九年級化學全冊 第四單元 我們周圍的空氣 4.1 空氣的成分（第一課時）學案 魯教版

1、4.1 空氣的成分（第一課時）課標要求：1認識空氣的組成，了解空氣是一種重要的資源。2引導學生關注空氣質(zhì)量，增強其關心環(huán)境、關愛自然的意識和責任。3知道化學式的意義并能根據(jù)化合價書寫化學式，能根據(jù)化學式進行簡單的計算。4學習實驗室制取氧氣的方法和原理，練習在實驗室里制取氧氣的過程，認識氧氣的主要性質(zhì)。內(nèi)容和學情分析：本單元先以學生對空氣的初步認識作為單元學習的切入點，引導學生探究空氣的組成，關注空氣的質(zhì)量，了解空氣的用途和空氣的發(fā)現(xiàn)史；通過復習元素符號引入化學式、由相對原子質(zhì)量引出相對分子質(zhì)量及根據(jù)化學式進行計算；最后，回到空氣的主要成分之一-氧氣的性質(zhì)和制取上。這樣，就把“物質(zhì)組成的表示”這

2、一教學難點融入到了學生熟悉的、最感興趣的關于空氣的組成、氧氣的制取和性質(zhì)的探究活動之中。本單元通過著重介紹化學式的相關問題，及時對學生的化學表達進行了規(guī)范。也為后面學習化學方程式做了知識和技能上的準備。通過前面的學習，學生已經(jīng)建立了一定程度的微觀思考能力。本單元要將學生的思維再次拉回到宏觀中來。這實際上是基于鍛煉學生宏觀與微觀相聯(lián)系的化學思維方式的考慮。學習建議:1.采用科學的方法測定空氣的組成，對照空氣成分發(fā)現(xiàn)史，學習科學精神和科學方法；多找出身邊空氣應用的例子，讓自己切實意識到空氣中有無窮的寶藏。2.對于化合價要爛熟于心，并熟練應用化合價規(guī)則。3.化學式的書寫要強化，為以后的化學方程式的書

3、寫打下堅實的基礎。4.在實驗探究的基礎上進行第三節(jié)的學習。學習目標：1. 通過測定空氣中氧氣的含量認識空氣的組成，學習從混合氣體中除去某種氣體進而測定其含量的方法。2認識空氣發(fā)現(xiàn)史，通過親歷探究實驗的過程，對科學家鍥而不舍的努力和嚴謹?shù)目茖W作風抱以崇敬和學習的態(tài)度。知識點（重點、難點）：重點：空氣的組成，探究空氣中氧氣含量的測定。難點：探究空氣中氧氣含量的測定。實驗準備：多媒體素材、銅粉、水、相同規(guī)格的具支試管2只、相同規(guī)格的橡膠塞2個、量筒、酒精燈、鐵架臺、氣球、注射器、紅磷、燃燒匙、集氣瓶、燒杯、酒精燈、彈簧夾板書設計：4.1 空氣的成分一、空氣的組成 2.測定空氣中氧氣的含量1.空氣的成

4、分 實驗原理氮氣：78% 氧氣:21% 實驗裝置氬氣：0,934% 二氧化碳：0,034% 實驗現(xiàn)象其他氣體：0.002% 實驗結(jié)論學習過程：師生互動活動意圖【創(chuàng)設情景】 猜謎語：一物到處有，用棒趕不走；眼睛看不見，手摸也沒有；咀嚼無滋味，沒它活不久。（打一混合物）學生思考搶答?！緦胄抡n】空氣是我們非常熟悉的物質(zhì)，我們每時每刻都生活在空氣的海洋里。那么你認識空氣嗎？你知道空氣含有哪些物質(zhì)嗎？你能證明空氣的存在嗎？【揭示課題】這節(jié)課我們一起來進一步研究有關空氣的成分【板書】第一節(jié) 空氣的成分【實驗探究一】空氣的成分【提出問題】我們生活的環(huán)境中有空氣，人類的生活離不開空氣，空氣是一種重要的自然資

5、源。那么空氣是由一種物質(zhì)組成的？還是由多種物質(zhì)組成的？如果空氣是由多種物質(zhì)組成的，則空氣中含有哪些物質(zhì)？空氣，看不見也摸不著，你能證明它的存在嗎？或者能捕捉到它嗎？ 學生討論、回答。【做出假設】學生根據(jù)生活經(jīng)驗提出空氣是由多種物質(zhì)組成的假設?！臼占C據(jù)】根據(jù)已有知識，聯(lián)系生活經(jīng)驗，收集到的證據(jù)可能有：動物進行呼吸作用需要氧氣，并放出二氧化碳；植物進行光合作用要吸收水和二氧化碳，并放出氧氣；煤等燃料燃燒需要消耗氧氣并放出二氧化碳；夏天，從冰箱里拿出冰礦泉水，片刻后，礦泉水瓶外壁就會有水珠凝結(jié)；酥脆的餅干在空氣中長時間放置會受潮變軟【得出結(jié)論】空氣中含有氧氣、二氧化碳、水蒸氣和其他雜質(zhì)（如塵埃）等

6、多種物質(zhì)?！舅季S延伸】空氣中還有其他成分嗎？【實驗探究二】空氣的成分發(fā)現(xiàn)史【自主學習】引導學生學習科學家對空氣成分的研究過程。1、通過對拉瓦錫研究空氣成分的實驗過程，你有何感想？2、拉瓦錫通過這一實驗得出了什么結(jié)論？3、拉瓦錫得出的結(jié)論有無不足?【開拓視野】稀有氣體的發(fā)現(xiàn)史。獲得結(jié)論：空氣中含有氧氣、氮氣、稀有氣體、二氧化碳等多種成分。介紹測定氣體含量的兩種思路：思路一：除去空氣中的氧氣，測其余氣體的體積思路二：除去其余的氣體，測氧氣的體積拉瓦錫探究空氣中氧氣含量的是思路_；測定原理是_。【背景資料】測定空氣中氧氣含量的方法很多，其原理都是利用某些物質(zhì)在一定量的空氣中完全消耗其中的氧氣而又不產(chǎn)

7、生其他氣體，導致密閉容器內(nèi)的壓強減小，減少的體積即為空氣中氧氣的體積。即VO2=V減少=V反應前V反應后【問題過渡】沿著科學家的足跡，你能否在實驗室設計一個簡單的實驗也來測定一下空氣中氧氣的含量？【實驗探究三】測定空氣中氧氣的含量【問題】如何測定空氣中氧氣的含量？【信息鏈接】氧氣是化學性質(zhì)比較活潑的氣體，在加熱或點燃的條件下能與許多物質(zhì)發(fā)生化學反應；氮氣是化學性質(zhì)比較穩(wěn)定的氣體，一般不與其它物質(zhì)發(fā)生反應。1.如何將密閉容器中的氧氣而不產(chǎn)生新的氣體？【相信你會選擇】現(xiàn)有下列反應可供選擇，你認為可以選擇： 點燃、碳 + 氧氣 二氧化碳固 氣 氣 點燃、硫 + 氧氣 二氧化硫固 氣 氣點燃、磷 +

8、氧氣 五氧化二磷固 氣 固點燃、石蠟 + 氧氣 二氧化碳 + 水固 氣 氣 液加熱、銅 + 氧氣 氧化銅固 氣 固可以選擇_,理由是_。2.如何測得消耗掉氧氣的體積？指導學生設計表格反應前密閉容器內(nèi)的空氣體積（ml）反應后剩余氣體的體積(ml)反應消耗掉氧氣的體積(ml) 學生分組討論，分析需要測量的數(shù)據(jù)并設計表格。【相信你會設計】請用給定的儀器組裝一套密閉的容器（銅粉、水、相同規(guī)格的具支試管2只、相同規(guī)格的橡膠塞2個、量筒、酒精燈、鐵架臺、氣球、注射器） 學生討論設計。3.根據(jù)設計的實驗裝置，密閉容器內(nèi)的氣體包括具支試管和注射器內(nèi)的氣體，因此將剛才設計的表格將如何改進？具支試管的容積(ml)

9、反應前注射器內(nèi)氣體的體積(ml)反應后注射器內(nèi)氣體的體積(ml)反應消耗掉氧氣的體積(ml)4.如何測得具支試管內(nèi)空氣的體積？ 學生討論回答。5.如何利用同學們設計的裝置來完成氧氣含量的測定？學生邊讀步驟，師邊簡單演示實驗的過程，并適時的提出相關的問題和實驗的注意事項：量筒的正確讀數(shù)？氣球的作用？銅粉的取用？如何封閉注射器內(nèi)一定氣體的體積？封閉多少？裝置的固定方法、順序？用酒精燈給試管預熱方法？為什么加熱時要不斷的推拉注射器？觀察到銅粉顏色有何變化？停止加熱后，為什么待試管冷卻后讀數(shù)？如何讀取剩余氣體的體積？【相信你會操作】指導學生進行分小組實驗，強調(diào)安全及實驗的注意事項實驗步驟1、 1、將一

10、只具支試管注滿水，塞上橡膠塞；然后打開橡膠塞，將水倒入量筒內(nèi)，記錄具支試管的容積。2、 2、按照組裝好的裝置，移動注射器的活塞，在注射器中留下一定體積的氣體，記錄后插入橡膠塞中；根據(jù)酒精燈的高度，將試管固定在鐵架臺上。3、 3、用酒精燈在銅粉部位加熱，加熱時不斷推拉注射器活塞，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。4、 4、停止加熱后，冷卻到室溫，將將氣球內(nèi)的氣體全部擠入注射器內(nèi)，記錄錄有關數(shù)據(jù)。觀察到的現(xiàn)象銅絲表面的現(xiàn)象_具支試管的容積(ml)反應前注射器內(nèi)氣體的體積(ml)反應后注射器內(nèi)氣體的體積(ml)反應消耗掉氧氣的體積(ml)實驗結(jié)論實驗反思【思維發(fā)散】1剩余氣體主要是_,具有的性質(zhì)有_2這個實驗可以證明

11、空氣是 （純凈物或混合物），原因 小組合作進行實驗，認真觀察實驗現(xiàn)象，對實驗的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)進行記錄，并展示實驗結(jié)果、總結(jié)結(jié)論?！鞠嘈拍銜此肌吭谶@個實驗中，有的小組實驗結(jié)果差別較大，你認為在哪些環(huán)節(jié)上可能造成誤差？如何避免或減小這些誤差？小組討論，分析原因：裝置氣密性不好；藥品不足，沒有把氧氣耗盡；沒有等到裝置冷卻到室溫就讀數(shù)；反應時間短、沒有來回推拉注射器等，氧氣反應不充分等。【拓展與遷移】你還能設計哪些實驗方案來探究氧氣的含量呢？演示方法二【介紹】空氣中其他氣體的體積分數(shù)【問題】以上我們了解了空氣的成分，那么原始大氣的成分是否和現(xiàn)代大氣的成分一樣呢？【多媒體展示】原始大氣和現(xiàn)代的大氣【自主學

12、習】指導學生讀取餅形圖的信息學生閱讀教材P74，了解，識記氣體的含量：氮氣 78% 氧氣 21% 稀有氣體 0.934% 二氧化碳 0.034% 其他氣體0.002%。【小結(jié)】空氣不是單一成分的物質(zhì)；氧氣占空氣體積的五分之一；空氣的組成（強調(diào)體積分數(shù)）。以謎語導入，拉近學生與化學的距離，產(chǎn)生對化學的親近感。結(jié)合生活經(jīng)驗、已有知識，有利于激發(fā)學生的學習興趣。學生結(jié)合生活經(jīng)驗和已有的知識儲備對空氣進行重新審視，較為理性地、科學地整理自己對空氣的認識，培養(yǎng)學生的語言表達能力。培養(yǎng)學生自主學習的能力。利用化學史進行嚴肅認真、敢于創(chuàng)新的優(yōu)良品質(zhì)的教育。培養(yǎng)學生的表達能力，在交流中取長補短。通過表格的設計

13、，培養(yǎng)學生的分析問題的能力和表格設計能力。通過實驗裝置的設計，培養(yǎng)學生的團隊合作精神及對實驗設計的評價能力。通過簡單的示范，讓學生明確實驗步驟及實驗應該注意的事項。培養(yǎng)學生的實驗操作、數(shù)據(jù)處理等綜合能力。培養(yǎng)學生的分析能力和學會反思的習慣。使學生思維進一步拓 展，使探究興趣保持到課堂以外。培養(yǎng)學生的讀圖能力。【課中檢測】1.下列各項中，屬于純凈物的有_，屬于混合物的是_。 A清潔自來水 B氧化銅 C蒸餾水 D二氧化碳 E. 氮氣 F新鮮空氣 G鐵 H氧氣 I. 食鹽水2下列對空氣的認識正確的是( ) A. 沒有顏色、沒有氣味的氣體一定是空氣 B空氣不僅是人類和一切動植物生命的支柱，也是一種重要

14、的自然資源 C空氣組成中各成分氣體及含量總是保持不變的 D最早通過實驗得出空氣是由氮氣和氧氣組成結(jié)論的科學家是拉瓦錫3將1L空氣中的氧氣全部除去，余下的氣體體積最接近( ) A0.2L B0.21L C0.78L D0.79L4除去密閉在集氣瓶中空氣里的氧氣，且不準其他氣體混入集氣瓶中，那么集氣瓶中燃燒得可燃物應選用（ ）。A、木炭 B、紅磷 C、細鐵絲 D、蠟燭5如圖所示裝置可用來測定空氣中氧氣的含量。對實驗認識不正確是( )空氣中氧氣含量的測定A.銅粉的量不足會影響實驗結(jié)論B裝置不漏氣是實驗成功的重要因素之一 C將銅粉改為碳也能得到正確的實驗結(jié)論 D不斷的推拉注射器可以促使空氣中的氧氣充分

15、被消耗6.根據(jù)下列事實說明空氣中含有的成分：(1)煤可以在空氣中燃燒，說明空氣中含有_(2)空氣是制取氮肥的天然原料，說明空氣中含有_(3)澄清的石灰水放在空氣中會逐漸變渾濁，說明空氣中含有_7下列方框中表示混合物的是（ ），表示純凈物的是（ ），表示化合物的是（ ），表示單質(zhì)的是（ ）A B C D8.測定空氣中氧氣含量的實驗裝置如圖23所示。實驗步驟如下： 在集氣瓶內(nèi)加入少量水，并做好標記，將標記以上的部分按體積分為5等份；檢查裝置的氣密性； 在燃燒匙內(nèi)裝入足量紅磷，將導管上的止水夾夾緊，在酒精燈上點燃紅磷，立即伸人集氣瓶中并塞緊橡皮塞；充分反應后，待集氣瓶冷卻至室溫，打開止水夾。請你根據(jù)

16、實驗回答下列問題：(1)步驟中發(fā)生反應的用文字表達為_；(2)步驟中打開止水夾后觀察到的現(xiàn)象為：_；(3)實驗得出的關于空氣組成的結(jié)論是：_；(4)該實驗還可推論出氮氣的性質(zhì)，(寫出兩條即可)：_、_。答案：1.屬于純凈物的是：B.C.D.E.G.H；屬于混合物的是A. F .I2BD 3D 4B 5C 6. (1)氧氣； (2)氮氣； (3)二氧化碳7CD； AB； B； A點燃8(1)磷+氧氣 五氧化二磷 (2)水流入集氣瓶，其體積約占標記以上部分的15 (或水上升1個刻度線) (3)氧氣約占空氣總體積的15 (4)氮氣難溶于水；氮氣不支持燃燒(或氮氣不能燃燒；或氮氣不與紅磷反應) 【總結(jié)】通過本節(jié)的學習，請同學們談談有什么收獲？【布置作業(yè)】助學P60課后評價教學反思： 1.基于學生已有的知識基礎和生活經(jīng)驗，將教學的起點掛靠在已知與未知的銜接點上，是我在設計本節(jié)課教學時著力考慮的問題。因此，我在課前導學案上布置研究性課題空氣中有什么？課堂上讓學生盡情的發(fā)表他們的見解，教師充分利用學生認識上的不足，不失時機的將問題的焦點聚集在新的知識點上。2.興趣是最好的老師，不斷創(chuàng)設問