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第一节空气教学目标1．知识与技能(1)了解空气的主要成分。(2)了解氧气、氮气、稀有气体的主要物理性质和用途。(3)初步认识纯净物，混合物的概念。2．过程与方法(1)初步学习科学实验的方法，进行观察、记录并初步学习分析实验现象。(2)学习运用观察、实验、收集资料，从日常生活经验进行总结等方法获取信息。(3)运用分析、对比、归纳的方法对获取的信息进行整理变成自己的知识。3．情感态度及价值观(1)树立对待任何事物都必须有一个实事求是的科学态度。(2)保持对生活中化学现象的好奇心和求知欲，充分发展学习化学的兴趣。(3)逐步树立关注社会、热爱自然、为社会进步而学习化学的远大志向。教学重点1．空气的组成。2．空气组成物质的性质和用途。教学难点1．培养学生对实验的观察能力和分析思维能力。2．不断激发学生学习化学的兴趣，以便能很快适应化学课的教学。教学方法提出问题→实验探究→解决问题→联系实际→拓展思维→充分想象→激发兴趣。教具准备1．教师用具：(1)投影仪、挂图(O2、N2、稀有气体的用途)；(2)集气瓶、燃烧匙、红磷、烧杯、塞子(带导管)、弹簧夹、火柴。2．学生用具：空气发现史的资料、稀有气体用途的资料等等(详细内容见教学过程)。课时安排1课时教学过程[提出问题]1．空气就在我们周围，你对它有哪些了解？2．桌子上有一个空杯子，它真的是“空”的吗？[学生回答](可能有如下一些)1．空气是一种无色、无味的气体，既看不见，也摸不着。2．空气中有氧气，我们人呼吸的就是空气中的氧气。3．空气是一种宝贵的自然资源，人和动植物的生活都离不开空气。4．不同的环境，空气有所不同。如农村空气清新，城市空气污浊。5．蜡烛可以在空气中燃烧。6．桌子上的空杯子中有空气。[新课引入]通过大家刚才的回答，可以看出大家对空气已经有了一定的认识，知道它是一种既看不到踪影又闻不到气味的气体，它与人类和动植物的关系非常密切。为了让大家对空气有一个比较全面深入的了解，本单元我们就来认识我们周围的空气。第一节空气[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，人们才开始认识到气体的多样性和空气的复杂性。那么，空气到底是由哪些成分组成的呢？[板书]一、空气的成分[讲解]为了搞清楚空气的成分，很多科学家都致力于这方面的研究。其中，最有名的是法国的化学家拉瓦锡，他最早运用天平作为研究工具，用液态的金属汞作为研究对象，最终研究出了空气的成分。[设问]那么，拉瓦锡是通过什么方法研究出了空气的成分呢？[请学生阅读课本P25拉瓦锡研究空气成分的实验过程，并引导学生观看图2－4(拉瓦锡研究空气成分所用的装置)][讲解]其实，拉瓦锡并不是最早研究空气成分的人，在他之前已有很多科学家着手研究空气的组成。如瑞典化学家舍勒和英国化学家普利斯特里，他们很早就发现了空气中的氧气。但拉瓦锡最早用实验得出了结论：空气是由氧气和氮气组成的。[过渡]拉瓦锡的实验是在200多年前做的，由于受到当时条件的限制，他的实验比较麻烦。现在我们已经能用简单的实验来验证拉瓦锡所得出的结论，接下来我们就用红磷作原料来测定一下空气中氧气的含量。[实验]活动·探究[注意]①装置不能漏气；②集气瓶中预先要加入少量水；③点燃红磷后要立即伸入集气瓶中，并塞紧塞子。[可让学生描述实验现象及结果][回答]红磷燃烧产生大量白烟，生成一种白色固体，水面尽管上升了，但上升不到1／5。[讲解]集气瓶内水面上升，说明空气中的氧气被消耗了。[过渡]请大家根据日常知识的积累和前面我们讲到的内容，分组讨论下面的问题。[投影展示]讨论拉瓦锡通过实验得出的结论是氧气约占空气总体积的1／5，而在我们的实验中，为什么气体减少的体积小于1／5？红磷熄灭后瓶内还有没有残余的氧气？[请学生代表说出讨论结果][回答]该实验中，水面上升达不到1／5体积是因为氧气含量低，或者我们在塞塞子的过程中，已经有少部分氧气被消耗掉。红磷熄灭后瓶内没有残余的氧气，如果还有氧气，红磷还能继续燃烧。[过渡]在红磷燃烧这个实验中，红磷与空气中的氧气反应，生成了一种叫做五氧化二磷的白色固体，我们可以用文字的形式把这个反应表示出来。[表示]红磷＋氧气五氧化二磷PO2P2O5[小结]上述实验说明，氧气约占空气体积的1／5。[讲解]随着科学技术的不断发展和实验仪器的不断精密化，空气中的其他成分也被科学家通过实验一一发现。实验表明：[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％。[投影资料]空气成分的发现[讲解过渡]空气是由多种成分组成的，我们把它叫做混合物。而空气中的氮气或氧气都只有一种物质组成，我们把它们叫做纯净物。[板书]纯净物和混合物[讲解]纯净物可以用专门的化学符号表示。如氧气——O2、氮气——N2、红磷——P、五氧化二磷——P2O5。[注：元素符号和化学式不必作过多的解释，只说明这是一种表示物质的符号就可以了][师]根据你的理解，你能举出一些纯净物和混合物的例子吗？[学生举例、教师评价][师]通过刚才的学习，我们可以这样来表示纯净物和混合物。[讲解并板书]纯净物：由一种物质组成(可用专门的化学符号表示)。混合物：由两种或多种物质混合而成(没有专门的化学符号表示)。[补充]纯净物有固定的组成，混合物没有固定的组成。组成混合物的各物质之间不发生化学反应，它们各自保持各自的性质。如空气中的氧气和氮气就各自保持了自己的性质。[过渡]空气中的各种成分作为原料广泛用于生产化肥、化工产品、炼钢、石油加工、运输、电光源等领域，是人类生产活动的重要资源。[板书]二、空气是一种重要的自然资源[展示充氮食品袋][设问]你们知道为什么要在这些装入零食的食品袋中充入氮气吗？[生]甲：为了防止食品被挤碎或压碎。乙：为了掩盖袋里食品量比较少的真相。丙：为了防止食品变质。……[评价]乙的回答也有道理，可我说的是正规厂家的。甲、丙的回答符合客观实际。[讲解]氮气之所以能用于食品防腐，是由于氮气性质不活泼之故。灯泡中充氮以延长使用寿命，焊接金属用氮作保护气，都是利用了氮气不活泼这一性质。[设问]氮气除了可用作保护气外，还可用作什么呢？[学生看书并对氮气的用途进行总结][板书]1．氮气(1)重要的化工原料(2)保护气(3)提供低温环境[过渡]从氮气可作保护气这一事实可知，物质的用途决定于物质的性质。你能从下面的讨论中获悉氮气的性质吗？[投影]讨论在测定空气中氧气含量的实验中，集气瓶内剩下的气体主要是氮气。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，还继续上升吗？这种现象能不能说明氮气不易溶于水？(3)空气所表现出来的某些性质，能不能在一定程度上代表氮气的性质？[学生分组讨论，并汇报讨论结果][讨论结果](1)氮气不能支持燃烧。(2)集气瓶内水面上升一定高度后，不能继续上升。该现象说明氮气不易溶于水。(3)空气所表现出来的性质，不能在一定程度上代表氮气的性质(如磷能在空气中燃烧，但却不能在氮气中燃烧)。[注：(3)问可能有同学会得出相反的结论。如空气不溶于水，氮气也不溶于水。对此，教师要做出解释][师]请大家总结氮气的性质。[生]氮气不支持燃烧，氮气不易溶于水。[补充]许多实验事实表明，氮气的性质不如氧气活泼。如食物放置在含有氧气的环境中容易腐烂，而氮气则能使食物在长时间内不变质。[讲解]物质的性质主要包括物理性质和化学性质两个方面。物质的化学性质需要通过化学反应表现出来，而物质的物理性质是物质本身具有的，其不需要通过化学反应就能表现出来。[板书]物理性质：物质的物理性质一般指颜色、状态、气味、熔点、沸点、硬度和密度，以及是否溶于水等，这些性质不需要通过化学反应就能表现出来。[师]通过日常生活对空气的观察及上面的讨论，并结合物理性质的慨念，你能描述氮气的物理性质吗？[学生描述并填写下表]颜色状态气味标准状况①下的密度熔点沸点是否易溶于水氮气1.251g·L－1－209.9℃－195.8℃[过渡]空气中除了氧气和氮气外，还有一类很重要的气体就是稀有气体。接下来，我们就来学习稀有气体的有关知识。[讲解]过去，人们曾把氧气叫做“养气”，这充分说明了氧气的重要性。[设问]你知道氧气有哪些用途吗？[板书]2．氧气(1)供给呼吸(2)支持燃烧[板书]3．稀有气体[讲解]稀有气体曾叫做“惰性气体”。这是由于稀有气体性质不活泼，人们在发现它们的时候，普遍认为这些气体不能跟其他物质发生化学反应。但随着科学技术的发展，人们发现有些稀有气体在一定条件下也能与某些物质发生化学反应，生成其他物质，于是又把它们改称为稀有气体。通过“惰性气体”→“稀有气体”名称改变的事实，可使我们意识到科学研究的领域总是在不断扩展的，科学思维也不是一成不变的，它启示我们在平常的学习中要经常接受新事物，并适当发展求异思维。[过渡]在空气的成分中，稀有气体所占比率虽然不大，但却很重要。[阅读]学生阅读P29稀有气体的用途。[通过阅读让学生总结稀有气体的用途][回答]①可用作保护气：②可制成多种用途的电光源：③可用于激光技术；④氮可用作制冷剂：⑤氮气可用作医疗上的麻醉剂。[拓展]除了课本上讲到的稀有气体的用途外，谁还知道稀有气体的其他用途呢？[回答]①广场、体育场、飞机场等场所所用的灯里充了氙气，通电时能发出比荧光灯强几万倍的强光，因此叫做“人造小太阳”。②航空、航海的指示灯里充入了氖气，通电时发出红光，这种光能穿透浓雾。[评价]大家回答得真好，探索科学需要的就是这种不怕麻烦，寻求真理的精神。[过渡]下面是不同颜色的霓虹灯里充的稀有气体的简介。[投影展示]霓虹灯的颜色霓虹灯的颜色灯色气体玻璃管的颜色大红氖无深红氖淡红金黄氦淡红蓝体积分数：氩80％、氖20％淡蓝绿体积分数：氩80％、氖20％淡黄紫体积分数：氩50％、氖50％无[小结]通过大家刚才的回答和讨论，我们可以总结出稀有气体具有如下用途：[板书](1)保护气(2)电光源(3)激光技术(4)冷却剂(5)麻醉剂[布置作业]