九年級化學(xué)上冊 4.1 空氣的成分（1）學(xué)案 （新版）魯教版

1、空氣的成分【教材分析及教學(xué)目標(biāo)的確定】空氣的成分對于學(xué)生來說，不是陌生的內(nèi)容，空氣污染對于人類的危害也是學(xué)生經(jīng)常見聞的，而采用科學(xué)的方法測定空氣的組成，自己親手做實(shí)驗(yàn)來比較通風(fēng)不暢的環(huán)境與通風(fēng)良好的環(huán)境的空氣的質(zhì)量，會帶給學(xué)生從未有過的體驗(yàn)，當(dāng)學(xué)生真正認(rèn)識了空氣的成分，了解了空氣中各種成分的重要用途，他們自然就會把空氣當(dāng)成一種重要的自然資源來對待。通過對空氣的認(rèn)識和了解，可以比較順利地進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入化學(xué)世界來探索物質(zhì)的奧秘。同時，本節(jié)內(nèi)容也承擔(dān)著相應(yīng)方法教育的重要使命，對學(xué)生情感態(tài)度價值觀的提升也起著至關(guān)重要的作用?！窘虒W(xué)理念】本課題主要采用問題探究來設(shè)計教學(xué)，始終貫穿“設(shè)置主題分析思考實(shí)

2、驗(yàn)探究總結(jié)交流”的教學(xué)流程，積極引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)和探究學(xué)習(xí)，努力培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和探索精神?！窘虒W(xué)內(nèi)容教育價值分析】（1）空氣中氧氣含量測定部分，即學(xué)會從性質(zhì)不同的混合物中測定某一成分的含量，利用這一科學(xué)探究環(huán)節(jié)可以培養(yǎng)學(xué)生定量研究化學(xué)問題，以及科學(xué)認(rèn)識和控制誤差的意識。（2）分離液態(tài)空氣這部分知識充分體現(xiàn)了方法教育的意義。在進(jìn)一步強(qiáng)化物質(zhì)分類觀的同時，培養(yǎng)學(xué)生分離提純混合物可以更好地為人類社會服務(wù)的思想。（3）通過關(guān)注空氣質(zhì)量，有效地進(jìn)行學(xué)生的情感態(tài)度價值觀培養(yǎng)?！緦W(xué)情分析】 初中三年級的學(xué)生認(rèn)識能力已有了較大的發(fā)展，他們的認(rèn)識由感性向理性深化，因此對于空氣成分的認(rèn)識，已不再

3、滿足于小學(xué)自然課上“知道空氣是物質(zhì)，空氣是由多種成分組成的混合物，空氣可供給人和動物呼吸、可供燃料燃燒、空氣污染的危害嚴(yán)重”等常識，他們將在更高的層次上認(rèn)識空氣，要思考空氣的成分是怎樣測定出來的?空氣中的這些成分是哪里來的?有什么作用?什么原因會導(dǎo)致空氣成分的改變?空氣成分改變會產(chǎn)生什么后果?【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、知識與技能：（1）認(rèn)識身邊最常見的物質(zhì)空氣，并了解空氣的組成,知道各成分的體積分?jǐn)?shù)；（2）能從生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，對空氣的成分進(jìn)行合理的推測，并能利用提供的儀器和藥品，對空氣的成分進(jìn)行科學(xué)的探究。在探究過程中初步學(xué)會簡單的實(shí)驗(yàn)設(shè)計、學(xué)會觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并加以描述，對相關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能給出合理的解釋；（3

4、）在分析空氣組成的基礎(chǔ)上，初步認(rèn)識混合物、純凈物的概念。2、過程與方法：（1）認(rèn)識科學(xué)探究的意義和基本方法，在進(jìn)行“空氣中氧氣含量測定實(shí)驗(yàn)”的探究過程中，能提出問題，并設(shè)計簡單實(shí)驗(yàn)解決問題；（2）初步學(xué)會用觀察、實(shí)驗(yàn)的方法獲取信息，并從實(shí)驗(yàn)信息中得出科學(xué)的結(jié)論；（3）在探究過程中，能主動與人交流、討論，清晰的表達(dá)自己的觀點(diǎn)，逐步形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和科學(xué)的學(xué)習(xí)方法。3、情感態(tài)度價值觀：（1）通過對“測定空氣中氧氣的含量”實(shí)驗(yàn)的設(shè)計，體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究的樂趣，培養(yǎng)學(xué)生自主的探究精神。（2）增強(qiáng)學(xué)生關(guān)心環(huán)境、關(guān)愛自然的意識和責(zé)任。（3）通過對科學(xué)史的研究，了解人類對事物的曲折的認(rèn)知過程。認(rèn)識到科學(xué)發(fā)現(xiàn)是經(jīng)

5、過艱難探索，任何成功都不是偶然的，培養(yǎng)從前人經(jīng)驗(yàn)中獲得知識、方法和經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的興趣和愿望，體會科學(xué)發(fā)展和科學(xué)研究的重要性，培養(yǎng)學(xué)生勇于探討，不畏困難，敢于質(zhì)疑和創(chuàng)新的科學(xué)品質(zhì)?！局R點(diǎn)】（重點(diǎn)、難點(diǎn)）：重點(diǎn)空氣的組成，探究空氣中氧氣含量的測定。難點(diǎn)空氣成分的實(shí)驗(yàn)思路設(shè)計及分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象?！緦?shí)驗(yàn)準(zhǔn)備】1、多媒體素材教學(xué)課件分組實(shí)驗(yàn)：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、注射器演示實(shí)驗(yàn)：紅磷、水、燃燒匙、集氣瓶、燒杯、酒精燈、彈簧夾【教學(xué)方法】自主實(shí)驗(yàn)探究法、自學(xué)指導(dǎo)法、分組實(shí)驗(yàn)法、討論法教學(xué)過程教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖【新課導(dǎo)入】 猜謎語：一物到處有，用

6、棒趕不走；眼睛看不見，手摸也沒有；咀嚼無滋味，沒它活不久?！窘沂菊n題】這節(jié)課我們一起來進(jìn)一步研究有關(guān)空氣的成分【板書】第一節(jié) 空氣的成分【實(shí)驗(yàn)探究一】空氣的成分問題設(shè)置：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？提出假設(shè)：學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)提出空氣是由多種物質(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(yàn)，收集到的證據(jù)可能有：動物進(jìn)行呼吸作用需要氧氣，并放出二氧化碳；植物進(jìn)行光合作用要吸收水和二氧化碳，并放

7、出氧氣；煤等燃料燃燒需要消耗氧氣并放出二氧化碳；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)；酥脆的餅干在空氣中長時間放置會受潮變軟做出結(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(shí)驗(yàn)探究二】空氣的成分發(fā)現(xiàn)史自主學(xué)習(xí)：引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)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(shí)驗(yàn)過程，你有何感想？2、拉瓦錫通過這一實(shí)驗(yàn)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?dú)?、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，

8、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(dǎo)致密閉容器內(nèi)的壓強(qiáng)減小，減少的體積即為空氣中氧氣的體積。即VO2=V減少=V反應(yīng)前V反應(yīng)后【問題過渡】沿著科學(xué)家的足跡，你能否在實(shí)驗(yàn)室設(shè)計一個簡單的實(shí)驗(yàn)也來測定一下空氣中氧氣的含量？【實(shí)驗(yàn)探究三】測定空氣中氧氣的含量提出問題：如何測定空氣中氧氣的含量？信息鏈接：氧氣是化學(xué)性質(zhì)比較活潑的氣體，在加熱或點(diǎn)燃的條件下能與許多物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；氮?dú)馐腔瘜W(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定的氣體，一般不與其它

9、物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。收集證據(jù)：問題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(rèn)為可以選擇： 點(diǎn)燃 、碳 + 氧氣 二氧化碳固 氣 氣 點(diǎn)燃、硫 + 氧氣 二氧化硫固 氣 氣點(diǎn)燃、磷 + 氧氣 五氧化二磷固 氣 固點(diǎn)燃、石蠟 + 氧氣 二氧化碳 + 水固 氣 氣 液加熱、銅 + 氧氣 氧化銅固 氣 固可以選擇_,理由是_.問題2如何測得消耗掉氧氣的體積？指導(dǎo)學(xué)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)消耗掉氧氣的體積(ml)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

10、、酒精燈、鐵架臺、氣球、注射器）問題3根據(jù)設(shè)計的實(shí)驗(yàn)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(jìn)？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)問題4如何測得具支試管內(nèi)空氣的體積？問題5如何利用同學(xué)們設(shè)計的裝置來完成氧氣含量的測定？學(xué)生邊讀步驟，師邊簡單演示實(shí)驗(yàn)的過程，并適時的提出相關(guān)的問題和實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)：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(yù)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？

11、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(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分小組實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)調(diào)安全及實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)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(

12、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(shí)驗(yàn)結(jié)論實(shí)驗(yàn)反思【思維發(fā)散】1剩余氣體主要是_,具有的性質(zhì)有_2這個實(shí)驗(yàn)可以證明空氣是 （純凈物或混合物），原因 小組實(shí)驗(yàn)結(jié)果展示：相信你會反思：1在這個實(shí)驗(yàn)中，有的小組實(shí)驗(yàn)結(jié)果差別較大，你認(rèn)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？2你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是什么？【拓展與遷移】你還能設(shè)計哪些實(shí)驗(yàn)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?jǐn)?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(xué)習(xí)】指導(dǎo)學(xué)生讀取餅形圖的信息【小結(jié)】空氣

13、不是單一成分的物質(zhì)；空氣中有1/5體積的氧氣，剩余氣體不支持燃燒；空氣的組成（強(qiáng)調(diào)體積分?jǐn)?shù)）。學(xué)生思考并回答,解釋猜測的理由：空氣是無色、無味的氣體，其中含有的氧氣能夠支持呼吸等。邊聽講邊思考學(xué)生討論，交流，聯(lián)系生活經(jīng)驗(yàn)，通過舉出與生活現(xiàn)象有關(guān)的例子，體會化學(xué)就在自己的身邊根據(jù)已有知識，收集證據(jù)，進(jìn)行歸納并得出結(jié)論學(xué)生自主學(xué)習(xí)課本P76的【多識一點(diǎn)】了解空氣成分的發(fā)現(xiàn)史。（拉瓦錫探究空氣成分的實(shí)驗(yàn)）1.了解拉瓦錫研究空氣的實(shí)驗(yàn)所表現(xiàn)的科學(xué)態(tài)度2.了解拉瓦錫得出的“空氣由氧氣和氮?dú)饨M成，其中氧氣約占空氣體積的1/5”的結(jié)論，體會其實(shí)驗(yàn)原理3.了解空氣中還有各種稀有氣體等其他成分，認(rèn)識拉瓦錫的結(jié)論

14、中的不足比較兩種思路，說明拉瓦錫測定氧氣含量的思路及原理分析得出物質(zhì)需要滿足的條件：1、能與氧氣發(fā)生反應(yīng)2、不能與氧氣之外的氣體反應(yīng)3、生成物最好是固體根據(jù)背景資料提供的信息進(jìn)行分組討論、交流，比較各種方案的優(yōu)缺點(diǎn)，說明理由，描述測定氧氣含量的原理。小組討論，分析需要測量的數(shù)據(jù)并設(shè)計表格學(xué)生分組討論，根據(jù)提供的儀器設(shè)計一套密閉容器學(xué)生根據(jù)提供的另一只具支試管進(jìn)行設(shè)計回答（用水等量代替一學(xué)生讀實(shí)驗(yàn)步驟，明確實(shí)驗(yàn)步驟及實(shí)驗(yàn)注意的事項(xiàng)小組合作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，對實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，并處理數(shù)據(jù)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并得出結(jié)論。 小組討論，分析原因?qū)W生體會實(shí)驗(yàn)原理并從中得出正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。裝置氣密

15、性不好；藥品不足，沒有把氧氣耗盡；沒有等到裝置冷卻到室溫就讀數(shù)；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。通過點(diǎn)撥設(shè)計其它實(shí)驗(yàn)方案通過觀察實(shí)驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)裝置的分析，進(jìn)一步明確測定原理。了解原始大氣的成分和現(xiàn)代大氣的形成通過對大氣成分改變的認(rèn)識，知道大氣成分的改變歸功于綠色植物的出現(xiàn)及其光合作用。閱讀教材P74：了解，識記氣體的含量氮?dú)?78%氧氣 21%稀有氣體 0.934%二氧化碳 0.033%其他氣體和雜質(zhì)0.002%。以謎語導(dǎo)入，迅速拉近學(xué)生與化學(xué)的距離，產(chǎn)生對化學(xué)的親近感，營造和諧、輕松的學(xué)習(xí)氛圍激發(fā)學(xué)生的問題意識，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維。學(xué)生結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)和已有的知識儲備對空氣進(jìn)行

16、重新審視，較為理性地、科學(xué)地整理自己對空氣的認(rèn)識，培養(yǎng)學(xué)生的語言表達(dá)能力。設(shè)疑，激發(fā)起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力利用化學(xué)史進(jìn)行嚴(yán)肅認(rèn)真、敢于創(chuàng)新的優(yōu)良品質(zhì)的教育：1.培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神2.使學(xué)生初步了解空氣的主要成分。3.告誡學(xué)生不迷信權(quán)威，樹立“學(xué)無止境”的思想。初步了解拉瓦錫的實(shí)驗(yàn)原理，啟發(fā)學(xué)生理解空氣中氧氣含量測定的實(shí)驗(yàn)原理。培養(yǎng)學(xué)生的表達(dá)能力，在交流中取長補(bǔ)短。培養(yǎng)學(xué)生知識運(yùn)用能力通過表格的設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生的分析問題的能力和表格設(shè)計能力。通過實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神及對實(shí)驗(yàn)設(shè)計的評價能力通過簡單的示范，讓學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)步驟及實(shí)驗(yàn)應(yīng)該注意的事項(xiàng)。培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操

17、作、數(shù)據(jù)處理等綜合能力。培養(yǎng)學(xué)生的分析能力和學(xué)會反思的習(xí)慣。使學(xué)生思維進(jìn)一步拓 展，并開放實(shí)驗(yàn)室，使探究興趣保持到課堂以外。幫助學(xué)生建立保護(hù)環(huán)境的意識。培養(yǎng)學(xué)生的讀圖能力?！菊勈斋@】通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，你對空氣有哪些新的認(rèn)識？舉例說明除去混合物中某成分的方法？從空氣的組成、實(shí)驗(yàn)探究、測定原理及思想方法等進(jìn)行總結(jié)。培養(yǎng)學(xué)生的歸納能力和語言表達(dá)能力?！緳z測】見檢測題做檢測當(dāng)堂達(dá)標(biāo)，及時鞏固【作業(yè)】預(yù)習(xí)第二課時，并用礦泉水瓶各收集一瓶操場和教室的空氣樣品。 【板書設(shè)計】 第一節(jié) 空氣的成分一、空氣的成分 二、空氣成分的發(fā)現(xiàn)史體積分?jǐn)?shù)氮?dú)?78氧氣 21%稀有氣體 0.934%二氧化碳 0.033%其它

18、氣體 0.002% 三、空氣中氧氣含量的測定 加熱銅 + 氧氣 氧化銅固 氣 固【教學(xué)反思】基于學(xué)生已有的知識基礎(chǔ)和生活經(jīng)驗(yàn)，將教學(xué)的起點(diǎn)掛靠在已知與未知的銜接點(diǎn)上，是我在設(shè)計本節(jié)課教學(xué)時著力考慮的問題。因此，我在課前導(dǎo)學(xué)案上布置研究性課題空氣中有什么？課堂上讓學(xué)生盡情的發(fā)表他們的見解，教師充分利用學(xué)生認(rèn)識上的不足，不失時機(jī)的將問題的焦點(diǎn)聚集在新的知識點(diǎn)上。興趣是最好的老師，不斷創(chuàng)設(shè)問題情境調(diào)動學(xué)生的積極性，激發(fā)探究學(xué)習(xí)的欲望，通過三個實(shí)驗(yàn)探究，對于看不見而又摸不著的空氣有了真正的認(rèn)識，認(rèn)識到了空氣這種混合物有了科學(xué)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(rèn)識。對我們很好的利用空氣資源有

19、了科學(xué)依據(jù)，同時同學(xué)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(rèn)識。對以后的微觀認(rèn)識和探索也奠定了基礎(chǔ)。針對現(xiàn)時的學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計能力和動手操作能力還不是很強(qiáng)，為了有意識的鍛煉學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，本?jié)課題應(yīng)主要是在教師的問題引導(dǎo)下，學(xué)生通過自主探究，討論交流的自主學(xué)習(xí)，從而讓其掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法。 檢測題1.下列各項(xiàng)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?dú)?F新鮮空氣 G鐵 H氧氣 I. 食鹽水2下列對空氣的認(rèn)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是保持不變的 D最早通過實(shí)驗(yàn)得出空氣是由氮?dú)夂脱鯕饨M成結(jié)論的科學(xué)家是拉瓦錫3若將1L空氣中的氧氣全部除去，余下的氣體體積與下列數(shù)值最接近的是 ( ) A0.2L B0.21L C0.78L D0.79L4除去密閉在集氣瓶中空氣里的氧氣，且不準(zhǔn)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(xì)鐵絲 D、蠟燭5如圖2-1所示裝置可用來測定空氣中氧氣的含量。對該實(shí)驗(yàn)認(rèn)識不正確是 ( ) A.銅粉的量不足會影響實(shí)驗(yàn)結(jié)論B裝置不