少，压强降低。冷却后，大气压把烧瓶内的水压进集气瓶，压进的水的体积约是集气瓶内消耗的氧气的体积，由此证明氧气约占空气总体积的1/5。
教师板书：反应文字表达式：红磷 + 氧气五氧化二磷
师生活动：误差分析
1.体积偏小（＜1/5）
①红磷量不足；
②未冷却至室温就打开弹簧夹；
③装置漏气；
④导管内的水未完全进入集气瓶；
⑤瓶内氧气未耗尽。
2.体积偏大（＞1/5）
①弹簧夹未夹紧；
②红磷点燃后伸入瓶中过慢。
拓展：红磷燃烧测定空气中氧气含量的其他装置
知识点3物质的分类——混合物、纯净物
教师引导，学生思考：空气含有两种以上成分，空气这种物质属于典型的混合物。
展示表格：纯净物和混合物的区分
学生思考：填写表格
项目 混合物 纯净物
组成 由两种或两种以上的物质混合而成，组成不稳定 由一种物质组成，组成固定
表达方法 无固定符号 用专门符号表示，如氧气（O2）
性质 无固定物理性质，混合物中各物质都保持各自的化学性质 有固定的物理性质和化学性质
举例 空气、海水、铝合金、自然界的矿石等 氧气（O2）、二氧化碳（CO2）等
联系
（三）课堂练习
1.到云南省迪庆州梅里雪山旅游时，有人常常会感到呼吸困难，这是因为空气成分中（）
A.氧气的体积分数远大于21％
B.氮气的体积分数远小于78％
C.氧气的体积分数仍为21％，主要是由于高原空气稀薄
D.二氧化碳的含量太高
解析：有人在梅里雪山旅游时感到呼吸困难，是由于高原空气稀薄引起的高原反应现象。雪山上的空气只是变得稀薄，空气中各种成分的体积分数不变，即空气中各成分都成比例减少。故选C。
2.下列物质属于纯净物的是（）
A.寒冷的干冰 B.清澈的泉水
C.清新的空气 D.坚硬的大理石
解析：纯净物由一种物质组成。寒冷的干冰指的是固体二氧化碳，属于纯净物，其他均为混合物。故本题选A。
3.空气中体积含量占第二位的气体是（）
A.氧气 B.氮气 C.稀有气体 D.二氧化碳
解析：空气中含量最多的是氮气，约占空气总体积的78％；空气中含量占第二的是氧气，约占空气总体积的21％。故本题答案A。
（四）课堂小结
1.回忆归纳总结本课题知道了哪些知识点。
空气成分；空气的发现史；空气成分探究的实验方法；物质的简单分类等知识。
2.让学生总结空气的成分。
空气按照体积分数：21%氧气、78%氮气；0.94%稀有气体；0.03%二氧化碳；0.03%气体气体和杂质。
（五）作业布置
完成配套练习
五、板书设计
空气
一、空气成分的发现
二、空气中氧气含量的测定
1.实验药品
2.实验装置
3.实验步骤
4.实验现象
5.实验原理
6.实验结论
7.误差分析
三、物质的分类——混合物、纯净物
六、教学反思
通过演示实验，让学生通过观察并分析实验现象，直观得出空气组成的结论，进一步认识空气的成分及掌握纯净物与混合物概念。
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