气有体积、有质量、形成大气压、空气流动就形成风等;更重要的是因为它们在自然界分布极广、是自然界维持生态平衡的重要条件、是化工生产的廉价资源;它与人类的生活关系最为密切,是人类须臾不可离开的天然物质;还因为氧气是化学性质比较活泼的元素,它能与多种金属和非金属元素化合形成氧化物或含氧化合物。通过对它们的认识和了解,可以比较顺利地引导学生进入化学世界来探索物质的奥秘。
【教学方法】
采用实验导学、组织讨论、指导阅读等方式进行教学。
【实验准备】
集气瓶、水槽、钟罩、燃烧匙、单孔橡皮塞、烧杯、导管、弹簧夹、酒精灯、红磷、水、火柴。
【课时安排】
2课时
第一课时
【教学目标】
1.知识与技能
(1)了解空气的主要成分和组成。
(2)通过学习初步了解有关氧气、氮气和稀有气体的一些物理性质和主要用途。
(3)培养学生理论联系实际的能力。
2.过程与方法
在本课题的教学过程中,教师应多采用实验导学、组织讨论、指导阅读等方式进行教学。在教学过程中教师着重讲解、分析试验过程,引导学生通过讨论等方式自主得出试验结果,以利于学生进行探究式学习。
3.情感态度与价值观
(1)培养学生尊重客观事实的科学态度。
(2)培养学生爱护环境的良好意识。
【教学重点】
空气的组成、作用。
【教学难点】
1.研究空气组成的实验过程及原理。
【教学过程】
教学过程 教学随笔 【导入新课】
用谜语引入新课主题:有一种物质你摸不到、看不到、也抓不住,但是我们却时刻离不开它。请这种物质是什么?
【想一想 】
空气无色无味,不易觉察,你能用一个简单的实验或列举实例来说明空气确实存在吗?
【讲授新课】
下面我们就来研究一下这个与我们息息相关的重要物质--空气。
一、空气的组成
阅读:课本第26页。
思考:二百多年前,法国科学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分,那他是如何研究的呢?拉瓦锡的结论是什么?
结论:空气是由氧气和氮气组成,其中氧气约占总体积的1/5。
过渡:现在,我们对空气的组成已经有了初步的认识。下面我们就仿照拉瓦锡的实验原理,测定空气中氧气的含量。
[实验2-1]空气中氧气含量的测定。
现象:红磷燃烧发出黄色火焰,放出大量的热,产生大量的白烟,反应停止后,水槽中的水沿导管进入集气瓶中,约占瓶内体积的1/5。(或做钟罩实验)
结论:红磷燃烧消耗氧气,氧气约占空气总体积的1/5。
思考讨论:
1.燃烧着的红磷熄灭了,这种现象说明氮气能不能支持燃烧?
2.集气瓶内水平面上升一定高度后,还继续上升吗?这种现象能不能说明氮气不易溶于水?
3.空气所表现出来的某些性质,能不能在一定程度上代表氮气的性质?
推论:空气中剩余的约4/5体积的氮气不燃烧,不支持燃烧,难溶于水。
4.在实验中发现测得的空气中氧气的体积含量小于1/5,可能的原因是什么?
1)装置漏气。
2)红磷的用量不足或集气瓶中的氧气没有消耗完。
3)装置没有冷却到室温就打开止水夹。
【思考】1.能否用铁、铝代替红磷?
不能。原因:铁、铝不能在空气中燃烧。
【思考】2.能否用碳、硫代替红磷?
不能。原因:产物是气体,不能产生压强差。
板书结论:空气的成分按体积计算,大约是:氮气(N2)78%,氧气(O2)21%,稀有气体0.94%,二氧化碳(CO2)0.03%,其他气体和杂质0.03%。空气中的稀有气体有氦、氖、氩、氪、氙。
过渡:空气中氮气和稀有气体各有什么样的性质,并有哪些用途?为什么说空气是一种宝贵的资源?
二、空气是一种宝贵的资源
引导:为什么叫做"养气"?氧气通常有哪些用途呢?
1.氧气:主要用于潜水、航空、航天、炼钢、医疗、金属的焊接和切割以及化工生产等。
氧气的两的主要用途:供给呼吸,支持燃烧。
2.氮气:主要用于化工原料、制冷、保护气、食品充氮防腐、提供低温环境等。
3.稀有气体:主要用作保护气、电光源、激光、制冷以及医疗等。