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第二单元 我们周围的空气 导学案朱霖课题1 空气学习目标1、通过对“测定空气中氧气的含量”实验操作，观察、分析、了解空气的组成。2、通过对空气、氧气的比较了解，混合物和纯净物的概念。3、知道空气各成分的用途，指导空气污染和防治方法。课前预习（阅读书26-27页，自主地把本节内容基本知识，概念，规律进行初步归纳，总结）一、空气的组成1、空气的成分按体积分数计算：氮气 N2约占 ，氧气 O2 约占，稀有气体（氦气、氖气、氩气 等）共约占，二氧化碳 CO2 约占，其他的气体和杂质约占。2、拉瓦锡实验测定空气中氧气含量的原理：（1）汞 + 氧气 加热 氧化汞 （2）氧化汞 加强热 汞 + 氧气 实验现象分析：实验（1）中的现象是容器里的空气体积减少量约占容器的，说明消耗掉的氧气约占空气体积的。容器里剩余的气体约占空气体积的，经检验剩余气体 不能助燃，剩余的气体主要是。 实验（2）中的现象是红色的粉末变成了银白色液态金属，并有气体放出，经检验产生的气体能使带火星的木条复燃，证明产生的气体是实验结论：空气主要是由 和 组成3、课堂探究：空气中氧气含量的实验室测定方法测定原理：利用一种固体物质与集气瓶内空气中的氧气发生化学反应，从而消耗完集气瓶内的，使密封的集气瓶内的气压减小，冷却后打开弹簧夹，使右侧烧杯内的水流入到左侧的集气瓶中，观察流入到集气瓶中的水所占集气瓶容积的比例，从而测定空气中的氧气所占空气体积的比例。a.可燃物的要求足量，且只能与空气中的发生反应，燃烧后的生成物不能是含有气体。 b.实验的装置的性一定要好，即装置不能漏气。 c.实验现象：红磷燃烧产生大量，冷却后打开弹簧夹，观察左侧广口瓶内水面上升到瓶容积约的位置。 d.红磷燃烧的化学反应的文字表达式 e. 实验结论：空气是混合物，氧气可以帮助燃烧，氧气约占空气体积的；氮气（能或不能）燃烧，也帮助燃烧。且氮气 难溶于水。 课堂讨论：1、燃烧匙伸入集气瓶的速度为什么要快？装置冷却前为什么一定要夹紧弹簧夹？2、为什么要等到冷却后才能打开弹簧夹？3、在我们的实验中，有什么会导致本实验中进入集气瓶的水体积小于集气瓶容积的五分之一？ 二、混合物和纯净物（阅读书的27页，完成下列问题） 26种英文之母 可组成 10万多种英文单词类比 100多种元素 可组成 3000多万种物质微观： （原子） 可构成 （分子）纯净物混合物宏观组成由组成，组成固定由组成，组成不固定微观构成（由分子构成的物质）由分子构成由分子构成性质有固定的物理、化学性质无固定的性质，其中各物质都保持各自的化学性质联系纯净物混合得到；混合物分离得到。三、空气的用途，空气的污染和防治（阅读28-31页）1、氧气是空气中比较活泼的无色无味气体，其用途是。2、氮气： 性质：通常状况下是 颜色气味的气体， 溶于水；通常化学性质，一般情况下不能燃烧，也不支持燃烧；高温下能与其他物质发生化学反应。用途;作灯泡，作粮食瓜果的 ，用于制等。3、稀有气体： 性质：通常都是颜色，气味的气体，通常化学性质，被称为。用途：作保护气，作光源，气还可用于填充气球等。4、空气中的二氧化碳是绿色植物作用的原料，高空层臭氧O3的作用是吸收阳光中的。5、人类需要洁静的空气污染物：目前计入空气首要污染物的有可吸入颗粒物 、 、 等。危害：可形成酸雨；可导致“温室效应”。 防治措施：研制和开发；工厂的废气要 ；在汽车上安装尾气，将有害气体转化为无害物质。【课堂小结】： 谈谈你的学习收获课后反思：课题2 氧气【学习目标】1了解氧气的主要物理性质。2掌握氧气的检验方法，知道碳、硫、磷、铁、镁在氧气中燃烧的实验现象，能够写出这些反应的文字表达式；知道氧气具有氧化性。3掌握化合反应的特点并能利用该特点对反应的类型进行准确地判断。4知道氧化反应有剧烈和缓慢之分，并能举出相应的反应实例。【课前预习】1、凭借自己日常的生活经验，你能说出你对氧气都有哪些认识吗？（只要是与氧气相关的内容都可以，每位同学均可参与展示）2、在大家罗列了有关氧气的很多内容后，我们能否将这些内容进行归类呢？在通常情况下，氧气是一种_色_味的气体，密度比空气_，氧气_溶于水，液态氧为_色，固态氧为_色。3、可燃物在空气中燃烧会生成含有氧元素的物质，如：五氧化二磷（P2O5）.氧化镁（MgO）.二氧化硫（SO2）二氧化碳（CO2）等。化学反应可以用文字表达式来表示，例：木炭在氧气中燃烧可表示为。【课堂探究】一、自主学习在第一单元我们已经知道化学是研究物质的，通过对物质的性质、组成、结构、变化规律以及物质间相互作用关系进行研究，从而使我们能更清晰准确地认识周围的事物。而“氧气”就是我们步入化学殿堂所要研究探讨的第一种常见物质。现在，就让我们从科学家的角度来重新认识一下我们赖以生存的氧气吧！阅读课本33页,完成下表：气体名称颜色常温状态气味标况密度沸点凝固点是否易溶于水氧气以上是对该气体性质的描述。二、观察思考1 观察老师演示实验2-2，观察记录实验现象并分析。实验步骤实验现象现象分析及结论把带火星的木条伸入盛有氧气的集气瓶中（若置于空气中会有何现象）氧气：空气：小贴士：此方法通常用于氧气区别于其它气体的鉴别。2 观察老师演示实验2-3及2-4，观察记录实验现象并完成下表：（1）碳的燃烧实验名称实验现象反应前的物质反应后生成的物质空气中氧气中碳的燃烧碳和氧气碳燃烧的文字表达式（2）硫的燃烧实验名称实验现象反应前的物质反应后生成的物质空气中氧气中硫的燃烧硫和氧气硫燃烧的文字表达式（3）磷的燃烧实验名称实验现象反应前的物质反应后生成的物质空气中氧气中磷的燃烧磷和氧气磷燃烧的文字表达式（4）铁的燃烧实验名称实验现象反应前的物质反应后生成的物质空气中氧气中铁的燃烧铁和氧气铁在氧气中燃烧的文字表达式（5）镁的燃烧实验名称实验现象反应前的物质反应后生成的物质空气中镁的燃烧镁和氧气硫燃烧的文字表达式思考1其物质的燃烧与氧气有密切的关系，我们又怎样解释物质在空气与氧气中燃烧的不同吗？2通过以上实验我们能发现这三个反应有什么共同特征？ 从现象看 从反应物看 从反应条件看从生成物看自学小结阅读课本p35，找出化合反应、氧化反应、燃烧和缓慢氧化的定义并识记。化合反应：氧化反应：燃烧： 缓慢氧化：氧气的性质和用途氧气的化学性质 氧化性助燃性剧烈氧化燃烧氧气的物理性质：常温下无色无味的气体，不易溶，密度比空气略大硫燃烧 磷燃烧 镁燃烧 铁燃烧 加热氧化：铜加热 缓慢氧化金属锈蚀动植物腐烂橡胶老化动植物呼吸作用发酵酿酒酿醋牛奶发酵等氧气的用途：助燃剂，供给呼吸，富氧炼钢等文字表达式、实验现象三、我的收获 本节课你收获到了什么？你还有什么困惑？四、有效训练1检验集气瓶中的气体是不是氧气时，应，检验集气瓶是否收集满氧气时，应 。2.下列物质在氧气中燃烧，生成黑色固体物质的是( )A铁丝 B木炭 C白磷 D硫粉3下列关于燃烧现象的描述，正确的是( )A硫在氧气中燃烧发出淡蓝色的火焰 B红磷在空气中燃烧发出蓝紫色火焰C镁条在空气中燃烧发出耀眼的白光 D铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射4（如图所示装置，有洗气、储气等用途，在医院给病人输氧气时，也利用了类似的装置，并在装置中盛放大约半瓶蒸馏水。以下说法正确的是：( )Ab导管连接供给氧气的钢瓶 Ba导管连接病人吸氧气的塑胶管C该装置可用来观察是否有氧气输出D该装置不能用来观察输出氧气的速度可以采用此装置，是利用了氧气 （易或不易）溶于水的性质5在一定条件下下列反应都能发生，其中既属于化合反应有属于氧化反应的是 ( )A.葡萄糖+氧气水+二氧化碳 B.高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气C.镁+氧气氧化镁 D.氢气+氮气氨气【课后提升】1、某同学对一个储气桶内存放的气体探究如下：收集满两瓶气体，按下图所示进行实验，用带火星的木条分别以甲.乙两种方式迅速插入，发现木条复燃，木条在甲中燃烧比在乙中还要旺些。根据实验现象可得出结论是：该气体可能是_它具有的性质是（1）（2）_ _【小知识】：人们如果长期呼吸氧气浓度超过70%的空气，就会导致肺气肿.肺炎等疾病。1934年，前苏联医生埃皮诺夫曾把小鼠放在含氧75的空气中，7天后小鼠全部患肺炎而死。这是因为人类及动物长期生活在氧气含量为21的空气里，身体各部分器官适应了这个浓度，其它浓度都有碍于人体的新陈代谢：空气中约占五分之四的氮气“冲淡”了氧气，这种冲淡作用是十分重要的，它可以减弱纯净氧气对动物机体的剧烈作用。当然，空气中氧的含量太低也不行。若空气中氧减少到16-20，人就会脉搏加快，血压上升，影响注意力和想象力，氧气浓度减少到6-10，人就会恶心因心力衰竭而死亡。课后反思：课题3 制取氧气（第一课时）【学习目标】1. 记住实验室制取氧气的主要方法和原理，初步了解通过化学实验制取新物质的方法。2.记住实验室制取氧气的原理和装置。3.知道收集氧气的方法。4.理解分解反应的概念。5.知道催化剂和催化作用。【课前预习】1如何鉴别三瓶无色气体：空气、氧气、氮气？把燃着的木条分别放入三瓶中，木条继续燃烧却无明显变化的一瓶是；燃着的木条立即熄灭的一瓶是；木条燃烧的更加剧烈的是。2、产生氧气的主要途径有：在工业上需要制取大量的氧气，（课本40页），它是利用氧气和氮气的_不同分离出氧气。具体步骤是：首先将空气_除去杂质等，然后在_的条件下，使空气_，控制温度蒸发液态氮气，沸点较低的_先蒸发出来，余下的是沸点较高的_色液态氧气，贮存使用。在实验室里，常用某些物质分解放出氧气的方法来制取氧气如：这样的物质有，等。 3、 如下图是实验室用高锰酸钾制取氧气实验装置，回答下列问题：仔细观察教师所展示的高锰酸钾，将其物理性质记录在下面： 高锰酸钾是 色粉末，易溶于水，高锰酸钾溶于水后 液体显 色。指出仪器的名称A. _ _B._C._D. _课本37页高锰酸钾制取氧气的文字表达式，并默写在下面：(3)用酒精灯_焰加热（填“内”或“外”），因为_ _ _；(4)加热时，试管口应略向_倾斜（填“上”或“下”），原因是_；(5)收集氧气通常采用_法,因为氧气不易溶于水，当集气瓶口处有_冒出时，表明该瓶内的氧气已满；还可以用瓶口向_ _排空气法 （填“上”或“下”），这是因为_ _。(6)用高锰酸钾为原料制取氧气时，试管口放一团棉花的目的是_4.你知道在酿酒过程中酒曲的作用吗？【课堂探究】一、自主学习 在学习生物时，同学们已经知道在酿酒过程中酒曲起到了催化作用，他是酿酒过程的催化剂？那么什么是催化剂呢？ 【小资料】根据“国际纯化学与应用化学联盟”（ IUPAC）于1981年提出的定义，催化剂是一种物质，它能够改变反应的速率。这种作用称为催化作用。涉及催化剂的反应为催化反应。人们利用催化剂，可以提高化学反应的速度，这被称为催化反应。大多数催化剂都只能加速某一种化学反应，或者某一类化学反应，而不能被用来加速所有的化学反应。催化剂并不会在化学反应中被消耗掉。不管是反应前还是反应后，它们都能够从反应物中被分离出来。不过，它们有可能会在反应的某一个阶段中被消耗，然后在整个反应结束之前又重新产生。使化学反应加快的催化剂，叫做正催化剂；使化学反应减慢的催化剂，叫做负催化剂。例如，酯和多糖的水解，常用无机酸作正催化剂；二氧化硫氧化为三氧化硫，常用五氧化二钒作正催化剂；食用油脂里加入0.01%0.02%没食子酸正丙酯，就可以有效地防止酸败，在这里，没食子酸正丙酯是一种负催化剂(也叫做缓化剂或抑制剂)。二、交流学习组内交流讨论：催化剂在所参加的反应中，其化学性质和质量在反应前后变不变。那么催化剂的作用是什么呢？观察与思考1、分解过氧化氢制取氧气仔细观察教师所展示的过氧化氢和二氧化锰，将其物理性质记录在下面：过氧化氢 二氧化锰观察老师演示【实验2-5】、观察并记录实验现象。试管内药品带火星的木条是否复燃结论（是否有氧气放出）5mL5%的过氧化氢5mL5%的过氧化氢+少量二氧化锰课本39页 过氧化氢制取氧气的文字表达式： 。思考交流：小组内交流讨论，根据本实验能否确定二氧化锰是本实验的催化剂？说出你的理由。根据你对催化剂的理解，应该增加哪些实验？2、分解氯酸钾制取氧气仔细观察教师所展示的氯酸钾，将其物理性质记录在下面：氯酸钾是观察老师演示【实验2-7】、观察并记录实验现象。实验编号现象：带火星的木条是否复燃 结论（是否产生氧气）加热氯酸钾至熔化加热氯酸钾至熔化后加入少量二氧化锰二氧化锰在中所起的作用是 ；分解氯酸钾制取氧气的文字表达式： 。课后反思：课题3 制取氧气（第二课时）【课前谈论】【交流研讨】：1、将用二氧化锰催化过氧化氢、（2）加热氯酸钾和二氧化锰的混合物、（3）加热高锰酸钾制取氧气的文字表达式默写在下面（同桌相互检查默写对了吗？）：（1）（2）（3）3、上述三个反应都是分解反应，从反应物和生成物的种类上分析以上反应的共同点。你能根据他们的共同点说出分解反应的概念吗？写在下面。分解反应：【交流研讨：】根据用加热氯酸钾和二氧化锰的混合物或者高锰酸钾制取氧气所需药品的状态及反应条件，并根据氧气的性质，实验室用上述方法制取氧气所需要发生装置是（ ）利用二氧化锰能催化过氧化氢，迅速放出氧气这一性质，在实验室中可利用它们来制取氧气。用二氧化锰催化过氧化氢制取氧气需要的发生装置是（ ）根据氧气的密度比空气大，选择（ ）装置收集氧气 称为排空气法根据氧气不易溶于水，可选择（ ）装置收集氧气 称为法。三、我的收获：氧气的实验室制法探究（1）根据原料状态和化学反应原理选 择制取气体的发生装置实验室制O2固体加热型的发生装置固液或液液常温型发生装置（2）根据气体的密度、溶解性等性质选 择气体的收集方法密度：因为氧气密度大于空气（29） 可选择 法收集氧气溶解性：因为氧气不易溶于水 可选择 法收集（3）根据气体的特征性质来确定气体的检验和验满的方法O2的检验方法： O2的验满方法： 催化剂：在化学反应中能，但和不变的物质叫催化剂。催化剂所起的作用简称催化作用。（4）实验室制取氧气的步骤和注意事项双氧水制氧气氯酸钾、高锰酸钾制氧气1.检查气密性2.取药品：先取二氧化锰，再加入双氧水（液体不超过试管容积的1/3）。3.导气管稍伸过橡皮塞。4. 铁夹夹在离管口约1/3处；5.收集。排水法收集要装满水，不能留有气泡、连续均匀气泡冒出才能收集、盖住玻璃片后再移出水面等；排空气法收集：容器口向上，导气管伸进接近底部6. 使用长颈漏斗时，长颈漏斗下端管口应伸入液面以下，形成液封。1.检查气密性、2.取药品：药品平铺在试管底部，用高锰酸钾制取时试管口有棉花；3.导气管稍伸过橡皮塞。4.铁夹夹在离管口约1/3处；5.加热：先预热，再固定加热，防止试管炸裂：试管口略向下倾斜、试管外壁不能有水加热、预热、试管底部不与灯芯接触、结束实验先移后熄、热试管不能冷水立即冲洗。6.收集气体要纯净：排水法集气瓶装满水不能留有气泡、连续均匀气泡冒出才能收集、盖住玻璃片后再移出水面等。排空气法收集：容器口向上，导气管伸进接近底部四、有效训练1下列物质中含有氧气的是（ ）。A二氧化锰 B氯酸钾 C空气 D氧化镁2下列变化中属于分解反应的是（ ）。A分离液态空气制氧气 B加热氯酸钾和二氧化锰制氧气C蜡烛燃烧 D粗盐提纯3工业上制取大量氧气的方法是（ ）。A加热氯酸钾 B加热高锰酸钾 C分离液态空气 D加热二氧化锰4催化剂在化学反应中所起的作用是（ ）。A加快化学反应速率 B使生成物质量增加C改变化学反应速率 D减慢化学反应速率5.在低温条件下加压，使空气转化为液态空气。由于液态氮气与液态氧气的 不同，因此 首先从液态空气中蒸发出来，剩下的主要是 ，剩余物是 （填“纯净物”或“混合物”）。【课后提升】在化学实验中，可以采用把稀的双氧水（含3%过氧化氢水溶液）加到少量二氧化锰粉末的反应装置中，用排水法收集放出的氧气，如下图所示，请你从装置特点.能源和环境的角度，分析该实验与高锰酸钾制取氧气相比较其优点是：课后反思：课题3 制取氧气（第三课时）【学习目标】1.初步认识反应原理决定实验装置，气体的性质决定气体的收集方法。2.能记住收集氧气及验满的方法。3.通过练习连接仪器，熟练基本操作。4.记住实验室制取氧气的步骤。5.通过实验探究，记住氧气的一些主要化学性质。【课堂探究】二、交流学习1.请在仔细阅读课本p45-46页的活动与探究的基础上，与小组成员讨论解决一下问题。（1）首先要检查装置的气密性，气密性良好，实验方可进行。（如何检验，如何证明装置气密性良好？）（2）用高锰酸钾制氧气，试管口要塞一团棉花，为什么？用二氧化锰和氯酸钾的混合物制取氧气需要么？ （3）试管口要略向下倾斜，为什么 ？（4）先对试管进行预热，然后对准有药品的部位集中加热。（否则会产生什么后果）（5）导管口开始有气泡放出时，不宜立即收集，为什么？什么时候开始收集？（6）本实验中需不需要验满？用什么方法收集氧气时需要验满？如何验满？（7）实验结束时，先把导管移出水面，然后再熄灭酒精灯。（思考：如果先熄灭酒精灯，可能会造成什么后果？）【思考交流】1.木炭在氧气中燃烧这个实验，应用坩埚钳夹住木炭由上向下缓慢伸入集气瓶中。（思考：为什么？） 2.做铁丝燃烧这个实验时，预先在集气瓶底部加少量水。（思考：为什么？）三、我的收获1. 实验室装配仪器的一般顺序是什么？2.总结一下实验室制取氧气的一般步骤有哪些？与小组成员交流一下？形成全班共识后记在下面。四、有效训练1. 下列实验操作错误的是（ ）2.在实验室里，我们常用以下装置制取某些气体（1）写出标有字母a的仪器名称是；干瘪气球（2）用二氧化锰作催化剂加热氯酸钾制氧气，反应的文字表达式为；（3）实验室用上述反应制取氧气，可选用的发生装置是，收集装置是；（4）如果用块状电石和水在常温下反应制取乙炔气体，应选择的发生装置是。3.图甲所示的是实验室用过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取氧气的装置。请你回答：（1）长颈漏斗的下端管口如果没有伸到液面以下造成的后果是。（2）可以用如右图甲图所示的收集方法收集氧气的原因是。（3）右图乙图所示装置也可以用来制取氧气，甲图中的发生装置与之相比较具有的优点是。甲 乙课后反思：第二单元 我们周围的空气 复习学案【复习目标】1、记住空气的成分及其体积分数；能说出氮气和稀有气体的重要用途及空气的污染物。2、能说出 O2的主要物理性质，结合木炭、铁丝等在O2中燃烧的现象，记住O2的化学性质，并能正确书写相应的化学方程式。（重点）3、掌握实验室制备的原理、装置和操作；能用实验测定空气中O2的含量。（重难点）【课前训练】知识点一：氧气的性质和用途1、 氧气的物理性质在通常情况下，氧气是一种_色_味的气体，密度比空气略_，氧气_溶于水。2、 氧气的化学性质反应物在氧气中燃烧的反应现象化学反应式（即 符号表达式）硫磷铁镁石蜡发出光，放出，集气瓶内壁有，有能使澄清石灰水的气体生成石蜡+氧气 + 知识点二：氧气的制法1、 工业制法：工业上利用液态氮和液态氧的不同，采用分离液态空气法制氧气。这一过程为变化。（填”物理”或“化学”）2、 实验室制法：实验室制取氧气常有以下三种方法，请结合下面的装置图完成下表：反应原理（反应的文字表达式）制取装置注意事项发生装置收集装置加热KMnO4加热KMnO4管口处塞试管口要略用排水法收集时要等到管口出现才收集；结束时应先再加热KClO3与MnO2常温分解H2O2与MnO2长颈漏斗下端要3、氧气的检验方法：把伸入集气瓶中，若则证明是氧气。氧气的验方法：若用排水法收集时。当看到时，表明已收集满（注意：氧气瓶应竖直放置）；若用向上排气法收集时，则用带火星的木条放在，若木条 ，说明氧气已满。4、催化剂和催化作用催化剂：在化学反应中能 反应速率，但本身的和在化学反应前后都不变的物质。催化作用：在化学反应中，催化剂所起的的作用。【课堂探究】问题：实验室氧气的方法主要有三种：加热分解高锰酸钾；用氯酸钾和二氧化锰混合加热；用过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取氧气。从经济、操作简便、安全等角度考虑，你认为哪种方法最好？ （填序号），理由是前两种制法与第三种制法的发生装置相比较，不同点主要在哪里？【典型例题】例1：请根据下列实验装置图回答有关问题：（1）请填写标号仪器的名称：_，_；（2）实验室中用过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取氧气时，应选择的发生装置为（填写装置代号，下同）_，将药品加入装置前，应进行了的操作是_；（3）实验室用高锰酸钾制取氧气时，可选用的发