課題1空氣（第1課時(shí)）（教學(xué)設(shè)計(jì)）九年級(jí)化學(xué)上冊(cè)（人教版）

課題1空氣一、教材分析本課題包含三部分內(nèi)容，即“空氣是由什么組成的”“空氣是一種寶貴的資源”和“保護(hù)空氣”。這三部分內(nèi)容相互密切聯(lián)系，并逐步深入。第一部分通過化學(xué)史和實(shí)驗(yàn)探究使學(xué)生得到氧氣約占空氣總體積五分之一的結(jié)論，注意引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)悟科學(xué)家真實(shí)的科學(xué)探究，對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)素養(yǎng)的教育。第二部分和第三部分可把主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生，通過閱讀、討論、查閱資料等方式獲取知識(shí)，教學(xué)重在對(duì)學(xué)生進(jìn)行解決問題的思路方法指導(dǎo)。二、學(xué)情分析學(xué)生通過小學(xué)科學(xué)的學(xué)習(xí)和日常積累對(duì)空氣已經(jīng)有了一些常識(shí)性的了解，但從化學(xué)學(xué)習(xí)要求的角度看，學(xué)生僅知道這些常識(shí)是不夠的，需要系統(tǒng)地掌握空氣的組成和重要性質(zhì)，需要系統(tǒng)地學(xué)習(xí)對(duì)物質(zhì)進(jìn)行研究的方法和思路。教師在教學(xué)中要從學(xué)生已有知識(shí)出發(fā)，讓學(xué)生循序漸進(jìn)，逐步形成完整的空氣的知識(shí)結(jié)構(gòu)。但由于學(xué)生尚不完全具備相應(yīng)的化學(xué)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能，獨(dú)立設(shè)計(jì)并完成“測(cè)定空氣里氧氣含量”的實(shí)驗(yàn)有一定困難，所以還需要在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行。三、課時(shí)安排本課程共分為二課時(shí)：課時(shí)1空氣的組成課時(shí)2空氣是一種寶貴的資源、保護(hù)空氣課時(shí)1空氣的組成一、教學(xué)目標(biāo)1.了解空氣的主要成分和各成分的含量。2.初步認(rèn)識(shí)純凈物和混合物的概念，能區(qū)分一些常見的純凈物和混合物。3.通過對(duì)“測(cè)定空氣里氧氣含量”實(shí)驗(yàn)的觀察和記錄，初步學(xué)習(xí)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法和分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。二、教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)：空氣中氧氣含量的測(cè)定實(shí)驗(yàn)。難點(diǎn)：空氣中氧氣含量的測(cè)定實(shí)驗(yàn)，混合物和純凈物的區(qū)分。三、教學(xué)過程【引入】空氣是我們最熟悉的物質(zhì)之一，空氣是看不見、摸不著的，但轉(zhuǎn)動(dòng)的風(fēng)車、晃動(dòng)的樹葉和動(dòng)植物的呼吸都能證明空氣的存在，這節(jié)課就讓我們一起探究有關(guān)空氣的知識(shí)吧！【學(xué)生活動(dòng)】交流討論：根據(jù)對(duì)人體吸入空氣與呼出氣體不同的探究，結(jié)合你的知識(shí)積累，說一說空氣中有哪些成分？【總結(jié)】空氣中有氧氣、二氧化碳和水蒸氣，另外根據(jù)研究資料可知，空氣中還含有氮?dú)夂拖∮袣怏w等?！具^渡】空氣不是一種單一的物質(zhì)，它是由多種成分組成的，但古人很長一段時(shí)間都認(rèn)識(shí)空氣是一種單一的物質(zhì)，人類對(duì)空氣的認(rèn)識(shí)及空氣組成的探究經(jīng)歷了一個(gè)漫長的過程?！景鍟恳?、空氣的組成【講解】空氣成分的研究史17世紀(jì)中葉以前，人們一直把空氣看作是一種單一成分的物質(zhì)，到了18世紀(jì)，科學(xué)家通過對(duì)燃燒和呼吸的研究，才開始認(rèn)識(shí)到空氣成分的復(fù)雜性。英國化學(xué)家丹尼爾·盧瑟福發(fā)現(xiàn)空氣中存在氮?dú)猓茖W(xué)界普遍認(rèn)為是舍勒和普利斯特里各自獨(dú)立發(fā)現(xiàn)了氧氣，他們都是氧氣的發(fā)現(xiàn)者。但由于他們墨守陳舊的燃素學(xué)說，并沒有定量的測(cè)定出空氣中氮?dú)夂脱鯕獾暮?。法國化學(xué)家拉瓦錫擺脫了傳統(tǒng)的燃素說的束縛，用定量實(shí)驗(yàn)測(cè)定了空氣的組成，揭示了燃燒是物質(zhì)與空氣里的氧氣發(fā)生了反應(yīng)，即提出燃燒的氧化學(xué)說，使近代化學(xué)取得了革命性的勝利?！具^渡】下面我們一起回顧下拉瓦錫的實(shí)驗(yàn)吧！【課件展示】拉瓦錫研究空氣成分所用的裝置圖?！局v解】實(shí)驗(yàn)藥品是圖中銀白色的液體汞，儀器有汞槽、玻璃鐘罩和曲頸甑。此裝置處于密閉狀態(tài)，將汞連續(xù)加熱12天，有一部分銀白色的液態(tài)汞變成了紅色粉末，停止加熱后冷卻至室溫，玻璃鐘罩內(nèi)汞的液面上升。其反應(yīng)原理是汞+氧氣氧化汞。拉瓦錫又把在汞表面上所生成的紅色粉末收集起來，放在另一個(gè)較小的容器里再加強(qiáng)熱，得到了汞和氧氣，而且氧氣的體積恰好等于密閉容器里所減少的體積，反應(yīng)原理是氧化汞汞+氧氣?！緦W(xué)生活動(dòng)】交流討論：1.曲頸甑中和汞槽中的汞分別起什么作用？2.為什么玻璃鐘罩內(nèi)汞的液面會(huì)上升？3.什么現(xiàn)象能說明空氣中氧氣的含量？【講解】1.曲頸甑中的汞：與密閉體系中的氧氣反應(yīng)，將其耗盡；汞槽中的汞：形成密閉體系；通過汞槽中汞的液面變化情況進(jìn)而判斷密閉體系中氧氣的體積。2.汞和密閉體系中的氧氣反應(yīng)，生成固體氧化汞，密閉體系中氣體的量減少，氣壓變小，小于大氣壓，因此大氣壓將汞壓入到玻璃鐘罩內(nèi)，鐘罩內(nèi)汞的液面上升。3.容器內(nèi)空氣的體積差不多減少了1/5?！究偨Y(jié)】拉瓦錫根據(jù)這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是：空氣由氮?dú)夂脱鯕饨M成，其中氧氣約占空氣總體積1/5?！具^渡】仿照這個(gè)歷史上著名的實(shí)驗(yàn)的原理，我們來測(cè)定空氣中氧氣的含量?！鹃喿x教材】實(shí)驗(yàn)21，然后回答總結(jié)下列問題：1．說出有關(guān)儀器的名稱。2．說出有關(guān)實(shí)驗(yàn)的藥品?！究偨Y(jié)】實(shí)驗(yàn)儀器：集氣瓶、燃燒匙、燒杯、導(dǎo)管等；實(shí)驗(yàn)藥品：紅磷和水?！局v解】實(shí)驗(yàn)原理：利用紅磷燃燒消耗密閉容器內(nèi)空氣中的氧氣，使密閉容器內(nèi)壓強(qiáng)減小，在大氣壓的作用下，水進(jìn)入容器，進(jìn)入容器內(nèi)水的體積即為減少的氧氣的體積。紅磷+氧氣五氧化二磷【講解】實(shí)驗(yàn)操作①連接裝置并檢查裝置的氣密性；②在集氣瓶內(nèi)裝入少量的水，再把剩余的容積分成五等份，并用橡皮筋做上記號(hào)；③用彈簧夾夾緊乳膠管，點(diǎn)燃燃燒匙內(nèi)的紅磷，立即伸入瓶中，并把塞子塞緊；燃燒結(jié)束并冷卻至室溫后，打開彈簧夾?！緦W(xué)生活動(dòng)】觀看實(shí)驗(yàn)視頻《測(cè)定空氣里的氧氣含量》，觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象?！究偨Y(jié)】實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：①紅磷燃燒，發(fā)出黃色火焰，有大量白煙生成，放出熱量；②冷卻后，打開彈簧夾，水沿導(dǎo)管進(jìn)入集氣瓶，進(jìn)入集氣瓶內(nèi)水的體積約占集氣瓶內(nèi)空氣總體積的1/5。實(shí)驗(yàn)分析：紅磷過量，基本耗盡集氣瓶內(nèi)的氧氣，使瓶內(nèi)氣壓降低。打開彈簧夾后，大氣壓將燒杯內(nèi)的水壓進(jìn)集氣瓶中，集氣瓶內(nèi)被消耗的氧氣的體積就是進(jìn)入集氣瓶中水的體積。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：空氣中氧氣約占空氣總體積的1/5?！居懻摗繉?duì)比分析拉瓦錫實(shí)驗(yàn)和教材實(shí)驗(yàn)，兩實(shí)驗(yàn)在原理、裝置和操作方面有哪些共同點(diǎn)？原理：選擇合適的反應(yīng)，如：只與空氣中的O2反應(yīng)，且生成物不是氣體等。裝置：密閉裝置連接體現(xiàn)氣壓變化的液體裝置。操作：氣密性好、充分消耗氧氣、減少溫度影響等?！緦W(xué)生活動(dòng)】交流討論：集氣瓶中的水上升到約1/5后，不能繼續(xù)上升，說明剩余氣體有什么性質(zhì)？【總結(jié)】集氣瓶中水上升至約1/5后，不再上升說明剩余的氣體不能燃燒也不支持燃燒，且不易溶于水?！具^渡】在19世紀(jì)以前，人們深信空氣中僅含有氧氣和氮?dú)狻５S著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和實(shí)驗(yàn)儀器的精密化，空氣中的其他成分也一一被發(fā)現(xiàn)?！局v解】1892年，英國物理學(xué)家雷利發(fā)現(xiàn)，從含氮化合物中制得的氮?dú)饷可|(zhì)量為1.2505g，而從空氣中分離出來的氮?dú)庠谙嗤闆r下每升質(zhì)量為1.2572g，所以他懷疑空氣中含有尚未被發(fā)現(xiàn)的較重的氣體。雷利和英國化學(xué)家拉姆塞經(jīng)過多方面實(shí)驗(yàn)斷定：空氣中含有另一種化學(xué)性質(zhì)極不活潑的物質(zhì)，定名為氬。經(jīng)過不斷的探究，空氣中氦、氪、氖和氙等稀有氣體相繼被發(fā)現(xiàn)?！究偨Y(jié)并板書】空氣的成分按體積計(jì)算，大約是：氮?dú)?8%，氧氣21%，稀有氣體0.94%，二氧化碳0.03%，其他氣體和雜質(zhì)0.03%?！狙a(bǔ)充】稀有氣體共有7種，分別是氦氣（He）、氖氣（Ne）、氬氣（Ar）、氪氣（Kr）、氙氣（Xe）、氡氣（Rn）、奧氣（Og）?！咎釂枴繌慕M成物質(zhì)的成分看，空氣和氮?dú)狻⒀鯕獾任镔|(zhì)有什么不同？【總結(jié)并板書】像空氣一樣，這種由兩種或兩種以上的物質(zhì)混合而成的物質(zhì)叫做混合物，組成混合物的各種成分保持著它們各自的性質(zhì)。而氮?dú)?、氧氣、二氧化碳、紅磷等物質(zhì)都是由一種物質(zhì)組成的，這屬于純凈物?！緦W(xué)生活動(dòng)】交流討論：判斷下列常見的物質(zhì)中，哪些屬于純凈物？哪些屬于混合物？①潔凈的空氣；②五氧化二磷；③氧化汞；④冰水混合物；⑤稀有氣體；⑥液氧；⑦澄清石灰水；⑧二氧化碳；⑨河水。【總結(jié)】①潔凈的空氣；⑤稀有氣體；⑦澄清石灰水；⑨河水都是混合物。②五氧化二磷；③氧化汞；④冰水混合物；⑥液氧；⑧二氧化碳都是純凈物?；旌衔餆o固定的物理性質(zhì)，各成分保持各自的化學(xué)性質(zhì)。而純凈物有固定的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，可以用化學(xué)符號(hào)表示。如氮?dú)饪梢杂肗2來表示，氧氣、二氧