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第二章空气与生命第1节空气教学目标1、了解空气的主要成分，了解组成空气的各主要成分的体积分数。2、了解空气（氧气、氮气、二氧化碳、稀有气体等）的利用。重难点分析重点：空气的成分难点：用实验证明空气的成分和体积关系【引入】地球上空气和水等物质一起养育着地球上的生命，使地球成为太阳系中生机勃勃，绚丽多彩的行星。空气是怎样的物质？空气与生命，以及人类的生活和生产有着怎样密切的关系？我们怎样来保护空气免受污染？【问题】先来谈谈你对空气的了解。一、空气里有什么空气里有水蒸气－－降雨和降雪现象证实了这点。空气里还有什么？【实验】书本实验，结论【介绍】人类认识空气的历程：1773年瑞典化学家舍勒（Scheele），从碳酸银、硝石、二氧化锰跟砷酸等物质里制出了氧气。但他的实验结果没有及时发表。1774年英国化学家普利斯特列（Priestley），用分解氧化汞的方法制出了氧气，并研究了它的一些性质。以后，经过拉瓦锡（Lavoisier）的研究，确定这种气体是空气的一种成分。在世界化学史上，一般认为氧气是舍勒和普利斯特列分别发现的。氧气的发现不仅加深了人们对许多物质的组成和性质的了解，而且，拉瓦锡在这基础上，利用氧气的性质解释了呼吸和燃烧的现象，提出了燃烧的氧化学说，彻底否定了风行一时的曾经在化学理论上占支配地位的“燃素学说”，使化学前进了一大步。氧气，过去常叫“养气”。这名字是我国清末近代化学启蒙者徐寿取的，意即“养气之质”，是人的生命不可缺少的东西。后来为了统一起见，气体元素边旁一律写成“气”，才出现从“养”字演变而来的“氧”字。空气里有氧气、氮气。还有氦、氖、氩、氙等稀有气体。还含有二氧化碳、，以及其它杂质。空气按体积计算：氮气占78％，氧气21％，其它气体1％（稀有气体0、94％，二氧化碳0、03％，其它0、03％）二、空气的利用空气是一种重要的天然资源，有着广泛的应用。1、氧气的用途：A.供给呼吸、维持生命和支持燃烧。B．氧气易跟其他物质反应，放出热量，因此用于炼钢、焊接、切割金属，也可作火箭燃料的氧化剂等。2、氮气的用途：氮是构成人体蛋白质的主要元素。氮气是一种无色、无味、性质较不活泼的气体。A.灯泡中充氮可延长使用寿命；食品包装时充氮可防腐、保鲜。B.制造化肥、炸药的重要原料。C.用作制冷剂3、二氧化碳的用途：A.固体二氧化碳称干冰，是致冷剂，可用来保藏食品，也用于人工降雨B.二氧化碳是一种工业原料，用于制造纯碱、尿素和汽水C.用于灭火4、稀有气体用途：化学性质不活泼，常用作保护气。A.在焊接金属时用于隔绝空气；B.充入灯泡时，稀有气体能发出不同颜色的光，可制成各种用途的电光源。C.用于激光技术，制造低温环境，用于医疗麻醉等。【小结】空气的成分和各成分的用途第2节氧气和氧化教学目标1、了解氧气的主要物理性质和化学性质，能通过氧气的性质理解氧气的广泛用途。了解氧气是空气中最活跃的成分，也是和我们人类生命最息息相关的部分。2、认识“氧化”这一自然界普遍存在的现象，了解氧化反应及其概念。3、了解实验室制取氧气的方法（过氧化氢分解和高锰酸钾加热分解），了解实验室制取氧气的仪器名称、装置的连接、检验气密性的方法、收集方法和检验氧气的方法。了解工业上制氧的方法。4、了解燃烧的条件，了解剧烈氧化和缓慢氧化，并具有安全意识。了解灭火和火灾自救的一般方法。5、初步懂得用实验来研究物质性质及其变化的科学方法。学会观察和分析实验现象，培养观察能力和分析综合能力。重难点分析1、氧气的主要的物理性质和化学性质及用途。2、实验室制取氧气的有关知识3、燃烧【引入】列举生活中的氧化现象，并设问。一、氧气的性质【复习】1、“O2”的含义复习2、什么叫物质的物理性质？它包括哪些内容？什么叫物质的化学性质？举一例说明。【实验】观察氧气的颜色和状态及验证氧气的助燃的性质结论：1、氧气是无色、无味的气体（通常状况下）－－【介绍】：观察气体的方法和闻气味的方法2、氧气能使带火星的木条复燃－－说明氧气具有助燃性，能支持燃烧。【思考】氧气能溶解在水中吗？－－能。水中的生物就是靠水中溶解的氧气得以生存的。3、氧气不易溶于水－－常温下，1升水中能溶解30毫升的氧气。4、密度：1.429克/升，比空气的密度略大。5、较易液化和凝固：变成淡蓝色的液体和雪花状的蓝色液体。【问题】归纳一下氧气的物理性质：1．无色、无气味的气体。2．密度：比空气略大，1.429g/L3．水溶性：不易溶于水。4．液态——1.013×105Pa时，-183℃，淡蓝色；固态——1.013×105Pa时，-218℃，淡蓝色雪花状固体。【实验】一、硫在氧气中燃烧实验现象：在空气中燃烧：发出微弱的淡蓝色火焰。在氧气中燃烧：(1)比空气中燃烧得更旺，发出蓝紫色火焰；并放出热量。(2)生成了一种有刺激性气味的无色气体。（该气体叫二氧化硫。教师可举出生活中实例，如烟煤燃烧时产生的有刺激性气味的气体。）二、细铁丝在氧气中燃烧实验注意点：在集气瓶铺细砂或装少量水；细铁丝绕在火柴梗上，待将要烧完时，立刻伸入；铁丝悬在瓶内中央处勿触及瓶壁。现象：铁丝在空气中红热。在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成一种黑色固体－－四氧化三铁。两个反应的文字表达式：硫＋氧气－－二氧化硫；铁＋氧气－－四氧化三铁氧化物：由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物。【小结】氧气是一种化学性质比较活泼的气体。二、呼吸作用与氧化【问题】人呼出的气体与吸入的气体之间由什么区别？【实验】用吸管向瓶内澄清石灰水吹气现象：澄清石灰水变混浊。（知识：二氧化碳能使澄清石灰水变混浊。这是鉴定二氧化碳的方法。）结论：人呼出的气体中含较多的二氧化碳。【问题】为什么人通过呼吸作用会消耗氧气，产生二氧化碳呢？－－这是因为人体细胞内的有机物与氧气反应。呼吸作用的反应过程：葡萄糖＋氧气－－二氧化碳＋水＋能量C6H12O6+O2=CO2+H2O呼吸作用：人体细胞内的有机物与氧气反应，最终产生二氧化碳、水或其它产物，同时把有机物中的能释放出来，供生命活动的需要。这个过程是一个复杂的、多步骤的过程。植物和微生物等其它生物也有呼吸作用。呼吸作用对生命活动来说很重要。【讨论】食物燃烧和呼吸作用的差异。食物燃烧不属于生命活动，是一种简单的氧化过程。呼吸作用属于生命活动，是复杂的多步骤的过程，需要酶的参加。三、氧化反应葡萄糖＋氧气－－二氧化碳＋水硫＋氧气－－二氧化硫铁＋氧气－－四氧化三铁碳＋氧气－－二氧化碳－－物质跟氧发生的反应叫做氧化反应。氧化反应有些进行得非常剧烈，如硫的燃烧，铁在纯氧中的燃烧。有些进行得缓慢，如呼吸作用、生锈过程、塑料和橡胶制品得老化。氧化性：在氧化反应中氧气具有氧化性。【阅读】氧气的发现四、氧气的制备1、实验室制取氧气的方法：分解过氧化氢过氧化氢－－水＋氧气A、关于过氧化氢俗名双氧水，能与水以任意比混合。过氧化氢溶液的质量分数一般以10％－15％为宜，以免反应剧烈而引起事故。B、二氧化锰：作催化剂，加快反应的速度。【介绍】（1）实验装置和操作原理：仪器：烧瓶、导管、集气瓶、水槽、铁架台、分液漏斗（－－用于分离不相溶的液体；装配气体发生器等反应装置，用于不断向烧瓶中添加液体试剂。－－装配气体发生器，用活塞控制添加剂，加液后关闭活塞，可防止气体冲出漏斗。）装置：发生装置(左边)：常温下进行，注意检查气密性（夹住导管，在分液漏斗中注水，看液面是否下降）；装入液体和固体试剂（用漏斗和药匙或纸槽）。收集装置(右边）：收集方法的确定（用排水集气法－－凡是不易溶于水的气体适于此法）。（2）催化剂：是在化学反应中能改变其它物质的反应速率，而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有改变的物质。工业上叫触媒。特点就是：一变二不变，即改变(不只是加快)反应速率，反应前后质量不变、化学性质不变。催化剂具有选择性，不是万能的，液不是唯一的。2、工业上制取氧气：A、分离空气法。【问题】工业制氧是物理变化还是化学变化？为什么？－－工业制氧是物理变化。因为这里只是利用各种成分的沸点不同，把空气中的氧气从液态空气中分离出来。【讲述】氮气蒸发后，剩余的主要是液氧。国家规定储存氧气用的钢瓶一律漆成天蓝色。B、利用膜分离技术，在一定压力下让空气通过具有复集氧气功能的薄膜，可以得到含氧量较高的复集氧气。【学生实验】实验知识准备：1、装置的装配、连接及气密性的检查2、固体试剂的取用3、酒精灯的使用、加热方法4、排水集气法的操作实验注意点：1、在正式实验前要先练习一下有关的操作，如排水法收集气体、铁架台的使用等。2、思考一些问题：见教参P61五、缓慢氧化与燃烧1、氧化反应进行得非常缓慢，甚至不易觉察，就是缓慢氧化。如呼吸作用、铁生锈等。2、燃烧是可燃物跟氧气发生的一种发光、发热、剧烈的氧化反应。【解释】燃烧的三个特点：1）发光、发热；2）剧烈；3）氧化反应3、爆炸：燃烧以极快的速率在有限的空间里发生，瞬间内累积大量的热，使气体体积急剧地膨胀，就引起爆炸。【讨论】爆炸一定是化学变化吗？人类对爆炸的利用你认识多少？4、燃烧的条件：【实验】可燃物燃烧条件的实验实验现象：（略）实验结论：可燃物燃烧必须同时满足两个条件：一、要有氧气参与；二、要达到一定的温度着火点：每种物质的着火点是不同的，这是物质的一种特性。如白磷的着火点是40℃。5、自燃：由缓慢氧化而引起地自发燃烧叫自燃。物质在缓慢氧化过程中产生得热量如不能及时散失，会使温度逐渐升高，达到着火点时，不经点火，物质会自发地燃烧起来。【讨论】怎样预防自燃？六、灭火与火灾自救【讨论】根据燃烧需要的条件，应该怎样来灭火？－－消除燃烧发生的如何一个条件：或降低温度；或隔绝空气。1、灭火的方法：【读图】常见的灭火方法由哪些？－－采用媒体教学，并进行补充。2、火灾自救常识：【小结】第3节化学反应与质量守恒教学目标1、了解化合反应和分解反应，了解化合反应与分解反应的区别。2、通过对化学反应中反应物及生成物质量的实验测定，了解质量守恒定律，通过对化学反应的实质分析，认识在化学反应中各反应物质量总和与各生成物质量总和相等的原因，培养分析推理能力。3、通过具体化学反应分析，了解化学方程式包含的意义。了解书写化学方程式要遵循的原则，初步学会化学方程式的书写和配平（最小公倍数法）。4、在了解化学方程式意义的基础上，能根据化学方程式进行反应物质量和生成物质量之间的计算。通过有关化学方程式的计算练习，规范解题格式。重难点分析重点：化合反应和分解反应的区别；质量守恒定律；化学方程式的意义、书写和配平；化学方程式的计算练习。难点：质量守恒定律；化学方程式的意义、书写和配平；化学方程式的计算练习。【复习】【新授】第4节化合反应和分解反应【例】硫＋氧气――二氧化硫铁＋氧气――四氧化三铁碳＋氧气――二氧化碳【特点】反应物两种或两种以上，生成物只有一种；化合反应：由两种或两种以上的物质生成一种物质的反应叫做化合反应。【例】过氧化氢――水＋氧气水――氢气＋氧气高锰酸钾――锰酸钾＋二氧化锰＋氧气【特点】反应物只有一种，生成物有两种或两种以上分解反应：由一种物质生成两种或两种以上物质的反应叫做分解反应。【讨论】把学过的化学反应写出来，分析哪些是分解反应，哪些是化合反应，哪些不是？二、质量守恒定律【设问】溶液质量＝溶剂质量＋溶质质量，那么在氧化反应和其它化学反应中，反应前后物质的质量总和是否相等呢?【实验】第4节白磷燃烧前后质量的测定实验现象：白磷燃烧，生成大量的白烟，前后质量没有变化――天平保持平衡。2、氢氧化钠与硫酸铜反应前后质量的测定实验现象：两种溶液混合，反应生成蓝色氢氧化铜沉淀。前后质量不变――天平保持平衡。【结论】在化学反应中，参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。这个规律就是质量守恒定律。【讨论】能否设计一个实验，验证用过氧化氢制取氧气的反应前后质量守恒呢？――关键是使产生的气体能被吸收、储存或反应掉。【解释】质量守恒定律的微观解释：化学反应的过程，就是反应物分子的原子重新组合成生成物分子的过程。反应前后原子的种类和数目既没有改变也没有增减，原子的质量没有变化，