课题1 空气
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教学准备1. 教学目标知识与技能:①通过实验探究空气中氧气的体积含量,并对空气的成分有进一步的了解。
②了解氧气氮气稀有气体的主要物理性质和用途。
③初步学会鉴别纯净物和混合物。
④了解空气污染给人类带来的危害,增强学生的环保意识。
过程与方法:①初步学习科学实验的方法,进行观察记录并分析实验现象②运用分析对比归纳的方法获取的信息进行整理。
情感态度与价值观:①树立实事求是的科学态度②保持对生活的好奇心和求知欲③使学生认识到进行科学探究,必须具有严肃认真的精神2. 教学重点/难点教学重点用探究的方法测定空气中氧气的体积分数教学难点空气成分测定实验中的误差分析3. 教学用具多媒体、板书4. 标签教学过程一、空气是由什么组成的?[讲解]为了搞清楚空气的成分,很多科学家都致力于这方面的研究。
瑞典科学家舍勒(KarlWilhelm Scheele,1742~1786)和英国化学家普里斯特里(Joseph Priestley,1733~1804)分别制得了氧气。
当时人们并不知道燃烧与金属生锈是物质与氧气作用的结果。
1774年,法国化学家拉瓦锡(Antoine Laurent Lavoisier,1743~1794)用金属燃烧实验证明燃烧是金属与空气中的“上等纯空气”作用的结果,并发现了金属燃烧后余下的“空气”不支持燃烧和呼吸。
第一次明确提出空气是由氧气和氮气组成的。
其中,最有名的是法国的化学家拉瓦锡,他最早运用天平作为研究工具,用液态的金属汞作为研究对象,最终研究出了空气的成分。
[设问]那么,拉瓦锡是通过什么方法研究出了空气的成分呢?[请学生阅读课本P22拉瓦锡研究空气成分的实验过程,并引导学生观看图(拉瓦锡研究空气成分所用的装置)][讲解]其实,拉瓦锡并不是最早研究空气成分的人,在他之前已有很多科学家着手研究空气的组成。
如瑞典化学家舍勒和英国化学家普利斯特里,他们很早就发现了空气中的氧气。
但拉瓦锡最早用实验得出了结论:空气是由氧气和氮气组成的。
第二单元 我们周围的空气课题1 《空气》板书设计板书设计第二单元 我们周围的空气课题1 空气第一课时一.空气的组成1.空气的发展史(拉瓦锡研究空气成分的实验)2氧气的测定实验:红磷+氧气−−→−点燃五氧化二磷 P + O 2−−→−点燃P 2O 5 —实验原理,现象,误差分析(水面上升小于或大于1/5体积的原因)3.空气的组成:氮气(N 2)78% (约4/5) 氧气(O 2)21% (约1/5)空气的成分 稀有气体0.94%(按体积计算) (氦、氖、氩、氙、氪等)二氧化碳(CO 2)0.03%其它气体和杂质0.03%4.纯净物与混合物混合物-----由两种或多种物质组成,各成份相对固定,且不发生化学变化。
例如:空气 河水纯净物-----由一种物质组成,可用化学符号表示。
例如:氧气 O 2第二课时二.空气是一种宝贵的资源1.氧气的性质及用途(1)供给呼吸:航天航空医疗急救 (2)支持燃烧:炼钢、气焊2.氮气的性质及用途(1)重要的化工原料:制造化肥 (2)常温下化学性质稳定:保护气(焊接金属、充灯泡)(3)提供低温环境:低温麻醉3.稀有气体 (氦、氖、氩、氙、氪等)(1) 常温下化学性质很稳定:保护气 (2)能电发出不同颜色的光:电光源(3)激光技术 (4)冷却剂 (5)麻醉剂重要思想:物质的性质决定物质的用途三.保护空气:1.空气污染的原因:①有害气体(二氧化硫SO2、二氧化氮NO2、一氧化碳CO).②可吸入颗粒物(PM10)2.空气被污染的危害:(温室效应、酸雨、臭氧层空洞)①损害人体健康; ②影响作物生长;③破坏生态平衡; ④导致全球气候变暧; 臭氧层破坏和酸雨等。
3.空气污染的防治:①加强大气监测;②改善环境状况;③使用清洁能源;④植树、造林。
★附学案练习1、分一分它们纯净物还是混合物?空气, 氧气, 水蒸气,水泥,二氧化碳,自来水, 铁粉,氮气,海水。
纯净物分类混合物2、下列物质中,属于纯净物的是()。
课题1 空气第一课时【学习任务】1、掌握“空气里氧气含量的测定”实验的原理、装置、步骤、现象、结论。
2、记住空气的主要成分。
【学习重难点】“测定空气里氧气含量”实验的操作、观察、分析。
【教学重难点突破】通过实验探究的方式测定空气里氧气的含量。
氧气2课堂练习:1、空气中氧气与氮气的体积比约为( )A 、4:1B 、1:4C 、1:5D 、4:52、2004年人类对火星的探索取得了重大突破,如图是火星大气成分含量示意图。
与空气 的成分相比较,下列说法中正确的是( )A 、火星大气中N 2的体积分数小于空气中N 2的体积分数B 、火星大气中CO 2的体积分数小于空气中CO 2的体积分数C 、火星大气中O 2的体积分数大于空气中O 2的体积分数D 、火星上大气中有稀有气体,空气中没有稀有气体3、有关实验室用燃烧红磷的方法测定空气中氧气体积分数的说法,错误的是( )A、选红磷作为反应物是因为它是固体状态B、该实验是利用化学反应后装置内外的压力差造成水位上升,并以此确定氧气的含量C、红磷必须过量D、该实验还可说明空气中的其它成分不与红磷反应4、小浩同学设计了如右图所示的装置,用红磷燃烧来测定空气中氧气的含量。
试猜想一下:(1)他将观察到哪些现象?(2)这个实验除了可以得到氧气占空气体积的的结论外。
还可以得出有关氮气性质的哪些结论?(3)如他得到的结果中氧气含量小于理论值,试着帮他分析一下产生误差的原因可能有哪些?【板书设计】课题1 空气一、空气是由什么组成的1、拉瓦锡“测定空气里氧气含量”实验汞+氧气氧化汞氧化汞汞+氧气2、“测定空气里氧气含量”实验(1)原理:因为红磷燃烧消耗了瓶内的氧气,且生成物是固体,导致集气瓶内的气压减小,因而水倒流。
(2)现象:产生大量白烟。
水进入集气瓶约1/5体积。
(3)原理:磷+氧气五氧化二磷P+O2P2O5(4)结论:氧气约占空气体积的1/5体积。
(5)剩余气体的性质:难溶于水、不能燃烧也不支持燃烧等。
课题1 空气
一. 自主预习:
1、空气的成分按体积分数计算,大致是占21%、占78%、0.94%,
0.03%以及0.03%。
空气的成分以和为主,其中约占空气体积的1/5,约占空气体积的4/5。
2、在空气中氧气含量测定的实验中,红磷燃烧时有大量生成,同时钟罩内的水面,并约占钟罩体积的,说明氧气约占空气体积的。
3、排放到空气中的有害物质,大致可分为和两大类。
从世界范围看,排放到空气中的气体污染物较多的是、、等。
这些气体主要来自的燃烧和。
在我国,煤、石油等化石燃料的燃烧排放出的二氧化硫进入大气后,易形成。
二、实验探究
探究步骤:
(1)将图2-1所示集气瓶内加少量水,容积划分为五等份,并加以标记。
(2)在带橡皮塞和导管的燃烧匙内装满红磷,将胶管上的止水夹夹紧,把燃烧匙内的红磷放在酒精灯火焰上点燃,并迅速伸入集气瓶内,塞紧橡皮塞,观察现象。
实验现象:
反应的文字表达式:
(3)待集气瓶冷却到室温后,把导管插入盛水的烧杯中,打开止水夹,观察现象。
实验现象:__________________________________ _______ ______________ 实验原理:红磷燃烧消耗集气瓶中的氧气,使瓶内气体减少后压强变小,冷却后,大气压强把烧杯内的水压入集气瓶。
【讨论交流】仔细分析下列几种情况:①红磷的量不足;②燃烧匙插入太慢,塞紧瓶塞前空气受热逸出;
③装置漏气,红磷燃烧时空气受热逸出集气瓶;④装置漏气,冷却时空气进入集气瓶;⑤燃烧前未将弹簧夹关闭,导致容器内气体受热膨胀从导管口逸出;⑥未等完全冷却就观察;⑦容器内有没反应完的氧气;⑧导管里未事先装满水;⑨用蜡烛代替红磷进行空气中氧气含量的实验探究。
试回答:
⑴可能导致进入瓶内水的体积明显小于瓶体积的1/5的原因有___________ ;
⑵可能导致进入瓶内水的体积明显大于瓶体积的1/5的原因有___________ 。
该化学反应的文字表达式为:_________________________________。
该化学反应的符号表达式为:_________________________________。
3、认识相似的装置:
三、空气是一种宝贵的资源
1、氧气:
人落入水中很容易溺水身亡,是因为人在水中___________,因此氧气的一项重要作用是_________;
燃着的红磷很快在密闭的容器内熄灭时因为___________,因此氧气的另一项重要作用是_____________。
在医疗、潜水、登山中用到氧气,利用了氧气的___________;在炼钢、气焊、宇航中用到氧气,利用了氧气的______________。
2、氮气
阅读课本P28-29与氮气有关的内容,完成P29页讨论,我发现:
氮气性质:氮气是一种_____色_____味__________于水的气体,密度与空气接近,不能支持燃烧,化学性质_______________。
氮气用途:①氮气是制_____和_____的重要原料;②氮气可做保护气(列举三个具体方面)__________、__________、__________,这些用途是利用了氮气______________的性质,因此通常物质的用途是由__________决定的。
3、稀有气体
阅读课本P29-30与稀有气体有关的内容,我发现:
稀有气体包括______________________________,稀有气体化学性质的最大特点是________________________________________ 。
稀有气体的用途:①可做保护气,例如: _______________ 、_______________;②稀有气体在通电时发出不同颜色的光,可制成多种用途的_______________;③其他_____________________________________________。
四、空气的污染与防治
1、阅读课本P30-31与保护空气有关的内容,填空:
空气污染的原因:主要是工厂排放到空气中的__________和__________引起的。
目前计入空气污染指数的的项目暂定为______________________________等。
2、空气的污染源主要是煤和石油等化石燃料燃烧产生的尾气和工厂排放的废气及粉尘。
3、当前困扰世界的三大环境问题是:____________、____________、______。
4、空气污染的主要危害:①、严重损害人体健康②、影响作物的生长③、破坏生态平衡④、导致全球气候变暖、臭氧层破坏和酸雨等
5、空气污染的防治措施:①、加强大气质量监测②、工厂废气治理达标后再排放③、使用清洁能源④、植树造林、大搞绿化。
五.课堂检测:
1.下列对空气的描述不正确的是()
A.按质量分数计算,空气中含氧气为21%,含氮78% B.空气的万分是比较固定的
C.空气中各万分以氮气和氧气为主
D.空气不是单一的物质,而是由多种气体组成的混合物
2.小明用图示装置来测定空气中氧气的含量,对该实验认识正确的是()
A.使用红磷的量多或少,都不会影响实验结果
B.燃烧足够的红磷可使进入容器的水占容器的4/5
C.红磷燃烧消耗空气中的氧气,使容器内的压强下降,水面上升
D.红磷一燃烧完,就要立即观察,并记录水进入容器的刻度
3.在我国的许多城市里,空气质量监测的指标主要包括()
①悬浮颗粒(粉尘)②氧气③二氧化碳④一氧化碳⑤氮气⑥二氧化硫⑦
稀有气体⑧氮氧化物(二氧化氮)
A.①④⑥⑧B.②④⑦⑧C.③④⑥⑦D.①②③④
4.根据物质分类知识判断,属于纯净物的是()
A.洁净的空气B.干净的果汁C.冰水混合物D.矿泉水
5.下列现象的产生,与空气中的水蒸气无关的是 ( )
A.酥脆的饼干放置在空气中变软
B.夏天从冰箱取出的冰糕冒“自气”
C.冬季的早晨看到窗户的玻璃上有“冰花”
D.进入久未开启的菜窖或干涸深井使人感到气闷、头昏
6.2008年北京奥运会若用大型遥控飞艇作广告。
为了安全,艇内充入的气体最好是 ( )
A.氢气
B.氧气
C.氦气
D.二氧化碳
7.关于空气的组成,从下列实验中你能得出什么结论?并说明其中的道理
(1)小白鼠放在盛有空气的密闭容器中可以存活一段时间,说明,因为。
(2)石灰水长期露置在空气中,瓶壁和石灰水液面上会出现白色固体物质,说明,因为。
(3)夏天在盛放冰块的杯子外壁常常附有一层水珠,说明,因为。
8.法国化学家拉瓦锡通过实验得出的结论是氧气约占空气总体积的1/5.某同学用右图装置进行验证,实验后发现气体减少的体积小于1/5,请你帮助这位同学找出两种可能造成这样结果的原因:①;
②
六、纯净物和混合物
找出混合物和纯净物的概念,
试着判断以下物质属于纯净物还是混合物,并说明你分类的依据。
空气、氧气、二氧化碳、海水、冰、冰水混合物
纯净物:____________________________________________________________
混合物:____________________________________________________________
七.自我测评:
1、法国化学家_________首先用实验的的方法证明了空气主要是由氧气和氮气组成。
空气中含量最多的气体是________,它的体积约占空气总体积的________;含量居第二位的气体是__________,它大约占空气体积的百分比是_________。
2、澄清石灰水长期露置于空气中会逐渐变浑浊(与生物课上向石灰水中吹气的实验原理是一样的),可证明空气中含有少量的__________;盛有冰水的杯子,放在常温下的空气中,外壁会潮湿,这说明空气中含有__________;镁条在空气中能燃烧,说明空气中含有__________。
3、下列说法不正确的是( )
A.通常状况下,空气是无色无味的气体
B.通常状况下,无色无味的气体一定是空气
C.空气不是单一物质,而是由多种气体组成的混合物
D.空气中氧气的体积分数约为21%
4、空气中氮气与氧气的体积比约为()
A.1:4 B. 5:4 C. 4:1 D.5:1
5、生活离不开水,下列各种“水”属于纯净物的是()
A 矿泉水 B蒸馏水 C红墨水 D 自来水
6、用来测定空气成分的方法很多,图1所示的是小明用红磷在空气中燃烧的测定方法。
实验过程是:
第一步:将集气瓶容积划分为五等份,并做好标记。
第二步:点燃燃烧匙内的红磷,伸入集气瓶中并把塞子塞紧。
第三步:待红磷熄灭并冷却后,打开弹簧夹,发现水被吸入集气瓶中,进入集气瓶中水的体积约为集气瓶总容积的1/5。
请回答下列问题:(1)上面的实验同时证明了氮气有___________的化学性质。
(2)实验完毕,若进入集气瓶中水的体积不到总容积的1/5,你认为导致这一结果的原因可能________________。
(3)某同学对实验进行反思后,提出了改进
方法(如图2所示),你认为改进后的优点是:____________________________________。
太
光
图1。