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1第二单元我们周围的空气课题1空气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)。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。课题空气课型新授课教学目标知识与技能1.了解空气的主要成分。2.初步认识纯净物、混合物的概念。3.了解氧气、氮气、稀有气体的主要物理性质和用途。4.了解空气污染给人类带来的危害，增强学生的环保意识。过程与方法1.初步学习科学实验的方法，学会对实验现象进行观察、记录和分析。2.通过阅读教材，观察图表、讨论交流的方法，归纳空气的主要用途。3.学会查阅资料，调查研究等方法，知道空气污染的危害，学会一些简单的防治方法。情感、态度与价值观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.培养环保意识。教学重点1.空气的组成。2.空气各组成物质的性质和用途。教学难点1.物质用途与性质的关系。2.如何联系实际解决空气污染的防治方法。教具准备集气瓶、燃烧匙、红磷、烧杯、塞子(带导管)、弹簧夹、火柴，有关氧气、氮气、稀有气体等作用的图片及大气污染的图片。课前预习1.测定空气里氧气的含量实验（1）实验现象：红磷燃烧，生成大量白烟，放出大量的热；打开弹簧夹后，进入广口瓶中的水约占原广口瓶体积的1/5。（2）反应的文字表达式：红磷+氧气点燃五氧化二磷。（3）实验结论：氧气约占空气总体积的1/5。2.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%。备课笔记小组问题讨论：空气有哪些成分？（空气中有氮气，约占空气体积的78%；氧气，约占空气体积的21%;稀有气体，约占0.94%；二氧化碳，约占0.03%；其他气体和杂质，约占0.03%。）课外拓展：氮气，拉丁文原意是“不能维持生命”。氧气，拉丁文原意是“酸之源”。2课前预习3.纯净物是由一种物质组成，混合物是由两种或两种以上物质组成。4.氧气可用于动植物的呼吸和支持燃烧。5.氮气是制硝酸和化肥的重要原料，由于氮气的化学性质不活泼，故可作保护气。6.稀有气体又叫惰性气体，稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，故可作电光源。7.保护空气的主要措施有加强大气质量监测，改善环境状况，使用清洁能源，积极植树、造林、种草等。新课导入我们周围存在一种“看不到摸不着”的物质即空气，它跟我们的生活最密切，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？（堵住注射器的末端后推动活塞很难推动，可以证明空气的存在。）今天我们就来学习有关空气的知识。进行新课［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。知识点1拉瓦锡研究空气的成分实验［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，最终得出了空气的成分。［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P26拉瓦锡研究空气成分的实验过程，并引导学生观看教材P26图2－2(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。［演示］教材P27实验2-1实验装置：如图所示实验步骤：（1）检查装置的气密性；（2）在集气瓶内加少量的水，并作上记号，将水面以上的容积划分为5等份，并加以标记；（3）用弹簧夹夹紧乳胶管，在燃烧匙内放入过量的红磷，点燃后迅速伸入集气瓶，立即塞紧橡皮塞，观察；4）待集气瓶冷却到室温时把导管插入到盛水的烧杯中，打开止水夹，观察实验现象及水面的变化情况。备课笔记思想方法：燃烧法运用燃烧法进行空气中氧气含量的测定，即利用可燃物燃烧消耗氧气，同时生成物又是固体，密闭容器中压强减小，根据进入密闭容器中水的体积推断氧气的体积。规律总结：集气瓶内水的作用有三个：一是防止热的生成物溅落而炸裂瓶底；二是为了吸收生成的白烟；三是吸收热量，有助于装置冷却。3进行新课［学生描述实验现象及结果］实验现象：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。实验结论：集气瓶内水面上升，说明空气中的氧气被消耗了。［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？（2）红磷熄灭后瓶内还有没有残余的氧气?［结论］(1)我们的实验中引起测定氧气的体积偏小的可能原因有：①红磷量不足，没有将氧气消耗完；②装置漏气；③装置未冷却就打开弹簧夹。(2)随着燃烧的进行，氧气的含量不断减少，当氧气含量低到一定值时，红磷就可能熄灭了，因此瓶中还可能含有少量残余的氧气。这也是导致测定氧气体积偏小的原因之一。［讲解］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：［小结］该实验成功的关键是：（1）红磷要过量，避免容器内有剩余氧气；（2）装置内气密性要好，防止实验过程中空气受热膨胀逸出，或外面的空气进入容器而影响测量结果；（3）测定进入集气瓶中水的体积要等白烟消失，容器冷却后再进行；（4）实验完后，导管中会留有水珠，因此实验前导管内应先注满水，这样测定的结果会更准确。知识点2空气的成分［分析］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。［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］空气成分的发现史。［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由一种物质组成，我们把它们叫做纯净物。知识点3纯净物和混合物［分析］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做过多的解释，只说明这是一种表示物质的符号就可以了］［提问］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］［讲解并板书］通过刚才的学习，我们可以这样来表示纯净物和混合物。纯净物：由一种物质组成。(可用专门的化学符号表示)混合物：由两种或多种物质备课笔记要点提示：（1）注意红磷燃烧的条件是“点燃”，不能写成“燃烧”。（2）该实验选择红磷的原因：一是在空气中能燃烧且只与空气中的氧气反应；二是该物质燃烧后的生成物五氧化二磷（P2O5）为固体。特别提醒：判断混合物和纯净物的关键是看给出的物质由几种物质组成。由一种物质组成的是纯净物，由两种或两种以上物质混合而成的是混合物。4进行新课混合而成。(没有专门的化学符号表示)［练习］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?［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。知识点4空气是一种宝贵的资源【阅读教材】教师先设问：空气有什么作用？为什么说空气是一种宝贵的资源？然后让学生阅读教材P28-29“空气是一种宝贵的资源”内容。（1）氧气有哪些用途［问题1］氧气为什么叫“养气”，它有哪些用途呢？［学生根据自己的经验并结合课本内容回答，教师引导学生看课本P28图2-5］［总结］纵观氧气的各种应用领域，可知氧气的用途主要表现在供给呼吸和支持燃烧两个方面。［讲解并板书］（1）氧气的用途：①供给呼吸②支持燃烧（2）氮气的用途［问题2］你能描述氮气的物理性质和化学性质吗？它有什么用途？［教师展示充氮食品袋］［提问］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？［学生］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。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。［提问］氮气除了可用作保护气外，还可用作什么呢？［讲解并板书］（2）氮气的用途：①重要的化工原料②保护气③提供低温环境.［补充］许多实验事实表明，氮气的化学性质不如氧气活泼。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。［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？［讨论］课本P29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？［学生分组讨论，并汇报讨论结果］［结论］①燃烧着的红磷熄灭了，说明氮气不能支持燃烧。②集气瓶内水面上升一定高度后，不会继续上升，这种现象能说明氮气不易溶于水。备课笔记易错提醒：氧气在生活、生产和科技方面应用广泛，有对人类活动有利的一面。但物质的性质往往具有两面性，氧气也有对人类活动有害的一面。所以在某些情况下，需要设法除去氧气或将物品与氧气隔离，如食品的真空包装、金属制品涂防锈漆等。知识延伸：物质的性质决定了物质的用途。氮气能作保护气，主要利用了它的化学性质比较稳定，另外还考虑到氮气的无毒和造价低廉。5进行新课［提问］通过日常生活对空气的观察及上面的讨论，并结合物理性质的概念，你能描述氮气的物理性质吗？［学生描述并填写下表］（3）稀有气体［问题3］什么叫稀有气体？为什么又叫惰性气体？有哪些用途？［回答］稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙等气体的总称。稀有气体化学性质不活泼，一般不与其他物质发生反应，所以叫惰性气体。稀有气体用途：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。［注意］稀有气体的惰性是相对的，一定条件下也能与其他物质发生化学反应，只是条件比较苛刻而已。［思考］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。［投影展示］下面是不同颜色的霓虹灯里充的稀有气体的简介。［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的用途：［讲解并板书］（3）稀有气体①保护气②电光源③激光技术④冷却剂⑤麻醉剂［过渡］洁净的空气对于人类和其他动植物都是非常重要的。一个成年人每天吸入的空气约为12m3～16m3。但是，随着工业的发展，排放到空气中的有害气体和烟尘对空气造成了污染，被污染的空气会严重损害人体健康，影响作物生长，破坏生态平衡。故保护我们