资源简介

《多组分的空气》
设计理念
在轻松自然的学习氛围中，学生自主学习化学知识，提出自己的学习目标，参与课程评价，让每个学生都得到发展。使课堂教学达到这样的一种境界“仿佛一群孩子在化学的青草地上散步，偶尔采摘几朵小花。”让学生和老师在探究的过程中都能体验到成功喜悦。为此我将做如下的教材分析和学情分析。
教材分析
《多组分的空气》是义务教育新课程标准教科书《化学》（仁爱版）九年级上册专题2的单元1。本单元主要知识点是了解空气的的成分、空气中氧气含量的测定、纯净物与混合物的区别、氮气和稀有气体的性质和用途。本节课是在学生学习走进化学殿堂的知识后对自然界中宝贵的自然资源空气产生浓厚的学习兴趣而设计的，从学生熟悉的“空气”作为学习的起点，结合对空气中氧气的测定，作为系统地认识具体物质（纯净物）及其变化规律的开始。通过定量研究空气中氧气的含量及纯净物与混合物的区别，并简单涉及一些氮气、稀有气体的性质和用途，为后期学习碳、二氧化碳、酸碱盐等知识作铺垫。
学情分析
学习本单元以前，学生已经对与生命息息相关的空气有了大致的了解，对实验基本操作有了切身的体验，并充满好奇和兴奋，跃跃欲试，期待再次实验探究。因此，本单元可以联系学生的生活经验和已有的知识技能，完成空气的成分、探究空气中氧气的含量等内容的教学活动。
教学目标
知识与技能目标
1、
能够设计实验探究空气中氧气的含量。
2、
知道空气的组成成分及干燥空气中各组分的体积分数。
过程与方法目标
能够解释“空气中氧气含量的测定”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。
情感态度与价值观目标
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环境保护意识。
教学重点
空气中氧气含量的测定、干燥空气中各组分的体积分数。
教学难点
探究空气中氧气含量实验现象的分析。
教法
创设情境，引导学生参与实验探究，观察记录实验现象，分析得出实验结论。
学法
认真观察实验、积极思考问题、大胆讨论交流。
教具准备
集气瓶、双孔橡皮塞、导管、燃烧匙、酒精灯、止水夹、烧杯、药匙、红磷、水、火柴。
德育及法制渗透内容
体会空气是一种宝贵的自然资源，培养学生关注环境，热爱自然的情感。
所需课时数
2课时
教学过程设计
【情境引入】
“解落三秋叶，能开二月花，过江千尺浪，入竹万竿斜”，同学们知道这首诗描述的什么自然现象什么吗？这首古诗描述的自然现象是风，风是流动的空气，我们每时每刻都生活在空气的海洋里，没有空气就没有生命，也就没有生机勃勃的地球，空气就在我们周围，你们对它有哪些了解？桌子上有一个空杯子，它真的是“空”的吗？空气是看不见摸不着，我们可以用什么方法把它“请”出来呢？
【交流】
可用塑料袋兜、用扇子扇、用注射器抽、将集气瓶倒扣在水中等等。
【引入】
通过大家的回答可看出同学们对空气已经有一定的认识，为了让大家对空气有一个比较全面的深入的了解，本单元我们就来学习多组分的空气。
【板书】
单元1
多组分的空气
【过渡】
因为空气是一种无色无味的气体，所以人们对空气的认识比较晚，17世纪中叶以前人们一直认为空气是一种单一成分的物质，直到18世纪，通过对燃烧现象和呼吸作用的深入研究，人们才开始认识到空气的复杂性，那么空气到底是由哪些成分来组成的呢？
【讲解】
为了弄清楚空气的组成成分，许多科学家做了研究，最有名的是法国科学家拉瓦锡，他最早运用天平作为研究工具，最终研究出了空气的成分。
【过渡】
拉瓦锡的实验比较麻烦，耗时20多天，现在我们已经能用简单的实验来验证拉瓦锡所得的结论，下面我们用红磷来测定空气中的氧气含量。
【实验】
实验2-1。（教师引导学生观察实验现象，学生描述实验现象及结果）红磷燃烧产生大量的白烟，生成一种白色固体，发现烧杯中的水倒流进入集气瓶，接近剩余容积的五分之一。
【讲解】
烧杯中的水倒流进入集气瓶，说明空气中的氧气被消耗了。
【讨论】
请大家根据日常知识的积累和前面学习的内容，分组讨论下面的问题：拉瓦锡通过实验得出的结论是氧气约为空气体积的1/5，而我们的实验，为什么气体减小的体积小于1/5？红磷熄灭后瓶内还有没有残余的氧气？
【交流】
该实验中，水面上升不到1/5体积是因为（1）氧气含量低，活着红磷量不足，没有把氧气的量全部消耗掉。（2）装置漏气。（3）没有等到装置冷却到室温，就打开止水夹。红磷熄灭后瓶内没有残余的氧气，否则红磷会继续燃烧。
【板书】
1、
空气的成分
1、
空气中氧气含量的测定---------红磷燃烧
现象：产生黄色的火焰和大量的白烟，并放出热量。
文字表达式：红磷
+
氧气五氧化二磷
P
O2
P2O5
产生误差的原因：①红磷量不足
②装置的气密性不好
③没有等到装置冷却就打开止水夹。
【小结】
上述实验说明，氧气的体积约为空气体积的1/5。
【讲解】
随着科学技术的不断发展和实验仪器的精密化，空气中的其他成分也一一被发现。
【讲解并板书】
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%。
【讲解过渡】
空气是由多种成分组成的，我们把它叫做混合物。而其中像氮气、氧气等物质只由一种物质组成的，我们把它叫做纯净物。
【归纳】
纯净物是由一种物质组成的，有固定的组成，可以用专门的化学符号表示。如氧气－O2，氮气－N2，而混合物是由两种或两种以上的物质组成的，没有固定的组成，不能用专门的化学符号表示，组成混合物的各种物质不发生化学反应，各自保持原有性质。
【交流】
我们身边的化学物质哪些是纯净物？哪些是混合物呢？请举例说明。厨房里面：自来水、植物油、料酒、酱油、味精是混合物；白糖是纯净物；食物中：汽水、牛奶、许多零食是混合物‘葡萄糖是纯净物；药品中：眼药水、葡萄糖注射液、止咳糖浆等是混合物。
【阅读】
引导学生阅读课本P30有关内容，结合自己的经验，归纳总结氮气、稀有气体的主要物理性质和用途。
【小结】
1、氮气的用途
（1）重要化工原料
（2）保护气
（3）医疗用作冷冻和麻醉剂
2、稀有气体
（1）保护气
（2）作多用途的电光源
（3）用于激光技术
【课堂小结】
教师：通过这节课的实验探究、讨论交流，大家有什么收获？
学生（鼓励、启发学生总结）：我们主要认识了空气的组成和空气中氧气含量的测定，同时还知道了纯净物和混合物等概念。
【课堂练习】
1、汽车安全气囊内所装化学物质，能在碰撞后10毫秒内，生成一种空气中含量最多的气体，该气体是（
）。
A、氮气
B、氧气
C、稀有气体
D、二氧化碳
2、最早通过实验测定出空气组成的科学家是（
）。
A、法国的拉瓦锡
B、英国的汤姆森
C、瑞典的舍勒
D、意大利的阿伏伽德罗
3、下列物质属于纯净物的是（
）。
A、食醋
B、酱油
C、加碘食盐
D、蒸馏水
板
书
设
计
单元1
多组分的空气
一、空气的成分
1、空气中氧气含量的测定---------红磷燃烧
现象：产生黄色的火焰和大量的白烟，并放出热量。
文字表达式：红磷
+
氧气五氧化二磷
P
O2
P2O5
产生误差的原因：①红磷量不足
②装置的气密性不好
③没有等到装置冷却就打开止水夹。
2、
空气的成分
空气的成分（体积分数）：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%。
二、物质的分类
纯净物：只由一种物质组成的。
混合物：由两种或两种以上的物质组成的。
三、氮气和稀有气体的用途
教学反思
通过新课程标准的改革，更加注重教师较色转换、注重引导学生自主探究、合作交流。所以本节课测定空气中氧气含量的实验，可以再深入探究实验设计的原理，引导学生自主设计实验、展示交流讨论，这也是本设计案例的一大亮点。为了讲得更透彻、探究得更深入，本节课计划成两个课时，第一个课时重点在空气中氧气含量的实验探究和纯净物混合物的区别；第二课时包括稀有气体和氮气的用途及空气污染的来源与危害。

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