第二章我们身边的物质

1、 第二章 我们身边的物质本章选取了学生身边最熟悉的物质(空气、氧气、二氧化碳和水)作为学习素材，不仅学生学起来亲切，易于理解和接受，而且这些物质与人类的生存和社会的发展关系密切，从中也使学生体会到学习化学的重要性，养成学以致用的习惯。但是学生虽然熟悉这些物质，但了解不深，不曾从化学的视角去思考，更少用探究的方法去学习。 第一节 由多种物质组成的空气一、学习目标 1、知识与技能：能用实验事实说明空气是混合物理解空气成分保持相对稳定的原因2、过程与方法：能用实验方法“捕捉”空气，采集空气样品3、情感态度与价值观：了解空气中各成分在生产、生活中的用途了解造成空气污染的主要因素，认识保持空气洁净的重要

2、性养成关心空气质量，自觉保护大气环境的良好习惯与责任感二、任务分析1、起点能力：学生对空气都很熟悉，并且在生物课中学过一些内容2、教学重点：用实验事实说明空气是混合物3、课型：活动与探究4、课时安排：2课时课堂讲解、活动与探究1课时。讨论、课堂讲解1课时教学过程：第一课时：探究空气的成分问题情景空气，看不见摸不着，你能“捕捉”到它吗?学生实验“捕捉”空气问题1、在“捕捉”空气的实验里，用水可以把空气从瓶子里“赶出来”，空气又可以把水从瓶子里“赶出”取而代之，这说明空气有什么性质?2、水加热到一定温度，还未烧开时就有气泡冒出。这些气泡是什么?这一现象说明什么?交流讨论怎样证明你“捕捉”到了空气?

3、分析讨论空气中有什么?实验探究空气中氧气体积含量的测定。交流讨论1、 红磷在集气瓶中燃烧，消耗了什么气体？2、 红磷在集气瓶中未能全部燃烧，说明了什么？3、 集气瓶中剩余的气体是氧气吗？4、 打开止水夹后，为什么集气瓶中能吸入约占集气瓶容积1/5的水？5、 你还能设计什么实验来确定空气中氧气的体积含量？拓展1、如用木炭代替红磷进行实验，结果会怎样?2、如果红磷燃烧没有余剩，实验结果可靠吗?为什么?总结空气中含有多种物质：N2 78%；O2 21%；稀有气体0.94%；CO2 0.03%；其他气体和杂质0.03%形成概念：空气的成分混合物和纯净物。练习与实践1、 列举出一些在生活中常用的混合物，

4、试说出它们是由哪些物质组成的。2、约120年前（英）物理学家雷利，利用2NH3+3CuO=N2+3H2O+3Cu，除去水蒸气制得的氮气，测得氮气密度为1.251克/升；除去空气中的二氧化碳、水蒸气、氧气后的氮气密度为1.257克/升。问题：两种方法得到氮气密度的数值不相同的原因，可能有哪些？ 测量的误差。 自制（用NH3）不纯，含有较轻的气体 除去一些气体后的空气含有比氮气密度大的气体 氮气分子组成不一有N、N2、N3介绍雷利：经多次测定，差异始终存在，（问题：你可排除上述哪种可能的原因）雷利猜想空气中可能含有较重的N3；或由NH3制取的氮气中含有原子氮，百思不解后，登期刊征询建议。10年后拉

5、姆塞，重复实验除去空气中的氮氧等气体，留下气体密度与N3相似，是新元素？还是N3？后来从光谱仪中找到了答案。第三位小数的胜利。拓展视野空气成分的发现学生阅读课本第27页回顾总结：让学生回顾总结一节课的收获。作业课本第32页第3、4题说明1研究空气的成分，以干燥的空气为样本，因为空气湿度大小不同，空气中水蒸气含量变化较大。第二课时：氮气和稀有气体 人类需要洁净的空气阅读材料、观看影像资料(氧气)氮气和稀有气体的用途。拓展视野1、自然界中的氮循环在自然界中，氮元素的循环几乎涉及到生物圈的全部领域(见图13)。氮被固定后经植物吸收储存在植物体内，动物以植物为食而获得氮并转化为动物蛋白质。动植物死亡后

6、的遗骸中的蛋白质被微生物分解成NH4+、NO3和NH3，又回到土壤和水体中，被植物再次吸收利用。氮的固定 氮是植物生长所需的重要营养物质之一。植物一般不能直接吸收空气中的N2，而只能依靠一些含氮化合物来满足其生长的需要。这些含氮化合物主要有(NH4)2S04，NH4NO3，NH4HCO3、(NH2)2CO等。 氮的固定主要有人工固氮(或称工业固氮)和自然固氮两种方式。自然固氮的途径主要有两种，一种是通过闪电完成的，约占自然固氮的10；另一种是生物固氮，约占自然固氮的90。所谓生物固氮是指某些微生物把空气中的游离氮固定转化为氮化合物的过程。根瘤菌是一种固氮微生物，它含有固氮酶。固氮酶包括两种蛋白

7、质，一种蛋白质含铁，被称为铁蛋白；另一种蛋白质含有铁和钼，叫做钼铁蛋白，这两种蛋白同时存在时，就能行使固氮酶的作用。2、灯管中的稀有气体每当夜幕降临时、五颜六色的霓虹灯就把城市装扮得格外美丽。霓虹灯是英国化学家拉姆塞(SwRamsay，18521916)在一次实验中偶然发现的。1898年的一个夜晚，拉姆塞和他的助手正在做一种稀有气体(Ne)是否导电的实验。当把这种稀有气体注射在真空玻璃管里，并连接在高压电源上后，一个意外的现象发生了：注入真空管的稀有气体不但开始导电，而且还发出了极其美丽的红光。灯光的颜色跟灯管内填充气体种类和气压有关，跟玻璃管的颜色也有关(见表12)。表l一2稀有气体发光的颜

8、色 气体 玻璃管的颜色 灯 色 Ne 无 大红 Ne 淡红 深红 Kr 淡红 金黄Ar 80 Ne 20(体积分数) 淡蓝 蓝Ar 80 Ne 20(体积分数) 淡黄 绿Ar 50 Ne 50(体积分数) 无 紫交流讨论稀有气体最早叫做“惰性气体”，讨论一下其名称发生变化的原因？（1962年前，人们认为这些稀有气体根本不可能与其他物质反应，称之为“惰性气体”。1962年后相继制得化合物XePtF6、XeF2、KrF4等，才认识它们的“惰性”只是相对而言。由于这些气体在自然界贮量极少，1991年全国自然科学名词审定委员会公布的“化学名词”规定称之为“稀有气体）资料1 稀有气体化合物的发现 由于稀

9、有气体原子的稳定结构，在1894年英国物理学家雷利(LRayleigh，18421919)发现第一种稀有气体Ar之后的近70年时间里，人们一直认为，稀有气体不会发生化学反应，更不可能制得其化合物。 1962年，英国青年化学家巴特里特(NBartelette)受PtF6氧化O2生成盐02PtF6的启发，联想到PtF6的强氧化性是否也能从稀有气体原子中夺走电子呢?于是他大胆地将PtF6的蒸气与等量的Xe混合，二者明显地发生反应生成了一种黄色的固体，这就是人类获得的第一种稀有气体化合物氟铂酸氙(XePtF6)。随后化学家们用类似的方法陆续制得了XePuF6、XeRuF6和XeRhF6。 仅两个月后，

10、美国科学家克劳森(HHClaasen)、塞利格(HSeling)和马姆(JGMalta)在400下用过量的F2与Xe反应1小时，再将容器冷却到一78，得到了XeF4。后来科学家们又陆续制得了XeF2、Xe03、Xe04、Xe02 F2、XeF2·SbF5、XeF3·SbFll等多种稀有气体化合物。看来，稀有气体化合物的种类还远远不止这些，“惰性气体”并不惰性。课堂练习课本第31页第1、2题交流讨论空气是宝贵的资源。明确认识动、植物的生存，人类的生产和生活需要洁净的空气。教师讲解各种生命体都在与外界环境不停地进行着气体交换，以维持其新陈代谢活动。在正常情况下，空气是洁净的，即

11、使有一些自然活动如火山爆发，自然界也会在较短的时间内通过本身的循环而除去这些活动造成的污染。然而由于人类的活动，特别是现代工业的迅猛发展，一方面给人们的生产、生活带来了很大福祉，另一方面向空气中排放的污染物越来越多，种类也越来越复杂，大大超过自然界本身的净化能力，从而导致空气成分的变化，也对人类赖以生存的环境造成了很大破坏。自20世纪60年代以来，这一问题已越来越受到人们的重视。了解、认识这些污染物的种类和来源，是减少人为排放、消灭污染的先决条件。学生明确空气污染(大气污染)的含义：当大气中某些有毒、有害物质的含量超过正常值或大气的自净能力时，就会产生大气污染。从世界范围看，受到人们注意的大气

12、污染物大约有百余种。其中影响范围广，对人类威胁较大的的主要是颗粒物、 S02、NxOy、CO、CxHy等。这些污染物主要来源于燃煤，如工厂排放的烟气；机动车、轮船、飞机排放的尾气和粉尘；土地荒漠化引起的沙尘暴。生活环境中的空气污染，还有由做饭、取暖、吸烟等排放出的有害气体和悬浮颗粒；由室内装修材料、塑料制品等释放出来的有害气体，如S02、CO、C02、尼古丁、苯并芘、亚硝胺、酚、甲醛等。资料2常见的空气污染物 名 称 成分 危害 来源硫的氧化物(SOx)S02和SO3腐蚀物品、损害植物、形成酸雨诱发肺气肿和支气管炎，致癌燃烧含硫的煤和石油等燃料氮的氧化物(NOx)NO和N02 使农作物减产、造

13、成人体呼吸道疾病矿物燃料的燃烧、化工厂及金属冶炼厂所排放的废气、汽车尾气 煤气CO阻碍人体血红蛋白向体内供氧燃料不完全燃烧、汽车尾气 光化学烟雾参与光化学反应的物质、中间产物和最终产物及烟尘等多种物质的浅蓝色的混合体比原物质污染性更强，对人体器官明显刺激、使植物坏死，使橡胶、塑料老化，降低织物强度光化学反应，即氮氧化物和碳氢化合物在太阳光的作用下，反应生成臭氧、醛类、PAN、PBN和多种自由基颗粒污染物烟尘、粉尘、气溶胶、雾 降低能见度、遮挡阳光，影响气候，引起呼吸道疾病、致癌，引发光化学反应形成二次污染燃料不完全燃烧的产物、采矿、冶金、建材、化工等多种工业放射性物质铀、钍等致癌燃煤铅四乙基铅

14、引起记忆减退、血压升高、心血管系统疾病，影响儿童智商发育含铅汽油讨论课题1、空气污染的危害2、引起空气污染的因素3、如何防治空气污染（怎样保持居室内空气的洁净?怎样使公共场所的空气保持新鲜?为什么要提倡在公共场所禁止吸烟?在田地里焚烧秸秆有什么不好?为什么要扩大园林面积和城市绿地?为什么要提倡用煤气和石油液化气代替民用煤炭?）拓展视野 空气质量各种媒体每天都要向我们预告天气的风霜雨雪和冷暖，如今，一种新的预报空气质量预报，开始成为一些媒体的日常工作。1空气质量标准：为了控制空气中各有害物质的含量，创造一个好的生存环境，需要制定相应的环境标准对空气污染进行监控。所谓环境标准，是指人类和生物维持生

15、存所必须的环境条件。一般是制定各种有害物质在环境中的最高允许浓度。2空气污染指数我国的空气质量采用了空气污染指数进行评价。为了便于公众了解城市空气质量状况，促进公众对环境保护的参与，推进大气污染防治工作的进展，中国环境检测总站以总悬浮颗粒物、氮氧化物和二氧化硫三种污染物为基准，制定了相应于这些污染物的空气污染指数的计算方法。空气污染指数的值越大，表示空气污染越严重。空气污染指数是根据环境空气质量标准和各项污染物对人体健康和生态环境的影响，来确定污染指数的分级及相应的污染物浓度值。我国目前采用的空气污染指数(API)分为五个等级：表l一6空气污染指数一览表空气污染指数API空气质量级别空气质量状

16、况 对健康的影响 050 I 优可正常活动 51100 良 101150 1 轻微污染长期接触后，易感人群会出现症状 151 200 2 轻度污染长期接触后，健康人群会出现症状 201250 l 中度污染一定时间接触后，健康人群会出现症状 251 300 2中度重污染一定时间接触后，心脏病和肺病患者症状会显著加剧 >300 V 重污染一般人群应避免户外活动讨论课题 1、监测、公布空气质量的意义 2、若干城市空气质量的比较，空气污染防治的措施和建议。练习与实践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。空气供潜水员呼吸时，在压强较大的深海里，会有较多的氮

17、气溶解在潜水员的血液里，当潜水员从深海慢慢上浮时，血液里的氮气将成为气泡释放出来，大量气泡阻塞微血管，引起病变。用人造空气可以避免这种问题。人造空气可以用氦气代替氮气的原因是什么？作业课本第3132页第5、7题参考资料 1空气和大气包围地球的全部气体总称大气。依据大气中温度随高度垂直分布的特征，可以把大气分为若干层。自下而上有：对流层(高度12 km以下，主要天气现象、大气污染均发生在这一层)、平流层(从对流层顶向上延伸到50 km左右的大气层，高度50km一55km，即为臭氧层，臭氧层能吸收大量紫外线，保护地球上的生物)、中间层(高度至85 km，空气极稀薄)、热层(高度至800 km)、外

18、大气层(高度在800 krn以上)。中间层以上的大气中存在氧和一氧化碳等的正离子和自由电子，被称为电离层。弥漫在地球周围的混合气体称为空气。离地面越高，空气越稀薄。空气的成分始终以极慢的速率变化着。原始大气成分以二氧化碳、一氧化碳、甲烷和氨为主。绿色植物出现后，由于光合作用的持续进行，游离态氧的作用，慢慢形成了以氮气、氧气为主的现代空气。 2空气成分发现简史 人们对空气和气体的认识，在17世纪中期前是模糊的，到18世纪，随着人们对燃烧和呼吸的深入研究，开始对空气有了较多的认识。最早发现氮气是空气成分的科学家有舍勒(1772年)、卢瑟福(1772年)、普里斯特里(1772年)。最早发现并制得氧气

19、的是舍勒(1773年)和普里斯特里(1774年)，但由于他们深信错误的燃素学说，没能由此认识空气的成分。是拉瓦锡(1777年)揭示出空气是氮气、氧气两种气体的混合物。他用天平作为研究化学的工具，对研究空气成分的实验事实作了科学的分析、推断，揭示了燃烧的本质并指出空气中有氧气，进而又指出空气是两种气体的混合物。1785年，卡文迪许发现空气中还含有1%的新气体。百余年后，雷利(1892年)和拉姆塞通过实验在空气中发现并分离出氩气。1868年，严森发现太阳中有氦，以后人们在大气里也发现了氦。1898年、1900年又先后发现了氪、氖、氙、氡四种稀有气体。1962年前，人们认为这些稀有气体根本不可能与其

20、他物质反应，称之为“惰性气体”。1962年后相继制得化合物XePtF6、XeF2、KrF4等，才认识它们的“惰性”只是相对而言。由于这些气体在自然界贮量极少，1991年全国自然科学名词审定委员会公布的“化学名词”规定称之为“稀有气体”。 3空气污染的典型公害事件 (1)1952年冬，伦敦天气阴冷潮湿，家家烧煤取暖，空气中S02浓度增大。由于无风，烟雾下压，多天不散，许多人出现胸闷、喉痛、咳嗽，年老体弱者死亡4000多人。 (2)19561961年间，日本经济尤其是重工业和化学工业发展较快。工业排放的废气使空气严重污染。有的城市终年烟雾不散，空气中S02和金属微尘含量超标5倍以上，1970年癌症

21、和气喘病患者激增。 (3)洛杉机的光化学烟雾在20世纪40年代末开始出现。1952年达到十分严重的地步。烟雾浓度大大超标，许多儿童、老人眼睛红肿，呼吸困难。许多植物变黄枯死，连橡胶制品也急速老化。据分析，事件的发生与该市汽车的急剧增加关系密切。早在1943年，洛杉机的汽车多达250万辆，每天排出的汽车废气中氮氧化物达300 t400 t，碳氢化合物达1000 t，此外还有炼油厂等工厂排放的废气都进入空气。这些气体在光的作用下，发生光化学反应，产生臭氧及其他有高度化学活性的基团、醛、酮等二次污染物。 (4)1982年后，科学家相继发现覆盖南极大陆的臭氧层中臭氧含量减少一半，且减少趋势逐年加剧。每

22、年春季臭氧的减少像在南极臭氧层中凿开了一个洞。1987年在北极上空也发现臭氧洞。臭氧层的臭氧能吸收太阳辐射来的99紫外线，使地球上的生物免受伤害。臭氧洞的形成和扩大，辐射到地面的紫外线提高，使人类免疫系统受到损害，呼吸道疾病和白内障患者增加，皮肤癌发生率提高。臭氧洞的形成是由于20世纪30年代以来，作为制冷剂、发泡剂、喷雾剂和清洗剂的氟利昂产量和应用不断增加，使进入大气的氟利昂大量积累所致。在太阳辐射作用下，氟利昂发生光化学反应，产生氯游离基，氯游离基与臭氧作用，使之变成氧气。由于臭氧浓度不断降低，破坏了臭氧层，导致出现空洞。 (5)博帕尔事故。1984年12月，印度中央邦博帕尔市美国联合碳化

23、合物公司所属的一家制药厂发生地下贮罐毒气泄漏，引起一次重大公害事故。泄漏的毒物为异氰酸甲酯，是制造农药杀虫剂等化工产品的中间产物。这种毒气少量摄入会引起发炎，大剂量摄人就会在喉部和肺部引起糜烂和炎症，急剧呛咳，最后窒息致死。这次事故使2500人死亡，20多万人不同程度中毒，其中lO万人可能终身残废。毒气泄漏使大批植物和水源受到污染，大量牲畜和其他动物死亡，生态环境受到严重破坏。这是全世界有史以来最严重的一次工业污染事件。 4我国二氧化硫排放总量大幅度降低 我国每年消耗数亿吨煤，排放的二氧化硫造成酸雨。从20世纪80年代开始，酸雨区迅速扩大，目前已占国土面积30，与欧洲、北美构成世界三大酸雨区。

24、为控制酸雨，我国环境保护部门采取许多措施，依据我国环保“十五”计划，到2005年我国二氧化硫排放总量将从目前(2001年)的近2000万吨减少到1800万吨，减幅为10。专家预测，到2020年，我国二氧化硫排放总量将降到1200万吨，可基本解决酸雨问题。第二节性质活泼的氧气第一课时：认识氧气的性质和用途 学习方法上的有效模式（即：物质在自然界的存在组成性质用途制取） 一、学习目标 1、知识与技能：认识氧气的主要物理性质观察和描述木炭、铁丝、蜡烛等在氧气中燃烧的现象，从中归纳出氧气的化学性质了解氧气的主要用途、氧气和人类的密切关系2、过程与方法：能用探究的方法研究氧气的化学性质培养学生观察、分析

25、、动手的能力3、情感态度与价值观：了解自然界中的氧循环，认识到维持生态平衡的重要性了解到氧气的性质后充分人类为所利用二、任务分析1、起点能力：学生对氧气的性质和用途有所了解但不全面也不系统2、教学重点：氧气的化学性质 3、课型：活动与探究4、课时安排：1课时教学过程：问题情景 你了解人类每时每刻不能离开的氧气吗?学生交流教师设疑动物呼吸需要消耗氧气，同时，氧气的化学性质非常活泼，能够跟许多物质发生反应，但为什么空气中的氧气含量依然保持恒定呢?教师讲解自然界中的氧循环图12是氧在自然界中的主要循环途径。光合作用是实现自然界中氧循环的主要途径。在光合过程中，叶绿素受到太阳光的照射吸收能量，分解水分

26、子；水分解产生的氢与碳及其他化合物而化合而产生糖，同时，把氧释放到大气中：叶绿素和光照6C02+6H20 C6H1206+602动物通过呼吸作用，吸进氧气，排出二氧化碳，产生了可供生命利用的能量。因此，在光合作用开始时吸进的水和碳，最后又被放了出来；而光合作用放出来的氧，又通过呼吸作用重新吸收回去。这是地球上简单的、基本的氧的循环。这样的循环是地球上维持全部动植物生命的一个基本源泉。（观看影像资料或阅读课本，查看课本插图）教师引导结合前面的讨论，再让学生观察一瓶纯氧气，让学生总结出氧气的物理性质。学生总结物理性质：色、态、味、密度(与空气比较)、水溶性、三态变化。问题情景1、有什么事实能证明自

27、然界的水中溶有氧气？（水生生物能在水中生存）2、通过刚才的讨论知道，很多物质可以在空气中燃烧，你知道其中的原因吗? 演示实验少量硫磺在氧气中燃烧。教师设疑可燃物在纯氧气中燃烧更旺，那么铁丝能不能在氧气中燃烧呢?演示实验铁丝在氧气中燃烧实验探究学生分组实验 实验名称 实验现象 反应文字表达式 木炭在氧气中燃烧 蜡烛在氧气中燃烧问题情景前面我们做过实验：在空气中燃烧镁条、灼烧铜丝。你知道他们分别生成了什么?写出文字表达式。学生交流上述实验有什么相同之处？教师引导氧化反应交流讨论举例说明氧化反应对人们的日常生活有什么影响?学生归纳氧气的化学性质（氧气的化学性质比较活泼，具有氧化性）课堂练习课本38页

28、1、2提 问 今天我们一起讨论了什么内容?交流与讨论根据氧气的性质，推想氧气的用途。学生交流教师引导学生看课本36页的图2-12氧气的用途教师讲解氧气的用途主要有三个方面：一是供特殊条件下的呼吸；二是利用它支持燃烧获得热量；三是利用它与另一些物质反应制备某些物质。工业上经常用氧气(包括空气中的氧气)与某些物质反应，制备、合成各种新物质(如氨氧化制氮、硝酸等等)。课文图212说的“炼钢需要氧气”，并不是利用反应放出的热量获得高温，而是为生成氧化亚铁，以氧化除去铁中过多的碳和其他杂质。用氧炔焰切割金属主要是利用氧气在高温下把切割处的金属氧化除去；用氧炔焰焊接金属则主要利用乙炔在氧气中燃烧得到的高温

29、，使焊接处的金属熔接。用氧炔焊枪进行焊接和切割时，两者通入氧炔吹管的氧气和乙炔气体量的比例是不同的。练习用氧炔焰焊接和切割金属时，发生三种变化：乙炔在氧气中燃烧；焊接处金属与金属焊条熔化、冷却后凝固在一起；切割处的金属在高温下被氧气氧化除去。这三种变化哪些是物理变化?哪些是化学变化?作业课本第38页第3题课后探究 怎样用简便的方法检验一瓶气体是氧气?第二课时：氧气的获得一、学习目标 1、知识与技能：了解氧气的工业制法，学习实验室制备氧气的原理、装置和操作学生巩固练习固体的加热，学习分液漏斗的使用2、过程与方法：培养学生的实验技能培养学生观察、分析、动手的能力3、情感态度与价值观：使学生知道在实

30、验室里制取少量的氧气有多种方法；用不同的反应物和不同的反应来制备气体，往往要用到不同的实验装置,以培养学生的分析比较能力。二、任务分析1、起点能力：学生对固体的加热有所掌握2、 教学重点：氧气的实验室制法3、 教学难点：学生实验氧气的实验室制法4、课型：实验5、课时安排：1课时教学过程： 问题情景你如何从空气中获得氧气？提供信息在101×105Pa氧气的沸点为183，氮气的沸点196介绍当今空气中气体分离技术（设备为紫铜，低温机械性能不变又不易与氧反应）徐州气体厂，用压缩空气冷却再压缩再冷却的方法，使空气成液态，然后用蒸发方法分离，像分离酒水一样，按沸点不同分开。氧气的沸点183，氮

31、气的沸点196，问蒸发时哪种物质先成气体？告知稀有气体的沸点都比氧气低，学生欲问二氧化碳呢？回答是事先用NaOH除去。教师讲述工业利用蒸发分离液态空气可获得大量的氧气，若实验室中需要少量的氧气还可利用一些物质来得到。下面我们来学习实验室中获得少量氧气的两种方法演示实验高锰酸钾分解制取氧气按课本要求，取出预先装配好的仪器，教师演示，在关键时适当放慢速度，让学生有时间观察与思考。学生观察要求：怎样的操作步骤？思考为什么这样操作？并可提出异议。如果学生提不出异议，教师可提出异议，引发学生思考。（说明：为防止氧气气流把高锰酸钾细粒吹入导管，可以在试管内近试管口处放置一小团疏松的棉花。为收集到较纯的氧气

32、，要等导管口均匀冒出气泡时才收集。收集的氧气，可以用于练习氧气的检验。）学生总结 操作步骤：气密性检查；药品混匀后纸槽送入；调节试管高度（高于灯芯两指）与倾斜度；灯来回移动后固定加热；等气泡连续均匀放出后收集氧气；集满氧气后导气管先移出水面后熄灯。总结加热高锰酸钾 锰酸钾 +二氧化锰+ 氧气KMnO4 K2MnO4 MnO2 O2学生实验双氧水分解制取氧气教师指导教师讲解二氧化锰的作用（催化剂）总结 二氧化锰过氧化氢 水 + 氧气H2O2 H2O O2交流与讨论今天学习的这两种实验室制氧气的方法有哪些相同之处哪些不同之处？（提示）从原料、反应条件、反应装置、操作、反应类型等角度进行比较目的 使

33、学生知道在实验室里制取少量的氧气有多种方法；用不同的反应物和不同的反应来制备气体，往往要用到不同的实验装置。教师讲解分解反应课堂练习(1) 从液态空气中分离氮气和氧气，为什么得到的是气态氮和液态氧?(2) 从液态空气、高锰酸钾、双氧水三种物质制氧气时，各物质发生的是物理变化还是化学变化?为什么?(3)空气中有氧气，用带余烬的木条伸入装有空气的集气瓶中，木条是否会复燃?为什么?(4)讨论：空气中也有氧气，为什么物质在空气中的燃烧不如在纯氧中剧烈?作业课本38页第4、5题参考资料 1氧气的发现 氧气，过去曾叫养气。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。

34、 在18世纪发现氧气之前，人们已经在呼吸、燃烧以及在酸、碱、矿物、金属等的性质方面积累了许多丰富的关于氧气的感性知识。有人曾经认识到空气的复杂性，并且不自觉地制出过氧气；后来人们又从硝石里得到一种气体，并知道它可供呼吸。1773年瑞典化学家舍勒，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里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，经拉瓦锡的研究，确定这种气体是空气的一种成分。 拉瓦锡还在这个基础上，利用氧气的性质解释了呼吸和燃烧现象，提出了燃烧的氧化学说，彻底否定了风行一时、曾经在化学理论上占支配地位的“燃素学说”

35、，使化学科学前进了一大步。 2液氧可以作为火箭燃料的助燃剂 火箭发射药是火药的一种。用作火箭喷气发动机的燃料，除满足对所有火药的基本要求以外，还要求单位容积和单位质量所产生的热量大，能在尽可能低的压力下正常燃烧，燃烧性能良好，燃烧生成物的平均分子量低，对高空的耐寒性好。火箭推进剂有固体和液体两大类。固体推进剂可分为双基推进剂(主要由硝化棉和硝酸酯类，如硝化甘油等组成)和复合推进剂(主要由可燃剂、粘结剂如聚氨基甲酸酯、聚硫橡胶、聚丁二烯等和氧化剂，如硝酸铵、高氯酸铵等组成)。液体推进剂由可燃剂(如液氢、肪类、胺类、硼烷、石油产品等)和氧化剂(如液氧、液氟、过氧化氢、发烟硝酸、四氧化二氮、四硝基甲

36、烷等)组成。 3供呼吸的氧气 氧气对于人体维持生命活动是必需的。健康的人在正常情况下不需要吸人纯氧。因为人体内进行的是一种缓慢氧化过程，能够陆续放出能量，供给体内器官的需要和保持一定的体温(约37)。如果长时间吸入纯氧，体内氧化过快，放热过多，正常的生理机制发生紊乱，体温升高，会出现病态。但是，有时病人由于呼吸功能发生障碍，体内缺氧，单靠吸入空气里的氧气不足，需要吸入高浓度的氧气加以补充。病人呼吸也不一定用纯氧，而是用增加含氧量的空气，含氧量的多少可随病人的需要而定。 在压强较大的深海里用普通空气呼吸，会有较多的氮气溶解在血液里。当潜水员从水下上升，体内逐渐恢复常压，溶解在血液里的氮气要放出来

37、，形成气泡，会对微血管起阻塞作用，引起“气塞症”。所以深海潜水员不能用普通的空气呼吸。氖气在血液里的溶解度比氮气小得多，用氖气跟氧气的混合气体(人造空气)代替普通的空气，就不会发生以上的现象。 4气焊和气割 通常，在氧炔吹管的两个通气管里分别通入乙炔气体和氧气，在吹管口点燃，形成氧炔焰，对金属进行焊接或切割。乙炔俗称电石气，是用碳化钙(俗称电石)跟水反应制得的。乙炔在氧气里燃烧，最终产物是二氧化碳和水，放出大量的热，温度可达3000C以上。每一个体积的乙炔充分燃烧需要2.5体积氧气。如果在氧炔吹管里供给足够的氧气，产生的火焰很容易使被烧的金属氧化，影响焊接质量。因此，在气焊时实际供给的氧气为理

38、论量的一半。因为氧气少，乙炔燃不充分，造成不完全燃烧区域，产生有还原性的一氧化碳和氢气(它们在高温下能继续跟氧化合，产生二氧化碳和水，同时产生高温)。火焰的还原性对焊接金属有利，燃烧不完全的气体可夺取氧，并还原焊接时被氧化的金属，在焊接时金属不致改变它的化学成分，焊缝也不致被氧化物沾污，以便金属焊条熔化后，填满缝隙，使两块金属熔接在一起。气割则是在氧炔焰加热金属时，使用过量的氧气，吹掉熔化的金属和氧化物，在工作物上形成一条割缝，从而把金属割断。第三节 奇妙的二氧化碳第一课时：自然界中的二氧化碳及二氧化碳的奇妙变化一、学习目标 1、知识与技能：认识二氧化碳的重要性，了解二氧化碳的物理性质和化学性

39、质学会观察和描述有关二氧化碳的实验，从中归纳二氧化碳的某些性质认识化合反应和分解反应的特点2、过程与方法：通过演示实验及探究试验，培养学生的观察、分析、归纳等思维能力，训练学生会用准确的语言表达的能力。 通过实验培养学生的学习兴趣和合作精神，创新精神。 通过对实验的探讨与研究，培养学生从现象到本质，从感性到理性的科学认识方法。3、情感态度与价值观：结合实例认识二氧化碳在自然界碳循环中的作用，进一步了解祖国的美丽山河，培养学生的爱国主义情感。通过大气中二氧化碳含量增多对气候产生的不良影响，培养学生的环保意识。通过全面了解二氧化碳在自然界存在的意义和不良影响，培养学生全面地看问题， 二、任务分析1

40、、起点能力：学生在生物课上学习过光合作用，生活中对二氧化碳的性质与利用也有所了解2、教学重点：CO2与水、石灰水的反应 3、教学难点：实验现象的分析及归纳4、课型：活动与探究5、课时安排：1课时教学过程：故事情景在印度尼西亚的爪哇，有个奇怪的峡谷，如果一个人带着狗走进峡谷时，人能顺利经过，但狗却昏死过去，当人弯腰救狗时，人也会昏倒，人们称此谷为“鬼谷”，我们都知道世界是没有“鬼”的，这里的“鬼”就是我们今天要学习的CO2气体。问题情景 你知道自然界中的二氧化碳是怎样产生和消耗的吗?学生交流自然界中的二氧化碳（课本39页的表24）教师讲解二氧化碳在自然界的循环C02是空气中的组成部分之一，植物利

41、用它进行光合作用，对整个生命系统有着重要的作用。在正常情况下，大气中的C02维持在一定的范围内。 但是，随着现代化工业的发展，越来越多的C02释放到大气中；超出了大气自身的调节能力。过多的C02滞留在大气中，对地球上的生态系统产生了许多不良的影响。所以，C02虽然是空气的组成部分，但是目前也被认为是一种污染。目前研究表明，产生“温室效应”的重要原因是大气中比以往有了更多的CO2。拓展视野观看影像资料及图片（温室效应）交流讨论日常生活中见到或听到哪些有关二氧化碳的知识学生交流一、C02的物理性质(了解)1、CO2是无色无味的气体问题情景谁能设计实验探索一下C02比空气重还是轻呢?设计好实验的同学

42、请讲述一下你的实验方案。实验探索教师演示向纸筒中倒入C02。 右边纸筒下沉，说明CO2比空气重2、C02密度比空气大(1977克升)。 实验测定：C02的密度是1977克升，是空气的15倍。气体的密度比较难记，能否有简单的方法来比较某气体与空气的密度大小呢?有，经测定：空气的平均相对分子质量为29，若某气体的相对分子质量大于29，则比空气重，反之则比空气轻。问题情景C02能否溶于水？实验探索 教师演示向一充满C02的集气瓶注入少许水盖上玻璃片振荡后倒置猜一猜松手后有何现象发生？学生讨论该实验说明了什么?你能否说明原因？（由于瓶内的部分二氧化碳气体溶解于水，使瓶内压强低于大气压，倒立集气瓶，玻璃

43、片就不会掉下来。）学生交流在生活中有何现象说明二氧化碳能溶于水。3、C02可溶于水(1：1)教师讲解C02与水能按l：1的体积比相溶，压强增大，二氧化碳就溶解得更多。汽水，啤酒就是在加压情况下使水中溶入较多的二氧化碳，二氧化碳从水中挥发出来要吸收较多的热量，所夏天人们喝过汽水、啤酒后，有清凉感。C02在加压、降温时，能变成液体，甚至变成固体，我们把固体C02叫做“干冰”，为什么叫“干冰”呢?它与“冰”是否一样呢?在美国德克萨斯州，曾经发生过一件奇怪的事。有一次，几个地质勘探队员在勘探油矿，他们用钻探机往地下打孔，突然地下的气体以强大的压力，从孔里冲了出来。顿时，管子口喷出了一大堆白色的“雪粉”

44、。好奇的地质队员们上前滚雪球，结果手上起泡变黑。原来，那“白雪”不是雪，而是“干冰”。干冰不是冰，不是由水凝结成的，而是由无色气体C02凝结而成的。干冰就是固体 C02，它的温度是一785。“干冰”升华吸收大量的热，无液体留下，叫“干冰”，与“冰”不同，“冰”是固体水。讨论二氧化碳的应用 （人工降雨、舞台烟幕、作致冷剂、也是很好的灭火材料）4、C02固体一干冰(作致冷剂)二、C02与水反应(掌握)设疑二氧化碳能溶于水，那么能否与水反应呢？介绍石蕊试液并观察颜色。（石蕊是一种从植物体内提炼出的色素，遇酸变红色，遇碱变蓝色，但在水中或其他中性溶液中呈紫色。）学生分组实验取三支试管分别注入毫升的蒸馏

45、水，然后分别滴入滴紫色石蕊。演示实验向试管滴两滴盐酸设疑为什么会产生上述现象？指导学生讨论。试管石蕊试液变红，说明酸可以使石蕊试液变红。我们刚学过C02能溶于水，其实C02不仅能溶于水而且还可与水反应生成碳酸。问题情景：怎样用实验证明C02可与水反应并生成了碳酸？学生分组实验学生分组实验用玻璃管向试管内吹气。(看颜色变化)现象： 颜色由紫变红结论： 说明C02可与水反应并生成了碳酸。将试管内所得的溶液再加热(有颜色变化)现象： 颜色由红又变紫分析： 推测碳酸分解，失去了酸性。结论： 说明碳酸没有了，分解为C02和H20。说明碳酸不稳定易错点分析认为二氧化碳能使紫色的石蕊变成红色原因是：C02与

46、水反应后生成的碳酸使石蕊试剂变色，不是C02。1、CO2与水的反应C02+H20=H2CO3 （碳酸能使紫色石蕊试液变成红色）H2CO3=C02+H20（碳酸不稳定） 二氧化碳溶于水后，只有与水结合生成碳酸，其余部分仍以二氧化碳分子形式溶于水中。碳酸不稳定，它只能存在于水溶液里，事实上从来也没有以纯净的形式分离出来过。上述两反应在我们体内不断地发生。当血液里碳酸浓度过小时，部分二氧化碳溶于血液中生成碳酸；当碳酸浓度过大时，一部分碳酸又分解为二氧化碳和水，释放二氧化碳于体外从而维持正常的碳酸浓度。问题：CO2溶于水和C02与水反应有何区别?(前者为“物理性质”，后者为“化学性质”)。讨论如何检验

47、人呼出的气中有C02？ 学生分组实验：用玻璃管向澄清石灰水中吹气。现象：澄清石灰水变浑浊。结论C02的检验（澄清石灰水变浑浊）2、CO2与石灰水的反应 C02+Ca(0H)2= CaCO3+H20(检验)其实我们还能把吹浑的液体吹清，还能叫变清的液体再次变浑。其原理与自然界中溶洞的形成相同。（观看溶洞的图片）介绍我国广西桂林地区的溶洞奇观，培养学生热爱祖国美丽山河的情感。学生交流总结二氧化碳的主要化学性质。交流讨论实验中生成碳酸和碳酸分解的两种反应，它们有什么显著区别?教师讲解补充，归纳出化合反应和分解反应的特征。并请学生举出其他实例。交流讨论列举一些分解反应和化合反应的例子，说明反应特点。课

48、堂练习(1)物质在氧气中燃烧的变化是否都是化合反应?举例说明你的看法。(2)下列变化是物理变化还是化学变化，为什么? A干冰变成二氧化碳气体 B水受热未沸腾时，就有少量气体放出 C打开汽水瓶，冒出大量二氧化碳气体 D把石灰石加热到800cI=以上有二氧化碳气体生成交流讨论如何鉴别一瓶氧气和一瓶二氧化碳气体？作业课本46页第3题 课后探究1、 课后设计一个实验，写出实验现象，并推测二氧化碳还有哪些性质。二氧化碳还有哪些重要用途。2、和同学们一起研究、设计一项探究实验，证明在通风很差、人员较多的室内，空气中二氧化碳气体的含量比野外要大。参考资料温室效应 当太阳光辐射透过大气层时，短波紫外线辐射被平

49、流层中的臭氧层吸收，其余辐射继续透过对流层。除很少一部分长波的红外辐射被对流层中的水蒸气和二氧化碳等吸收外，大部分可见光都穿过大气层到达地球表面，被地表吸收，并转化为红外辐射，反射到大气层，再次被大气对流层中的二氧化碳等吸收。像二氧化碳这样对太阳光中的短波辐射无吸收，而对长波辐射产生强烈吸收的气体称为温室气体。它们阻止热量向外散发，增大了大气层的热效应。这种热效应像温室花房的玻璃或塑料薄膜产生的升温和保温效果一样，所以被称之为温室效应。 温室效应使得大气层中的平均温度保持在15左右。如果没有这种温室效应，大气气温将在一2226之间剧烈变化。人类正是在大气温室效应赐予的这种温和环境中得以生息繁衍

50、。 自产业革命以来，工业发展带来能源的大量消耗，大气层中温室气体的种类和数量急剧增加，温室效应剧增，造成全球气候变暖。目前已判明，温室气体主要有二氧化碳、甲烷、一氧化二氮、氟氯烃等30余种，其中二氧化碳是含量最高的温室气体。近100年以来，煤、石油和天然气燃料的消耗量急剧增加，排放到大气中的二氧化碳增多；随着城市化进程加快，森林和植物的破坏日益严重，植物光合作用消耗的二氧化碳大量减少，这使得大气层中的二氧化碳浓度增加了55 m-1，全球气温上升了0.6。1990年二氧化碳浓度已增加到373mg.L-1，目前每年还以O.5的速度增加。如果不对二氧化碳等温室气体的排放加以限制，那么下一世纪，地球的

51、温室效应将显著增加。据估计，气温将平均增高25，将出现全球性气候变暖。 温室效应带来的全球升温会给人类带来什么样的灾难呢?一些科学家认为，由于全球变暖，海洋蒸发量增大，气流流速度加大，产生热带风暴的数量将比现在的增加50。由于气候变化，农业和生态将发生一系列难以预料的转变，农作物减产，一些动植物种类因来不及适应气候的变化而可能灭绝，各种传染病发病率增加。更为严重的是极地冰雪融化将导致海平面上升。据推算，如果全球气温上升25，海平面将上升30 cm100 cm。这将使某些沿海城市和海岛大片被淹没，给全球生活在沿海13的人口带来巨大灾难。中国的沿海城市，长江、珠江、黄河的三角洲和天津也存在被淹没的

52、潜在威胁。 尽管目前对所观测到的全球变暖能否归因于温室气体的增加，在科学上还存在争议，但人们都认为，对温室气体的排放若不加控制，大气的温室效应将更趋严重，人类生存环境必将面临更大的冲击。世界各国对此已达成共识，都极为重视。1992年巴西环境与发展会议通过的“气候变化框架公约”是全球朝此方向共同迈开的第一步。但是，当今世界上工业产品的生产，几乎都与二氧化碳的排放有关，所以控制气候变暖的任务是十分艰巨的。 1997年12月1日至10日，在日本西部城市京都召开的防止地球气候变暖会议再次就这一问题进行磋商。本世纪以来，随着工业的发展，能源和资源的消耗越来越大，二氧化碳等有害气体的排放量不断增加。目前，

53、全世界每年向大气中排放的二氧化碳达230亿吨；发达国家的二氧化碳排放量占全球总排放量的65，仅美国一国的温室气体排放量就占全球的20之多。同时，随着发展中国家工业的发展，它们的温室气体排放总量的比例也呈增加趋势：1990年一1995年间，发展中国家的排放量占全球排放总量的比例已由29上升到35。要实现有效控制二氧化碳排放量的目标，必须制定一项得到发达国家和发展中国家一致接受、积极参与的行动计划，京都议定书在限制二氧化碳排放方面达成了一致的意见，但在具体目标和措施上仍有争议。第二课时 二氧化碳与灭火与人体健康一、学习目标 1、知识与技能：认识二氧化碳的实验室制法了解二氧化碳的用途2、过程与方法：通过探究试验，培养学生的观察、分析、归纳等思维能力通过实验培养学生的学习兴趣和合作精神，创新精神。 3、情感态度与价值观：结合实例进一步认识二氧化