19（九上）第1课时 空气是由什么组成的（教案1）

skybamboo

第1课时　空气是由什么组成的
三维目标要求
知识与技能
1．了解空气的主要成分。
2．初步认识混合物、纯净物的概念。
过程与方法
1．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．进行在同一实验原理下，迁移性设计新实验方案的练习。
情感、态度与价值观
1．通过空气中氧气含量的测定实验，培养学生的分析、思维能力和观察能力。
2．通过介绍人类认识空气的简史，使学生认识到进行科学探索必须具有严肃认真、实事求是的科学精神和态度。
教学重点和难点
教学重点
空气中氧气含量的测定。
教学难点
1．纯净物和混合物的概念及区分。
2．空气成分测定实验中的误差分析。
情境导入
请大家猜一个谜语：一物到处有，用棒赶不走；眼睛看不见，手摸也没有；咀嚼无滋味，没它活不久。
空气与我们朝夕相伴，离开了空气我们不能生存，你熟悉它的组成吗？人类在探索空气成分的道路上都经历了怎样的过程呢？让我们踏着前人的足迹一起开始探究之旅吧！
合作探究
探究点一　拉瓦锡探究空气成分的实验
提出问题 拉瓦锡测定空气成分的实验，存在哪些优点？哪些缺点？(可引导学生从实验时间的长短，操作是否简单，对环境的污染等方面考虑)
讨论交流 阅读拉瓦锡测定空气成分的实验的材料，讨论归纳。
探究实验
1．实验一(如图所示)：
【实验步骤】把少量汞放在密闭的容器里连续加热12天。
【实验现象】一部分的液态汞变成了红色粉末。同时容器里空气的体积差不多减少了1,5。
【实验原理】汞＋氧气加热氧化汞。
【实验结论】容器里空气体积差不多减少了1,5。研究剩余的4,5体积的气体，发现这部分气体既不能供给呼吸也不能支持燃烧，他误认为这些都是氮气。
2．实验二：
【实验步骤】把汞表面上所生成的红色粉末收集起来，放在另一个较小的容器里再加强热。
【实验现象】红色粉末又生成了银白色物质和能使带火星木条复燃的气体。
【实验原理】氧化汞加热汞＋氧气。
【实验结论】氧化汞加热分解生成的氧气的体积恰好等于密闭容器里所减少的气体的体积。
3．通过上述实验，拉瓦锡得出空气由氮气和氧气组成，其中氧气约占空气总体积1,5的结论。
归纳总结 拉瓦锡测定空气成分的实验。
优点：科学家用严肃认真的科学态度进行反复的实验。
缺点：实验时间较长，操作装置比较复杂，且实验过程中对环境有污染。
知识拓展 拉瓦锡不是最早发现氧气的科学家，发现氧气的科学家是舍勒和普利斯特里。
探究点二　探究空气成分的实验
提出问题 模拟拉瓦锡测定空气成分的实验，探究空气的成分，我们如何选择药品、仪器，设计装置进行实验呢？
讨论交流 分析上述实验，讨论设计装置并进行实验。
探究实验

实验 原理	利用红磷燃烧消耗密闭容器内空气中的氧气，使密闭容器内压强减小，在大气压的作用下，水进入容器，进入容器内水的体积即为减少的氧气的体积
实验 装置	①仪器：集气瓶、橡胶塞、燃烧匙、导气管、乳胶管、弹簧夹、烧杯、酒精灯及火柴(点燃红磷时使用)；②药品：红磷、水；③实验装置如图所示
实验 步骤	①连接装置并检查装置的气密性；②在集气瓶内装入少量的水，再把剩余的容积分成五等份，并用橡皮筋做上记号；③用弹簧夹夹紧胶皮管，点燃燃烧匙内的红磷，立即伸入瓶中，并把塞子塞紧；④燃烧结束并冷却至室温后，打开弹簧夹
实验 现象	①红磷燃烧，发出黄色火焰，有大量白烟生成，放出热量；②冷却后，打开弹簧夹，水沿导管进入集气瓶，进入集气瓶内水的体积约占集气瓶内空气总体积的1	5。 反应的文字表达式：红磷＋氧气点燃五氧化二磷
误差 分析	(1)导致测得的氧气的体积分数偏小的原因可能有：①红磷的量不足；②装置未冷却就打开弹簧夹；③装置漏气等。 (2)导致测得的氧气的体积分数偏大的原因可能有：①点燃红磷后燃烧匙插入集气瓶过慢，导致瓶中气体受热膨胀逸出；②弹簧夹没有夹紧等
实验 结论	空气中氧气约占空气总体积的1	5
注意 事项	①红磷要过量；②装置必须密封；③完全冷却后打开弹簧夹；④插入燃烧匙的速度要快；⑤弹簧夹要夹紧；⑥实验所用药品一般为红磷，不能用硫、木炭、铁丝等物质代替(因为硫或木炭燃烧后生成的是二氧化硫或二氧化碳气体，而生成的气体的体积会弥补反应所消耗的氧气的体积，导致测量结果误差加大；铁丝在空气中不能燃烧)；⑦集气瓶内加入少量水

课堂讨论
1．上述实验结束后集气瓶内剩余的气体具有哪些性质？
2．利用燃烧法测定空气中氧气的含量的原理我们还可以设计出其他的装置图吗？
归纳总结 空气的成分(按体积分数计算)：

成分	氮气 (N2)	氧气 (O2)	稀有 气体	二氧化 碳(CO2)	其他气体 和杂质
体积 分数	78%	21%	0.94%	0.03%	0.03%

探究点三　纯净物和混合物
提出问题 物质按种类如何划分？它们之间有怎样的联系呢？
讨论交流 阅读教材归纳总结。
归纳总结

	纯净物	混合物
概念	只由一种物质组成	由多种物质组成
特性	有固定的组成和性质，如熔点、沸点等	没有固定的组成和性质，各物质都保持各自的性质
表示方法	可用化学符号表示，如氮气(N2)、二氧化碳(CO2)等	不能用固定的化学符号来表示
举例	氧气(O2)、硫(S)、一氧化碳(CO)等	空气、稀有气体、海水、糖水等
联系	混合物分离、提纯	混合纯净物

板书设计
课题1　空气
第1课时　空气是由什么组成的
一、空气中氧气含量的测定
实验现象：红磷燃烧产生大量白烟、放出热量，水进入集气瓶的体积约占集气瓶容积的1,5。
反应的文字表达式：红磷＋氧气点燃五氧化二磷。
实验结论：氧气约占空气体积的1,5。
氮气的性质：难溶于水，化学性质稳定(或不支持燃烧)。
二、空气的成分及含量
按体积分数：氮气78%，氧气21%，稀有气体0.94%，二氧化碳0.03%，其他气体和杂质0.03%。
三、纯净物和混合物
1．纯净物：只由一种物质组成。
2．混合物：由多种物质组成。

成功之处	本堂课通过对科学家探究空气成分的实验分析，引导学生进行模拟实验，体验科学家严肃认真的科学态度，初步学会科学实验的方法
不足之处	在探究空气成分的实验时要注意引导学生模仿设计，此实验是模拟科学家的实验，有部分学生进入误区