附件3：空气的成分

1、附件3：课例：课题：第四单元 第一节 空气的成分课型 ：新授课主备人： 张育芳 备课时间； 上课时间： 学习目标：1、追寻着科学家研究空气成分的足迹,能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种气体进而测定其含量的方法。2、走进生活，找出空气中各成分应用的实例，感受到空气是一种重要的资源。3、在学生动手验证通风不畅环境中的空气与新鲜空气的区别的前提下，关注空气质量报告，树立关心环境、关爱自然的意识和责任。4、在认识空气成分的同时，主动对所学物质进行分类，能区分纯净物和混合物。学习重点：通过测定空气中氧气的含量认识空气的组成，学习从混合气体中除去某种气体的方法；关注空

2、气质量。学习难点：通过测定空气中氧气的含量认识空气的组成，学习从混合气体中除去某种气体的方法。教学方法: 实验法、讲解法、比较法课时安排: 二课时第一课时谜语一物到处有，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。 打一物质课堂目标导航：1、 了解空气的组成，知道各成分的体积分数。2、 通过测定空气中氧气的含量的实验控究，学会测定混合气体中某种气体的实验方法。3、 理解纯净物、混合物概念，会区分纯净物和混合物，初步体会分类的思想。导学过程：一、预习效果自测：1、 对于空气，你已经知道了什么？2、 下列事实说明空气中含有哪种成分？A、 木炭在空气中燃烧。 B、 利用空气制造氮肥。

3、 C、 酥脆的饼干在空气中逐渐变软。 D、 长期存放在空气中的澄清石灰水，表面会生成一层不透明的白色物质。 3、空气的成分按体积分数计算主要包括氮气和氧气，其体积分数分别约占 和 ，其他气体如稀有气体 、二氧化碳 、水蒸气和杂质 。4、阅读教材75页实验控究41测定空气中氧气的含量，完成下列问题。（1）文字表达式为： 。（2）所需仪器用品有： 。（3）写出下列物质贩颜色、状态。氧气 ，铜 ，氧化铜 。二、合作探究引导语：空气是我们每时每刻都离不了的物质，其中含有哪些物质？怎样测定其中氧气的含量呢？认识空气的组成：（一）、空气的成分氮气（N2）78%氧气（O2）21%稀有气体0934%其他气体0

4、002%二氧化碳0034%注意：空气的成分是按 计算的。课堂练习：1、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2、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、二氧化碳B、稀有气体C、二氧化碳D、水蒸气（二） 物质分为纯净物和混合物纯净物：由一种物质组成。如： 、 、 等。混合物：由多种物质组成。如： 、 、 等。课堂练习：3、下列都是生活中常见的物质，其中属于纯净物的是（）A、白酒B、冰水共存物C、碘盐D、食醋（三）空气中氧气含量的测定1、 提出问题：空气中氧气的体积是多少

5、？2、 猜想与假设：氧气大约占空气体积的五分之一。3、 设计实验：（1） 测定原理：利用加热铜丝消耗密闭容器内的氧气而不产生新的气体。在加热情况下，铜能跟空气中氧气反应，生成黑色的氧化铜。反应的文字表达式： 。（2） 实验装置：如图所示（3） 实验步骤：将一支具支试管注满水，塞上橡胶塞。然后打开橡胶塞，将水倒入量筒中，记录体积。如图所示，在另一支相同规格的具支试管中装入铜粉，塞上橡胶塞，用小气球密封试管的支管口。移动注射器活塞，在注射器中留下一定体积的气体，记录体积后插入橡胶塞中。根据酒精灯的高度，将试管固定在铁架台上。用酒精灯在铜粉部位加热，加热时不断推拉注射器。停止加热后，待试管冷却至室温

6、，将气球内的气体全部挤入注射器内。待注射器活塞稳定后，记录注射器中气体的体积。（4）实验记录（应根据实验情况如实填写，下面是某同学的实验数据，仅供参考）：具支试管的容积反应前注射器中气体的体积反应后注射器中的气体体积反应消耗的氧气体积20mL10mL4mL6mL细铜丝加热后变成黑色，冷却后，密闭容器内气体的体积约为24mL。(5)实验解释与结论：细铜丝在加热条件下与氧气反应生成黑色氧化铜，冷却后，空气的体积减少，原来空气体积为30mL，后来体积为24mL，减少的体积即为空气中氧气的体积，由此证明，空气中氧气约占空气总体积的 1/5 。(6)讨论与思考：（1） 为什么细铜丝要足量，如果细铜丝的量

7、不足，测定空气中氧气的体积分数偏大还是偏小？（2） 为什么装置必须密封？密封不好，测得氧气的体积分数偏大还是偏小？（3） 为什么加热温度高一些，时间稍长一些？测得所氧气的体积分数偏大还是偏小？（4） 装置未冷却就读注射器中剩余空气的体积，测量结果会偏大还是偏小？（5） 实验要求是冷却到室温，把剩余空气推至一个注射器内读取剩余空气的体积，这是因为 。（6） 测定空气中氧气的含量为什么不能用铁、硫、碳？因为 。（7）实验误差分析：铜粉的量不足。若铜粉的量不足，则不能将密闭容器内空气中的氧气消耗完，使测得空气中氧气的体积分数偏小。装置气密性不好。若装置的气密性不好，当容器内氧气耗尽时，容器内压强减小

8、，外面空气进入容器内导致空气体积的变化减小，使测得氧气的体积分数偏小。加热温度不够高，时间不够长。若加热温度达不到反应温度或时间不够长，反应不充分，氧气不能被完全消耗，因此测得空气中氧气的体积分数偏小。装置未冷却至室温就读数。若装置未冷却至室温，剩余气体温度高，体积变大，引起测量结果偏小。小气球内的气体没有全部挤入注射器内。小气球内留有较多的气体，导致记录注射器内气体的体积偏小，使测得空气中氧气的含量大于1/5。重点提示：实验成功的关键：铜粉要足量；装置必须密封；加热时温度要高一些，时间要稍长一些；加热时要不断推拉注射器活塞；要冷却至室温时才将气球内的气体全部挤入注射器内。思考：测定空气中氧气

9、含量的原理是：选择一种在空气中反应只消耗氧气而不与其他气体反应，且生成物不占气体空间的物质（如固体），使密闭容器中气体减少（减小的气体体积即是氧报的体积）。在这一原理的指导下，实验装置可有多种变式，下面为其中的几种：课堂练习：4、空气成分中，体积分数约占78%的是（）A、氮气B、氧气C、二氧化碳D、稀有气体5、常温下，将100mL的空气通过足量灼热的铜网,充分反应后,恢复到常温，余下气体的体积为（）A、80mL B、60mL C、40mL D、20mL6、用如图所示装置测定空气中氧气的含量，物质R应该选用（）A、铁片B、硫粉C、木炭D、红磷7、如图所示，在由两个注射器组成的密闭系统内共有50m

10、L空气,给装有红磷的玻璃管加热,同时交替缓慢推动两个注射器的活塞,至玻璃管内的红磷变成白烟，且较长时间内无进一步变化时停止。停止加热后,待冷却至室温，将气体全部推至一个注射器内。 请根据你对上述实验的理解，回答下列问题：（1）实验结束后，注射器内的气体体积理论上应该减少约 mL。（2）在实验的加热过程中，交替缓慢推动两个注射器的目的是 。写出玻璃管中发生反应的文字表达式： 。(四)空气的发现史1、18世纪70年代，两瑞典科学家舍勒和英国化学家普利斯特里，分别制得了氧气。2、1775年法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分，第一次明确提出空气是由氧气和氮气组成的，其中氧气约占空气体的1/5

11、。3、1892年，英国物理学家雷利在研究气体密度时，从空气中分离得到的氮气密度与分解含氮物质年得的氮气密度有微小的差异，他与英国化学家拉拇赛合作，终于发现空气中还存在着一种极不活泼的气体氩气。在以后几年里，拉拇赛等人又陆续发现了氦气、氖气、氙气等其他稀有气体。三、课堂检测：1、空气中的成分按体积计算，大约是 占21%， 占78%， 占0.94%， 占0.03%，其他气体和杂质占0.03%。空气的成分以 为主，其中 约占空气体积的1/5， 约占空气体积的4/5。2、根据下列现象说明空气中存在着某种气体物质，请将物质写在题后的空格内。（1）小白鼠在装有空气的密闭容器中可存活一段时间,说明空气中有

12、.(2)石灰水长期露置在空气中,瓶壁和石灰水底部均会出出白色固体物质,说明空气中含有 .(3)夏天,盛放冰棒的杯子外壁上附有一层水珠,说明空气中有 .3、如图所示分别是地球和火星的大气组成(体积分数)示意图.下列说法正确的是()A、地球和火星的大气中O2的体积分数相同B、地球和火星的大气中都含有N2C、地球和火星的大气中CO2的体积分数相同D、地球和火星的大气中组成完全相同4、如图所示是一个具有刻度和活塞可滑动的玻璃容器，其中有空气和足量的白磷，将它放在盛有沸水的烧杯上方，进行实验。请完成实验报告。实验目的实验现象实验结论测定空气中 的体积分数。白磷着火燃烧，活塞先右移，后左移，最后停在刻度约

13、为 （填整数）的位置上。空气的成分按体积算 约占1/5。四、课堂小结本节课你收获了什么？还存在什么问题？5、 教学反思课后练习；命题人审核人审批人姓名班级评价批阅日期序号科§网来源1、空气的成分：氮气 氧气 稀有气体 二氧化碳，按体积分数计算，由多到少的顺序是（）A、 B、C、D、2、某集气瓶盛有空气，现要除去其中的氧气得到氮气，可用下列物质中的哪种物质在集气瓶中燃烧（）A、铁丝B、红磷C、木炭D、蜡烛3、如图所示装置可用于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

14、验前一定要检查装置的气密性D、红磷燃烧产生大量的白雾，火焰熄灭后立刻打开弹簧夹4、以下的“水”属于纯净物质的是（）A、雨水B、消毒水C、海水D、蒸馏水5、在开展呼吸作用的实验研究之前，小雨根据生物学知识指出：“人体呼吸作用时，呼出的气体中可能比吸入的气体含较多的水蒸气”。这在科学研究中属于（）A、猜想与假设B、提出问题C、制定计划D、结论6、有下列物质：石灰水 二氧化碳 食醋 镁 碳酸氢铵 冰和水 苹果汁饮料。其中属于纯净物的有 ；属于混合物的有 。7、某研究学习小组的同学为探究空气中氧气的体积分数，设计了如图所示装置。请根据图示回答问题：（1）闭合电源开关，可能观察到白磷 。（2）装置冷却到

15、室温时，可观察到U形管内左测液面 。（3）通过这个实验得出的结论是 。（4）由此实验还可以推知反应后剩余气体的两点性质是 、 。8、 测定空气中氧气含量的实验中，小强采用了如图所示装置：在由两个注射器组成的密闭系统中留有25mL空气,给装有 细铜丝的玻璃管加热，同时缓慢推动两个注射器活塞，至玻璃管内的铜丝在较长时间内无进一步变化时停止加热，待冷却至室温，将气体全部推至一个注射器内，观察密闭系统内空气体积的变化。（1）在实验加热过程中，交替缓慢推动两个注射器活塞的目的是 。（2）写出该实验中反应的文字表达式为 。（3）小强测得实验结果如下：反应前注射器内气体总体积反应后注射器内气体总体积25mL

16、22mL由此数据可以推算出他测定的空气中氧气的体积分数 (填“”、“”或“”)21%。造成该实验出现误差的原因可能是 （填序号）。 没有交替缓缓推动两个注射器活塞；读数时没有冷却至室温；加入铜丝量太少；加入铜丝量太多。（1） 通过上面的实验，你学到的测量混合物中某成分含量的方法是 。9、某同学设计一个测定空气中氧气含量的实验（如图所示），操作顺序为：（1）在集气瓶中先装入少量水，然后将余下部分划分为五等分；（2）导管A处先用止水夹夹注，再在燃烧匙放少许红磷，点燃后迅速放入集气瓶里，塞紧橡皮塞；（3）等燃着的红磷自行熄灭后，振荡集气瓶，使瓶内温度降至室温；（4）打开止水夹A，可见烧杯中的水倒流入

17、集气瓶中，问：（1） 实验中可观察到哪些现象？（2） 集气瓶为什么要先装一些水？（3） 红磷燃烧时，止水夹为什么要先夹住橡皮管？（4） 如果集气瓶中吸进的水达不到1/5，试分析可能由哪几种原因引起的？第二课时我们很多同学都读过钢铁是怎样炼成的，你知道钢铁究竟是怎样炼成的呢？不学化学的人永远不知道其中的奥秘。课堂目标导航1、 结合社会生活了解空气是一种重要的资源，通过验证通风不畅环境中的空气与新鲜空气的区别认识空气质量报告。（重点）2、 初步学会科学实验探究的方法和基本步骤，培养学生观察、分析化学实验的能力。学生的自主学习与相互合作相结合，全面提高学生的化学科学素养。3、 通过验证通风不畅环境中

18、的空气与新鲜空气的区别认识空气质量报告，知道空气是一种宝贵的资源，培养关注环境、关爱自然的意识和责任，保护我们美好的家园。导学过程：一、 预习效果自测温故：1、 空气中含有哪些气体？体积分数各是多少？2、 如何测定空气中氧气的含量？（写出化学反应的文字表达式）知新3、 阅读教材7677页，完成下列问题。（1）在工业上制氧气通过 的方法，根据氮气、氧气、稀有气体的 不同，将各种气体分离出来。这一过程发生的是 变化。（2）可用于动物呼吸作用的是 ，液态 可作制冷剂， 可被填充在灯泡中，制造各种用途的电光源。4、阅读教材7879页，完成下列问题。（1）如何收集一瓶教室内的空气？（2）关注空气质量。目

19、前计入空气污染指数的项目暂定为 、 、 、 等。二、合作探究过渡语：我们学了空气的组成，它们的价值体现如何呢？（一） 空气是一种重要的资源1、（1）氧气的工业制法。工业上采用分离液态空气法制取氧气，过程如下：加压降温蒸发空气 先蒸发出来，留下 。提示：工业上制氧气是利用气体的沸点不同进行分离，是 变化。（2）氧气的用途。 、 、炼钢、焊接金属。2、 氮气的性质和用途（1） 物理性质：无色、无味的气体，难溶于水。、化学性质：不活泼，一般不燃烧也不支持燃烧。（2） 氮气的用途：制硝酸、化肥的原料；作 （氮气充入食品袋内防腐）；液氮冷冻麻醉剂。3、 稀有气体的性质和用途。稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙

20、等气体的总称，它是 物。物理性质：无色、无味的气体，难溶于水。化学性质：极不活泼用途：作 气，如焊接金属用稀有气体来隔绝空气，填充灯炮等；制造 ：稀有气体在通过电时发出不同颜色的光；氦气可以填充气球（因为氦气密度 、化学性质 ）。课堂练习：1、 在氧气、二氧化碳、水蒸气、氮气、氖气等五种气体中选择适当的物质填写在下面的空格内。（1）可用于炼钢、气焊以及化工生产等的是 。（2）可用于制硝酸和化肥的是 。（3）能使澄清的石灰水变浑浊的是 。（4）脆的饼干遇到全变软的是 。（5）充入电光源会产生红光的是 。3、夏天从冰箱里拿出一瓶饮料，放在空气中，饮料外壁会潮湿，说明空气中含有（ ）A氮气 B氧气

21、C水蒸气 D二氧化碳4、想要在一充满空气的瓶子中，将其中的氧气除去，又不增加其他气体的成分。下列物质在瓶中燃烧可达到目的的是（ ） A木灰 B硫磺 C铁丝 D红磷5、2008年北京奥运会若用大型遥控飞艇作广告。为了安全，艇内充入的气体最好是（ ）A氢气 B氧气 C氦气 D二氧化碳（二）、关注空气质量1、 实验探究：通风不畅的环境中的空气与新鲜空气的区别提出问题：通风不畅环境中的空气中二氧化碳的含量与新鲜空气的二氧化碳的含量哪个高？实验原理：（1）科学或生物知识：人的呼吸作用消耗氧气，生成二氧化碳。（2） 化学基本知识：二氧化碳与澄清石灰水作用，使石灰水变浑浊，当参与反应的二氧化碳含量较多时，浑

22、浊现象出现得较快，且较明显。猜想与假设：通风不畅环境中的空气中二氧化碳的含量大于新鲜空气的二氧化碳的含量。实验设计：实验步骤实验现象拿一个装满水的塑料瓶拿到教室内，把水倒掉，把瓶晾干后，盖紧瓶口，得到教室里的空气样品，然后向瓶里倒入少量的澄清石灰水，振荡澄清石灰水变 同样将装满水的塑料瓶拿到操场上，将水倒掉，把瓶晾干后，盖紧瓶口，得到操场上空气的样品，然后向瓶里倒入少量澄清石灰水，振荡澄清石灰水几乎 。解释与结论：教室里的空气样品使澄清石灰水变浑浊，而操场上空气的样品不使澄清石灰水变浑浊，说明教室里空气中二氧化碳比操场上空气中的二氧化碳含量 。小结：通风不畅的场所，空气中氧气的含量 ，二氧化碳

23、的含量 ，是因为人的呼吸作用消耗 ，并产生了 。2、 空气的污染和保护（1）认识空气质量报告城市空气质量日报、预报：空气质量日报的主要内容包括“空气污染指数”、“首要污染物”、“空气质量级别”等；目前计入空气污染指数的项目暂定为：SO2、CO、NO2、可吸入颗粒物和臭氧等。空气质量级别有优、良好、轻度污染、中度污染和重度污染等几类。注意：空气污染指数越小表示污染物的含量越 ，空气质量状况越 ；空气污染指数越大，表示污染物的含量越 ，空气质量状况越 。（2）空气的污染物： 有害气体：（ 、 、 等） 烟尘：（ ）注意：空气的污染物暂不包括 。这些污染物来源于 、 、 。（3） 空气污染的危害：损

24、害人体健康、影响作物生长、破坏生态平衡，导致全球气候变暖，酸雨和臭氧层破坏等。（4） 保护空气措施：加强大气质量监测，改进燃料结构，使用清洁能源，积极植树、造林、种草等。（5）课堂练习：6、下列有关空气各成分的说法正确的是（）A、氧气的化学性质比较活泼，属于可燃物B、氮气的化学性质不活泼，可用于食品防腐C、空气质量报告中所列的空气质量级别越大，空气质量越好D、二氧化碳在空气中含量增多会引起温室效应，属于空气污染物7、有五种物质：汽车尾气形成的烟雾；石油化工厂排出的废气；天然水蒸发成水蒸气；植物进行光合作用所放出的气体；煤燃烧产生的烟尘。其中能使空气严重污染，对人类造成很大危害的物质是（）A、B

25、、C、D、三、课堂检测1、 空气污染已成为世界性的环境问题。空气质量日报、预报是通过新闻媒体向社会发布的环境信息，可及时准确地反映空气质量状况，提高全民的环境意识。下表为某日我国部分地区的空气质量日报内容：城市首要污染物空气污染指数空气质量级别A可吸入颗粒物111轻度污染B二氧化氮104轻度污染C二氧化硫61良D24优根据上表，请你回答下列问题。（1）当日空气质量最好的城市是（填序号） 。（2）当日影响以上城市空气质量的首要污染物是 、 、 。2、我国三峡工程所提供的水电，相当于每年燃烧3000万吨原煤的火力发电产生的电能，因此三峡工程有助于控制（）A、温室效应B、白色污染C、酸雨的产生D、农

26、药、化肥的污染3、下列物质排放到空气中不会使空气受到污染的是（）A、燃烧煤和石油产生的废气B、化工厂排放的烟尘C、机动车排放的废气D、绿色植物光合作用产生的气体4、下列措施是为了防止环境污染的是（）A、食盐加碘B、禁止使用含铅汽油C、禁止饮用工业酒精D、禁止燃放鞭炮5、空气是一种宝贵资源，下列有关空气的说法正确的是（）A、空气中含量最多的是氧元素B、空气由氧气和氮气组成，其中氧气的质量约占空气质量的1/5C、空气中分离出的氮气化学性质不活泼，可作食品保鲜的保护气D、空气质量报告中所列的空气质量级别数目越大，空气质量越好四、课堂小结本节课你收获了什么？还存在什么问题？五、教学反思：（对照课堂目标

27、达成情况反思）1、 课堂效果自评：2、 我的教学心得：3、 学生存在的问题或急需补救的问题：课后练习；命题人审核人审批人姓名班级评价批阅日期序号科§网来源1、最近几年，一到春天，我国北方大部分地区沙尘暴都会肆虐好几次,这样会造成空气中哪种有害成分的增加()A、二氧化硫B、二氧化氮C、二氧化碳D、可吸入颗粒物2、环境保护已成为我国的一项基本国策，空气污染状况日益受到人们的关注，下列各种气体暂不列为空气污染指数的是（）A、二氧化硫B、一氧化碳C、二氧化碳D、二氧化氮3、下列关于空气的说法，错误的是（）A、工业上利用氧气和氮气的沸点不同，从液态空气中分离出氧气的过程属于物理变化B、空气是一

28、种十分重要的天然资源C、若大量有害物质进入空气中，仅靠大自然的自净能力，大气还能保持D、按体积分数计，空气中约含有氮气78%、氧气21%、其他气体和杂质1%4、空气成分中，化学性质最稳定的成分是（）A、氧气B、氮气C、二氧化碳D、稀有气体5、从世界范围看，扩排放到空气中的有害气体主要是 ，而这些气体主要来自 的燃烧和 。6、下列关于氧气的说法中，错误的是（）A、氧气用于炼钢，目的是除去生铁中多余的碳和其他杂质B、氧气可以支持燃烧，说明所气具有可燃性C、氧气可以供给呼吸，是因为和体内物质反应而释放能量，维持生命活动D、夏天鱼池内放增氧泵，是因为温度升高，氧气在水中溶解量减少7、6月5日是世界环境日，环境保护是我国的一项基本国策，空气的净化日益受到人们的关注。下列各组中的各种气体属于空气污染物的是（）A、二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮B、二氧化硫、氮气、二氧化氮C、二氧化碳、氢气、甲烷D、氮气、氧气、二氧化碳8、市场上销售的充气包装的食品，它使用的是什么气体呢？某兴趣小组对此进行了研究。经访问有关人员，了解到这样包装的目的是为了防止食品挤压变形或食品腐烂，且从经济性、环保等因素考虑，工厂使用的包装气体是空气成分或空气的成分之一。（1） 请你以此调查结果为依据，对包装气体的成分提出一种猜想，并说明你猜想的依