资源简介

(共27张PPT)
初识空气——
空气成分的认识及空气中氧气含量的测定
再识空气——
结合传感器测定氧气的含量及药品的选择
人造空气——
氧气的制取（实验药品、装置及操作步骤）
保护空气——
空间站空气的净化及地球大气的污染及防治
任务线
问题线
天和空间站核心舱内的气体是纯氧吗？你知道人类对空气的认识过程吗？你知道测定空气中氧气体积分数的实验原理、现象、结论及误差原因吗？
知识线
空气的成分及其认识过程；理解用燃烧法定量测定空气中氧气的体积分数的实验原理。
复习氧气的化学性质，结合气压传感器，探究测定空气中氧气含量的药品选择条件、装置、改进方法及可行性评价。
你知道如何保持太空舱内的空气质量吗
我们周围的空气污染物有哪些？如何防治空气污染？
以空间站实验舱为背景，分析为保持舱内空气质量采取的措施和监控手段，引入空气的污染及防治相关知识的复习。
你知道哪些制取氧气的方法？哪种方法适合于在空间站内制氧气？你知道如何定量收集气体吗？
结合气压传感器，用燃烧法探究测定空气中氧气含量的药品需要满足什么选择条件？你知道数字化实验中各曲线代表的意义吗
复习氧气的制取及催化剂的相关知识；知道人造空气的制造思路是“制氧气-制氮气-按体积比混合”; 分步学习气体的收集方法。
主题情境：我为天和空间站“造空气”
我为天和空间站“造空气”
第二单元·整理与提升
天和空间站核心舱内的气体是纯氧吗？为什么？
初识空气—— 空气成分的认识及空气中氧气含量的测定
你知道是谁最先得出空气由氮气和氧气组成的结论的吗？
空气的成分（按体积分数计算）：
小结
氮气→氧气→稀有气体→CO2 →其它气体及杂质
（78%）（21%） (0.94%） （0.03%）（0.03%）
稀有气体属于 物；
空气属于 物；
氧气属于 物；
冰水共存物属于 物；
混合物中各成分只是简单混合，仍保持其原有的 性质， 且它们的含量比例不是固定不变的。
化学
五氧化二磷属于 物；
练习
注意
混合
纯净
混合
纯净
纯净
空气中各成分有何用途？
性质
用途
决定
反映
考考你
你能准确描述实验原理、现象、结论，并进行误差分析吗？
如何测定空气中氧气的含量？
实验原理：
实验现象：
实验结论：
红磷在密闭容器中燃烧，消耗氧气而未生成其它气体，使容器中压强减小，由于压强差，烧杯中的水被压入集气瓶，则压入的液体体积约等于消耗的氧气的体积。
1.红磷燃烧发出黄色火焰，放热，产生大量白烟； 2.装置冷却至室温后，打开弹簧夹，烧杯中的水进入集气瓶内，约占集气瓶内空气体积的1/5。
氧气约占空气体积的1/5。
实验推论：
氮气不支持燃烧且不溶于水。
进入瓶内的水的体积小于其容积的1/5
（1）装置漏气；
（2）红磷的量不足；
（3）未冷却到室温就打开止水夹。
进入瓶内的水的体积大于其容积的1/5
（1）实验开始时，未用弹簧夹夹住橡胶管，空气从导管口溢出；
（2）实验时，伸入点燃的红磷速度过慢，部分空气受热从瓶口溢出。
再识空气—— 结合传感器测定氧气的含量及药品的选择
水
氧气的浓度越大，燃烧越剧烈
考考你
为减小误差可对装置作哪些改进？
能否用铁、镁、碳、硫等代替
红磷进行实验？
红磷的替代品应满足的条件：
①在空气中可以燃烧；
②只与空气中的氧气反应（不与空气中的其他物质反应）；
③生成物不能是气体(可以是固体或液体)，或生成的气体能被液体吸收。
结合压强传感器测定氧气的含量，你知道数字化实验中各段曲线代表的意义吗？
BC：红磷燃烧放热导致的压强增大趋势大于氧气消耗导致的压强减小趋势；
CD：消耗氧气气压减小；
熄灭后温度降低。
DE：打开弹簧夹，水被压入集气瓶内，
填充了被消耗的氧气的体积。
结合压强传感器测定氧气的含量，你知道数字化实验中各段曲线代表的意义吗？
温度
氧气
冷却后水蒸气冷凝下来，
氧气的浓度略有增大。
你知道传感器在社会生产生活中有哪些用途吗？
人造空气—— 氧气的制取（实验药品、装置及操作步骤）
你知道哪些制取氧气的方法？
分离液态空气
光合作用
原理
利用N2、O2的 不同
此过程属于 变化
沸点
物理
注意
工业制取的氧气属于________（填写“纯净物”或“混合物”）。
混合物
电解水
你知道有哪些实验室制取氧气的方法？
制取原理
文字 表达式
发生装置
收集方法 过氧化氢分解
高锰酸钾分解
固体加热型
固液常温型
加热
高锰酸钾
锰酸钾+二氧化锰+氧气
过氧化氢 水+氧气
二氧化锰
排水法较纯净
向上排空气法较干燥
①不易溶于水
②不与水反应
①密度比空气大
②不与空气成分反应
如何验满及鉴定呢？
集气瓶中的水排完，
瓶口有大量气泡冒出
将带火星的木条放在集气瓶
的瓶口，木条复燃则满。
以高锰酸钾为原料制氧气的操作步骤如何？有哪些注意事项呢？
操作步骤
注意事项
过氧化氢分解
高锰酸钾分解
催化剂：
查、装、定、点、收、离、熄
（谐音：茶庄定点收利息）
试管口要略向下倾斜，防止生成的水回流，使试管底部破裂。
棉花：防止高锰酸钾粉末进入导气管。
药品应平铺在试管底部，反应更充分。
瓶中集满氧气后，先在水面下盖好玻璃片，再将集气瓶移出水面，正放于桌面上。
（一变二不变）
反应速率改变
质量和化学性质不变
催化剂参与了反应：
①催化剂不能改变生成物的质量；
②催化剂不是反应物也不是生成物；
③一种催化剂只针对某一反应，
不同的反应，催化剂可能不同；
④某一反应的催化剂可能不止一种。
易错易混辨析：
“催化研究”如何改变世界？
若现已获得氮气和氧气，如何制得“人造空气”呢？
“制氧气-制氮气-按体积比混合”

基于可视化、较纯净、量气等需求，进行集气法的进阶学习。
“排空气法 → 排水法 →多功能瓶排水法→排水量气法”
利用多功能瓶分步进行“排水量气法按体积比混合
制造空气 → 进水排气法模拟人造空气的释放 →人造空气中氧气浓度的检测”实验室模拟。
哪种方法适合于在空间站内制氧气？为什么？
过氧化氢 水 + 氧气
二氧化锰
⑵
水 氢气 + 氧气
通电
⑶
高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气
加热
⑴
过氧化钠 + 二氧化碳 碳酸钠 + 氧气
⑷
高温
氧化汞 汞 + 氧气
⑸
保护空气—— 空间站空气的净化及地球大气的污染及防治
为保障航天员的身体健康，如何净化空间站内的气体？
果
因
空气污染物主要有哪些？会导致哪些污染问题？
一氧化碳
煤气中毒
二氧化硫
二氧化氮
酸 雨
臭氧（O3）
臭氧空洞
PM2.5、PM10等
雾 霾
CO2
温室效应
不属于空气污染物
化石燃料的燃烧
工厂废气及汽车尾气
改变能源结构使用清洁能源
低碳生活、植树造林
来源？
应对？
空气
1.空气的成分(纯净物与混合物)及其认识过程;
2.燃烧法定量测定空气中氧气的体积分数的实验原理、现象及结论。
空气的成分及氧气含量测定
结合传感器测定氧气的含量及药品选择装置改进及评价
1.氧气的性质
2.涉及传感器的图示分析
3.结合反应特点对药品选择、装置改进及评价
氧气的制取
1.用高锰酸钾制氧气
2.有关催化剂的探究
(用过氧化氢制氧气)
3.我为空间站“造空气”
(对集气法的进阶学习)
空气的污染及防治
1.了解空间站内再生式生命保障技术；
2.复习回顾空气污染的危害及其防治措施。
课堂总结
课堂练习
1. 下列化学反应既是氧化反应又是化合反应的是（ ）
A．铁＋氧气 四氧化三铁
B．高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气
C．蜡烛+氧气 二氧化碳+水
D．过氧化氢 水+氧气
点燃
加热
点燃
二氧化锰
分解反应
氧化反应
分解反应
A
2. 氧气能与很多物质发生反应，小明同学进行了如图所示的整理(部分反应条件已略去)，下列说法正确的是（ ）
A．由图可知氧气是化学性质比较稳定的气体
B．红磷在空气中燃烧产生大量白雾
C．反应④的文字表达式为：硫+氧气 氧化硫
D．X、Y可分别表示石蜡、四氧化三铁
点燃
D
课堂练习
3.航天员在太空往返和空间站滞留时需要“人造空气”来供给呼吸，请你从减轻飞船发射质量和消除呼吸过程产生的二氧化碳等两个方面进行考虑，我国“神州”系列飞船需要安装特种的供氧设备，新型的航天飞行器座舱内空气更新过程如下图所示，请你仔细观察分析此图，试回答：
⑴装置I的作用是 。空气净化器中使用具有强吸附性能的活性炭，则净化空气时主要发生了 变化（选填“物理”或“化学”）。
⑵装置Ⅱ是CO2和H2的反应装置，请根据该反应的流程，写出该反应的文字表达式（不要求注明反应条件）为 ；
⑶装置Ⅲ发生的反应是通过太阳能电池产生的直流电来电解水，则该反应的文字表达式为 ，其反应的基本类型为 。
分离空气、水和二氧化碳
物理
二氧化碳 + 氢气 甲烷 + 水
水 氢气 + 氧气
通电
分解反应
学习目标
化学观念
科学思维
科学方法
科学态度
与责任
建立性质决定用途的化学观念
养成由定性到定量的严谨科学思维
通过实验探究形成实验室制取气体的一般思路及方法，
培养模型认知的科学思维。
参与社会调查实践活动，培养科学态度，养成环保意识，
增强社会责任感。
课后作业
教材P50-51整理与提升及复习与提高
科普链接
空间站有什么作用？第二单元 整理与提升 教学设计
——《我为天和空间站“造空气”》
学校： 成都市龙泉驿区第七中学校
执教： 赖江蓉
《我为天和空间站“造空气”》教学设计
学科 化学 年级 九年级 课型 复习课 设计者 赖江蓉
课题 第二单元 《空气 氧气》整理与提升 课 时 1课时
课标要求 本单元的知识内容在课标中属于“物质的性质与应用”模块，引导学生调动科学思维进行实践探究，培养学生的“依据组成和性质对物质进行分类”“物质的性质决定用途”等化学观念和可持续发展的科学态度，促进初中化学四大核心素养全面发展。结合学生已有生活用品经验和化学学科对空气认识的发展过程，以及真实有意义的情境素材——我为天和空间站“造空气”，在单元整理与提升的课堂中体现化学课程内容的基础性、时代性、实践性。
教材分析 本单元选择空气和氧气作为初中化学中接触具体物质知识的开端，不仅因为小学科学课中对空气和氧气的知识已有过介绍，如空气占有体积、有质量，形成大气压，空气流动形成风等；更重要的是因为它们在自然界分布极广，是自然界维持生态平衡的重要条件，是化工生产的重要资源，与人类的生活关系最为密切，是人类不可离开的天然物质；氧是化学性质比较活泼的元素，它能与多种金属和非金属元素化合形成氧化物。通过对它们的认识和了解，可以比较顺利地引导学生进入化学世界来探索物质的奥秘。结合空气资源的利用和保护相关综合社会实践活动，认识到物质在自然界中可以相互转化及其对维持人类生活与生态平衡的意义，养成科学态度和社会责任；结合氧气的制取的实验探究，初识实验室制取气体的一般思路及方法；从对实验装置及方案的分析、评价、改进形成科学的发展观，并注重“教、学、评”一体化的实现，来驱动知识掌握和素养发展的课堂教学双重功能价值的落实。 故设计本节课的学习活动流程如下：
学情分析 心理特点：好奇心强，对实验很感兴趣；但有一定的畏难情绪；对理论知识的学习不够主动；……学习基础（已有）： 科学探究的基本环节；认识常见仪器及实验基本操作；……学习基础（缺乏）： 不能灵活地运用相关气体制备原理，设计简单实验制备并检验相关气体学习障碍点： 化学思维能力比较薄弱，不能系统的理解化学知识之间的联系，无法形成物质学习的一般方法和思路。发展点：思维导图的建构；得出测定混合物中某成分含量的一般思路和方法；根据实验原理设计简单的实验来制备并检验相关气体。
核心素养目标 化学观念：建立性质决定用途的化学观念。科学思维：养成由定性到定量的严谨科学思维。科学方法：通过实验探究形成实验室制取气体的一般思路及方法，培养模型认知的科学思维。科学态度与责任：参与社会调查实践活动，培养科学态度，养成环保意识，增强社会责任感。
教学重点 氧气的化学性质；氧气制取的实验操作；测定空气中氧气含量的实验方法的认识。
教学难点 气制取的实验操作；对化学现象的观察与分析；在学习过程中对科学方法的体验。
教学方法 情景教学法、问题导向教学法、思维图归纳法。
教 学 过 程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
【任务一】 初识空气——空气成分的认识及空气中氧气含量的测定【提问】你知道是谁最先得出空气由氮气和氧气组成的结论的吗？【视频】《空气成分发现史》 【小结】空气的成分（按体积分数计算）：氮气→氧气→稀有气体→CO2 →其它气体及杂质78% 21% 0.94% 0.03% 0.03% 【练习】空气属于 物；氧气属于 物； 稀有气体属于 物； 五氧化二磷属于 物； 冰水共存物属于 物。【注意】混合物中各成分只是简单混合，仍保持其原有的 性质， 且它们的含量比例不是固定不变的。【提问】空气中各成分有何用途？【视频】《空气是一种宝贵的资源》【提问】如何测定空气中氧气的含量？【视频】《红磷燃烧法测定空气中氧气的含量》【考考你】你能准确描述实验原理、现象、结论，并进行误差分析吗？【投影】实验原理、实验现象、实验结论、实验推论、实验误差分析。 回答问题回答问题了解空气成分发现史复习回顾空气中各成分的体积分数，理解纯净物与混合物的定义，并会正确判断。回答问题，利用视频查漏补缺视频复习，描述原理、现象、结论，并进行误差分析，再齐读投影内容 创设问题情景，引入课程学习。通过空气成分发现史的微课学习，复习巩固空气中各成分体积分数，顺势引入混合物与纯净物的复习，并进行及时训练。体会“性质与用途的辩证关系”，感受化学知识与社会生产生活实际的紧密联系以教师提问学生回答的方式达成重点：测定空气中氧气含量的实验方法的认识
【任务二】 再识空气——结合传感器测定氧气的含量及药品的选择【对比】碳、硫、铁等物质在空气和氧气中燃烧现象的不同并分析原因何在。【提问】实验时集气瓶中的水分别有什么作用？【提问】能否用铁、镁、碳、硫等代替红磷进行实验？【小结】红磷的替代品应满足的条件。【考考你】为减小误差可对装置作哪些改进？【视频】《数字化演示实验测定空气中氧气的含量》【提问】结合压强传感器测定氧气的含量，你知道数字化实验中各段曲线代表的意义吗？【提问】X、Y分别代表什么物理量？Y中后段为何略有上升？【提问】你知道传感器在社会生产生活中有哪些用途吗？ 【视频】《传感器在社会生产生活的用途》 板书文字表达式O2的浓度越大，燃烧越剧烈；……BC：……CD：……DE：……X-温度、Y-氧气、……观看视频、拓展视野。 利用图片引入对O2的性质的相关知识点的复习，并结合传感器测定实验进行分析小结，体验在学习过程中对科学方法的总结，突出重点、突破难点。
【任务三】 人造空气——氧气的制取（实验药品、装置及操作步骤）【提问】你知道哪些制取氧气的方法？ 【提问】你知道有哪些实验室制取氧气的方法？ 【考考你】你能正确写出反应的文字表达式吗？ 它们的发生装置和收集装置如何选择？ 知道如何验满及鉴定吗？【提问】以高锰酸钾为原料制氧气的操作步骤如何？有哪些注意事项呢？ 【提问】过氧化氢分解时需要二氧化锰作催化剂，你能正确理解催化剂的定义吗？【视频】《“催化研究”如何改变世界？ 》【提问】若现已获得氮气和氧气，如何制得“人造空气”呢？ 【提问】按照“制氧气-制氮气-按体积比混合”的思路基于可视化、较纯净、量气等需求，进行集气法的进阶学习。 【提问】哪种方法适合于在空间站内制氧气？为什么？⑴高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气⑵过氧化氢 水 + 氧气⑶水 氢气 + 氧气⑷过氧化钠 + 二氧化碳 碳酸钠 + 氧气⑸氧化汞 汞 + 氧气 光合作用、分离液态空气、电解水高锰酸钾分解过氧化氢分解……交流讨论观看视频“排空气法 → 排水法 →多功能瓶排水法→排水量气法”交流讨论、分析原因 复习自然界中获取氧气的方法和氧气的工业制法从原理、装置、检验三个方面复习回顾氧气的实验室制法对催化剂进行易错易混辨析利用多功能瓶分步进行“排水量气法按体积比混合制造空气 → 进水排气法模拟人造空气的释放 →人造空气中氧气浓度的检测”实验室模拟。以问题情景方式引入空间站空气的净化及地球大气的污染及防治
【任务四】 保护空气——空间站空气的净化及地球大气的污染及防治【提问】为保障航天员的身体健康，如何净化空间站内的气体？ 【视频】《空间站内的再生式生命保障技术 》【提问】空气污染物主要有哪些？会导致哪些污染问题？这些污染物的来源如何？我们应如何应对？ 观看视频、拓展视野学生口答 从空间站内空气的净化及循环，引入到地球大气的污染及防治知识点的复习
课堂练习 1. 下列化学反应既是氧化反应又是化合反应的是（ ） A．铁＋氧气 四氧化三铁 B．高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气 C．蜡烛+氧气 二氧化碳+水 D．过氧化氢 水+氧气2. 氧气能与很多物质发生反应，小明同学进行了如图所示的整理(部分反应条件已略去)，下列说法正确的是（ ）A．由图可知氧气是化学性质比较稳定的气体B．红磷在空气中燃烧产生大量白雾C．反应④的文字表达式为：硫+氧气 氧化硫D．X、Y可分别表示石蜡、四氧化三铁3.航天员在太空往返和空间站滞留时需要“人造空气”来供给呼吸，请你从减轻飞船发射质量和消除呼吸过程产生的二氧化碳等两个方面进行考虑，我国“神州”系列飞船需要安装特种的供氧设备，新型的航天飞行器座舱内空气更新过程如下图所示，请你仔细观察分析此图，试回答： ⑴装置I的作用是 。空气净化器中使用具有强吸附性能的活性炭，则净化空气时主要发生了 变化（选填“物理”或“化学”）。⑵装置Ⅱ是CO2和H2的反应装置，请根据该反应的流程，写出该反应的文字表达式（不要求注明反应条件）为 ；⑶装置Ⅲ发生的反应是通过太阳能电池产生的直流电来电解水，则该反应的文字表达式为 ，其反应的基本类型为 。
课后作业 教材P50-51 整理与提升及复习与提高 科普链接——观看视频：《空间站有什么作用？》
板书设计
教 学 反 思
通过整理与提升，要让学生认识到：“物质具有多样性，既有天然存在也有人工创造，可以根据物质的组成和性质对物质进行分类，同类物质的性质具有相似性，物质性质决定用途。空气主要成分是氧气和氮气，实验室制氧气方法多样，能提取出制取气体的一般思路和方法，物质在自然界中可以相互转化及其对维持人类活动与生态平衡有重要意义。”通过充分的备课和认真研究复习课上课的方式方法，教师应充分理解新教材改动的意图、深挖《化学课程标准》的深刻内涵，“聚焦学科育人方式的转变，深化化学教学改革。基于大概念的建构，整体设计和合理实施单元教学，注重启发式、互动式、探究式教学，引导学生自主学习，开展以化学实验为主的多样化探究活动；创设真实问题情境，倡导“做中学”“用中学”“创中学”，开展项目式学习，重视跨学科实践活动。基于每个学习主题的特点与核心素养发展的具体目标，提供有针对性的教学策略建议、情境素材建议和学习活动建议。”
空气成分的认识及空气中氧气含量的测定
结合传感器测定氧气的含量及药品的选择
氧气的制取（实验药品、装置及操作步骤）
加热
二氧化锰
通电
高温
空间站空气的净化及地球大气的污染及防治
加热
点燃
二氧化锰
点燃
点燃
第二单元 整理与提升
我为天和空间站“造空气”
再识空气：
结合传感器测定氧气的含量及药品选择装置改进及评价
初识空气：
空气的成分及氧气含量测定
空 气
人造空气：
氧气的制取
保护空气：
空气的污染及
防治
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）

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