《人類賴以生存的空氣》案例

《人類賴以生存的空氣》教學案例引言：二期課改的核心理念是“以學生發(fā)展為本”，在落實雙基、加強實驗的基礎(chǔ)上，著重強化科學方法、科學精神的培養(yǎng)，在學習中重過程、重方法、重精神、努力培養(yǎng)學生實事求是、勇于創(chuàng)新和堅持真理的精神。古人就有“授之以魚，不如授之以漁”的說法，要實現(xiàn)學生的可持續(xù)發(fā)展，有效方法之一是以改變學習方式為突破口，注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力，逐步建立有利于促進學生綜合發(fā)展的學習體系。本節(jié)課從實驗探究空氣的成分開始，通過講述科學家發(fā)現(xiàn)空氣成分的小故事，培養(yǎng)學生嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度；通過調(diào)查和收集空氣污染情況，了解酸雨和臭氧層空洞的成因，在充分利用教材的同時，拓展了學科內(nèi)容。通過收集整理資料，也培養(yǎng)了學生的合作學習意識。教學設(shè)計：空氣是人類生活中不可缺少的化學物質(zhì)，學生對此有了一定的認識。選擇以空氣為題符合“從學生熟悉的事物入手，進行科學教育的原則”。本課題包含三個部分內(nèi)容，第一部分空氣成分的探究，第二部分認識氮氣和稀有氣體的用途，第三部分空氣的污染和防治。在第三部分內(nèi)容中包括空氣的污染物的種類，臭氧層空洞的成因和防治，酸雨的危害和防治等三個板塊。在這部分教學中結(jié)合08年北京奧運自然引出我國對空氣污染的整治措施和取得的成效。本節(jié)課旨在通過學生的探究實驗、多媒體演示、觀看Flash小影片、討論等形式開展學習過程，把化學知識融于現(xiàn)實生活中，較好體現(xiàn)化學學科的價值。一、教學目標：知識與技能：1、知道空氣中氮氣和氧氣的體積分數(shù)。2、理解氮氣、稀有氣體的性質(zhì)，了解它們在生產(chǎn)、生活中的用途。3、知道人為的空氣污染源和常見的大氣污染物。4、培養(yǎng)學生的實驗觀察能力和實驗設(shè)計能力。過程與方法：通過氧氣含量的測定和空氣成分的研究，讓學生初步學習從定量的角度去研究物質(zhì)的方法，養(yǎng)成良好的科學態(tài)度和科學方法。情感、態(tài)度與價值觀：了解空氣污染的主要因素，認識保持空氣潔凈的重要性，養(yǎng)成關(guān)心空氣質(zhì)量，自覺保護大氣環(huán)境的良好習慣與責任感，增強生態(tài)意識和環(huán)保意識。二、教學重點和難點：重點：空氣的組成及氮氣和稀有氣體的用途。難點：設(shè)計探究實驗證明空氣的成分。三、教學方法：實驗探究、討論四、教學過程：[引言]展示圖片：右圖是神州五號宇宙飛船，它載著宇航英雄楊立偉進行了太空之旅的探索，左圖是太空拍攝的衛(wèi)星照片，大家發(fā)現(xiàn)屬于我國的版圖中大部分面積沒有綠色植被，赤裸裸地面向宇宙，這也是我國環(huán)境惡化，產(chǎn)生災(zāi)害性天氣的一個重要原因。今天我們也來做一個科學家，來認識一下我們周圍的空氣，來進行空氣之旅的探索。[投影]人類賴以生存的空氣[敘述]地球表面覆蓋的一層空氣成為大氣層，又叫大氣圈，首先讓我們認識一下大氣層的結(jié)構(gòu)。[投影]一、大氣的分層對流層平流層中間層電離層外層對流層空氣密度最大，各種天氣現(xiàn)象均在對流層發(fā)生[提問]平流層分布了臭氧層，向保護傘一樣保護著地球上的一切生命體，它的作用是什么？[生]吸收太陽光線中的紫外線，避免受到紫外線過度照射，引起皮膚癌和白內(nèi)障。[歸納]我們應(yīng)該保護臭氧層。[敘述]人類的很多活動及發(fā)明創(chuàng)造破壞了臭氧層，在南極上方甚至出現(xiàn)了臭氧層消失的現(xiàn)象，形成了臭氧層空洞。隨著人類科學的發(fā)展，臭氧層空洞日趨嚴重。[投影]展示歷年臭氧層空洞圖片，衛(wèi)星照片；臭氧層空洞的資料介紹。南極上方臭氧層空洞面積已達到2900萬平方公里，比四個澳大利亞面積還要大。[提問]你們認為采取哪些措施可以保護臭氧層[生]使用無氟冰箱，禁止使用氟里昂等破壞臭氧層的物質(zhì)。[提問]人類的生存離不開空氣，你們知道空氣的主要成分有哪些？體積各占多少？[提問]能否做個小小科學家，自己設(shè)計實驗來探究一下空氣中氧氣的體積分數(shù)？原理1氧氣能支持燃燒[交流]實驗的設(shè)計原理、裝置草圖、實驗步驟、預(yù)期結(jié)果點燃點燃紅磷＋氧氣五氧化二磷原理2容器內(nèi)壓強變化后會造成外界水倒流入容器提供的試驗器材：廣口瓶（有刻度）燒杯水燃燒匙雙孔塞導管紅磷酒精燈火柴彈簧夾[實驗探究][提問]1、紅磷燃燒的現(xiàn)象？2、紅磷燃燒消耗了什么氣體，瓶內(nèi)剩余氣體為什么？3、燒杯內(nèi)水為何會倒流入廣口瓶？4、倒流入廣口瓶的水占就廣口瓶容積的幾分之幾？這說明了什么？[拓展]圖片展示，背景介紹。眾多科學家在探索空氣組成的實驗中做出了貢獻。1774年英國化學家普列斯特通過加熱氧化汞發(fā)現(xiàn)了氧氣。拉瓦錫在此基礎(chǔ)上設(shè)計了鐘罩實驗，最早發(fā)現(xiàn)了空氣的組成。將汞放在曲頸甑中加熱到不再有紅色殘渣生成為止。冷卻至室溫后，發(fā)現(xiàn)倒流入鐘罩內(nèi)的水的體積占鐘罩容積的1/5，由此得出空氣中氧氣占了1/5。而且鐘罩內(nèi)剩余氣體不能燃燒，主要為氮氣。[板書]二、空氣的成分氮氣78%氧氣21%稀有氣體%（氦氣He、氖氣Ne、氬氣Ar等…）[敘述]空氣中氧氣占了1/5，它能供給呼吸，氮氣占了4/5，還含有約%的稀有氣體，這些氣體也有著廣泛的用途。課前老師讓你們?nèi)ド暇W(wǎng)查閱氮氣和稀有氣體的用途，請同學們來大膽闡述一下。[背景]PPT展示氮氣的用途錄像稀有氣體的用途[板書]三、氮氣和稀有氣體的性質(zhì)和用途性質(zhì)用途常溫下化學性質(zhì)不活潑填充燈泡延長壽命，食品包裝防腐1、氮氣一定條件能與其它物質(zhì)反應(yīng)合成氨，制取硝酸、氮肥、炸藥通電能發(fā)出有色光電光源測電筆霓虹燈2、稀有氣體常溫下化學性質(zhì)很穩(wěn)定工業(yè)生產(chǎn)中作保護氣氦氣密度比空氣小填充氣球、飛艇[拓展]科學家發(fā)現(xiàn)稀有氣體的存在也經(jīng)歷了一番挫折，1892年英國物理學家雷利發(fā)現(xiàn)從空氣中分離得到的氮氣與從化合物中制取得到的氮氣密度相差克/升，雷利不放棄這小小的誤差，鍥而不舍地尋求著真相。1894年拉姆齊在雷利的啟發(fā)幫助下，通過查閱文獻和實驗等一系列研究，發(fā)現(xiàn)了氬元素，之后陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了其它稀有氣體元素。拉姆齊因為發(fā)現(xiàn)了稀有氣體而獲得了1904年的諾貝爾化學獎?？梢娍茖W探索是無止境地，從事科學研究必須有嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，不放棄每個細小的變化。大家在學習上也應(yīng)該本著嚴謹?shù)膽B(tài)度，持之以恒的去努力，就一定會取得進步。[敘述]空氣是人類賴以生存的物質(zhì)，一個成年人一天呼吸的空氣約12000升，可見空氣的質(zhì)量與人類的健康息息相關(guān)。隨著現(xiàn)代交通和工業(yè)的迅猛發(fā)展，各種有害氣體和煙塵的排放超越了大氣的自凈能力，就產(chǎn)生了一個嚴峻的問題―大氣污染。[圖片]我們需要潔凈的空氣[圖片]城市人口中每萬人有6人死于空氣污染[敘述]口罩遮臉奧運丟臉？美國奧委會將向美國奧運代表團600多名成員發(fā)放秘密研制的高科技口罩。這是為什么呢？[錄像]空氣污染是怎樣產(chǎn)生得？[討論]根據(jù)錄像內(nèi)容說說空氣的污染源和空氣中污染物的種類有哪些？[投影]四、空氣的污染1、人為的污染源：工業(yè)污染源農(nóng)業(yè)污染源、燃料燃燒污染源可吸入顆粒物沙塵暴氮氧化合物空氣質(zhì)量日報2、大氣污染物的種類：SO2酸雨CO汽車尾氣排放碳氫化合物[敘述]目前我國非常重視空氣質(zhì)量，每天都會播報空氣質(zhì)量日報，包括哪些指標？留意過電視嗎？請同學們養(yǎng)成關(guān)心空氣質(zhì)量的好習慣。[投影]圖片展示酸雨的危害[敘述]據(jù)可靠資料：我國僅江蘇浙江等7省，因酸雨就有億農(nóng)田減產(chǎn)，年損失37億，森林生態(tài)系統(tǒng)被破壞，損失54億。酸雨腐蝕建筑物和雕像，故宮四個角樓的鎦金在50年代做成，80年代就失去光澤。含有酸性物質(zhì)的空氣會加重呼吸道疾病，酸雨中的甲醛、丙烯醛等對人的眼睛產(chǎn)生刺激，酸雨導致水體酸化，魚類滅絕，也會使泥土中的有毒金屬溶出，通過食物鏈，危害人體健康。[歸納]酸雨的危害a土壤酸化，農(nóng)作物減產(chǎn)b腐蝕建筑物c污染水源，使地表水酸化d影響人類健康[設(shè)問]針對國際社會對奧運期間北京空氣污的質(zhì)疑，北京對空氣污染是怎樣治理的？取得的成效又如何呢？[投影]我們的對策2008年8月北京空氣質(zhì)量調(diào)查[投影]北京奧運會：從呈現(xiàn)藍天白云到追求“綠色奧運”法新社的一篇報道用“清新如畫”形容北京的天氣。輕松呼吸讓口罩無用武之地“綠色奧運”將成為北京奧運會的主要遺產(chǎn)。[投影]五、防治空氣污染，人人有責[討論]你可以采用什么方法防治大氣污染？[投影]依法管理，嚴格防止新污染源的產(chǎn)生改善燃燒過程對鍋爐進行改造，煙道氣脫硫（加生石灰）減少SO2、NOX的排放消除煙塵、減少煙塵的排放植樹造林，凈化空氣利用太陽能、風能等新能源五、小結(jié)：通過這節(jié)課的學習，我們認識了大氣層的結(jié)構(gòu)，了解了空氣的成分，了解了氮氣和稀有氣體的用途，又認識了空氣的污染，酸雨的危害。目前世界各國對于大氣污染都引起了高度重視，我國于1987年制定了《大氣污染法》。更重要的是我們每個公民都應(yīng)樹立起積極的環(huán)保意識，在盡情享受大自然的恩惠和現(xiàn)代文明成果的同時，該冷靜地思考一下，該如何保護環(huán)境，保護我們共同的家園――地球。六、板書設(shè)計：1、空氣的成分：氮氣占78%氧氣占21%體積比約為4：12、空氣的污染和防治（1）、空氣的污染物飄塵、碳氫化合物、氮氧化物、一氧化碳、二氧化硫（2）、二氧化碳------溫室效應(yīng)二氧化硫------酸雨（3）、人為的空氣污染源：工業(yè)污染源、農(nóng)業(yè)污染源、燃料燃燒污染源七、教學反思：在這節(jié)課快要結(jié)束的時候，我送給學生這樣句話：