鲁教版九年级化学第四单元第一节《空气的成分》导学案.doc

空气的成分教学设计课标要求：说出空气的主要成分，认识空气对人类生活的重要作用。内容和学情分析：九年级的学生认识能力已有了较大的发展，他们的认识由感性到理性深化，因此对空气的认识，已不满足于小学自然课上“知道空气是一种物质，空气有重量，空气有体积，空气是由多种成分组成的混合物，空气可供给人和动物呼吸、可支持燃料燃烧”等常识，他们将在更高的层次上认识空气，要思考空气的成分是怎样测定出来,有什么作用？引导学生进一步探究空气的组成，关注空气的质量，了解空气的发现史，学习化学思想和化学方法，如：空气成分的定量测量，控制变量法等。教学目标：1.认识干燥洁净空气的成分。2.了解空气的发现史，学习科学家严谨求实、大胆质疑的科学精神。3.明确测定空气中氧气含量的原理，会进行有关的误差分析。4.能够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物中除去某一成分含量的方法。重点难点：重点：干燥洁净空气的成分。难点：测定空气中氧气的含量。教学准备准备：多媒体课件分组实验（共8组）：测定空气中氧气的含量装置：铜粉、硬质玻璃管（相同规格2支）、橡皮塞（带导管及不带导管各2个）、量筒（50毫升）、酒精灯、铁架台（带铁夹）、气球、注射器、药匙、火柴、烧杯、水等。测定空气中氧气的含量:实验原理铜+氧气 氧化铜实验步骤（1）连接装置，检查气密性（2）测定硬质玻璃管的体积（3）加入药品并加热（4）来回推动注射器活塞（5）停止加热，冷却后读数实验现象铜粉变成黑色，冷却后注射器内气体的体积约减少总体积的1/5实验结论氧气约占空气体积的1/5实验要求(1)有良好的气密性(2)铜粉要过量且反应时间足够(3)不断推拉注射器活塞且次数要多(4)待冷却至室温后再读数注意事项(1)装置不漏气(2)铜粉过量且反应时间足够，加热前气球排空(3)用酒精灯小心均匀的加热药品部位并不断推拉注射器的活塞(4)冷却到室温，把气球内的气体全部挤入硬质玻璃管，活塞稳定后读数教学过程：师生互动设计意图环节一 创设情境【flash动画展示】唐代诗人李峤(645714)写过一首诗：解落三秋叶，能开二月花。过江千尺浪，入竹万竿斜。你知道诗中描述的是哪一种自然现象吗？生：风师：风这种自然现象是怎样形成？生：空气的流动。【过渡】今天我们共同来学习和探讨有关空气的知识板书：第四单元 我们周围的空气 第一节 空气的成分通过风的形成，创设情境，感受空气的存在,激发学习兴趣，引入对新知识的学习。环节二 空气的成分我们今天要探讨空气的哪些知识呢？请同学们看我们这节课的学习目标。投影：学习目标（学生迅速熟悉学习目标）【过渡】同学们，在小学的科学中我们已经初步了解了空气的成分，你还记得空气有哪些成分吗？生：说出自己知道的空气成分.【过渡】我们要更详细的认识空气的组成，请同学们用2分钟的时间阅读课本第74在页第二自然段干燥洁净空气的成分内容。并完成学案目标一的内容。生：阅读时间：2分钟板书 ：一、认识空气的组成【过渡】那么你知道在这个大家庭中各成员的体积分数吗？ 体积分数 氮气 约78% 氧气 约21%空气成分 氩气 约0.934% 二氧化碳 约0.034% 其它 约0.002%师：空气的成分是相对稳定的，但二氧化碳含量呈逐年递增的趋势，易导致温室效应，所以我们要保护环境。来维持自然界的生态平衡。师：并尝试用口诀法来记忆空气的成分。生：氮七八、氧二一，零点九三四是氩气；二氧化碳量在增，已到零点零三四；其他气体莫忘记，体积分数记心里。【过渡】这样的一种空气成分比较适合人类生存，因为有供给我们呼吸的氧气。可是空气的成分亘古就是这样的吗？请看大屏幕。【flash动画展示空气成分的变迁】 通过小学科学中我们已经初步了解了空气的成分，来延续初中的学习有了知识铺垫。培养学生自学能力明确各成分是按照体积进行计算的，不是按照质量。关注环境，关注自然界的生态平衡。了解空气成分的变迁，教给学生学习化学的方法。环节三 测定空气中氧气的含量【过渡】我们用了几分钟的时间认识了原始大气和现在空气的成分，但是科学家却用了一百多年的时间才弄清了空气中各成分的含量。同学们想知道怎样测定出空气中氧气含量的吗？我们再来学习板书：二、测定空气中氧气的含量师：我这里有一个集气瓶里面是空气，我能把里面的氧气拿出来然后测其体积分数吗？生：不能请同学们观看视频。-拉瓦锡测定空气中氧气含量的实验投影：历史回顾空气成分发现史问题： 1、实验原理的探究（1） 拉瓦锡实验中用的药品是_；这种物质和空气中的_发生了反应，其反应原理是：_+_ _（2） 当汞和氧气充分反应后你看到玻璃种罩内液面上升了约_。（3）对装置的要求_(填密闭或敞口)总结：原来拉瓦锡是利用了氧气被消耗，装置内压强减小，液面上升这一原理测出了氧气的含量。（即消耗法）投影：（出示原理）问题：同学们除了汞你还知道哪些物质能与氧气反应？生：举例说明（可能的物质：镁条、石蜡、木炭、红磷、铜）问题：是不是能消耗氧气的物质都可以用来完成这个实验呢？投影：分析药品的可用性。【药品选择】 A碳+氧气 二氧化碳(无色气体)B镁+氧气氧化镁(白色固体)C铜+氧气氧化铜(黑色固体）D磷+氧气五氧化二磷（白色固体）温馨提示E镁+氮气氮化镁(淡黄色固体)由此我们得出要想测定空气中氧气的含量对药品的要求是：投影：所选药品只与空气中的氧气反应，且生成物不能是气体（完成学案）2、药品的探究提出问题：要想除去氧气，合适的物质是_；分析得出物质需要满足的条件：1、 _，2、 。【过渡】工欲善其事，必先利其器，只有适合的装置才能更好的完成实验，下面请看拉瓦锡的实验装置是否适合我们课堂上做实验呢？如果不适合我们是否能够找到替换的仪器。师：出示拉瓦锡的装置图生：分析拉瓦锡用的加热工具是火炉比较笨重。师：问历时多少天生：20天师：课堂上只有45分钟。生：汞有毒。师：以上分析可得此套装置不适合我们课堂，那我们根据拉瓦锡的装置来寻找更好的替换仪器，请同学们思考，找同学起来回答。生：酒精灯、（两通）硬质管、注射器师：注射器代替玻璃钟罩其优点是有刻度方便读数。）投影：拉瓦锡所用的装置同学们用了几分钟的时间认识了原始大气和现在空气的成分，但是科学家却用了一百多年的时间才弄清了空气中各成分的含量来激发学生的探究欲望。理清测定空气中氧气含量的思路，体会从混合气体中除去某种气体的方法。在知道原理的基础上探究实验药品明确反应原理：为测定空气的成分实验做铺垫。点燃铜+氧气 氧化铜(黑色固体)磷+氧气 五氧化二磷(白色固体)通过拉瓦锡的实验装置来改进新的科学的装置，锻炼学生的实验创新能力。【过渡】如果我们把这些仪器连接起来，就可以组装一套测定氧气含量的实验装置，请同学们看大屏幕。（出示装置图）测定空气中氧气含量的装置图【过渡】有了合理的实验药品和装置，下面我们来规划一下实验的步骤可以吗？你认为应该如何去完成这个实验？请同学们先组内讨论一下，然后我们共同确定。生：说出自己的实验步骤设计。师：集体修订，根据修订的步骤进行实验（投影步骤）。并强调各步骤的操作要点。 【过渡】下面我们就按照集体修订的实验步骤进行实验，（投影） 然后投出实验步骤：生：进行实验（13分钟）【实验探究】各组开始实验，师：教师巡回指导。投影：实验结束前冷却时议一议：铜粉起什么作用？气球又起什么作用？你预测一下，活塞会停留在哪个刻度处？读数，填表（交流总结要求学生分组展示各自的实验结果）。生：报告实验数据。分析误差原因，是为了下一步减小误差。（具体到小组）拓展：瑞利和拉姆塞的发现（情感教育）。从探究空气组成的历史，你有那些感受和体会？生交流：从中我们可以学习到科学家严谨求实、大胆质疑的科学精神，不放过任何蛛丝马迹。实验拓展：通过本节课的学习你都有哪些收获，展示出来与大家分享一下吧。通过研讨归纳，选出适合本组探究的装置，亲身体验，主动地全面参与实验，激发学生的探究欲和好奇心.每个实验环节都是同学通力合作的结果。让学生展示成果，并为下面误差分析做好铺垫。通过一个小组的实验结果，作为问题情境，引发学生讨论，比单纯的在实验前强调注意事项，效果更好。学习从混合物中除去某气体而测定其含量的方法，培养控制误差的意识。通过实验证明空气的存在，借助化学史让学生学习科学家严谨求实、大胆质疑的科学精神。板书设计：第四单元 我们周围的空气 第一节 空气的成分 （第一课时）二、测定空气中氧气的含量1.实验原理2.实验装置3.实验步骤一、认识空气的组成体积分数 氮气 约78% 氧气 约21%空气成分 氩气 约0.934% 二氧化碳 约0.034% 其他气体 约0.002%环节四 达标检测：1、空气的成分中，按体积计算约占78的是 （ ） A.氮气 B氧气 C二氧化碳 D稀有气体2、在通常情况下空气中各种成分的含量保持相对稳定，其中体积分数约为21%的气体是（ ） A. N2 B.O2 C. CO2 D. H2O3、下列物质中，不属于空气成分的是（ ）A.二氧化硫 B.氮气 C.氦气 D.二氧化碳4、空气中，氧气所占的体积分数大约是（ ）A1/5B1/4C4/5D1/25、常温下，将100 mL的空气通过足量灼热的铜网，充分反应后，恢复到常温，余下气体的体积约为（ ）A. 80 mL B. 60 mL C. 40 mL D. 20 mL 6、在今年的化学活动周中，某校兴趣小组同学在（培养中学生基本科学素养的化学实验教学研究）课题组老师的指导下，将“测定空气中氧气的含量”实验装置（如甲图）改进为新的实验装置（如乙图），改进后的实验装置相对于原装置，以下评价不恰当的是（）A反应容器体积小，药品消耗少B装置简洁，减少了甲图装置中导管引起的误差C白磷比红磷易燃，使用更安全D容器内径相等，易准确推算出空气中氧气的含量参考答案1A 2.B 3. A 4. A 5A 6. C环节五 归纳总结测定混合物中某种成分的含量时，一种思路是将该成分从混合物中分离出来进行测定，另一种思路是将该成分转化为能与混合物自发分离的物质而除去，测剩余气体。测定空气中