课题1空气的教学设计

课题1空气的教学设计一、教学目标1.知识与技能目标了解空气的主要成分。初步认识纯净物、混合物的概念，能区分一些常见的纯净物和混合物。2.过程与方法目标通过对"测定空气中氧气含量"实验的探究，培养学生的观察能力、分析能力和实验操作能力。学会运用观察、实验、分析等方法获取信息，并能用文字、图表和化学语言表述有关信息。3.情感态度与价值观目标培养学生对化学学科的学习兴趣，体验探究成功的喜悦。增强学生的环保意识和实事求是的科学态度。

二、教学重难点1.教学重点空气的主要成分。测定空气中氧气含量的实验原理和操作。纯净物和混合物的概念。2.教学难点对测定空气中氧气含量实验的误差分析。纯净物和混合物概念的理解及区分。

三、教学方法讲授法、实验探究法、讨论法相结合

四、教学过程

（一）导入新课1.【提问】同学们，我们每时每刻都在呼吸，那大家知道我们呼吸的空气是由什么组成的吗？2.展示一些与空气相关的图片，如蓝天白云、人们在户外呼吸新鲜空气等，引导学生思考空气对生命活动的重要性，从而引出本节课的主题空气。

（二）空气是由什么组成的1.拉瓦锡测定空气成分的实验【讲解】介绍法国化学家拉瓦锡通过实验研究空气成分的历程。拉瓦锡把少量汞放在密闭容器中加热12天，发现部分汞变成红色粉末，同时容器内空气体积减少了约1/5。他将得到的红色粉末加热，又得到汞和氧气，且氧气的体积恰好等于密闭容器中减少的空气体积。【提问】从拉瓦锡的实验中，我们能得到什么启示呢？引导学生思考实验中汞与氧气的反应，以及空气成分的变化，为后续理解空气中氧气含量的测定实验做铺垫。2.空气中氧气含量的测定实验实验原理【讲解】利用红磷燃烧消耗氧气，使集气瓶内压强减小，在大气压的作用下，水被压入集气瓶，进入集气瓶中水的体积就是消耗氧气的体积。化学方程式：$4P+5O_2\stackrel{点燃}{=\!=\!=}2P_2O_5$实验步骤【演示实验】连接仪器，检查装置的气密性。将导管一端放入水中，双手紧握集气瓶外壁，若导管口有气泡冒出，说明装置气密性良好。在集气瓶内加入少量水，并做上记号。用弹簧夹夹紧胶皮管，点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入集气瓶中，并把塞子塞紧。观察红磷燃烧的现象：剧烈燃烧，产生大量白烟。待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察实验现象：水沿导管进入集气瓶，进入集气瓶内水的体积约占集气瓶空气总体积的1/5。实验注意事项【强调】红磷要过量，目的是将集气瓶内的氧气全部消耗完。装置气密性要好，否则会导致进入集气瓶中的水的体积偏小，使测量结果不准确。待红磷熄灭并冷却后再打开弹簧夹，因为如果未冷却就打开弹簧夹，此时集气瓶内气体温度较高，压强较大，会使进入集气瓶中的水的体积偏小。误差分析【讨论】引导学生思考实验中可能导致测量结果偏大或偏小的原因。结果偏大的原因：点燃红磷后插入燃烧匙时，瓶塞塞得太慢，瓶内空气受热膨胀逸出。止水夹没有夹紧，红磷燃烧时瓶内空气受热从导管逸出。结果偏小的原因：红磷量不足，没有将瓶内氧气耗尽。装置漏气。未冷却至室温就打开弹簧夹。导管内事先没有注满水。3.【总结】通过实验测定，我们知道空气中氧气约占空气总体积的1/5。除了氧气，空气还含有哪些成分呢？4.空气的其他成分【讲解】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%。【展示】展示空气成分示意图，帮助学生直观理解各成分的体积分数。【介绍】分别介绍氮气、稀有气体、二氧化碳等成分的性质和用途，如氮气化学性质不活泼，常用作保护气；稀有气体通电时能发出不同颜色的光，可用于制作霓虹灯等。

（三）纯净物和混合物1.纯净物【举例】展示一些纯净物的图片，如水、氧气、二氧化碳等，讲解纯净物是由一种物质组成的。【强调】纯净物有固定的组成和性质，能用专门的化学符号表示，如氧气用$O_2$表示，水用$H_2O$表示。2.混合物【举例】展示空气、海水、碘酒等混合物的图片，讲解混合物是由两种或多种物质混合而成的，这些物质之间没有发生化学反应，各自保持着原来的性质。【强调】混合物没有固定的组成，不能用一个化学式表示。3.纯净物和混合物的区分【练习】给出一些物质，让学生判断是纯净物还是混合物，如铁粉、空气、冰水混合物、矿泉水等。【讨论】引导学生讨论判断的依据，加深对纯净物和混合物概念的理解。

（四）空气是一种宝贵的资源1.氧气的用途【讲解】供给呼吸：如医疗急救、潜水等。支持燃烧：如炼钢、气焊、航空航天等。【举例】通过具体事例说明氧气在这些方面的重要作用，如医院里病人吸氧维持生命活动，钢铁厂利用氧气炼钢提高钢铁质量等。2.氮气的用途【讲解】作保护气：氮气化学性质不活泼，食品包装中充入氮气可防止食品腐败；灯泡中充氮气可延长使用寿命；焊接金属时用氮气作保护气，防止金属与氧气反应。制硝酸和化肥：氮气是制硝酸和化肥的重要原料。液氮用于医疗手术：液氮汽化时吸收大量的热，使周围温度急剧降低，可用于冷冻麻醉等。3.稀有气体的用途【讲解】作保护气：稀有气体化学性质很不活泼，可用于保护气，如焊接精密仪器时用稀有气体作保护气。制成多种用途的电光源：如霓虹灯、航标灯等。用于激光技术：氦氖激光器等。氦气可用于填充气球和飞艇：氦气密度比空气小，且化学性质稳定，不会像氢气那样易燃易爆。

（五）保护空气1.空气的污染与危害【展示】展示一些空气污染的图片，如雾霾天气、工厂烟囱排放废气等，讲解空气污染物主要有有害气体（如二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮等）和烟尘。【讲解】空气污染的危害：对人体健康的危害：引发呼吸道疾病、心血管疾病等，严重时会危及生命。对植物的危害：影响植物的生长发育，甚至导致植物死亡。对环境的危害：酸雨、臭氧层破坏、全球气候变暖等。2.空气污染的防治措施【讨论】组织学生讨论如何防治空气污染，引导学生从工业、农业、生活等方面思考。【总结】加强大气质量监测。减少化石燃料的燃烧，使用清洁能源，如太阳能、风能、水能等。工业废气处理达标后再排放。植树造林，增大绿化面积，利用植物吸收有害气体等。

（六）课堂小结1.【提问】让学生回顾本节课所学内容，如空气的主要成分、测定空气中氧气含量的实验、纯净物和混合物的概念、空气的用途以及空气污染与防治等。2.【总结】对学生的回答进行补充和完善，强调重点知识，帮助学生梳理本节课的知识体系。

（七）课堂练习1.空气中含量最多的气体是（）A.氧气B.氮气C.二氧化碳D.稀有气体2.下列物质属于纯净物的是（）A.矿泉水B.空气C.蒸馏水D.碘酒3.测定空气中氧气含量的实验中，若进入集气瓶中的水的体积小于1/5，可能的原因有哪些？（至少答出两点）4.请说出氧气、氮气、稀有气体的一种用途。

（八）布置作业1.完成课后习题。2.查阅资料，了解当地的空气质量状况，并提出一些改善空气质量的建议。

五、教学反思通过本节课的教学，学生对空气的组成、性质和用途有了较为系统的认识。在教学过程中，通过实