《人类赖以生存的空气》案例

《人类赖以生存的空气》教学案例引言：二期课改的核心理念是“以学生发展为本”，在落实双基、加强实验的基础上，着重强化科学方法、科学精神的培养，在学习中重过程、重方法、重精神、努力培养学生实事求是、勇于创新和坚持真理的精神。古人就有“授之以鱼，不如授之以渔”的说法，要实现学生的可持续发展，有效方法之一是以改变学习方式为突破口，注重培养学生的创新精神和创新能力，逐步建立有利于促进学生综合发展的学习体系。本节课从实验探究空气的成分开始，通过讲述科学家发现空气成分的小故事，培养学生严谨的治学态度；通过调查和收集空气污染情况，了解酸雨和臭氧层空洞的成因，在充分利用教材的同时，拓展了学科内容。通过收集整理资料，也培养了学生的合作学习意识。教学设计：空气是人类生活中不可缺少的化学物质，学生对此有了一定的认识。选择以空气为题符合“从学生熟悉的事物入手，进行科学教育的原则”。本课题包含三个部分内容，第一部分空气成分的探究，第二部分认识氮气和稀有气体的用途，第三部分空气的污染和防治。在第三部分内容中包括空气的污染物的种类，臭氧层空洞的成因和防治，酸雨的危害和防治等三个板块。在这部分教学中结合08年北京奥运自然引出我国对空气污染的整治措施和取得的成效。本节课旨在通过学生的探究实验、多媒体演示、观看Flash小影片、讨论等形式开展学习过程，把化学知识融于现实生活中，较好体现化学学科的价值。一、教学目标：知识与技能：1、知道空气中氮气和氧气的体积分数。2、理解氮气、稀有气体的性质，了解它们在生产、生活中的用途。3、知道人为的空气污染源和常见的大气污染物。4、培养学生的实验观察能力和实验设计能力。过程与方法：通过氧气含量的测定和空气成分的研究，让学生初步学习从定量的角度去研究物质的方法，养成良好的科学态度和科学方法。情感、态度与价值观：了解空气污染的主要因素，认识保持空气洁净的重要性，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，增强生态意识和环保意识。二、教学重点和难点：重点：空气的组成及氮气和稀有气体的用途。难点：设计探究实验证明空气的成分。三、教学方法：实验探究、讨论四、教学过程：[引言]展示图片：右图是神州五号宇宙飞船，它载着宇航英雄杨立伟进行了太空之旅的探索，左图是太空拍摄的卫星照片，大家发现属于我国的版图中大部分面积没有绿色植被，赤裸裸地面向宇宙，这也是我国环境恶化，产生灾害性天气的一个重要原因。今天我们也来做一个科学家，来认识一下我们周围的空气，来进行空气之旅的探索。[投影]人类赖以生存的空气[叙述]地球表面覆盖的一层空气成为大气层，又叫大气圈，首先让我们认识一下大气层的结构。[投影]一、大气的分层对流层平流层中间层电离层外层对流层空气密度最大，各种天气现象均在对流层发生[提问]平流层分布了臭氧层，向保护伞一样保护着地球上的一切生命体，它的作用是什么？[生]吸收太阳光线中的紫外线，避免受到紫外线过度照射，引起皮肤癌和白内障。[归纳]我们应该保护臭氧层。[叙述]人类的很多活动及发明创造破坏了臭氧层，在南极上方甚至出现了臭氧层消失的现象，形成了臭氧层空洞。随着人类科学的发展，臭氧层空洞日趋严重。[投影]展示历年臭氧层空洞图片，卫星照片；臭氧层空洞的资料介绍。南极上方臭氧层空洞面积已达到2900万平方公里，比四个澳大利亚面积还要大。[提问]你们认为采取哪些措施可以保护臭氧层[生]使用无氟冰箱，禁止使用氟里昂等破坏臭氧层的物质。[提问]人类的生存离不开空气，你们知道空气的主要成分有哪些？体积各占多少？[提问]能否做个小小科学家，自己设计实验来探究一下空气中氧气的体积分数？原理1氧气能支持燃烧[交流]实验的设计原理、装置草图、实验步骤、预期结果点燃点燃红磷＋氧气五氧化二磷原理2容器内压强变化后会造成外界水倒流入容器提供的试验器材：广口瓶（有刻度）烧杯水燃烧匙双孔塞导管红磷酒精灯火柴弹簧夹[实验探究][提问]1、红磷燃烧的现象？2、红磷燃烧消耗了什么气体，瓶内剩余气体为什么？3、烧杯内水为何会倒流入广口瓶？4、倒流入广口瓶的水占就广口瓶容积的几分之几？这说明了什么？[拓展]图片展示，背景介绍。众多科学家在探索空气组成的实验中做出了贡献。1774年英国化学家普列斯特通过加热氧化汞发现了氧气。拉瓦锡在此基础上设计了钟罩实验，最早发现了空气的组成。将汞放在曲颈甑中加热到不再有红色残渣生成为止。冷却至室温后，发现倒流入钟罩内的水的体积占钟罩容积的1/5，由此得出空气中氧气占了1/5。而且钟罩内剩余气体不能燃烧，主要为氮气。[板书]二、空气的成分氮气78%氧气21%稀有气体%（氦气He、氖气Ne、氩气Ar等…）[叙述]空气中氧气占了1/5，它能供给呼吸，氮气占了4/5，还含有约%的稀有气体，这些气体也有着广泛的用途。课前老师让你们去上网查阅氮气和稀有气体的用途，请同学们来大胆阐述一下。[背景]PPT展示氮气的用途录像稀有气体的用途[板书]三、氮气和稀有气体的性质和用途性质用途常温下化学性质不活泼填充灯泡延长寿命，食品包装防腐1、氮气一定条件能与其它物质反应合成氨，制取硝酸、氮肥、炸药通电能发出有色光电光源测电笔霓虹灯2、稀有气体常温下化学性质很稳定工业生产中作保护气氦气密度比空气小填充气球、飞艇[拓展]科学家发现稀有气体的存在也经历了一番挫折，1892年英国物理学家雷利发现从空气中分离得到的氮气与从化合物中制取得到的氮气密度相差克/升，雷利不放弃这小小的误差，锲而不舍地寻求着真相。1894年拉姆齐在雷利的启发帮助下，通过查阅文献和实验等一系列研究，发现了氩元素，之后陆续发现了其它稀有气体元素。拉姆齐因为发现了稀有气体而获得了1904年的诺贝尔化学奖。可见科学探索是无止境地，从事科学研究必须有严谨的科学态度，不放弃每个细小的变化。大家在学习上也应该本着严谨的态度，持之以恒的去努力，就一定会取得进步。[叙述]空气是人类赖以生存的物质，一个成年人一天呼吸的空气约12000升，可见空气的质量与人类的健康息息相关。随着现代交通和工业的迅猛发展，各种有害气体和烟尘的排放超越了大气的自净能力，就产生了一个严峻的问题―大气污染。[图片]我们需要洁净的空气[图片]城市人口中每万人有6人死于空气污染[叙述]口罩遮脸奥运丢脸？美国奥委会将向美国奥运代表团600多名成员发放秘密研制的高科技口罩。这是为什么呢？[录像]空气污染是怎样产生得？[讨论]根据录像内容说说空气的污染源和空气中污染物的种类有哪些？[投影]四、空气的污染1、人为的污染源：工业污染源农业污染源、燃料燃烧污染源可吸入颗粒物沙尘暴氮氧化合物空气质量日报2、大气污染物的种类：SO2酸雨CO汽车尾气排放碳氢化合物[叙述]目前我国非常重视空气质量，每天都会播报空气质量日报，包括哪些指标？留意过电视吗？请同学们养成关心空气质量的好习惯。[投影]图片展示酸雨的危害[叙述]据可靠资料：我国仅江苏浙江等7省，因酸雨就有亿农田减产，年损失37亿，森林生态系统被破坏，损失54亿。酸雨腐蚀建筑物和雕像，故宫四个角楼的镏金在50年代做成，80年代就失去光泽。含有酸性物质的空气会加重呼吸道疾病，酸雨中的甲醛、丙烯醛等对人的眼睛产生刺激，酸雨导致水体酸化，鱼类灭绝，也会使泥土中的有毒金属溶出，通过食物链，危害人体健康。[归纳]酸雨的危害a土壤酸化，农作物减产b腐蚀建筑物c污染水源，使地表水酸化d影响人类健康[设问]针对国际社会对奥运期间北京空气污的质疑，北京对空气污染是怎样治理的？取得的成效又如何呢？[投影]我们的对策2008年8月北京空气质量调查[投影]北京奥运会：从呈现蓝天白云到追求“绿色奥运”法新社的一篇报道用“清新如画”形容北京的天气。轻松呼吸让口罩无用武之地“绿色奥运”将成为北京奥运会的主要遗产。[投影]五、防治空气污染，人人有责[讨论]你可以采用什么方法防治大气污染？[投影]依法管理，严格防止新污染源的产生改善燃烧过程对锅炉进行改造，烟道气脱硫（加生石灰）减少SO2、NOX的排放消除烟尘、减少烟尘的排放植树造林，净化空气利用太阳能、风能等新能源五、小结：通过这节课的学习，我们认识了大气层的结构，了解了空气的成分，了解了氮气和稀有气体的用途，又认识了空气的污染，酸雨的危害。目前世界各国对于大气污染都引起了高度重视，我国于1987年制定了《大气污染法》。更重要的是我们每个公民都应树立起积极的环保意识，在尽情享受大自然的恩惠和现代文明成果的同时，该冷静地思考一下，该如何保护环境，保护我们共同的家园――地球。六、板书设计：1、空气的成分：氮气占78%氧气占21%体积比约为4：12、空气的污染和防治（1）、空气的污染物飘尘、碳氢化合物、氮氧化物、一氧化碳、二氧化硫（2）、二氧化碳------温室效应二氧化硫------酸雨（3）、人为的空气污染源：工业污染源、农业污染源、燃料燃烧污染源七、教学反思：在这节课快要结束的时候，我送给学生这样句话：