化学人教版九年级上册空气的存在.doc

第二单元 我们周围的空气 课题1 空气 湖北省宜昌市长阳县大堰中学 黄香一、教学设计思路：【教材分析】 本课为第二单元课题1空气第一课时的教学内容。要求学生通过对空气成分的探究,了解空气的组成。 教学重点:空气的组成、空气中氧气含量的测定实验。 教学难点:空气中氧气含量的测定实验。 【教学理念】 本课题主要采用问题探究来设计教学,始终贯穿“设置主题分析思考实验探究总结交流”的教学流程,积极引导学生进行自主学习、合作学习和探究学习,努力培养学生的动手能力和探索精神。 【教学流程】 引入课题探究1:证明空气的存在探究2:探讨空气成分探究3:测定空气中氧气的含量（包括:两次实验及科学家探索空气成分的历史与评价等）探究4:对测定空气中氧气含量实验的改进。 【教法探讨】 首先通过感受空气的存在引入课题,使学生兴趣盎然地进入教学情景。 通过蜡烛燃熄灭水上升的小实验,以期达到以下目的: 理解水进入的量与氧气的关系，突破难点 启发学生理解空气中氧气含量测定的实验原理。与后面实验对比，得出可燃物的选择要求。 对于教材上的实验,教师要进行实验演示: 在实验过程中,教师要适时地向学生提问,设置悬念让学生思考、做出假设或得出结论。如: 实验过程中可观察到有哪些现象? 为什么打开止水夹后烧杯中的水就会进入广口瓶中? 进入到广口瓶中的水的体积相当于原广口瓶中哪种气体的体积? 通过该实验,可以得出什么结论? 完成该实验有哪些注意事项? 实验过程的误差分析等等。 在上述问题中,大多数学生对问题的理解已通过前面设计的简单的实验很好地将这一难点突破了。 对于问题的误差分析,教师可以引导学生自主分析,得出产生误差可能有以下原因: 装置气密性不好;红磷不足,没有把氧气耗尽;没有等到集气瓶冷却就打开止水夹;导气管的体积被忽略不计了,同时教师进一步引导学生:还有一个主要误差是来自于燃烧方式本身。因空气里的氧气在耗尽前燃烧就会停止。关于燃烧停止后剩余气体里有无残余氧气(这一点有的学生也想得到);剩余混合气体里氧气比例小到什么程度时燃烧就会停止,这一点可作为研究性学习课题,留待课后安排学生作进一步探究。 教材里已有的实验设计,存在不足之处，如：不能准确度量集气瓶内空气的实有体积、气密性及温度差冷却时间长、产生污染、红磷不能完全耗尽氧气等。根据学生对上述实验原理的理解,设计如下问题:你还能设计什么的实验来探究空气中氧气的含量？ 实验前怎样准确测定广口瓶内空气的体积? 实验后怎样准确测定进入广口瓶中水的体积(即氧气的体积)?通过上述实验的探究过程,能充分调动学生的积极性,锻炼学生的实验设计能力,达到实验教学的真正目的。二、教案 ：教学目标1、 通过对测定空气里氧气的含量的实验的操作、分析，了解空气的组成。2、 通过对空气、氧气等几种常见物质的比较，了解混合物和纯净物的概念。重点空气的组成、空气中氧气含量的测定实验。难点空气中氧气含量的测定实验。教学方法讲解、实验、讨论仪器、用品蜡烛、玻璃杯、培养皿、品红、酒精灯、集气瓶、带燃烧匙和导管的塞子、红磷、水教师活动学生活动设计意图探究一：空气的存在。请大家做一次深呼吸，今天研究的课题就是我们吸入的气体-空气，空气无色无味，不易察觉，你能用一个简单的实验或实例来说明空气的存在吗？探究二：空气的成分。你知道空气有哪些成分？师板书：空 N2气 O2的成 CO2分 其它气体（如 H2O） 你怎样证明空气中氧气、二氧化碳、水蒸汽的存在？对学生错误的回答（如空气中含H2或CO等），讨论纠正。实验探究三：空气中氧气含量的测定。我们已知空气的某些成分，本课时我们一起来探究空气中氧气的含量。观察一个小实验。师演示实验：培养皿中放一只蜡烛，并倒入加入了品红的水，点燃蜡烛，并用玻璃杯扣住。师：实验的现象？石蜡为什么会熄灭？水为什么会上升？师引导：水的体积就是氧气的体积，那么玻璃杯空气的氧气的含量是否已测？师：本实验并不是一个精确的实验，测得氧气误差很大。实验探究四：空气中氧气含量的测定。演示测定空气中氧气含量的实验。提问： （1）实验需要检查气密性吗？为什么？（2）燃烧匙内为什么放过量的红磷？红磷燃烧是化学变化吗？ 发生的反应的化学方程式？ 实验中的有哪些现象？实验得出哪些结论？（3）为什么要集气瓶冷却后打开止水夹？（4）可得出余下气体特别是N2的哪些性质？（5）若实验中，水进入量未达到1/5，则原因? 若实验中，水进入量超过1/5，则原因? (6) 在实验前要在广口瓶中加入少量水，你认为加入水的作用是什么？（7）前面蜡烛燃烧实验达到了1/5的位置吗？为什么？ 若用木炭、硫，现象与原因？实验如何改进？能否用铁、镁等其他物质代替磷？（已知镁条可以和空气中的氧气、二氧化碳、氮气发生反应）（8）对可燃物有哪些要求？（9）红磷熄灭后，瓶内有没有氧气？ (10)如何测空气中CO2的含量？探究五：你还能设计什么的实验来探究空气中氧气的含量？对教材中实验装置的改进，怎样使操作简单、安全，现象明显、污染少，实验前怎样准确测定广口瓶内空气的体积、准确得出进入集气瓶的水的体积等多角度对实验装置改进创新。师：早在200多年前，法国化学家拉瓦锡就对空气的成分及含量进行了探究，今天我们仍然借鉴了他的思路。阅读学习拉瓦锡的实验，并写出相关化学反应。找出拉瓦锡的实验结论。（P26）校正化学化学反应方程式。提问：拉瓦锡的实验结论是否完全正确？师板书：稀有气体的化学式，空气的成分及含量。空 N2气 O2的 稀有气体（HeNeArKrXe）成 CO2分 其它气体（如 H2O）提问：空气里至少有几种物质？讲解：像空气这样由多种物质混合而成的物质就是混合物。由一种物质组成的是纯净物。只有纯净物才能用化学式表示。生1：将一个空的玻璃杯扣入盛水的水盆内，水不易上升到顶部，说明杯内存在空气。生2：取一个塑料袋系住口，双手挤压塑料袋， 感觉到有压力，塑料袋内充满空气，说明了空气的存在。生3：用一个注射器在空气中抽拉一下，在向水中推挤，有气泡产生，说明空气的存在。生：有氧气、二氧化碳、氮气、水蒸汽等。生：蜡烛熄灭，水在玻璃杯内上升。生：杯内氧气被耗尽生：被耗氧气的空间由水占据小组讨论，交流实验记录：点燃 P + O2 - P2O5 现象：结论：水进入量达不到或超过1/5的原因：可燃物的选择要求：理解记忆学生思考生阅读教材，并写相关化学反应方程式。生：不完全正确。空气的成分不仅仅有氮气和氧气阅读P26第四段，书写稀有气体的化学式准确记忆学生各举两例纯净物和混合物，小组交流讨论。培养学生表达与交流能力学生没有学习压强知识，用简单的实验让学生理解水进入的量与氧气体积的关系。以此实验理解下面实验原理。导入红磷测得空气中含量实验，同时为后面探究蜡烛、木炭做可燃物的讨论铺垫。本课时重点内容，以实验、讨论等多种形式既使学生牢固掌握相关知识，又培养学生的思维能力与钻研精神。激发学生学习化学的兴趣，进行实事求是的科学态度教育。初步认识纯净物和混合物，并能区分。板书设计点燃 P + O2 - P2O5 现象：结论：水进入量达不到或超过1/5的原因：可燃物的选择要求：空 N2 78%气 O2 21%的 稀有气体（HeNeArKrXe） 0.94%成 CO2 0.03%分 其它气体（如 H2O） 0.03%纯净物：（一种物质） O2 CO2 P2O5 、冰水混合物物质混合物:（多种物质）空气、溶液（如：盐酸、石灰水等）、合金等三、学案 名师导学 1、下列现象与空气中的那些物质有关。NaOH在空气中敞口放置后变质 ，石灰石表面变硬 ，三合土变硬 ，铁生锈 ，铜生锈 ，浓盐酸形成白雾 。2、【法】化学家拉瓦锡通过如下实验：加热液态金属汞（Hg） 色转变为 色粉末氧化汞（HgO），化学方程式： ，然后加强热氧化汞分解：化学方程式： 3、红磷燃烧的化学反应： 现象： ，结论： （4）红磷熄灭后，瓶内有没有氧气？ （6）可得出N2的哪些性质？ 化性： 物性： (7) 在实验前要在广口瓶中加入少量水，你认为加入水的作用是什么？（8）电灯泡中的脱氧剂的原理是 。运动场上发令枪产生的白烟是 4 空气的成分和组成空气成分 体积分数 5、下列物质那些是纯净物，那些是混合物。水 矿泉水 糖水 冰水混合物 河水 雨水 硫酸铜 干冰 液态氧 锈铁丁 纯净的空气 （13）石灰水 （14）碳酸钙 （15）钟乳石 （16）五氧化磷 （17）蒸馏水 （18）盐酸 （19）生铁 （20）钢 梯度导练1、某集气瓶中盛有氮气和氧气的混合气体，采用燃烧法除去氧气而得到较纯净的氮气时，最好采用的物质是（ ）A、铁B、红磷C、木炭D、硫2、测定空气中氧气的含量，实验前在集气瓶内加入少量水，并做上记号。下列说法中不正确的是( )A该实验证明空气中氧气的含量约占1/5B实验时红磷一定要过量C实验前一定要检验装置的气密D红磷燃烧产生大量的白雾，火焰熄灭后立刻打开弹簧夹3、小军根据燃烧红磷测定空气中氧气含量的实验原理，认为可用木炭替代红磷测定空气中氧气的含量，并进行实验。（1）依据的实验原理是_。小军检查装置气密性后，将盛有足量红热木炭的燃烧匙迅速伸入广口瓶中，并把塞子塞紧，待红热的木炭熄灭并冷却至室温后，就打开弹簧夹，并未发现倒吸现象。经过认真分析，小军发现实验失败的原因是（答一条）_。（2）小军将集气瓶中的水改为一种溶液，重复上述实验，有倒吸现象，该溶液是 （3）小军反思上述实验的探究过程后认为：用燃烧法测定空气中氧气含量的实验时，在药品的选择和生成物的要求上应考虑是（答一条）_。4、某班同学用右图装置测定空气里氧气的含量。先用弹簧夹夹住乳胶管。点燃红磷伸 入瓶中并塞上瓶塞。待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察 广口瓶内水面变化情况。实验完毕，甲同学的广口瓶内水面上升明显小于瓶内空气体积的1/5,乙同学的广口瓶内水面上升显大于瓶内空气体积的1/5。下列对这两种现象解释合理的是（ ）甲同学可能使用的红磷量不足，瓶内氧气没有消耗完甲同学可能未塞紧瓶塞，红磷熄灭冷却时外界空气进入瓶内乙同学可能没夹紧弹簧夹，红磷燃烧时瓶内空气受热从导管逸出乙同学可能插入燃烧匙太慢，塞紧瓶塞之前，瓶内空气受热逸出A.只有 B.只有 C.只有 D.能力提高1、为测定空气中氧气的含量，小华同学打算设计如下方案：选用实际容积为40 mL的试管作反应容器，将过量的白磷放入试管，用橡皮塞塞紧试管口，通过导管与实际容积为60 mL且润滑性很好的针筒注射器组成如右图的实验装置。 假设此实验能按照小华的设想正常进行，且白磷所占体积与导管内的气体体积忽略不计，请回答下列问题： (（1)实验前，打开弹簧夹，将注射器的活塞前沿从20 mL刻度处推至15mL刻度处，然后松手，若活塞仍能返回至20mL刻度处，则说明_。 （2）若先夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷，燃烧结束，等到试管冷却后再松开弹簧夹。 可观察到的现象为_。（3）若不使用弹簧夹