第五讲 专题一：空气成分的探究

空气是指地球周围所包围的气体层，是我们生存和生命活动的必要条件。

空气的成分丰富多样，在初中化学中，学生需要了解空气的成分，这对于他们认识和了解自然界的本质是极为重要的。

因此，本文将重点讨论初中化学教案中关于空气成分的探究，旨在帮助学生更深入地了解空气的相关知识。

第一部分：空气的概念和组成空气是指地球周围所包围的气体层，是我们生存和生命活动的必要条件。

空气是由多种气体组成的，其中主要成分是氮气、氧气、水蒸气和二氧化碳，还有少量的氩气、氦气、氖气、氮氧化物等。

根据实验研究，空气的成分如下：氮气：占空气体积的78.09%。

氧气：占空气体积的20.95%。

水蒸气：空气中含有大量的水蒸气，通常在空气中占0.01%~4%。

二氧化碳：占空气体积的约0.03%。

其他：空气中还含有少量的氢气、氦气、氩气、氖气等，以及微量的氮氧化物、二氧化硫等气体。

从上述成分中可以看出，氮气和氧气是空气中的两大主要组成部分。

学生需要了解空气成分的构成，深入了解这些气体的性质和用途，是理解自然界的基础。

第二部分：实验探究空气成分为了帮助学生更好地理解空气成分，化学教师可以通过实验进行探究。

以下是两个空气成分实验示例：实验1：探究空气中氧气的含量材料：火柴、烧杯、氢氧化钠(NaOH)溶液、测量瓶。

步骤：1.在一只烧杯中加入NaOH溶液，把一支火柴在火上点燃，然后吹灭火柴。

2.在火柴上端口处点上一两滴溶液，放在烧杯里。

3.在烧杯中加入一些水，覆盖测量瓶口，翻转烧杯。

4.通过测量瓶口处的水位，可以了解到空气中氧气的含量。

实验2：探究空气中氮气的含量材料：长颈漏斗、小玻璃珠、测量瓶。

步骤：1.在漏斗中加入小玻璃珠，然后加入空气。

2.将测量瓶倒置，从漏斗中往测量瓶中倒空气，直到测量瓶中的水排出。

3.根据测量瓶内水位的变化，计算出空气中氮气的含量。

通过实验，学生可以直观地感受到空气成分的存在和它们之间的比例关系，从而进一步加深对空气的认识。

第三部分：空气成分的应用空气成分在生活中有着广泛而重要的应用。

《空气组成的探究》知识清单一、空气的重要性我们生活在地球的大气层中，空气对于我们来说至关重要。

它不仅是我们呼吸的必需品，还在许多方面影响着我们的生活和地球的生态系统。

首先，空气中的氧气是人类和其他生物进行呼吸作用的关键。

我们吸入氧气，将其用于细胞内的能量产生过程，同时呼出二氧化碳。

其次，空气在气候和天气的形成中起着重要作用。

它的流动和温度变化导致了风、云、雨、雪等天气现象。

此外，空气还能传播声音，让我们能够交流和听到各种声音。

二、空气的组成成分空气是一种混合物，主要由氮气、氧气、稀有气体（氦、氖、氩、氪、氙等）、二氧化碳以及其他一些微量气体和杂质组成。

1、氮气（N₂）氮气是空气中含量最多的成分，约占空气体积的 78%。

氮气在很多工业和化学过程中都有重要用途，但它的化学性质相对稳定，一般情况下不易与其他物质发生反应。

2、氧气（O₂）氧气约占空气体积的 21%，是支持燃烧和生命活动所必需的气体。

动物的呼吸、植物的光合作用以及许多燃烧过程都依赖于氧气。

3、稀有气体稀有气体在空气中的含量较少，但它们各自具有独特的性质和用途。

例如，氦气常用于气球填充和低温研究；氩气在焊接和灯泡制造中被广泛使用。

4、二氧化碳（CO₂）二氧化碳约占空气体积的 003%，虽然含量相对较少，但它在调节地球的气候和植物的光合作用中起着重要作用。

5、其他微量气体和杂质空气中还存在一些微量的气体，如甲烷、一氧化氮、二氧化硫等，以及灰尘、花粉等杂质。

三、探究空气组成的历史人类对空气组成的探究经历了漫长的过程。

在古代，人们虽然意识到了空气的存在，但对其组成的认识非常有限。

直到 18 世纪，法国化学家拉瓦锡通过实验，首次明确地指出了空气是由氧气和氮气组成的。

拉瓦锡的实验方法是将一定量的汞放在密闭的容器中加热，观察到汞表面逐渐生成红色的氧化汞。

同时，容器内空气的体积减少了约1/5。

然后，他将红色的氧化汞加热分解，又得到了汞和氧气，且氧气的体积恰好等于之前空气减少的体积。

《空气成分的探究与制取氧气教案》一、教学目标：1.了解空气的组成成分及其含量；2.了解不同气体的特性和用途；3.通过实验制取氧气并观察氧气的性质。

二、教学内容：1.空气的组成成分及其含量（1）空气由氮气、氧气、水蒸气、二氧化碳等气体组成。

（2）氮气占空气的78%，氧气占21%，其他气体占1%。

2.不同气体的特性和用途（1）氮气：无色、无味、不可燃，广泛应用于电子、化工、冶金等行业。

（2）氧气：无色、无味、易燃，广泛应用于燃烧、医疗和工业生产。

（3）二氧化碳：无色、无味，是大气中的温室气体，是生命的基础。

3.制取氧气（1）实验原理：利用氯酸钾和二氧化锰的反应制取氧气。

（2）实验步骤：a.取一个小量的氯酸钾和二氧化锰，并放入一个干燥无水的试管中，用小型火焰点着，并迅速用试管口对着一个盛有水的杯子，倒过来收集气体。

b.因为氧气的密度比空气大，所以氧气会被收集在试管的下部分。

c.将收集好的氧气尽可能打开使其中的氧气能够完全被吸收。

三、教学过程：1.先通过讲解和图示来介绍空气的组成成分及其含量。

2.然后通过一些简单的实验，让学生了解不同气体的特性和用途。

3.接着，讲解制取氧气的实验方法。

4.安排实验环节，让学生亲手制取氧气，并观察氧气的性质。

四、教学评估：1.课堂讨论：通过课堂讨论的形式，检测学生对空气成分和氧气制备方法的理解。

2.实验报告：给学生布置一份实验报告，让他们写出自己制取氧气的过程和观察到的氧气性质。

3.测试考试：为了评估学生的学习效果，可设计一定的测验来检测学生的学习成果。

五、教学建议：1.实验前需要先对学生进行相关知识的讲解，包括气体与压力、气体的性质以及气体的制备方法等方面的知识。

2.要求学生在实验前进行仔细的预备，流程包括：检查仪器及试剂是否齐全、清洗、干燥和准确的称量和测量等方面。

3.在实验过程中，要保持实验室的卫生和安全，实验前需要提示学生注意安全问题，并配备必要的安全措施。

本次教学计划是一个完整而系统的空气成分的探究与制取氧气教案，旨在让学生全面了解空气成分的组成及其含量，熟悉氮气、氧气、二氧化碳等气体的特性和用途，掌握氧气制备方法，并通过实验来观察氧气的性质，从而增强学生对气体的认知和实验操作能力。

中班科学教案空气中的成分中班科学教案主题：空气中的成分引言：在我们日常生活中，空气是非常重要的一个元素。

无论我们呼吸的是什么样的空气，都会对我们的身体产生影响。

但是，你知道吗？空气并不是简简单单的一种气体，它由许多不同的成分组成。

在本节课中，我们将探索一下空气中的成分是什么，以及它们的作用。

一、空气中的主要成分空气主要由氧气、氮气和水蒸气组成。

这三种成分占据了空气中的绝大部分。

1. 氧气：氧气是我们呼吸所必需的成分之一。

它占据了空气中的大约21%。

通过我们的呼吸，氧气进入我们的身体，进一步为我们身体的正常运行提供了所需的能量。

没有氧气，我们就无法存活。

2. 氮气：氮气是空气中的另一个重要成分，占据了空气中的大约78%。

尽管我们不需要氮气来呼吸，但它对我们的生活有着其他重要的作用。

氮气是植物生长过程中的重要营养物质之一，也是制造化肥的重要原料。

3. 水蒸气：水蒸气是形成云和雾的主要成分。

它占据了空气中的一小部分。

当水蒸气凝结成为云或雾时，我们就能看到它。

水蒸气也是构成我们周围空气湿度的重要成分。

二、空气中的其他成分除了氧气、氮气和水蒸气之外，空气中还包含许多其他成分，尽管它们的比例非常小，但它们的存在对我们的生活也有着重要的影响。

1. 二氧化碳：二氧化碳是空气中的重要成分之一。

它占据了大约0.04%的比例。

二氧化碳主要由生物过程产生，例如动物和人类的呼吸，以及植物的光合作用。

虽然二氧化碳是地球上的温室气体，但它也是维持地球表面温暖的重要成分之一。

2. 氩和其他气体：除了主要成分外，空气中还含有一小部分氩和其他气体，如氦、氙、氪等。

它们的比例非常小，但它们在一些特定的应用中有些重要的作用，比如氦气在气球中的使用。

3. 悬浮颗粒物：在空气中还存在着许多微小的悬浮颗粒物，如尘埃、花粉和污染物。

这些颗粒物对我们的健康产生一定的影响。

过多的颗粒物污染会引发呼吸问题和过敏反应，因此保持空气的清洁对健康至关重要。

教学内容：探究空气的成分一、教学目标：1、了解空气的成分及其特性和重要性；2、能够利用实验探究得出空气的主要成分；3、掌握观察实验现象、提炼出实验结论的方法。

二、教学内容：1、了解空气的成分（1）教师概述空气虽然无形无色，但它是存在于地球大气圈中的混合气体。

它包括氮气、氧气、稀有气体（氩、氖、氦、氪、氙和拉尼丹），以及一些气态水和少量的二氧化碳、一氧化碳和其他微量气体。

（2）学生思考与讨论考虑一下，我们通常可以感知到的空气有哪些特征？学生思考后大声回答：空气是无色、无味、无形的混合气体，不会凝固和固化，可以在地球大气圈中无限循环。

（3）引导学生提出问题1）空气的成分是什么？2）怎样可以将空气中的各种气体分离出来？3）氧气、氮气和二氧化碳哪个气体是最多的？4）为什么我们需要了解空气的成分？2、实验探究空气的成分（1）教师实验演示先将瓶盖拧松，将瓶子颠倒过来，让瓶子里充满水，在水面上喷洒几下火柴头。

再取一张干净的透明纸，紧贴在水面上，再把瓶子转过来，以便去掉里面的水滴。

观察一会儿后，你会发现纸的下部分上出现了一层水珠。

将瓶口放在一个盛满一半水、一半洗涤剂的容器里，直至瓶子里的玻璃球全部浸没在洗涤剂液中。

从瓶子口缓慢地将这个装置倒置。

纸下面的水分被洗涤液取代了。

轻轻转动玻璃球，洗涤液中的红色液体也开始缓缓流进瓶子里。

（2）学生实验操作学生按照上述步骤，逐步完成实验。

（3）实验结果实验结果表明，空气是由氮气和氧气两种主要气体混合而成的混合气体。

将紅色液体均匀分布在瓶子底部，这表明空气中的二氧化碳是一种非常少量的气体。

3、讨论探究空气的重要性空气在我们的日常生活中是多么重要！我们的身体需要氧气来维持正常生命活动，并会将二氧化碳排出体外。

人类的活动会不断地影响空气，人类也会不断地依赖空气。

4、小结通过实验的方式，我们了解了空气的成分及其特性和重要性，并掌握了观察实验现象、提炼出实验结论的方法。

希望同学们可以在日常生活中关注身边的空气，保护我们的环境。

《空气的组成》讲义一、引言我们生活在一个被空气包围的世界里，空气对于地球上的生命来说至关重要。

然而，你是否真正了解我们每天呼吸的空气是由什么组成的呢？接下来，让我们一起深入探索空气的组成成分。

二、空气的主要成分1、氮气（N₂）氮气在空气中所占的比例最大，约为78%。

氮气是一种无色、无味、无臭的气体，化学性质相对稳定。

它在许多工业和生物过程中都起着重要的作用。

在工业上，氮气常用于食品包装中，以延长食品的保质期，防止食品氧化变质。

同时，氮气也是合成氨等化工产品的重要原料。

在生物领域，氮气虽然不能被大多数生物直接利用，但它是构成蛋白质和核酸等生物大分子的重要元素。

一些特殊的微生物，如固氮菌，能够将氮气转化为可被植物利用的含氮化合物，从而在氮循环中发挥关键作用。

2、氧气（O₂）氧气是维持生命活动所必需的气体，约占空气体积的 21%。

它是一种无色、无味、助燃的气体。

对于人类和大多数动物来说，通过呼吸作用吸入氧气，将体内的有机物氧化分解，释放出能量，以维持生命活动的正常进行。

同时，氧气也是许多燃烧反应的必需气体，支持着各种燃烧过程。

在自然界中，植物通过光合作用产生氧气，实现了氧气的循环和平衡。

3、氩气（Ar）氩气在空气中的含量相对较少，约占 093%。

它也是一种无色、无味、惰性的气体。

由于氩气的化学性质极不活泼，它在焊接和灯泡制造等领域有广泛的应用。

在焊接时，氩气可以作为保护气体，防止金属在高温下与空气中的氧气等发生反应，从而保证焊接质量。

三、空气的次要成分1、二氧化碳（CO₂）二氧化碳在空气中所占比例约为 004%。

虽然含量较少，但它对地球的气候和生态系统有着重要的影响。

植物通过光合作用吸收二氧化碳，并将其转化为有机物，同时释放出氧气。

然而，随着人类活动的增加，如化石燃料的燃烧和森林的砍伐，大气中的二氧化碳浓度不断上升，导致了全球气候变暖等一系列环境问题。

2、稀有气体除了氩气外，空气中还含有少量的其他稀有气体，如氦（He）、氖（Ne）、氪（Kr）、氙（Xe）等。