第一节空气的成分.doc

第四单元 我们周围的空气第一节 空气的成分一、预习导学指导【导学目标】1知道空气的成分，认识空气对人类生活的重要作用。2能设计实验较准确测得空气中氧气的含量。3初步学习在实验过程中体会从混合气体中除去某气体进而测定其含量的方法。4能区分纯净物与混合物。【重难点梳理】1空气属于_物，最早由_科学家通过实验得到空气是由_和_组成的。按体积分数计算，O2占_，N2占_，稀有气体占_，CO2占_，其他气体和杂质占OO3。2氮气及稀有气体的性质都比较_，常用于作_,还常用于制造氮肥，_常用于制造各种用途的电光源。3工业上根据液态氧和液态氮的_不同，采用_的方法制取氧气，属于_变化。4目前计人空气污染指数的项目暂定为_、_、_、可吸入颗粒和臭氧等。其中，可吸入颗粒物又称PM1O，指直径不超过1Oum，可以进人人体呼吸系统的颗粒物。其中，直径不超过25um的可吸人颗粒物(即PM25)对人体健康影响更大。空气污染指数越大，空气质量级别越高，空气质量越差。防治空气污染的方法有：废气(尾气)净化后排放、植树造林、用清洁能源代替常规燃料等。二、课堂建议【教学方法建议】1空气的组成的学习要充分体现自主学习；2测定空气中氧气的含量要充分体现科学探究的模式，合作、高效为核心；3.抓住空气的成分，学会区分纯净物与混合物；【课时建议】可根据学校实际情况安排2课时；【重难点突破】重点1 空气的组成 空气的成分的认识，充分体现学生自主学习，自行完成，然后提出质疑，为空气成分的测定埋下伏笔； 注意强调空气成分是按质量分数还是体积分数计算； 注意强调空气成分中稀有气体与二氧化碳的含量比较；重点2 测定空气中氧气的含量 引导学生明确实验的目的，规划完成实验任务的思路，进行实验设计，确定实验方案； 进行实验，做好记录，分析得出结论；组织学生进行实验反思，实验时需注意控制影响实验的因素； 初步学习在实验过程中体会从混合气体中除去某气体进而测定其含量的方法（化学原理与物理原理）；重点3 关注空气质量（不同其他样品中二氧化碳含量的差异） 引导学生明确实验的目的，规划完成实验任务的思路，进行对比实验设计，确定实验方案进行实验，做好记录，分析得出结论； 组织学生进行实验反思，实验时需注意控制影响实验的因素； 自主学习认识空气质量指数；【课堂流程】 第一课时【学习要点】 学习点1：空气中氧气含量的测定 学习点2：空气的组成 学习点3：空气的发现史1、 认识空气的组成探究：空气中氧气含量的测定【提出问题】空气中的氧气体积含量约为多少？【建立假设】氧气约占空气体积的_。实验设计思路：（1）首先，要收集一定体积的空气，应采用敞口还是密闭的实验装置？（2）如何将密闭容器中的氧气消耗掉而又不产生新的气体？（3）最后，要测出减少的氧气的体积，应如何测出？【设计方案1】红磷(应加入)在一定量空气中燃烧，实验结束时观察倒流入集气瓶或钟罩（标有粗约的刻度）内水的体积。【实验装置】实验步骤：1.连接仪器，检查气密性。 2.点燃红磷，迅速伸入瓶中，塞紧瓶塞。 3.待集气瓶冷却到常温时，打开止水夹，观察现象。【交流反思1】 如果打开止水夹后，集气瓶中进入的水不足空气体积的1，可能是什么原因导致的？1.装置漏气 2.红磷不足 3.装置未冷却就打开止水夹【交流反思2】集气瓶中剩余的气体是氮气吗？它能燃烧或支持燃烧吗？你能否从中总结出氮气的性质？【交流反思3】已知，蜡烛燃烧会生成水和二氧化碳，如果不改变装置，能否将红磷改为蜡烛来完成实验？你认为选择的药品应符合什么条件？【设计方案2】（1） 测定原理：（2） 实验装置：（3） 实验步骤：检查气密性后完成下列操作：【反思与交流】(1)为什么要在注射器中留够足量体积的空气？(2)气球有什么作用？(3)为什么在加热时要不断推拉注射器？(4)如果不同实验小组之间所测得的空气中氧气含量相差太大，可能导致的原因有哪些？(学生先分组讨论，然后各小组派代表汇报讨论结果)【学点训练】上图是测定空气中氧气的含量的实验：(友情提示：本实验采用灼烧铜丝的方法)(1) 、为什么加热时，要不断推拉注射器的活塞？(2) 、如果针筒内留有10mL空气，试管容积为20mL，停止加热后冷却至室温，将气球内气体全部压到注射器内，注射器内气体体积为_mL,则消耗掉的氧气的体积为_mL.由此可以得出结论：_。【自主学习1】课本第60页“空气的组成”（体积分数）【学点训练】4汽车安全气囊内所装化学物质，能在碰撞后10毫秒内，生成一种空气中含量最多的气体，该气体是( ) A氧气 B. 二氧化碳 C稀有气体 D氮气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二氧化硫 B稀有气 C二氧化碳 D水蒸气 【自主学习2】空气成分的发现史 阅读课本第62页“多识一点”。勾划重点： 三.拓展延伸【拓展训练】 空气的成分探究1.某科学兴趣小组查阅资料得知镁可在氮气中燃烧生成Mg3N2，设计了如下方案进行验证。步骤l：用盛水的水槽、无底的废广口瓶、燃烧匙、蒸发皿、橡皮塞等装配成如图所示的装置。另准备一只有一根铜丝穿过的橡皮塞，铜丝末端固定一根镁条。步骤2：引燃燃烧匙中足量的红磷，塞好橡皮塞。待充分冷却，观察到广口瓶内水面上升的体积约占瓶内水面原上方空间的15左右。步骤3：往水槽中加水使广口瓶内外水面相平。点燃镁条，更换橡皮塞，镁条在广口瓶内继续燃烧，发出红光放出热量。待冷却后广口瓶内水位继续上升。(1)步骤2的目的是_。(2)在步骤3“待冷却后广口瓶内水位继续上升”是由于瓶内气压_ (选填“大于”“小于”或“等于”)外界气压。(3)根据上述实验和你所学的知识，请写出镁在空气中燃烧时的表达式：_ 2为了经久耐用，在灯泡中可填充的气体是( )A氧气 B氮气 C二氧化碳 D二氧化硫3右图装置常用来测定空气中氧气的含量。下列对该实验的认识中正确的是 A红磷燃烧产生大量白色烟雾 B燃烧匙中的红磷可以换成细铁丝C该实验可说明N2难溶于水D红磷的量不足会导致进入集气瓶中水的体积大于l54采用下图实验探究空气的主要成分：实验原理是：利用加热的铜丝将注射器内的气体消耗，注射器内气体减少的体积就是该气体的体积。实验开始后交替推动活塞，可观察到的现象是：铜丝由_变_，停止加热冷却到室温后，将气体全部推至一支注射器内，可观察到注射器内气体减少了约_体积。结论：由此说明空气中含氧气大约_体积。反应的化学方程式为：_。交替推动活塞的目的是_实验完毕发现测定的氧气的体积少于15。请你分析可能的原因：_。实验完毕后，集气瓶内剩余的气体主要是_。【反思小结】第四单元 我们周围的空气第二节 物质组成的表示一、预习导学指导【导学目标】1能根据化合价正确书写物质的化学式，读出化学式，说出化学式的意义，根据化学式判断物质的元素组成和微粒构成。2能利用相对原子质量、相对分子质量进行物质组成的简单计算。3能看懂某些商标上标示的物质成分及含量。4. 在正确书写化学式的同时，能对所学物质进行分类，区分单质和化合物。【重难点梳理】1单质化学式的书写：(1)在元素符号右下角加数字“2”(由双原子分子构成的单质)：氧气_、氮气_、氢气_、氯气_、碘I2、氟F2、溴Br2 (2)用元素符号直接表示(由原子直接构成的单质)：金属(铜_、铁_、镁_、水银_等)、一些非金属固体(金刚石_、硫磺_、红磷_、Si等)、稀有气体(_等)。2化合物化学式的书写(根据化合价书写)化合价一化学式(原则：代数和为0)正前负后，绝对值(最简整数比)交叉 +3 一l +3 1 。如：Fe OH_ Fe(OH)33根据化学式进行的七种计算(方法或公式)：(1)一个分子中含原子个数_ (2)原子个数比_ (3)元素质量比_ (4)相对分子质量_ (6)某元素的质量_ (M化R)；(7)化合物的质量_(M化=M元素R)或混合物的质量纯度。二、课堂建议【教学方法建议】1关注学生三重表征思维方式的训练：宏观、微观、符号三种水平上理解和认识化学知识，建立三者之间的内在联系；2让学生体会到符号是一种表示事物的方法，具有浓缩、通用、简约的功能；3. 化合价是一个难点，让学生知道其根本规律是等价交换的原则，让学生体会人类对事物进行科学分析、发现规律、总结规律并应用规律的智慧；4. 化学式的定量计算先从纯净物再到混合物。【课时建议】可根据学校实际情况安排3-4课时；【重难点突破】重点1 化学式及其意义 从学生熟悉的物质入手分析，让学生理解物质的组成与化学式的关系，明确化学式的含义； 能初步根据单质的微观构成，书写单质的化学式并叙述其含义； 能从宏观、微观、符号三种水平上理解和认识化学知识，建立三者之间的内在联系；重点2 化合价 初步让学生知道化合价与元素的一个原子得失电子或形成共用电子对的数目有关，即与最外层电子数目有关； 能根据表格归纳出常见元素在化合物中的主要化合价，形成规律，熟记化合价口诀； 能根据化合价正确书写物质的化学式，能根据化学式计算某元素的化合价； 建议加强常见原子团化合价的记忆，初步能书写有原子团组成的化合物的化学式；重点3 物质组成的定量表示 能利用相对原子质量、相对分子质量进行物质组成的简单计算； 化学式的定量计算先从纯净物再到混合物；【课堂流程】第一课时1、 化学式及其意义【自主学习1】 学习课本P81页至82页第一、二自然段。试着完成学案P58页学点1、学点2和学点3内容。化学式：活动：尽力写出你所知道物质的化学式。观察化学式 H2O 、H2、O2你能说出哪些信息？以H2O为例：表示水这种物质 表示水由氢元素和氧元素组成表示一个水分子 表示水分子由氢原子和氧原子构成表示一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成【当堂检测】1说出下列符号的意义：H_ _2H_ CO2 _ _2CO2 _回忆元素符号意义【讨论】为什么H和O不能表示单质？应怎样表示出单质？【活动】原子构成的物质：由原子构成的物质，直接用元素符号表示化学式【当堂检测】2写出下列物质的化学式锌_ 硅_氖气_氯气_氧气 _ 氢气_3说出下列符号的意义 Fe_ _ _2Cu _4. 有A、B、C、D四种元素，A为地壳中质量分数最大的元素，C为地壳中质量分数最大的金属元素，B元素最常见的原子核内无中子，D的单质可以加工成钻石。请写出四种元素的符号。 A _ B _ C _ D_二、化合价【自主学习2】 学习课本P82页，3、4自然和P83页内容。试着完成学案P61页学点1，并讨论下列问题组：1、你怎样理解化合价，它与离子所带电荷有什么相似之处？2、化学式中的原子个数比与离子所带电荷数(或价数)之比有什么不同？3、共用电子对数与化合价数值有何联系？4、你怎样理解原子团及其化合价？【小组讨论】化合价的数值和符号是由什么决定的？【交流汇报】：化合价的数值由该元素的一个原子得失电子的数目决定的，得电子元素显负价，失电子元素显正价。(课本82页勾划重点)课本83页，有些情况下，不同元素原子之间相互化合是靠各自提供电子、形成共用电子对来实现的，这种情况下，化合价的数值就是形成共有电子对的数目。课本83页，观察“常见元素的主要化合价”，试试你能总结出哪些普遍适用的规律?【合作学习】化合价的一般规律化合价有正价和负价。氧元素通常显-2价，氢元素通常显+1价。金属元素跟非金属元素化合时，金属元素显正价，非金属元素显负价。但在非金属氧化物中非金属元素显正价,氧显-2价一些元素在不同的条件会产生不同的化合价，所以有的元素有可变化合价。【总结规律】化合价的记忆口诀【练习】1、下列符号表示2个氢分子的是（ ） A2H BH2O CH2 D2H22、在3H2SO4中包含“1、2、3、4”四个数字，下列所示他们的意义不正确的是（ ） A“1”表示硫元素的个数 B“2”表示每个分子中氢原子的个数 C“3”表示分子的个数 D“4”表示每个分子中氧原子的个数3、用数字和化学符号表示。（1）2个碳原子：_ （2）氮元素：_（3）3个钾离子：_ （4）1个二氧化碳分子：_ 第二课时【活动1】观察下列物质的化学式和各元素的化合价，它们的代数和为多少？ 结论：化合物中，各种元素的正负化合价的代数和为零。【活动2】已知下列化学式,求其中红色的元素符号的化合价. NO2 FeO WO3 已知下列化学式,求其中红色元素符号的化合价. K2CO3、 Na2R2O3 Ca(NO3)2【活动3】化学式的书写原则依据:1、 任何化合物中各元素的正负化合价的代数和为零。2、 客观事实。不能任意书写不存在的物质的化学式。【自主学习2】 同学们自已看书84页”活动天地”运用最小公倍法书写化学式.观察下列物质的化学式和各元素的化合价，你能发现什么规律？ +1 -1 +2 -1 +1-2 +1-1 +3 -2 +5 -2 NaCl MgCl2 H2O HCl Fe2O3 P2O5 【活动4】完成下列化学式 【课堂检测】通过本节课学习，大家学会了什么？能限时完成下列习题吗（1）判断化学式正误： BaOH CaO2（2）求红色元素化合价： NH3 CuSO4 NaHCO3（3）写化学式：氯化铝、氧化铜、氧化钨（+6）、碳酸钾 第三课时4、 物质组成的定量表示【自主学习1】 课本第73页勾划 相对分子质量：化学式中各原子的相对原子质量的总和1. 计算水的相对分子质量(用Mr表示)相对原子质量(Ar表示)： H 1 O 16Mr( )的相对分子质量= Ar( )+Ar( ) =2 + =18【活动1】 (K39 Cl35.5 S32 O16 H1 Cu64 )计算下列物质的相对分子质量CO2 Ca(OH)2 CuSO4 5H2O Cl2【活动2】计算物质组成元素的质量比 元素质量比=元素的相对原子质量原子个数之比计算水中氢元素与氧元素的质量比 H2O氢元素与氧元素质量比= Ar( )：Ar( ) =2 ： =1：8【活动3】元素质量分数(w表示)的计算：物质中某元素的质量分数，就是该元素的质量与组成物质的各元素总质量之比 变式1：某元素的质量_ (M化R)；变式2：化合物的质量_(M化=M元素R)或混合物的质量纯度。3、硝酸铵的化学式为NH4NO3,请计算：(1)硝酸铵中各元素的质量比。(2)硝酸铵中氮元素的质量分数。(3)100g硝酸铵中氮元素的质量是多少克？(4)100g硝酸铵与_尿素CO(NH2)2中所含氮元素的质量相当。4. (1)求氧化铁(Fe2O3)中铁元素的质量分数。 (2)160g氧化铁中铁元素的质量是多少？ (3)多少克氧化铁中含铁元素20g？ (4)含Fe3O4为70%的磁铁矿石232t与多少吨Fe2O3中所含铁元素的质量相当？ 三.拓展延伸【拓展训练】 含有原子团的化合物化学式的写法：1、含氢氧根化学式如：氢氧化钠 氢氧化钾 氢氧化钙 氢氧化亚铁等。 2、含硫酸根、碳酸根、硝酸根化学式如：硫酸铜 硫酸钠 碳酸钠 碳酸钙 硝酸银 硝酸铁等。 3、含铵根化学式如：氯化铵 硝酸铵 硫酸铵 课后作业：把下表中正价元素和负价元素所组成的化合物的化学式，填在相应的空格内，并读出其名称。+1H+1Na+2Mg+2Cu+3Al+2Fe+3Fe-1Cl-2O-1OH-2SO4【反思小结】第四元 我们周围的空气第三节 氧 气一、预习导学指导【导学目标】1在实验室中动手实验制取氧气，体会实验室制取气体的一般思路和方法。2在实验探究中归纳、概括出氧气的主要性质。3在实验探究中获取研究气体性质的一般思路和方法。4. 学会观察实验、准确描述实验现象、分析实验现象、获得结论，主动参与实验探究。【重难点梳理】1在通常情况下，氧气是一种没有颜色、没有气味的气体，密度_空气，_溶于水。2氧气是一种化学性质比较_的气体。它能跟许多物质发生化学反应，并放出热量，在反应中提供氧，作氧化剂。3氧气的主要用途：供给_和支持_.4氧气的实验室制法(1)反应原理(化学方程式)H2O2制O2：_ _KMnO4制O2：_ _(2)KMnO4制O2，制取步骤：查、装、定(点)、收、离、熄(谐音：茶庄定点收利息)(3)氧气的收集方法及其原因：可用_法收集O2，因为O2的密度_空气；还能用_法收集O2，因为O2_溶于水。(4)氧气的验满方法：用_伸入_，若_ (现象)则集满。(5)氧气的验证方法：能使_的气体，则是氧气。(6)加热KMnO4制取O2的装置及操作注意事项： 导气管应伸出橡皮塞1-2cm。 试管口应略_于试管底部，目的是为了防止_倒流使试管_。 铁夹应夹在试管的_。 灯内酒精不超过其容积的_。 应用_焰加热。 向上排气法收集O2时导气管应伸入集气瓶_部。 排水法收集O2完毕时应先_，再_，目的是为了_ 若用KMnO4时，还应在试管口_，目的是为了_二、课堂建议【教学方法建议】1活动天地4-3、4-5、4-6的学习要充分体现自主学习、小组合作；2氧气的实验室制取与氧气的性质实验要充分体现科学探究的模式，以合作、高效为核心；【课时建议】可根据学校实际情况安排3-4课时（双氧水制取氧气、高锰酸钾制取氧气、氧气的性质、学生实验）；【重难点突破】重点1 实验室制取气体的思路分析 抓住活动天地4-3，组织学生自主学习，抓好小组讨论、做好交流讨论等； 对学生的回答要及时点评，特别纠错要及时，鼓励为主； 分析思路要清晰；重点2 实验室制取氧气的方法 根据实验室制取气体的一般思路和方法，明确实验室制取氧气的原理、装置、收集方法、实验步骤、注意事项，教师一定要做好演示，规范操作，然后才让学生动手探究； 进行实验，做好记录，分析得出结论；组织学生进行实验反思，实验时需注意控制影响实验的因素； 可补充高锰酸钾制取氧气的实验，主要目的让学生体会要根据反应原理选择制取装置、收集装置；重点3 氧气的主要性质 抓好活动天地4-5，做好氧气物理性质的归纳，与氧气的收集、放置联系； 探究氧气的化学性质，实验探究4-5，在实验探究中获取研究气体性质的一般思路和方法； 学会观察实验、准确描述实验现象、分析实验现象、获得结论，主动参与实验探究； 组织学生进行实验反思，实验时需注意控制影响实验的因素；特别注意实验注意事项，做好原因分析，有安全隐患的实验要注意细致安排、防患于未然； 对比实验的方法让学生体会有难度；难点1 氧化物、氧化反应 在物质简单分类的基础上能判断氧化物，注意区分氧化物与含氧化合物； 能认识常见的氧化反应，特别是缓慢氧化；【课堂流程】第一课时【巩固回忆】【实验探究1】 过氧化氢 水 氧气观察试管中的双氧水，有什么现象？【观察】： 向三支试管中分别倒入过氧化氢溶液,仔细观察是否有气泡产生以及产生的速率，将带火星的木条伸入三支试管的试管口，观察哪个能够复燃。【自主学习1】勾划并阅读课本88页右侧方框文字能够改变其他物质的化学反应速率，本身的质量和化学性质在反应前后不变的物质叫做催化剂。催化剂的性质：“一变”、“二不变”一变： 改变化学反应速率。二不变：化学反应前后，本身的质量和化学性质不变(注意：要参与反应，并且物理性质会改变)根据你的设计，你选择制取装置的依据是什么？发生装置选择方法：依据反应物状态、反应的条件。收集装置的选择:观察下面的收集方法,分别可以收集什么气体，为什么？O2可以用什么方法收集？【实验探究2】亲自动手组装仪器，并收集一瓶气体，感受一下亲自动手的乐趣，操作步骤如下：实验中的注意事项1、实验前应首先检查装置的气密性；2、长颈漏斗应没入液面以下，导管刚露出 橡皮塞即可； 3、当导管口有连续均匀的气泡产生时，再收集气体；4、取出后的集气瓶应正放。【讨论交流】 如何检验一瓶气体就是氧气呢？ 检验方法： 将带火星的木条放在集气瓶内，如果木条复燃，则说明该气体就是氧气。【讨论交流】用下面这套装置制取氧气时，应如何验满呢？验满方法：将带火星的木条放在集气瓶口，如果木条复燃，则说明氧气已经满了。【知识小结】一、氧气的实验室制法1.药品2.反应原理3.制取装置4.收集方法5.检验方法6.验满方法三.拓展延伸【拓展训练】重点1 氧气的性质与用途【例1】氧气是我们身边常见的物质，以下关于氧气的叙述不正确的是 ( ) A物质与氧气发生的反应都是氧化反应 B鱼、虾能在水中生存是由于氧气易溶于水 C氧气能使带火星的木条复燃 D氧气