4.1空气的成分 学案 (鲁教版八年级全)
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空气的成分【教学目标】1.通过测定空气中氧气的含量认识空气的组成,学习从混合气体中除去某种气体进而测定其含量的方法。
2.通过社会生活了解空气是一种重要的资源。
3.通过探究不同气体样本中二氧化碳含量的差异和认识空气质量报告,增强关爱自然的意识和责任。
4.在分析空气组成基础上,初步认识混合物、纯净物的概念。
【教学重点】让学生认识空气对人类和自然界的动植物的重要意义。
知道空气是自然资源。
【教学难点】设计实验方案,测定不同环境中空气的成分。
【教学准备】酒精灯、注射器、玻璃管(内有细铜丝)、火柴、塑料瓶、澄清石灰水【教学过程】课前教师布置研究性课题:研究性学习——空气中有什么?空气是我们非常熟悉的物质,我们每时每刻都生活在空气的“海洋”里,离开了空气,一切生命就无法生存。
那么你认识空气吗?你觉得空气是单一成分的物质还是多成分的物质呢?你知道空气中含有那些物质?请你结合生活经验用事实进行说明或者设计实验进行证明。
(所需的实验仪器、药品可自己搜集或从实验室借取。
)学生结合生活经验和已有的知识储备对空气进行重新审视,较为理性地、科学地整理自己对空气的认识。
一、认识空气的组成1.教师组织学生展示研究成果,倾听学生们的争论和发言,随学生们的表述板书出空气中含有的物质,并时时点头或用贴切的话语对学生们的表现表示赞许。
学生积极、热切地通过多种形式来表述自己对空气的认识。
引导学生在新旧知识经验之间、在日常生活与科学知识之间建立起联系,通过对已有知识经验的运用、改造来学习新知识。
2.教师总结学生们的表述并提出新问题:今天我们的认识需要再深入一步,研究空气中氧气的含量。
怎样来测定空气中氧气的含量呢?[实验探究4-1]教师引导学生思考测定空气中氧气含量的实验思路:如何将密闭容器中的氧气消耗掉而又不产生新的气体?如何测得消耗掉氧气的体积?然后再给学生讲清该实验的反应原理、实验装置、操作要领,最后再把学生的思维扩宽出去:你还能设计那些实验?(这个问题可留做课外作业,学生们进行研究性学习。
优质资料---欢迎下载第四单元 第一节 空气的成分学案【学习目标】能设计实验并准确测得空气中氧气的含量,在实验过程中体会从混合气体中除去某种气体进而测定其含量的方法。
【重、难点】实验的设计和误差分析【课前预习】1.混合物:像空气这样,由两种或两种以上物质组成的,属于混合物。
2.纯净物:像氧气这样,由一种物质组成的,属于纯净物。
3.思考:如何测量一个不规则容器的容积?4.如何检查该装置的气密性?5.练习仪器连接:左手持试管,右手持橡皮塞,稍用力转动塞入。
6.量筒读数:视线与量筒内凹液面最低处保持水平。
(课本42页) 【学习过程】一、你对空气都有哪些认识和了解? 空气成分含量(体积分数)三、实验探究:实验报告1.实验目的:用实验的方法测出空气中氧气的含量=100% 氧气的体积(空气中氧气的体积分数)空气的体积2.实验原理:依据混合物中各组分性质的差异,利用化学反应,在不引入新的气态杂质的前提下,将某气体转化为固态物质,进而测定剩余气体的体积。
3.实验步骤:①连接装置,检验装置的气密性:将一支注射器内留有一定体积(30mL)空气,连接好装置,将气体全部推入另一支注射器,若仍为30mL,说明装置气密性好。
②测玻璃管的容积:(已测好,在玻璃管标签上)③加药品:向玻璃管中添加足量(一药匙)铜粉,塞紧橡皮塞(一支留有30mL空气,另一支不留空气),根据酒精灯高度将玻璃管固定在铁架台上。
④加热:不断交替推注射器活塞。
⑤读数:停止加热,待冷却至室温,注射器活塞稳定后,记录注射器中气体的体积。
讨论:在实验中需要特别注意哪些地方呢?4.实验现象:色铜粉逐渐变为色,注射器内气体体积。
5.实验数据:6.实验结论:四、表达交流:以上实验在哪些环节上可能出现误差?_________________________________。
五、课堂达标:1.下列说法正确的是()A.在通常状况下,无色无味的气体一定是空气。
B.空气主要由氮气和氧气组成。
第一节空气的成分【考点精突破】【例1】如图是实验室测定空气中氧气含量的常用装置,请完成下列问题。
(1)在此实验进行前,需准确测量密闭系统内空气的体积,密闭系统内有两个注射器和一个不规则的玻璃管,你认为密闭系统中空气体积的测量方法是_______________________;(2)用酒精灯加热时,先给玻璃管预热的原因是______________________________________;(3)为确保氧气完全被消耗,实验中应注意的问题是________;a.铜丝量要足b.反应时间要足够长c.反复交替推拉活塞,使空气与铜丝充分接触(4)通过该实验,表明反应后系统剩余气体具备的化学性质有_________。
a.无色无味b.不能和铜反应c.能生产化肥【解析】(1)注射器的体积易读出,关键是不规则部分的体积,可在实验前将密闭系统中注满水,然后把水倒入量筒得到水的体积,减去注射器的体积,就是不规则部分的体积;(2)先预热的目的是防止玻璃管受热不均匀而炸裂;(3)铜丝是消耗氧气的主要物质,量要足,反复推拉活塞及时间足够长是保证反应完全的措施;(4)颜色、气味是物质的物理性质,剩余气体主要是氮气,应能制取化肥,但通过本实验看不出其能否制取化肥,但可以肯定其不与铜反应,因若能反应,将被消耗,气体就不会剩余较多。
答案:(1)将密闭系统中注满水,然后用量筒量取水的体积即密闭系统空气的体积(2)防止玻璃管受热不均而炸裂(3)a、b、c (4)b【例2】请结合图示,回答下列问题:(1)图中所表示的含义是________________________________________。
(2)这种现象可能对人类生存环境造成的不良影响是______________________________。
(3)请你举出两件你可以做到的有利于减缓这种现象发生的事情。
①______________________________;②________________________________________。
优质资料---欢迎下载第一节空气的成分【教学目标】1.能说出空气的组成。
2.掌握空气中氧气的含量的测定。
3.知道空气污染的危害及如何预防。
【教学重点】空气的组成。
【教学难点】空气中氧气的含量的测定。
【学习过程】一、课前学习1.空气的成分按体积计算:氮气约占_______,氧气约占______,稀有气体(主要为氩气)约占______,二氧化碳约占_________,其他气体约占________。
2.测定空气中氧气含量的原理:利用物质与氧气反应消耗空气中的__________,使气体的体积_________,减小的体积就是________________。
3.氧气可用于____________、_____________等,氮气可用于__________、___________、__________等,稀有气体用于____________、_____________等。
4.关注空气质量:通常情况下,空气中各成分的含量保持______________,但随着人类活动的增加,排放到空气中的_______________和_____________不断增加,导致空气质量下降。
5.空气质量报告:(1)空气污染指数包括__________、___________、__________、臭氧、____________、及总悬浮颗粒物等。
(2)空气污染指数越小,表示污染物的含量______________,空气质量____________。
二、预习展示学习建议:认真学习,然后独立思考自主完成下面的关于水的组成的检测题,相信通过自己的努力定会有丰硕的收获!1.空气中含量最多的气体是()A.氧气B.氮气C.二氧化碳D.水蒸气2.下列有关空气的说法不正确的是()A.空气中只含氧气和氮气B.拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分C.空气中的CO2 是植物光合作用的重要原料D.酸雨的产生与空气污染有关3.空气是生命赖以存在的物质基础,也是人类生产活动的重要资源,下列有关空气的说法正确的是()A.空气中分离出的氮气化学性质不活泼,可作食品保护气B.空气主要是由氧气和氮气组成,其中氧气的质量约占空气质量的C.空气质量报告中所列的空气质量级别数值越大,说明空气的质量越好D.空气中的稀有气体化学性质很稳定,所以常用于制造多种用途的电光源4.2015年冬,连续多日的雾霾给襄阳人的生活来带不便,下列措施不利于防治雾霾的是()A.大力植树造林 B.使用清洁能源 C.乘坐公交出行 D.垃圾集中焚烧5.夏天从冰箱中拿出一瓶饮料,放在空气中,外壁会潮湿,这说明空气中含有()A.水蒸气 B.稀有气体C.二氧化碳 D.二氧化硫6.在测定空气中氧气含量的实验中,小强采用了下图所示装置:在由两个注射器组成的密闭系统中留有25mL空气,给装有细铜丝的玻璃管加热,同时缓慢推动两个注射器活塞,至玻璃管内的铜丝在较长时间内无进一步变化时停止加热,待冷却至室温,将气体全部推至一个注射器内,观察密闭系统内空气体积变化。
鲁教版(五四学制)(2024)八年级全一册《空气的组成》教案及反思一、教学目标:【知识与技能目标】:1.了解空气的主要成分,认识纯净物和混合物的概念。
2.掌握测定空气中氧气含量的实验方法。
【过程与方法目标】:1.通过实验探究,培养学生的观察能力、分析能力和动手操作能力。
2.学习科学探究的方法,初步学会设计实验方案。
【情感态度与价值观目标】:1.培养学生对化学的好奇心和探究欲,增强学习化学的兴趣。
2.培养学生的环保意识,认识空气对人类生活的重要性。
二、教材分析:《空气的组成》是鲁教版(五四学制)八年级全一册的内容。
本节课主要旨在介绍空气的重要性和空气是一种混合物,讲述测定空气中氧气含量的实验,引出纯净物和混合物的概念。
空气是学生在化学学习中接触到的第一种物质,通过对空气组成的学习,为后续学习氧气、二氧化碳等物质的性质和用途奠定了基础。
同时,也让学生初步了解化学研究的方法和思路。
三、学情分析:八年级学生在小学科学和日常生活中对空气有一定的了解,知道空气的存在、空气的一些用途等,也具有一定的观察能力、思维能力和动手操作能力,但在实验设计和分析问题方面还需要进一步培养。
四、教学重难点:【教学重点】:1.测定空气中氧气含量的实验。
2.纯净物和混合物的概念。
【教学难点】:1.实验原理的理解和实验误差分析。
2.纯净物和混合物的区分。
五、教学方法和策略:【教学方法】:1.讲授法:讲解空气的组成、实验原理等知识。
2.实验探究法:通过实验让学生亲身体验测定空气中氧气含量的过程。
3讨论法:组织学生讨论实验现象和结果,加深对知识的理解。
【教学策略】:1.创设情境:通过播放有关空气的视频或图片,激发学生的学习兴趣。
2.引导探究:在实验过程中,引导学生观察、思考、分析问题。
3.归纳总结:帮助学生归纳总结空气的组成和纯净物、混合物的概念。
六、教学过程:教学过程教师活动学生活动设计意图对空气的认识。
已有知识水平。
(三)、实验探究一:测定空气中氧气的含量1. 介绍实验目的、原理和装置。
4.1空气的成分学案(鲁教版八年级全)【考点透视】一.考纲指要1.通过测定空气中氧气的体积分数的实验,认识空气的组成,学习从混合气体中除去某种气体进而测定其含量的方法。
2.结合社会生活了解空气是一种重要的资源。
3.认识空气质量日报,增强关心环境、关爱自然的意识和责任。
4.简单了解氧气、氮气的物理性质和用途。
5.了解造成空气污染的主要污染物及来源和防止空气的措施。
6.在分析空气组成的基础上,初步认识混合物、纯净物的概念。
二.命题落点1.通过测定空气中氧气的体积分数的实验,考查从混合气体中除取某种气体进而测定其含量的方法。
如例12.对空气组成成分的考查。
如例23.通过某地空气质量日报,考查该地造成空气污染的主要污染物,分析污染物的主要来源和防治措施。
如例34.对混合物和纯净物的考查。
如例4【典例精析】例1:(2005年·南宁市)某同学利用右图装置测定空气中氧气的含量,红磷燃烧后恢复到室温,打开弹簧夹发现进入广口瓶的液体液面高度超过广口瓶容积的l/5。
造成这一现象的原因可能是()A.实验前没有将弹簧夹夹紧 B.实验装置可能漏气C.实验中所取的红磷过量 D.实验中所取的红磷不足解析:用红磷燃烧来测定空气中氧气体积分数实验成功的关键是:①反应前试管内装满空气;②燃烧时间足够长,保证氧气完全消耗;③集气瓶冷却到室温再打开止水夹;④反应后只生成氧化铜固体,无其它气体生成;⑤装置不漏气。
这些因素可能导致出现的现象是“进入集气瓶中的水不到集气瓶容积的1/5”。
但当实验前没有将弹簧夹夹紧,红磷燃烧时放出热量使气体体积膨胀,部分气体会从导管中逸出,导致进入集气瓶中的水超过集气瓶容积的1/5。
答案:选A。
例2:空气中比较固定的成分是()A.氮气、氧气、二氧化碳B.氮气、氧气、稀有气体C.氮气、氧气、水蒸气D.氮气、氧气、一氧化碳解析:空气的成分一般来说是比较固定的,但是由于工业的发展和人口的增加,空气被污染,有些局部地区的空气的成分不尽相同。
但自然界有各种物理变化和化学变化的相互补偿,从总体上讲,空气成分的变化是极其缓慢的,所以空气的成分一般来说是比较固定的。
虽然随着离地面和高度的增加,空气的密度会逐渐减小,但各成分的体积分数仍保持不变。
空气中相对固定的成分是氮气、氧气以及稀有气体;相对不固定的成分是二氧化碳、水蒸气、其它气体和杂质。
答案:选B。
例3:空气质量检测报告提醒人们要关心环境、保护环境。
以下提供两组数据。
请按要求分析:(1)2005年元月某一天,首都北京、全国重工业基地兰州、滨海城市威海空气质量数200-300,五级300-400,六级400-500。
(A)空气质量最差的城市是。
(B)空气质量标准确定依据(填序号)。
①三项数据综合考虑,②看最大的数据,③看最小的数据(2)南方某城市春夏秋冬四季空气监测平均数据如下:)对该城市的空气质量影响最大的指标项目是,治理方法有(至少举两例)。
(B)夏季各项数据明显降低,主要原因是;。
解析:该题属于阅读分析信息迁移题,针对人类面临的环境问题,考核学生的环保意识,以及“关心社会、学会生存”的素质。
这就要求大家必须从平时做起,开阔眼界,积累知识,培养能力。
因此,解答本题时要联系实际,运用所学知识,认真阅读题中资料,依据题中信息寻求规律,迁移规律,解决问题。
首先阅读理解题意,依据所学空气的主要污染物与污染源的有关知识分析,可知海滨城市威海的空气质量最好,由数字找出各分指标、污染分指数,空气质量标准与空气质量好坏的关系,即数字越小质量越优,解答A题;再由污染的危害性分析,得到只要一项指标高,空气质量就差的结论,解答B题;将(1)题所得规律迁移解答(2)题,找出对该城市空气质量影响最大的指标项目是TSP,再由污染源找治理方法,根据南方夏季环境特点,分析各项数据明显降低的主要原因。
答案:(1)兰州②(2)TSP ①进一步加强绿化,增设园林广场;②建筑工地常洒水,不允许建筑工地的车辆带泥土上路;③严禁焚烧垃圾、树叶。
①夏季雨水较多,清洗空气,溶解SO2与NO2,冲降粉尘降低TSP;②夏季绿叶茂盛,减少粉尘飞扬,强化光合作用,将CO2转化成O2例4:下列表示的气体物质中,属于混合物的是()解析:此题是微观角度考查混合物和纯净物区别的试题。
从微观角度看:混合物是由两种或两种以上的痱子构成的;纯净物只有一种分子构成。
本题中选项A、B中只有一种分子,故选项A、B是纯净物;选项C、D中都有两种分子,故选项C、D是混合物。
答案:选C、D。
【常见误区】1.在测定空气中氧气体积分数的实验中,如果操作不当会导致测定结果不为1/5。
原因可能是实验前没有将弹簧夹夹紧;红磷燃烧时放出热量使气体体积膨胀,部分气体会从导管中逸出;红磷不足等。
如例12.错误认为空气中的各成分是固定不变的。
空气的各成分一般来说是比较固定的,但是由于工业的发展和人口的增加,空气被污染,有些局部地区的空气的成分不尽相同。
空气中相对固定的成分是氮气、氧气以及稀有气体;相对不固定的成分是二氧化碳、水蒸气、其它气体和杂质。
3.二氧化碳能够使人窒息死亡,故二氧化碳气体有毒,会对人类造成很大危害。
二氧化碳气体含量高时,虽然能使人窒息死亡和引起温室效应,但是绿色植物的光合作用离不开二氧化碳气体,绿色植物光合作用吸收二氧化碳气体产生的氧气,不仅不会污染空气,还有利于空气的净化和氧气的补充。
也就是说没有二氧化碳气体所有的动植物都将无法生存。
4.认为由同一种元素组成的物质一定是纯净物。
由同一种元素组成的物质也可能是混合物,也可能是单质。
【基础演练】1.生活中的下列物质,属于纯净物是()A.矿泉水B.白酒C.米醋D.干冰2.某市的《空气质量周报》,是环保部门对某地区空气污染程度所作的监测报告,主要有①总悬浮颗粒物、②二氧化硫、③氮的氧化物三项量化指标。
下列情况中,能直接引起①②两项指标变差的是 ( )A.随意扔弃难以分解的塑料垃圾 B.用煤炭做燃料放出大量烟气C.工业废水直接排人河中 D.农业上滥用化肥和农药3.近来宇宙空间科学研究正热,尤其是对火星的研究, 2004年1月4日美国“勇气”号探测器成功登陆火星,使这项研究进入了一个新的阶段。
火星的体积是地球的15%,质量是地球的10.8%,其表面的大气压只有7.5×10-3Pa,“勇气”号在火星着陆时需要用比在地球上大许多倍的降落伞。
目前已经探明火星上方无臭氧层,其大气中95%为二氧化碳,氧气和水蒸汽极少。
下列有关说法正确的是()A.火星的大气平均温度比地球高B.人若在火星上跳高比在地球上跳得低C.火星大气的密度一定比地球大气密度大D.火星上不可以使用甲烷为原料的热气球4.1811年意大利科学家阿伏加德罗提出了“相同体积的气体,在同温同压下具有相同数目的分子”的假说,后人通过大量实验证实了这种假说的正确性,并称其为阿伏加德罗定律。
如下图所示,有一充满H2、、O2混合气体的密闭容器,装有可左右移动的活塞,以保持密闭容器内压强始终与外界大气压相等。
若点燃前后容器内温度均为20℃(此时水为液态,其体积可忽略不计),则点燃前容器内氢气与氧气的分子数之比为( )A.7:2B.16:5C.2:5D.10:11点燃前7体积 点燃后2体积5.下列情况:①煤的燃烧;②工业废气的任意排放;③燃放鞭炮;④用汽油为燃料的汽车尾气的排放;⑤用氢气为燃料的新型燃气车排放的尾气。
会引起空气污染的是( )A .①④⑤B .①②③C .①②③④D .①②③④⑤6.加强对空气质量的监测是保护环境的一项重要措施,下表是山东省淄博市2005年春夏秋冬四季空气监测平均数据。
请你阅读后回答下列问题:对该城市的空气质量影响最大的指标项目是 ,质量最差 ,你认为造成这种情况的主要原因是 (至少答两条),夏季各项数据明显降低,主要原因是 (至少答两条)。
(2)可采取哪些有效措施加以防治? (至少举两例)。
7.某研究性学习小组设计了如下图所示的装置,探究空气中氧气的体积分数,其中A 是底面积为50cm 2、高20 cm 的圆筒状玻璃容器(带密封盖),上面标有以cm 为单位的刻度,B 是带刻度的敞口玻璃管(其他辅助装置略)。
他们的操作过程如下:a .检查装置的气密性;b .加入水并调整B 的高度,使A 中的液面至刻度15 cm 处;c .将过量的铜粉平铺在惰性电热板上,盖紧密封盖。
d .通电加热铜粉,待充分反应后,冷却到原来的状况,调整B 的高度使容器A 、B 中的液面保持水平,记录液面刻度。
(注:A 容器内固态物质所占的体积忽略不计)(1)在操作a 中检查装置气密性的方法是 。
(2)在上述实验中,下列物质不能代替铜粉的是 (填字母)。
A .红磷B .木炭C .铁粉(3)在操作d 结束时,装置A 中液面的刻度约为 cm(填整数)。
如果在操作d 结束时,装置A 中液面刻度在11cm 处,则实验结果比理论值 (填“偏大”或“偏小”)。
(4)该小组中有同学提出,用木炭代替铜粉也能测定空气中氧气的体积分数,只要将水换成一种溶液,则该溶液是 ,其原因是 。
1.D2.B3.D4.BD5.C6.(1)可吸入颗粒物(TSP ),冬季 ,冬季气候干燥、风大、绿色植物的吸附能力降低、用煤等矿物燃料取暖等等。
只要答案合理即可 ;雨水多、绿色植物吸收能力强、煤等矿物燃料使用的少等。
只要答案合理即可(2)加强植树造林,绿化美化;开发绿色能源,减少矿物燃料;工厂尾气处理后排放等7.(1)往B中加水,使A、B液面保持水平,盖紧 A的密封盖,再向B中加水,使B中的液面高于A,一段时间后B中液面不下降,则气密性好。
(或往B中加水,使A、B液面保持水平,盖紧A的密封盖,再用手捂住A的外壁,若B中的液面上升,则气密性好。
)(2)B (3)12 偏大(4)NaOH 二氧化碳能和NaOH反应。