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课题1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，能区分—些常见的纯净物和混合物2、过程与方法(1)通过对“测定空气里氧气含量”实验的操作、观察、分析，了解空气的组成；(2)通过对空气、氧气等几种常见物质的比较，了解混合物和纯净物的概念；(3)通过对空气污染情况的调查，知道空气污染的危害，学会一些简单的防治方法。3、情感、态度与价值观(1)初步了解空气污染给人类带来的严重危害；(2)知道空气是一种宝贵的自然资源；(3)养成关注环境、热爱自然的情感。【内容分析】本单元是学生学习的第一大类物质。空气是人人都离不开的物质，由于看不见，摸不着，学生只知其重要，却又不十分清楚空气到底是什么。本单元选择空气和氧作为初中化学中接触具体物质知识的开端，不仅因为小学自然课中对空气和氧气的知识已有过介绍，如空气有体积、有质量、形成大气压、空气流动就形成风等；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、是化工生产的廉价资源；它与人类的生活关系最为密切，是人类须臾不可离开的天然物质；还因为氧气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或含氧化合物。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。选择以空气为题，开始这一单元的教学活动，是符合“从学生熟悉的事物入手，进行科学教育”的原则的。学生对空气已有一定的知识基础，因此内容的安排既不能与小学自然课中的知识重复，又应以此为基础。本课题包含了三部分，即“空气是由什么组成的”、“空气是一种宝贵的资源”、“保护空气”。这三部分内容相互密切联系，并逐步深入。空气是由什么组成的(氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等)、空气是一种宝贵的资源(氧气、氮气、稀有气体的用途)、保护空气(污染与保护)总的看来，本课题教学是很容易引起学生学习兴趣的，可以说不存在什么教学难点。本课题主要研究空气的成分及空气污染的有关知识。小学自然课中学过有关空气的知识，学生有一定的知识基础。“从熟悉的事物入手”有利于培养学生的兴趣。把“空气”作为较系统地学习和研究化学的开始，有利于引导学生进入化学殿堂。【教学模式】调查与讨论，实验探究【教学过程】教学流程教师活动学生活动设计意图创设情境引入课题利用电脑播放一段身边美丽的自然环境，蓝天、白云、溪水、绿树、阳光，引出我们须臾离不开的空气请大家做个深呼吸，你能用一个简单的实验或实例来说明无色无味不易察觉的空气确实存在吗？讨论发言：能够说明空气确实存在的实验或实例。学生互相评价。激发学生的学习兴趣，放松心情，暗示化学与生活紧密联系。引导学生探究，激发探究欲望，激活学生的思维。实验导学探究原理(过渡)出示拉瓦锡的照片以及拉瓦锡研究空气成分所用装置的图片，并讲述拉瓦锡发现空气组成的故事。仿照这个著名实验的原则，我们也来测定空气里氧气的含量。[实验2-1]所需的仪器，并组织学生抢答下列问题：1、有关仪器的名称；2、集气瓶中有物质吗?3、谁能说出空气的成分有哪些?要求学生按教材中图2—3连接装置并实验，适时指导学生观察实验现象、记录实验结果。听故事、思考问题：拉瓦锡在实验过程中是如何发现气体减少了1／5的?抢答有关问题。连接装置，进行实验，观察现象并及时记录。通过抢答，巩固旧知，为新知识的学习奠定基础。同时活跃课堂气氛，调动学生的积极性。知道实验是学习化学的基础。通过学生自主的实验探究过程，体验实验过程中的成功与失败。观察记录分析讨论你在实验过程中看到了什么现象?你能分析原因吗?请把看到的现象及你的分析与同组的同学交流一下。引导学生从两方面来分析：1、实验成功，描述现象；2、实验失败，寻找原因。（小结）由于红磷燃烧消耗了瓶内的氧气，导致集气瓶内的气压减小，因而水倒流。1、描述实验现象；2、小结并交流成功的经验；3、寻找并分析失败的原因。让学生在观察与讨论中发现问题、提出问题、解决问题，从中培养科学观察、规范表达和分析问题的能力。树立实事求是、严谨务实的科学态度。分析讨论1、根据拉瓦锡的研究结果，氧气约占1／5，而我们在实验中，为什么气体减少的体积小于1／5？可能的原因有哪些?红磷熄灭后瓶内还有没有残余的氧气？分组讨论、交流结果：1、水面上升不满1／5的原因有：①装置漏气或红磷不足等；②当氧气含量低时，红磷不能继续燃烧。2、没有对实验现象作进一步的分析、探究，培养学生的探索精神。归形纳成总概结念在上述探究活动的基础上，师生共同归纳空气的主要成分：由与红磷反应的气体(氧气)和与红磷不反应的气体(氮气)组成。阅读教材的有关内容，归纳空气的组成成分，形成反应的文字表达式、化学符号。引导学生对所获得的事实与证据进行归纳，得出结论。培养学生的规范表达能力。观看课件播放课件空气的成分测定观看思考通过课件，加深学生对空气成分的测定的认识收分析讨论合得出结论（比较)氮气、二氧化碳、红磷、空气、河水、矿泉水等物质，哪些是混合物，哪些是纯净物?(小结)空气是由多种成分组成的，这样的物质叫混合物。而氧气是由一种物质组成的，它属于纯净物。比较各物质的异同，归纳混合物和纯净物的概念。让学生学会运用比较的方法，通过比较，可以清晰地掌握概念。总结回忆归纳总结本课题知道了哪些知识？引导总结本课题内容要求。让学生了解空气的成分。【板书设计】课题1空气课题2氧气学习目标：知识与技能：1．认识氧气的主要物理性质；2．观察和描述木炭、铁丝、蜡烛等在空气中燃烧的现象，从中归纳出氧气的化学性质；3．了解氧气的主要用途、氧气与人类关系密切；4．了解氧气的工业制法，学习实验室制备氧气的原理、装置和操作过程与方法：1．观察与描述物质与氧气反应的现象，学会从中归纳出物质的化学性质的方法；2．能够根据反应物的性质来选择制备气体的实验装置与操作方法，根据生成物的性质选择收集方法；情感态度与价值观：1．了解氧气在自然界中的循环及重要意义，增强环保意识2．养成细致的观察习惯和严谨的工作作风学习重点与难点：1．氧气的性质与用途2．氧气的获得和实验室制取氧气的方法教学方法：1．物理性质主要有学生自行归纳总结；2．化学性质可以通过演示实验及回忆已学的实验来归纳3．对于实验室制法，主要通过探究、对比，从而找出不同点加深印象4．氧气的用途主要是知识性的介绍探究内容：1．燃烧的现象及剧烈程度与什么因素有关？2．实验室制取气体的装置的选取所考虑的因素有哪些？学习内容：一、认识氧气（Oxygen）的性质1．物理性质：（1）色、味、态：通常情况下，是无色无味的气体；（2）密度：标准状况下，密度为1.429g/L，略大于空气；P.S.：通常情况下，是指20℃，1.01×105Pa；标准状况下，是指0℃，1.01×105Pa；（3）溶解性：氧气不易溶于水（4）三态变化：降温后，氧气可以变为淡蓝色的液体，甚至淡蓝色雪花状固体。问题：有什么事实可以证明自然界的水中溶有氧气？答：水中的生物就是依靠溶解在水中的氧气生存的。2．化学性质：（1）木炭在氧气中燃烧（黑色固体）实验现象：剧烈燃烧，发出白光，放热，生成一种无色无味气体，该气体能使澄清石灰水变浑浊。文字表达式：碳（C）+氧气（O2）点燃——→二氧化碳（CO2）在空气中的燃烧情况：木炭红热，无烟、无焰，生成无色无味的气体（2）铁丝在氧气中燃烧（银白色固体）——介绍铝箔在氧气中可以燃烧实验现象：剧烈燃烧，火星四射，铁丝熔成小球，生成一种黑色固体。文字表达式：铁（Fe）+氧气（O2）点燃——→四氧化三铁（Fe3O4）注意事项：集气瓶底部铺少量的细沙或加少量的水，防止生成的固体物质溅落瓶底，致使集气瓶炸裂。在空气中加热情况：持续加热发红，离火后变冷。（3）蜡烛在氧气中燃烧（白色固体）实验现象：比空气中燃烧剧烈，发出白光，集气瓶内壁出现水珠，有使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体产生。文字表达式：石蜡+氧气（O2）点燃——→二氧化碳（CO2）+水（H2O）空气中燃烧情况：燃烧产生黄色火焰，放热，稍有黑烟。（4）镁带在氧气中燃烧（银白色固体）实验现象：剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放热，生成白色粉末状固体。文字表达式：镁（Mg）+氧气（O2）点燃——→氧化镁（MgO）（5）铜丝在空气中灼烧（红色固体）实验现象：加热后，铜丝红热，冷却后，在铜丝表面出现一层黑色物质。文字表达式：铜（Cu）+氧气（O2）加热——→氧化铜（CuO）（6）红磷在氧气中的燃烧（暗红色固体）实验现象：剧烈燃烧，发出白光，放出热量，生成大量的白烟文字表达式：磷（P）+氧气（O2）点燃——→五氧化二磷（P2O5）空气中燃烧情况：黄白色火焰，放热，有大量白烟（7）其他物质与氧气的反应某些物质在一些条件下，与氧气发生缓慢的氧化反应，成为缓慢氧化。如：动植物新陈代谢，金属的锈蚀，食物的腐烂等等。结论：（1）氧气是一种化学性质比较活泼的气体，在一定的条件下，能与许多物质发生反应。在这些反应中，氧气提供氧，称为氧化反应。氧气便是常见的氧化剂；（2）物质在纯氧气中燃烧程度比空气中燃烧要剧烈。说明物质燃烧程度，与氧气的浓度大小成正比；（3）物质燃烧时有的有火焰，有的会发光，有的会冒烟。一般来说，气体燃烧会有火焰产生，固体直接燃烧，产生光或者火星。生成物有固体，一般都会产生烟，即固体小颗粒；（4）物质与氧气反应不一定是燃烧现象，如缓慢氧化。二、氧气的用途1．供给呼吸：医疗上急救病人，登山、潜水、航空、宇航提供呼吸；2．支持燃烧：炼钢、气焊与气接、液氧炸弹、火箭助燃剂介绍：（1）一般情况下，我们呼吸使用空气就可以了。正常的人呼吸用纯氧气对人体有害，吸入纯氧气会损害肺的上皮层。吸入100%的扬弃，只需几天就会发生肺氧气中毒。一般医院中的氧气只是大于40%；（2）用氦气代替氮气与氧气混合，可得到“人造空气”。人造空气用于代替空气供深海潜水员呼吸。因为用空气供潜水员呼吸时，在压强较大的深海里，会有较多的氮气溶解在潜水员的血液里，当潜水员从深海上升，血液里的氮气将成为气泡释放出来，大量气泡会阻塞微血管，引起病变。课题3制取氧气1．自然界氧气的获得：主要是来源于绿色植物的光合作用二氧化碳+水素叶绿光照葡萄糖+氧气2．工业制法（分离液态空气法）（1）具体过程（2）注意：该过程是物理变化3．实验室制法（1）高锰酸钾制取氧气a.实验原理：高锰酸钾（KMnO4）加热——→锰酸钾（K2MnO4）+二氧化锰（MnO2）+氧气（O2）b.注意事项：a).试管口要略微向下倾斜：防止生成的水回流，使试管底部破裂。b).导气管伸入发生装置内要稍露出橡皮塞：有利于产生的气体排出。空气空气除去二氧化碳干燥氮气液态空气降温加压升温-196℃液态氧升温-183℃氧气c).试管口塞一团棉花：防止高锰酸钾粉末进入导气管，污染制取的气体和水槽中的水。d).排气法收集气体时，导气管要伸入接近集气瓶底部：有利于集气瓶内空气排出，使收集的气体更纯。e).实验结束后，先将导气管移出水面，然后熄灭酒精灯：防止水槽中的水倒流，炸裂试管。c.实验步骤：a).仪器组装：先下后上，从左到右的顺序。b).气密性检查：将导管的一端浸入水槽中，用手紧握试管外壁，若水中的导管口有气泡冒出，证明装置不漏气。松开手后，导管口出现一段水柱。c).装入药品：按粉末状固体取用的方法（药匙或纸槽）。d).加热药品：先使试管均匀受热，后在反应物部位用酒精灯外焰由前向后加热。e).收集气体：若用排水集气法收集气体，当气泡均匀冒出时再收集；或向上集气法。f).检验及验满：用带火星的木条伸入试管中，发现木条复燃，说明是氧气；用带火星的木条靠近集气瓶口部，木条复燃，证明已满。g).仪器的拆卸：按先右后左，先上后下的顺序。（2）双氧水（过氧化氢）制取氧气a.实验原理：过氧化氢（H2O2）————→水（H2O）+氧气（O2）b.注意事项：a).分液漏斗可以用长颈漏斗代替，但其下端应该深入液面以下，防止生成的气体从长颈漏斗中逸出；b).导管只需略微伸入试管塞c).气密性检查：用止水夹关闭，打开分液漏斗活塞，向漏斗中加入水，