《我們周圍的空氣》教案第1課時空氣的組成教材分析一、課標(biāo)分析1.本單元分為三個課題,課題1介紹了空氣成分、用途、污染及防治,并借助空氣的組成引出物質(zhì)分類知識中的純凈物、混合物。2.本課題內(nèi)容屬于《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》(2022年版)中學(xué)習(xí)主題“2.物質(zhì)的性質(zhì)與應(yīng)用”中的“物質(zhì)的多樣性”“常見的物質(zhì)”。課標(biāo)要求了解空氣的主要成分,通過實驗探究認識氧氣的主要性質(zhì),認識物質(zhì)的性質(zhì)與用途的關(guān)系。二、內(nèi)容和地位分析本單元從化學(xué)這門自然科學(xué)的角度系統(tǒng)地學(xué)習(xí)、研究空氣的組成、氧氣的性質(zhì)及其實驗室制法;學(xué)習(xí)最基本的化學(xué)概念。其三個課題的學(xué)習(xí)內(nèi)容:空氣、氧氣、制取氧氣,包含了物質(zhì)的組成與分類、自然資源、環(huán)境保護、物質(zhì)的性質(zhì)、實驗探究等知識。由宏觀用途到微觀反應(yīng),由反應(yīng)原理到實際操作,難度和要求逐漸提高和具體化,是引領(lǐng)學(xué)生真正進入化學(xué)世界的三個臺階。本課題是初步認識身邊的常見物質(zhì),學(xué)生感性認知豐富,知識相對比較簡單。能直接觀察測定空氣中氧氣含量的實驗,可獲取經(jīng)驗的途徑多,不會形成太大的分化。在充分了解實驗所使用的試劑、裝置及原理的基礎(chǔ)上組織學(xué)生觀察、討論、分析,從而理解整個實驗的意圖,并使學(xué)生感悟到化學(xué)實驗要想得出正確結(jié)論,必須注意每一個細節(jié)。學(xué)情分析學(xué)生對空氣、氧氣已有了常識性的了解,認識了一些常見儀器,學(xué)習(xí)了試劑的取用、加熱,儀器連接、洗滌等實驗基本操作,同時也具備了一定的化學(xué)思維方式。在教學(xué)過程中,教師要從學(xué)生已有的知識水平出發(fā),循序漸進,逐漸形成完整的知識結(jié)構(gòu),讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)化學(xué)就在身邊。教師在組織學(xué)生進行實驗探究、分析和討論的同時,要注重引導(dǎo)學(xué)生綜合分析實驗現(xiàn)象并歸納結(jié)論的思維方法。教學(xué)目標(biāo)1.了解氧氣含量測定實驗。2.認識空氣中各物質(zhì)成分及其含量(體積分數(shù))。3.通過保護空氣等社會話題,感受空氣資源對人類生活的重要性,增強綠色環(huán)保的社會意識。核心素養(yǎng)1.認識化學(xué)科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境的相互關(guān)系。2.了解化學(xué)科學(xué)對社會發(fā)展和人類文明進步的重要價值。重點難點重點:空氣中氧氣含量的測定實驗。難點:觀察、描述、分析化學(xué)實驗的方法。教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容學(xué)生活動教學(xué)意圖環(huán)節(jié)一:導(dǎo)入新課思考:空氣與我們朝夕相伴,離開了空氣我們不能生存。你能證明它的存在嗎?思考:1.空氣中究竟有什么物質(zhì)?2.你能設(shè)計一個實驗去測定空氣的成分嗎?實驗的依據(jù)是什么?激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,引起學(xué)生對知識的思考,增加學(xué)生的人文情懷。培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和觀察實踐能力。

續(xù)表教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容學(xué)生活動教學(xué)意圖環(huán)節(jié)二:合作探究【實驗】請同學(xué)上來參與實驗,將空集氣瓶在盛滿水的水槽中向下壓。讓學(xué)生描述現(xiàn)象,并思考原因?！咎岢鰡栴}】1.你能描述空氣有哪些物理性質(zhì)嗎?2.空氣是一種單一的物質(zhì)嗎?它主要由哪些成分組成呢?思考:人類認識空氣的歷史過程是怎樣的呢?【提出問題】1.拉瓦錫研究空氣成分的實驗中,化學(xué)變化的原理是什么?2.拉瓦錫研究空氣成分的實驗裝置原理是什么?拉瓦錫的實驗原理給現(xiàn)在實驗室測定氧氣含量帶來的啟發(fā)是什么?【設(shè)計實驗】測定空氣中氧氣含量的方法。1.學(xué)習(xí)儀器及名稱。2.所用實驗裝置的原理。3.實驗操作注意事項?！緦嶒炦^程】空氣中氧氣含量的測定。1.提示學(xué)生觀察要點:紅磷燃燒的主要現(xiàn)象和水面變化的情況。2.用燃著的木條檢驗瓶內(nèi)的剩余氣體。【實驗結(jié)論】由該實驗得出的結(jié)論是什么?學(xué)生思考并回答。回憶什么是物理性質(zhì),思考并回答問題。對空氣的成分提出猜想。1.通過閱讀教科書并分析,可得出汞+氧氣→氧化汞和氧化汞→汞+氧氣。2.當(dāng)氧氣被消耗后,氣體總體積減小,減小的體積就是氧氣的體積,氧化汞分解生成氧氣后,氣體總體積增加,增加的體積就是氧氣的體積,從而可以得出空氣中氧氣的含量。學(xué)生討論,交流,設(shè)計一套測定空氣中氧氣含量的實驗裝置?，F(xiàn)象:紅磷燃燒時有大量白煙生成。等燃燒停止,白煙消失后,廣口瓶內(nèi)水面上升了約1/5的高度。瓶內(nèi)剩余的氣體不可燃、不助燃。1.空氣的主要成分是氧氣和氮氣,氧氣約占空氣體積的1/5。2.氮氣不溶于水,性質(zhì)不活潑。讓學(xué)生親自參與實驗,拉近學(xué)生與化學(xué)的距離,對化學(xué)產(chǎn)生親近感。復(fù)習(xí)物理性質(zhì)的概念。引入對空氣成分的討論。通過介紹人類認識空氣的簡史,使學(xué)生認識到對待任何事物都必須有實事求是的科學(xué)態(tài)度。同時又為實驗室測氧氣含量的實驗帶來啟發(fā)。通過實驗探究,促進學(xué)生主動思考、交流合作的能力。使學(xué)生形成對猜想進行驗證的意識,培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作能力、觀察能力及對實驗的總結(jié)歸納能力。

續(xù)表教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容學(xué)生活動教學(xué)意圖環(huán)節(jié)三:空氣的成分【講述】空氣的組成成分及體積比例。通過實驗測定,空氣的成分按體積計算,大約是氮氣78%、氧氣21%、稀有氣體0.94%、二氧化碳0.03%、其他氣體和雜質(zhì)0.03%。【課堂提問】請同學(xué)們合上教科書,比比誰記得又準(zhǔn)又快?聆聽,思考。使學(xué)生了解空氣中各物質(zhì)具體的含量,并通過課堂提問加深記憶。板書設(shè)計課題一我們周圍的空氣第1課時空氣的組成一、空氣的組成空氣中氧氣含量的測定二、空氣組成及其含量氮氣78%氧氣 21%稀有氣體 0.94%二氧化碳 0.03%其他氣體和雜質(zhì) 0.03%第2課時物質(zhì)的分類空氣資源與保護教材分析一、課標(biāo)分析教科書將物質(zhì)分類安排在空氣的組成之后,符合學(xué)生的認知特點。然后進一步學(xué)習(xí)物質(zhì)的性質(zhì)與用途。使學(xué)生認識到空氣是一種寶貴的資源,意識到保護空氣的重要性。二、內(nèi)容和地位分析學(xué)生在過去的學(xué)習(xí)及日常生活積累中,對空氣、氧氣已經(jīng)有了一定的了解,但都比較零碎,不夠深入;學(xué)生已經(jīng)了解空氣占據(jù)空間,空氣有質(zhì)量、能流動,空氣里有氧氣、二氧化碳、水蒸氣等,本課題進一步介紹了其性質(zhì)及用途。了解空氣污染的嚴(yán)重危害及防治方法,培養(yǎng)學(xué)生熱愛自然、關(guān)注環(huán)境的情感。學(xué)情分析空氣是學(xué)生在化學(xué)課上學(xué)習(xí)的第一種物質(zhì),學(xué)習(xí)之前學(xué)生對空氣已有常識性了解;從化學(xué)學(xué)習(xí)角度看,學(xué)生還需要系統(tǒng)地掌握空氣的組成和氧氣的性質(zhì)及用途,學(xué)習(xí)對物質(zhì)研究的方法與思路。教學(xué)目標(biāo)1.學(xué)會分辨混合物和純凈物,了解氧氣、氮氣、稀有氣體的主要性質(zhì)和用途。2.使學(xué)生認識到空氣是一種寶貴的自然資源。3.了解空氣污染的主要原因、危害及防治方法。核心素養(yǎng)1.建立性質(zhì)決定用途的化學(xué)觀念。2.通過對空氣污染情況的調(diào)查,知道空氣污染的危害,學(xué)會一些簡單的防治方法,培養(yǎng)學(xué)生自覺保護環(huán)境的意識。重點難點重點:氮氣的主要性質(zhì)和用途。難點:讓學(xué)生認識到空氣是一種寶貴的自然資源。教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容學(xué)生活動教學(xué)意圖環(huán)節(jié)一:導(dǎo)入新課通過之前的學(xué)習(xí)我們認識了一些物質(zhì),那么我們可以通過什么方式將它們進行分類呢?空氣中各種物質(zhì)又分別有什么用途呢?讓我們通過這節(jié)課的學(xué)習(xí),進一步了解空氣、并學(xué)會保護空氣。學(xué)生積極發(fā)言。通過設(shè)問,使學(xué)生回顧已經(jīng)學(xué)習(xí)過的知識,引入新課。環(huán)節(jié)二:物質(zhì)的分類請同學(xué)們思考,以下物質(zhì)有什么共同點?有什么不同點?氮氣、氧氣、紅磷、五氧化二磷、二氧化碳?？諝狻⒑Ｋ?、河水、礦泉水、飲料。閱讀教科書,嘗試歸納純凈物和混合物的特點并舉出更多例子。學(xué)生討論、思考,根據(jù)教科書內(nèi)容進行歸納。通過學(xué)生自主歸納學(xué)習(xí),了解純凈物與混合物的概念,加深印象。環(huán)節(jié)三:空氣資源與保護【提問】空氣成分測定實驗中,集氣瓶中剩余的氣體是什么?從該實驗可以得出該氣體又具有什么樣的性質(zhì)?【過渡】空氣是一種寶貴的資源,請各小組展示所收集的有關(guān)空氣中各成分的用途資料、圖片,首先在小組中討論,然后全班匯總?！拘〗Y(jié)】歸納氧氣、氮氣、稀有氣體的用途,并指出物質(zhì)的用途是由其性質(zhì)決定的。介紹物質(zhì)的物理性質(zhì)。【過渡】潔凈的空氣對人類和其他動植物都非常重要。但是,隨著工業(yè)的發(fā)展,空氣污染日益嚴(yán)重。學(xué)生閱讀教科書中第34頁的“思考與討論”。根據(jù)討論描述氮氣的物理性質(zhì)。結(jié)合圖片、資料討論氧氣、氮氣、稀有氣體的用途。學(xué)生代表輪流發(fā)言。復(fù)習(xí),設(shè)疑引入,引入空氣討論。讓學(xué)生在收集資料的過程中培養(yǎng)小組之間的合作意識,并在匯報交流中訓(xùn)練學(xué)生處理信息的能力及表達的能力。

續(xù)表教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容學(xué)生活動教學(xué)意圖環(huán)節(jié)三:空氣資源與保護根據(jù)下表,組織學(xué)生討論交流。調(diào)查項目調(diào)查情況主要污染物污染來源我的建議分組討論,代表發(fā)言,補充完成表格,總結(jié)收獲。通過調(diào)查活動,讓學(xué)生認識到化學(xué)來源于生活,了解空氣污染的危害,并養(yǎng)成關(guān)注環(huán)境、熱愛自然的情感。板書設(shè)計課題1我們周圍的空氣第2課時物質(zhì)的分類空氣資源與保護一、物質(zhì)的分類1.氧氣。2.氮氣。3.稀有氣體。二、空氣資源與保護課后知能演練基礎(chǔ)鞏固1.空氣是一種寶貴的自然資源。下列有關(guān)空氣及其成分的說法中,正確的是()。A.潔凈的空氣是純凈物 B.氧氣是空氣中含量最高的氣體C.稀有氣體含量低,沒有利用價值 D.氮氣化學(xué)性質(zhì)不活潑,常用作保護氣2.每年3月12日為我國的植樹節(jié)。某城市植樹節(jié)當(dāng)日空氣質(zhì)量指數(shù)日報:空氣質(zhì)量指數(shù)為61,空氣質(zhì)量指數(shù)級別為二級,空氣質(zhì)量指數(shù)類別為良。下列有關(guān)說法正確的是()。A.氧氣約占空氣質(zhì)量分數(shù)的78% B.潔凈的空氣屬于混合物C.空氣質(zhì)量指數(shù)數(shù)值越大,空氣狀況越好 D.樹木吸收二氧化硫,減弱溫室效應(yīng)3.建立分類觀是學(xué)習(xí)化學(xué)的一種方法,下列物質(zhì)屬于純凈物的是()。A.自來水 B.紅色的銅片C.稀有氣體 D.沒有灰塵的空氣4.實驗是科學(xué)探究的重要方法,如圖是測定空氣成分的相關(guān)實驗裝置,下列有關(guān)說法正確的是()。A.該實驗開始前應(yīng)先檢查裝置氣密性B.實驗中銀白色的固體汞變?yōu)榧t色粉末C.實驗過程中汞只消耗曲頸甑內(nèi)的氧氣D.實驗結(jié)束后,玻璃鐘罩內(nèi)液面低于汞槽中液面能力提升5.某品牌暖貼(主要成分為鐵粉、木炭、食鹽)的熱量來源于鐵粉的氧化。小濤同學(xué)設(shè)計使用暖貼來測定空氣中氧氣的含量,實驗開始前的裝置如圖所示,實驗后從量筒中流入玻璃瓶(容積為250mL)中的水的體積為45mL(鐵粉生銹消耗的水忽略不計)。下列說法錯誤的是()。A.如果裝置漏氣,會使測量結(jié)果偏小B.本實驗數(shù)據(jù)測得空氣中氧氣的體積分數(shù)約為19.6%C.若裝置氣密性良好,實驗測得空氣中氧氣體積分數(shù)偏小,可能是暖貼的使用數(shù)量不足D.不必等溫度計的讀數(shù)恢復(fù)至實驗前的溫度就能記錄量筒內(nèi)剩余水的體積6.利用如圖所示裝置做實驗,來測定空氣中氧氣的含量。在玻璃瓶中加入少量水,并將水面上方空間分為5等份。(1)寫出燃燒匙中紅磷燃燒的文字表達式:。

(2)實驗時,待足量紅磷燃燒完畢且玻璃瓶冷卻到室溫,打開彈簧夾,觀察到,從而得出空氣中氧氣的大致含量。

(3)該實驗還可推知氮氣具有的化學(xué)性質(zhì)(寫一條)。

(4)已知金屬鎂是一種銀白色、有金屬光澤的固體,化學(xué)性質(zhì)比較活潑。在氧氣中點燃鎂條,發(fā)出耀眼的白光,產(chǎn)生白煙。查閱資料可知,鎂能在氧氣中燃燒,生成一種白色固體;鎂也能在氮氣中燃燒,發(fā)生反應(yīng)生成一種黃綠色固體氮化鎂。某同學(xué)利用上述裝置進行鎂條燃燒的實驗,冷卻后打開彈簧夾。①最能說明鎂條在氧氣中燃燒是化學(xué)變化的實驗現(xiàn)象是。②寫出鎂在氮氣中燃燒的文字表達式:。

③冷卻后打開彈簧夾,發(fā)現(xiàn)進入瓶中的水幾乎充滿玻璃瓶。請你解釋該現(xiàn)象:。

思維拓展7.(選做題)某興趣小組的同學(xué)以測定空氣中氧氣的含量為課題進行了項目式探究?！救蝿?wù)一】回顧拉瓦錫對空氣成分的探究。(1)二百多年前,法國化學(xué)家拉瓦錫通過用金屬汞在空氣中加熱生成氧化汞等實驗第一次明確得出空氣是由組成的結(jié)論。

【任務(wù)二】利用鐵銹蝕測定空氣中氧氣的含量?！静殚嗁Y料】氯化鈉溶液可以加快鐵銹蝕。小組同學(xué)在老師的指導(dǎo)下設(shè)計了如圖裝置進行實驗。步驟1:制作濾紙袋,在濾紙袋中加入混合均勻的鐵粉和活性炭,固定在橡膠塞上,塞緊橡膠塞;步驟2:調(diào)節(jié)右管高度,使兩管液面相平,將左管液面距頂部橡膠塞底面距離記為Xcm;步驟3:當(dāng)左管液面不再上升后,調(diào)節(jié)右管高度,使兩管液面相平,將左管液面距頂部橡膠塞底面距離記為Ycm。(2)步驟2先調(diào)節(jié)右管高度,使兩管液面相平后再記錄數(shù)據(jù)的原因是。(3)根據(jù)上述實驗測得空氣中氧氣的體積分數(shù)為(用含X、Y的式子表示)。

(4)該裝置與教材中紅磷燃燒法測定空氣中氧氣的含量實驗裝置相比,優(yōu)點是。答案：課后知能演練1.D解析:空氣中含有氮氣、氧氣、二氧化碳、稀有氣體、其他氣體等,屬于混合物,A項錯誤;氮氣約占空氣體積的78%,含量最高,B項錯誤;稀有氣體含量雖低,但也具有廣泛的用途,C項錯誤;氮氣化學(xué)性質(zhì)不活潑,常用作保護氣,D項正確。2.B解析:空氣中氮氣約占空氣體積的78%,氧氣約占空氣體積的21%,A項錯誤;潔凈的空氣中含有氮氣和氧氣等物質(zhì),屬于混合物,B項正確;空氣質(zhì)量指數(shù)數(shù)值越大,空氣狀況越差,C項錯誤;樹木吸收二氧化碳,減弱溫室效應(yīng),不是吸收二氧化硫,D項錯誤。3.B解析:自來水中含有水、消毒劑等多種物質(zhì),屬于混合物,A項不符合題意;紅色的銅片中只含有銅一種物質(zhì),屬于純凈物,B項符合題意;稀有氣體屬于混合物,C項不符合題意;沒有灰塵的空氣中含有氮氣、氧氣、二氧化碳等多種物質(zhì),屬于混合物,D項不符合題意。4.A解析:該實驗是探究空氣的組成,所以該實驗應(yīng)在密閉體系中進行,因此實驗前要檢查裝置的氣密性,A項正確;汞在常溫下為液體,汞和氧氣生成固體氧化汞,氧化汞是紅色的固體,所以實驗過程中觀察到部分銀白色的液體汞變?yōu)榧t色粉末,B項錯誤;汞消耗了密閉容器內(nèi)的氧氣,而不是只有曲頸甑內(nèi)的氧氣,C項錯誤;實驗結(jié)束后,密閉容器中的氧氣被消耗,壓強變小,因此玻璃鐘罩內(nèi)液面應(yīng)該高于汞槽中的液面,D項錯誤。5.D解析:若裝置漏氣,實驗后玻璃瓶中的壓強偏大,流入玻璃瓶中的水的體積偏小,會使測量結(jié)果偏小,A項正確;本次實驗數(shù)據(jù)測得空氣中氧氣的體積分數(shù)為45mL250mL-20mL×100%≈19.6%,B項正確;若裝置氣密性良好,實驗測得空氣中氧氣體積分數(shù)偏小,可能是暖貼的使用數(shù)量不足,C項正確;需等溫度計讀數(shù)恢復(fù)至實驗前的溫度才可以記錄量筒內(nèi)剩余水的體積,因為該反應(yīng)放熱,6.(1)紅磷+氧氣五氧化二磷(2)水進入玻璃瓶(3)不可燃且不支持