第二单元 空气 教学设计

第二单元课题1空气【知识要点】空气是人类和一切动植物的生命支柱，也是重要的自然资源。通过平时的感受和本课题的演示实验了解空气的组成，培养观察与分析能力；通过对空气污染的介绍，培养环保意识。[要点1]空气中氧气含量的规定【拉瓦锡测定空气成分的实验】实验一：原理：现象：一部分银白色的液态汞变成了红色粉末，同时容器里空气的体积差不多减少了1/5结论：容器里空气的体积差不多减少了1/5，剩余的4/5体积的气体既不能供给呼吸也不能支持燃烧，拉瓦锡误认为这些气体都是氮气。实验二：原理：现象：红色粉末又生成了银白色物质和能使带火星木条复燃的气体结论：氧化汞加热分解生成的氧气体积恰好等于密闭容器里所减少的气体体积据此，拉瓦锡得出了空气由氧气和氮气组成，氧气约占1/5的结论。【空气中氧气含量测定实验】实验按以下三步演示：(1)实验前：将燃着的木条伸入罩内，观察到木条燃烧的明亮程度与在罩外空气中一样。证明罩内氕体为空气——空气的检验方法。以水面为基准，将钟罩水面以上容积分为5等份。(2)反应现象：红磷燃烧时发出大量白光，放出热量，有大量白烟生成，同时钟罩内水面逐渐上升，等燃烧停止，白烟消失后，钟罩内水面上升了约1/5体积，剩余气体约占总体积的4/5。从而得出结论：氧气约占空气体积的1／5。注意：由于反应生成的五氧化二磷是固体小颗粒，现象应该描述为白烟（固体小颗粒），而不是白雾（指液体小液滴）。(3)实验结束后，迅速将燃着的木条伸入罩内，观察到木条熄灭——氮气的检验方法，从而得出结论：氮气约占空气体积的4/5。【注意】常见的磷的单质有红磷、白磷、黑磷、紫磷，化学式都是P，但白磷常写作。红磷无毒，白磷有剧毒。磷单质在空气中可以缓慢氧化或者在缺氧的情况下燃烧，形成三氧化二磷（此温度下为液态，称为“白雾”），也可在空气中燃烧形成五氧化二磷（固态，易溶于水）。反应式：【讨论】①集气瓶内剩余的气体主要是氮气，它能支持燃烧吗？它能溶于水吗？②在测定空气中氧气含量的实验中，选择红磷作为反应物的优点是什么？氮气不能支持燃烧，也不能溶于水。因为生成物五氧化二磷为固体，而无气体生成，能使钟罩内压强减小。[要点2]空气的组成空气是无色、无味的气体，它不是单一的物质，是由多种气体组成，所以空气是一种混合物，一般来说它的成分比较固定。按体积分数计算，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％。可见空气的成分以氮气、氧气为主，其中氮气约占空气体积的4／5，氧气约占空气体积的1／5。【思考】以上是按照体积分数计算，如果按质量分数计算，氧气、氮气各占空气的百分之多少呢?已知标准状况下，氧气、氮气、空气的密度依次是1.429g／L、1.2505g／L、1.293g／L。[要点3]纯净物与混合物纯净物是由一种物质组成的（尽管该物质可能由不同元素化合而成），如氧气、氮气、二氧化碳等都是纯净物。单质是纯净物。混合物是由两种或多种物质混合而成的，如空气是由氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等多种成分组成的，这些物质相互间没有发生反应，各物质都保持各自的性质。【讨论】冰水共存体属于混合物，还是纯净物？冰水共存体虽然是冰和水混合在一起，但是它们都属于同一种物质，属于纯净物。[要点4]氧气的用途主要是供给呼吸（医疗急救、登山、潜水、航空）和支持燃烧（炼钢、气焊、化工生产、宇宙航行）。这些用途一般都是利用氧气易于跟其他物质起反应并放出热量的性质。[要点5]氮气的性质和用途氮气是一种没有颜色、没有气味、熔点和沸点都很低的气体，不能支持燃烧，性质不活泼。[要点6]稀有气体的性质和用途稀有气体都是没有颜色、没有气味，性质不活泼的气体，曾被称做“惰性气体”。稀有气体的用途有：（l）作为保护气：焊接金属时用来隔绝空气；灯泡中充稀有气体使灯泡耐用；（2）制成多种电光源，如航标灯、强照明灯、霓红灯等；（3）用于激光技术或医疗麻醉。[要点7]空气的污染1．污染源：化石燃料（煤和石油）的燃烧和工厂的废气等等。2．污染物：主要有两类：粉尘和气体。从世界范围看，排放到空气中的气体污染物较多的是二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮等。【注意】二氧化碳不是污染物。目前计入空气污染指数的项目暂定为：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物和臭氧。【阅读】★还我一片蓝天洁净的空气是生命的要素。然而，随着人口的增长和工业的发展，蓝天白云正受着烟尘、毒气的侵蚀，人们的健康生活，生灵万物的正常繁衍也面临着大气污浊这个恶魔的威胁。大气的污染源有自然和人为两种。自然污染源主要来自火山爆发、森林火灾和地震产生的烟尘、硫氧化物和氮氧化物等。人为污染源则是来自人类的生产和生活活动。大气污染主要来源于人类的活动，特别是工业和交通运输。对人类威胁较大，影响范围较广的大气污染物主要是煤粉尘、二氧化硫（化学符号为SO2)、一氧化碳（化学符号为CO）、二氧化氮（化学符号为NO2）等。细小的煤粉尘可以进入到肺细胞而沉积，并可能通过血液送往全身。粉尘粒子表面还会携带有毒物质进入人体，使人患慢性气管炎、肺气肿、肺癌等。SO2被氧化后往往与水气结合变成硫酸烟雾，具有极强的腐蚀性。工业和汽车排放的CO是无色无味的剧毒气体，数量大、累积性强，而且它们排出的氮氧化物和碳氢化合物经太阳紫外线照射后生成一种有毒的光化学烟雾。烟雾可以让人眼睛红肿、呼吸困难、植物枯死，橡胶制品变得失去弹性而龟裂。近年来，由于超音速喷气飞机的大量使用，将含有NO2的尾气排放到平流层中，加上人类使用冷冻剂、消毒剂、起泡剂和灭火剂等化学制品时，排放到大气中大量的氟氯烃等气体，使臭氧层遭到破坏。臭氧层能吸收太阳辐射中的大量紫外线，使地球上的生物免遭紫外线的伤害，它是一切生命的保护层。目前，由于它的变薄，在南极上空已经发现了臭氧层“空洞”，为此，全世界每年死于皮肤癌的大约有10万人，患白内障的病人也日益增多。减少污染，净化空气，“还我一片蓝天”，已成为世界各国人民的共同心声，各国纷纷建立具有权威性的国家环境保护机构，制定环境保护法律和进行庞大的治理投资，取得了良好的效果。关爱地球，关爱自然，关爱生命，让天空更蓝！【讨论题】1.空气中按体积计算，含量最多的气体是[]A．氧气B．氮气C．二氧化碳D．稀有气体2.在100升空气里氮气的体积大约是[]A．78升B．78％C．21升D．21％3.空气中氧气与氮气的体积比约为[]A．4∶1B．1∶4C．1∶5D．4∶54.排放到空气中的有害物质，大致可分为[]A．一类B．两类C．三类D．四类5.造成大气污染的有害气体是[]A．氮气、氧气B．稀有气体、二氧化碳C．一氧化碳、二氧化硫D．氮气、二氧化碳6.下列情况一般不造成空气污染的是[]A．煤燃烧生成的烟B．汽车排气生成的烟雾C．人呼出的二氧化碳D．放鞭炮产生的烟雾7.被污染了的空气会严重地损害_____的健康，影响_____的生长，造成对自然资源及建筑物等的破坏。8.在发展生产的同时，必须要充分认识_____的重要性，注意消除_____以保障人类的健康和保护自然资源。9.将下列数据（在空气中的体积分数）序号填入有关物质后面的括号内。A．78％B．21％C．0.94％D．0.03％（1）二氧化碳（）（2）氧气（）（3）氮气（）（4）稀有气体（）10.下列说法正确的是[]A．空气的成分是比较固定的，主要由氮气和氧气组成B．空气中氧气的质量占21％，氮气占78％C．在通常状况下，无色、无味气体一定是空气D．空气是一种单一的物质，它是由空气一种成分组成11.桌子上放