山東省棗莊市嶧城區(qū)吳林街道中學九年級化學全冊 第四單元 我們周圍的空氣 4.1 空氣的成分（第一課時）學案（無答案） 魯教版

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1、4.1 空氣的成分（第一課時） 課標要求： 1．認識空氣的組成，了解空氣是一種重要的資源。 2．引導學生關(guān)注空氣質(zhì)量，增強其關(guān)心環(huán)境、關(guān)愛自然的意識和責任。 3．知道化學式的意義并能根據(jù)化合價書寫化學式，能根據(jù)化學式進行簡單的計算。 4．學習實驗室制取氧氣的方法和原理，練習在實驗室里制取氧氣的過程，認識氧氣的主要性質(zhì)。 內(nèi)容和學情分析： 本單元先以學生對空氣的初步認識作為單元學習的切入點，引導學生探究空氣的組成，關(guān)注空氣的質(zhì)量，了解空氣的用途和空氣的發(fā)現(xiàn)史；通過復習元素符號引入化學式、由相對原子質(zhì)量引出相對分子質(zhì)量及根據(jù)化學式進行計算；最后，回到空氣的主要成分之一-----氧氣的

2、性質(zhì)和制取上。這樣，就把“物質(zhì)組成的表示”這一教學難點融入到了學生熟悉的、最感興趣的關(guān)于空氣的組成、氧氣的制取和性質(zhì)的探究活動之中。本單元通過著重介紹化學式的相關(guān)問題，及時對學生的化學表達進行了規(guī)范。也為后面學習化學方程式做了知識和技能上的準備。 通過前面的學習，學生已經(jīng)建立了一定程度的微觀思考能力。本單元要將學生的思維再次拉回到宏觀中來。這實際上是基于鍛煉學生宏觀與微觀相聯(lián)系的化學思維方式的考慮。 學習建議: 1.采用科學的方法測定空氣的組成，對照空氣成分發(fā)現(xiàn)史，學習科學精神和科學方法；多找出身邊空氣應(yīng)用的例子，讓自己切實意識到空氣中有無窮的寶藏。 2.對于化合價要爛熟于心，并熟練應(yīng)

3、用化合價規(guī)則。 3.化學式的書寫要強化，為以后的化學方程式的書寫打下堅實的基礎(chǔ)。 4.在實驗探究的基礎(chǔ)上進行第三節(jié)的學習。 學習目標： 1. 通過測定空氣中氧氣的含量認識空氣的組成，學習從混合氣體中除去某種氣體進而測定其含量的方法。 2．認識空氣發(fā)現(xiàn)史，通過親歷探究實驗的過程，對科學家鍥而不舍的努力和嚴謹?shù)目茖W作風抱以崇敬和學習的態(tài)度。 知識點（重點、難點）： 重點：空氣的組成，探究空氣中氧氣含量的測定。 難點：探究空氣中氧氣含量的測定。 實驗準備：多媒體素材、銅粉、水、相同規(guī)格的具支試管2只、相同規(guī)格的橡膠塞2個、量筒、酒精燈、鐵架臺、氣球、注射器、紅磷、燃燒匙、集氣瓶、燒

4、杯、酒精燈、彈簧夾 板書設(shè)計： 4.1 空氣的成分 一、空氣的組成 2.測定空氣中氧氣的含量 1.空氣的成分 ⑴實驗原理 氮氣：78% 氧氣:21% ⑵實驗裝置 氬氣：0,934% 二氧化碳：0,034% ⑶實驗現(xiàn)象 其他氣體：0.002% ⑷實驗結(jié)論 學習過程： 師生互動 活動意圖 【創(chuàng)設(shè)情景】 猜謎語：一物到處有，用棒趕不走；眼睛看不見，手摸也沒有；咀嚼無滋味，沒它活不久。（打一混合

5、物） 學生思考搶答。 【導入新課】空氣是我們非常熟悉的物質(zhì)，我們每時每刻都生活在空氣的海洋里。那么你認識空氣嗎？你知道空氣含有哪些物質(zhì)嗎？你能證明空氣的存在嗎？ 【揭示課題】這節(jié)課我們一起來進一步研究有關(guān)空氣的成分 【板書】第一節(jié) 空氣的成分 【實驗探究一】空氣的成分 【提出問題】我們生活的環(huán)境中有空氣，人類的生活離不開空氣，空氣是一種重要的自然資源。那么空氣是由一種物質(zhì)組成的？還是由多種物質(zhì)組成的？如果空氣是由多種物質(zhì)組成的，則空氣中含有哪些物質(zhì)？空氣，看不見也摸不著，你能證明它的存在嗎？或者能捕捉到它嗎？ 學生討論、回答。 【做出假設(shè)】學生根據(jù)生活經(jīng)驗提出空氣是由

6、多種物質(zhì)組成的假設(shè)。 【收集證據(jù)】根據(jù)已有知識，聯(lián)系生活經(jīng)驗，收集到的證據(jù)可能有：①動物進行呼吸作用需要氧氣，并放出二氧化碳；②植物進行光合作用要吸收水和二氧化碳，并放出氧氣；③煤等燃料燃燒需要消耗氧氣并放出二氧化碳；④夏天，從冰箱里拿出冰礦泉水，片刻后，礦泉水瓶外壁就會有水珠凝結(jié)；⑤酥脆的餅干在空氣中長時間放置會受潮變軟…… 【得出結(jié)論】空氣中含有氧氣、二氧化碳、水蒸氣和其他雜質(zhì)（如塵埃）等多種物質(zhì)。 【思維延伸】空氣中還有其他成分嗎？ 【實驗探究二】空氣的成分發(fā)現(xiàn)史 【自主學習】引導學生學習科學家對空氣成分的研究過程。 1、通過對拉瓦錫研究空氣成分的實驗過程，你有何感想？ 2

7、、拉瓦錫通過這一實驗得出了什么結(jié)論？ 3、拉瓦錫得出的結(jié)論有無不足? 【開拓視野】稀有氣體的發(fā)現(xiàn)史。 獲得結(jié)論：空氣中含有氧氣、氮氣、稀有氣體、二氧化碳等多種成分。 介紹測定氣體含量的兩種思路： 思路一：除去空氣中的氧氣，測其余氣體的體積 思路二：除去其余的氣體，測氧氣的體積 拉瓦錫探究空氣中氧氣含量的是思路______； 測定原理是_____________________________。 【背景資料】測定空氣中氧氣含量的方法很多，其原理都是利用某些物質(zhì)在一定量的空氣中完全消耗其中的氧氣而又不產(chǎn)生其他氣體，導致密閉容器內(nèi)的壓強減小，減少的體積即為空氣中氧氣的體積。

8、即VO2=V減少=V反應(yīng)前—V反應(yīng)后 【問題過渡】沿著科學家的足跡，你能否在實驗室設(shè)計一個簡單的實驗也來測定一下空氣中氧氣的含量？ 【實驗探究三】測定空氣中氧氣的含量 【問題】如何測定空氣中氧氣的含量？ 【信息鏈接】氧氣是化學性質(zhì)比較活潑的氣體，在加熱或點燃的條件下能與許多物質(zhì)發(fā)生化學反應(yīng)；氮氣是化學性質(zhì)比較穩(wěn)定的氣體，一般不與其它物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。 1.如何將密閉容器中的氧氣而不產(chǎn)生新的氣體？ 【相信你會選擇】現(xiàn)有下列反應(yīng)可供選擇，你認為可以選擇： 點燃 ①、碳 + 氧氣 → 二氧化碳 固 氣 氣

9、 點燃 ②、硫 + 氧氣 → 二氧化硫 固 氣 氣 點燃 ③、磷 + 氧氣 → 五氧化二磷 固 氣 固 點燃 ④、石蠟 + 氧氣 → 二氧化碳 + 水 固 氣 氣 液 加熱 ⑤、銅 + 氧氣 → 氧化銅 固 氣 固 可以選擇_________,理由是_______________。 2.如何測得消耗掉氧氣的體積？ 指導學生設(shè)計表格 反應(yīng)前密閉容器內(nèi)的空氣體積（ml） 反應(yīng)后剩余氣體的體積(ml) 反應(yīng)消耗掉 氧氣的體

10、積 (ml) 學生分組討論，分析需要測量的數(shù)據(jù)并設(shè)計表格。 【相信你會設(shè)計】 請用給定的儀器組裝一套密閉的容器（銅粉、水、相同規(guī)格的具支試管2只、相同規(guī)格的橡膠塞2個、量筒、酒精燈、鐵架臺、氣球、注射器） 學生討論設(shè)計。 3.根據(jù)設(shè)計的實驗裝置，密閉容器內(nèi)的氣體包括具支試管和注射器內(nèi)的氣體，因此將剛才設(shè)計的表格將如何改進？ 具支試管的容積(ml) 反應(yīng)前注射器內(nèi)氣體的體積(ml) 反應(yīng)后注射器內(nèi)氣體的體積(ml) 反應(yīng)消耗掉氧氣的體積 (ml) 4.如何測得具支試管內(nèi)空氣的體積？ 學生討論回答。 5.如何利

11、用同學們設(shè)計的裝置來完成氧氣含量的測定？ 學生邊讀步驟，師邊簡單演示實驗的過程，并適時的提出相關(guān)的問題和實驗的注意事項：量筒的正確讀數(shù)？氣球的作用？銅粉的取用？如何封閉注射器內(nèi)一定氣體的體積？封閉多少？裝置的固定方法、順序？用酒精燈給試管預熱方法？為什么加熱時要不斷的推拉注射器？觀察到銅粉顏色有何變化？停止加熱后，為什么待試管冷卻后讀數(shù)？如何讀取剩余氣體的體積？ 【相信你會操作】指導學生進行分小組實驗，強調(diào)安全及實驗的注意事項 實 驗 步 驟 1、 1、將一只具支試管注滿水，塞上 橡膠塞；然后打開橡膠塞，將水倒入 量筒內(nèi)，記錄具支試管的容積。 2、 2、按照組裝好的裝置，移

12、動注 射器的活塞，在注射器中留下一定 體積的氣體，記錄后插入橡膠塞中 ；根據(jù)酒精燈的高度，將試管固定 在鐵架臺上。 3、 3、用酒精燈在銅粉部位加熱， 加熱時不斷推拉注射器活塞，觀察發(fā)生 的現(xiàn)象。 4、 4、停止加熱后，冷卻到室溫，將 將氣球內(nèi)的氣體全部擠入注射器內(nèi)，記 錄錄有關(guān)數(shù)據(jù)。 觀 察 到 的 現(xiàn) 象 銅絲表面的現(xiàn)象____________________ 具支試管的容積(ml) 反應(yīng)前注射器內(nèi)氣體的體積(ml) 反應(yīng)后注射器內(nèi)氣體的體積(ml) 反應(yīng)消 耗掉氧 氣的體 積 (ml) 實驗結(jié)論 實驗反思

13、 【思維發(fā)散】1·剩余氣體主要是_______,具有的性質(zhì)有_________________________ 2·這個實驗可以證明空氣是 （純凈物或混合物），原因 小組合作進行實驗，認真觀察實驗現(xiàn)象，對實驗的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)進行記錄，并展示實驗結(jié)果、總結(jié)結(jié)論。 【相信你會反思】 在這個實驗中，有的小組實驗結(jié)果差別較大，你認為在哪些環(huán)節(jié)上可能造成誤差？如何避免或減小這些誤差？ 小組討論，分析原因：①裝置氣密性不好；②藥品不足，沒有把氧氣耗盡；③沒有等到裝置冷卻到室溫就讀數(shù)；④反應(yīng)時間短、沒有來回推拉注射器等，氧氣反應(yīng)不充分等。 【拓展與遷移】你還能設(shè)計哪

14、些實驗方案來探究氧氣的含量呢？ 演示方法二 【介紹】空氣中其他氣體的體積分數(shù) 【問題】以上我們了解了空氣的成分，那么原始大氣的成分是否和現(xiàn)代大氣的成分一樣呢？ 【多媒體展示】原始大氣和現(xiàn)代的大氣 【自主學習】指導學生讀取餅形圖的信息 學生閱讀教材P74，了解，識記氣體的含量：氮氣 78% 氧氣 21% 稀有氣體 0.934% 二氧化碳 0.034% 其他氣體0.002%。? 【小結(jié)】 ①空氣不是單一成分的物質(zhì)； ②氧氣占空氣體積的五分之一； ③空氣的組成（強調(diào)體積分數(shù)）。 以謎語導入，拉近學生與化學的距離，產(chǎn)生對化學的親近感。 結(jié)合生活經(jīng)驗、已有

15、知識，有利于激發(fā)學生的學習興趣。 學生結(jié)合生活經(jīng)驗和已有的知識儲備對空氣進行重新審視，較為理性地、科學地整理自己對空氣的認識，培養(yǎng)學生的語言表達能力。 培養(yǎng)學生自主學習的能力。 利用化學史進行嚴肅認真、敢于創(chuàng)新的優(yōu)良品質(zhì)的教育。 培養(yǎng)學生的表達能力，在交流中取長補短。 通過表格的設(shè)計，培養(yǎng)學生的分析問題的能力和表格設(shè)計能力。

16、 通過實驗裝置的設(shè)計，培養(yǎng)學生的團隊合作精神及對實驗設(shè)計的評價能力。 通過簡單的示范，讓學生明確實驗步驟及實驗應(yīng)該注意的事項。 培養(yǎng)學生的實驗操作、數(shù)據(jù)處理等綜合能力。? 培養(yǎng)學生的分析能力和學會反思的習慣。 使學生思維進一步拓 展，使探究興趣保持到課堂以外。

17、 培養(yǎng)學生的讀圖能力。 【課中檢測】 1.下列各項中，屬于純凈物的有_______，屬于混合物的是________。 A．清潔自來水 B．氧化銅 C．蒸餾水 D．二氧化碳 E. 氮氣 F．新鮮空氣 G．鐵 H．氧氣 I. 食鹽水 2．下列對空氣的認識正確的是( ) A. 沒有顏色、沒有氣味的氣體一定是空氣 B．空氣不僅是人類和一切動植物生命的支柱，也是一種重要的自然資源 C．空氣組成中各成分氣體及含量總

18、是保持不變的 D．最早通過實驗得出空氣是由氮氣和氧氣組成結(jié)論的科學家是拉瓦錫 3．將1L空氣中的氧氣全部除去，余下的氣體體積最接近( ) A．0.2L B．0.21L C．0.78L D．0.79L 4．除去密閉在集氣瓶中空氣里的氧氣，且不準其他氣體混入集氣瓶中，那么集氣瓶中燃燒得可燃物應(yīng)選用（ ）。 A、木炭 B、紅磷 C、細鐵絲 D、蠟燭 5．如圖所示裝置可用來測定空氣中氧氣的含量。對實驗認識不正確是( ) 空氣中氧氣含量的測定 A.銅粉的量不足會影響實驗結(jié)論 B．裝置不漏氣是實驗成功的重要

19、因素之一 C．將銅粉改為碳也能得到正確的實驗結(jié)論 D．不斷的推拉注射器可以促使空氣中的氧氣充分被消耗 6.根據(jù)下列事實說明空氣中含有的成分： (1)煤可以在空氣中燃燒，說明空氣中含有________ (2)空氣是制取氮肥的天然原料，說明空氣中含有_______ (3)澄清的石灰水放在空氣中會逐漸變渾濁，說明空氣中含有________ 7．下列方框中表示混合物的是（ ），表示純凈物的是（ ），表示化合物的是（ ），表示單質(zhì)的是（ ） A B C D 8.

20、測定空氣中氧氣含量的實驗裝置如圖2—3 所示。實驗步驟如下： ① 在集氣瓶內(nèi)加入少量水，并做好標記，將標 記以上的部分按體積分為5等份； ②檢查裝置的氣密性； ② 在燃燒匙內(nèi)裝入足量紅磷，將導管上的止水 夾夾緊，在酒精燈上點燃紅磷，立即伸人集氣瓶中 并塞緊橡皮塞； ④充分反應(yīng)后，待集氣瓶冷卻至室溫，打開止水夾。 請你根據(jù)實驗回答下列問題： (1)步驟③中發(fā)生反應(yīng)的用文字表達為_____________； (2)步驟④中打開止水夾后觀察到的現(xiàn)象為：_____________； (3)實驗得出的關(guān)于空氣組成的結(jié)論是：________________； (4)該實驗還可推論

21、出氮氣的性質(zhì)，(寫出兩條即可)：________、__________。 答案： 1.屬于純凈物的是：B.C.D.E.G..H；屬于混合物的是A. F .I 2．BD 3．D 4．B 5．C 6. (1)氧氣； (2)氮氣； (3)二氧化碳 7．CD； AB； B； A 點燃 8．(1)磷+氧氣 五氧化二磷 (2)水流入集氣瓶，其體積約占標記以上部分的1／5 (或水上升1個刻度線) (3)氧氣約占空氣總體積的1／5 (4)氮氣難溶于水；氮氣不支持燃燒(或氮氣不能燃燒；或氮氣不與紅磷反應(yīng)) 【總結(jié)】 通過本節(jié)的學習，請同學們談?wù)動惺裁词斋@

22、？ 【布置作業(yè)】 助學P60課后評價 教學反思： 1.基于學生已有的知識基礎(chǔ)和生活經(jīng)驗，將教學的起點掛靠在已知與未知的銜接點上，是我在設(shè)計本節(jié)課教學時著力考慮的問題。因此，我在課前導學案上布置研究性課題——空氣中有什么？課堂上讓學生盡情的發(fā)表他們的見解，教師充分利用學生認識上的不足，不失時機的將問題的焦點聚集在新的知識點上。 2.興趣是最好的老師，不斷創(chuàng)設(shè)問題情境調(diào)動學生的積極性，激發(fā)探究學習的欲望，通過三個實驗探究，對于看不見而又摸不著的空氣有了真正的認識，認識到了空氣這種混合物有了科學的依據(jù)，并對不同物質(zhì)的空氣成分及其作用有了深刻認識。對我們很好的利用空氣資源有了科學依據(jù)，同時同學們對于混合物與純凈物的區(qū)別也有了更好的理解和更深刻的認識。對以后的微觀認識和探索也奠定了基礎(chǔ)。 3.針對現(xiàn)時的學生實驗設(shè)計能力和動手操作能力還不是很強，為了有意識的鍛煉學生的實驗能力，本節(jié)課題應(yīng)主要是在教師的問題引導下，學生通過自主探究，討論交流的自主學習，從而讓其掌握科學的學習方法。 知識樹：