人教版九年級(jí)上冊(cè)化學(xué)第二單元-課題1 我們周?chē)目諝猓ǖ?課時(shí)）（教學(xué)設(shè)計(jì)）

第二單元《空氣和氧氣》教學(xué)設(shè)計(jì)課題1我們周?chē)目諝獾?課時(shí)空氣的組成課題1我們周?chē)目諝庹n時(shí)2授課年級(jí)初三課標(biāo)要求了解空氣的主要成分。教材分析在小學(xué)階段的自然課和其他科學(xué)課程中，學(xué)生們已學(xué)習(xí)過(guò)空氣的相關(guān)知識(shí)，且空氣是學(xué)生們最熟悉不過(guò)的一種物質(zhì)，在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)以這些內(nèi)容為基礎(chǔ)，并且避免重復(fù)。本課題包含“空氣的組成”“空氣是一種寶貴的資源”和“保護(hù)大氣環(huán)境”三部分內(nèi)容。這三部分內(nèi)容相互密切聯(lián)系，并逐步深入。第一部分先通過(guò)化學(xué)史讓學(xué)生們了解科學(xué)家對(duì)空氣組成研究的悠久歷史，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。空氣的組成是本課題的重點(diǎn)知識(shí)，可通過(guò)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的形式開(kāi)展。用紅磷測(cè)定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)在于討論和分析實(shí)驗(yàn)原理，避免誤差分析、精確度提高的討論，一是可以培養(yǎng)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的能力，二是加深體會(huì)拉瓦錫研究空氣成分的實(shí)驗(yàn)思路。另外數(shù)字化實(shí)驗(yàn)是現(xiàn)代化學(xué)實(shí)驗(yàn)常用的技術(shù)手段，通過(guò)圖例分析讓學(xué)生理解數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的原理以及它的優(yōu)勢(shì)。學(xué)情分析空氣是學(xué)生在化學(xué)課上學(xué)習(xí)的第一種物質(zhì)，學(xué)生通過(guò)之前學(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)。從知識(shí)角度看本課時(shí)的重點(diǎn)內(nèi)容是空氣的組成及純凈物、混合物的概念，這兩點(diǎn)對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)都不是難點(diǎn)，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)。但由于學(xué)生尚不完全具備相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)分析能力，獨(dú)立分析“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。教學(xué)目標(biāo)1.了解空氣的組成及各成分的含量。2.初步學(xué)習(xí)分析科學(xué)家研究空氣的實(shí)驗(yàn)，并通過(guò)仿照實(shí)驗(yàn)探究空氣中氧氣的含量。3.初步認(rèn)識(shí)物質(zhì)的分類(lèi)，能區(qū)分一些常見(jiàn)的純凈物和混合物。教學(xué)重、難點(diǎn)重點(diǎn)：空氣的組成；純凈物和混合物。難點(diǎn)：測(cè)定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)原理。核心素養(yǎng)化學(xué)觀念：物質(zhì)具有多樣性，空氣由多種物質(zhì)組成，屬于混合物，空氣中氧氣、氮?dú)獾戎挥梢环N物質(zhì)組成，屬于純凈物。科學(xué)探究與實(shí)踐：通過(guò)對(duì)拉瓦錫探究空氣組成實(shí)驗(yàn)原理的分析以及紅磷燃燒測(cè)定空氣中氧氣含量實(shí)驗(yàn)原理的分析，發(fā)展學(xué)生以實(shí)驗(yàn)為主的科學(xué)探究能力。科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：通過(guò)了解和分析數(shù)學(xué)化實(shí)驗(yàn)，發(fā)展對(duì)物質(zhì)世界的探究欲，保持對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)和科學(xué)探究的濃厚興趣。教學(xué)過(guò)程教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖環(huán)節(jié)一、問(wèn)題導(dǎo)入【引入】空氣對(duì)人類(lèi)來(lái)說(shuō)是一種非常寶貴的資源，它可供給呼吸，維持人類(lèi)的生命，還為植物的光合作用提供原料，維持地球生命的持續(xù)發(fā)展，雖然空氣是無(wú)色無(wú)臭的，我們看不見(jiàn)、摸不著，但呼吸作用和光合作用均可證明空氣的存在。【問(wèn)題】那么空氣是一種什么樣的物質(zhì)呢？能否根據(jù)呼吸作用、光合作用或其他生活經(jīng)驗(yàn)分析空氣中含有哪些物質(zhì)？【學(xué)生分析】1.呼吸作用說(shuō)明空氣中含有氧氣；2.光合作用說(shuō)明空氣中含有二氧化碳；3.久置的餅干變軟說(shuō)明空氣中含有水蒸氣?！具^(guò)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(zhǎng)一段時(shí)間都認(rèn)識(shí)空氣是一種單一的物質(zhì)，人類(lèi)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(zhǎng)的過(guò)程。通過(guò)學(xué)生已有的知識(shí)儲(chǔ)備引入空氣，并通過(guò)問(wèn)題引發(fā)學(xué)生討論分析空氣的組成，激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步探究空氣組成的興趣。環(huán)節(jié)二、空氣成分的探究【講解】化學(xué)史：二百多年前，法國(guó)化學(xué)家拉瓦錫通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定了空氣的組成。【學(xué)生任務(wù)1】閱讀教材P30-31拉瓦錫實(shí)驗(yàn)的介紹，了解拉瓦錫的測(cè)定原理和結(jié)論?！菊故尽坷咤a研究空氣成分所用的裝置圖?！局v解】拉瓦錫實(shí)驗(yàn)藥品：銀白色的液體汞儀器：汞槽、玻璃鐘罩和曲頸甑裝置狀態(tài)：密閉操作及現(xiàn)象1：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)汞的液面上升反應(yīng)原理1：汞+氧氣氧化汞操作及現(xiàn)象2：拉瓦錫又把在汞表面上所生成的紅色粉末收集起來(lái)，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2：氧化汞汞+氧氣實(shí)驗(yàn)結(jié)論：空氣由氧氣（O2）和氮?dú)猓∟2）組成。【思考與討論】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(shuō)明空氣中氧氣的含量？【總結(jié)】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(guò)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)減少的空氣的體積。【過(guò)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)?！緦W(xué)生任務(wù)2】閱讀教材P31，將下圖中的數(shù)據(jù)或物質(zhì)補(bǔ)充完整。【總結(jié)】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）。【過(guò)渡】仿照拉瓦錫探究空氣組成實(shí)驗(yàn)的原理，我們來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)定空氣中氧氣的含量?！局v解】反應(yīng)原理：紅磷+氧氣五氧化二磷（紅磷為暗紅色固體，五氧化二磷為白色固體）實(shí)驗(yàn)裝置：裝置密閉，氣密性良好實(shí)驗(yàn)操作：學(xué)生觀看教材及實(shí)驗(yàn)視頻實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：1.紅磷燃燒，放出熱量，產(chǎn)生大量白煙；2.冷卻后打開(kāi)彈簧夾，燒杯中的水進(jìn)入集氣瓶，集氣瓶中的水面上升，約占瓶?jī)?nèi)空間的1/5?！舅伎寂c討論】1.紅磷的作用是什么？2.為什么燒杯中的水會(huì)進(jìn)入集氣瓶？3.什么現(xiàn)象能說(shuō)明空氣中氧氣的含量？【總結(jié)】1.與密閉體系中的氧氣反應(yīng)，將其耗盡2.紅磷和密閉體系中的氧氣反應(yīng)，生成固體五氧化二磷，密閉體系中氣體的量減少，氣壓變小，小于大氣壓，因此大氣壓將水壓入到集氣瓶?jī)?nèi)。3.容器內(nèi)空氣的體積差不多減少了1/5。【講解】實(shí)驗(yàn)結(jié)論：氧氣約占空氣體積的1/5。實(shí)驗(yàn)原理：紅磷過(guò)量，基本耗盡集氣瓶?jī)?nèi)的氧氣，使瓶?jī)?nèi)氣壓降低。打開(kāi)彈簧夾后，大氣壓將燒杯內(nèi)的水壓進(jìn)集氣瓶中，集氣瓶?jī)?nèi)被消耗的氧氣的體積就是進(jìn)入集氣瓶中水的體積。【思考與討論】對(duì)比分析拉瓦錫實(shí)驗(yàn)和仿照實(shí)驗(yàn)，兩實(shí)驗(yàn)在原理、裝置、操作、現(xiàn)象和結(jié)論方面有哪些共同點(diǎn)？【總結(jié)】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。現(xiàn)象：物質(zhì)變化的現(xiàn)象、液體的體積變化就是消耗氧氣的體積。結(jié)論：氧氣約占空氣體積的1/5。【拓展】數(shù)字化實(shí)驗(yàn)：學(xué)生自主閱讀教材板塊，展示并分析數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的圖像。如圖是利用氧氣或壓強(qiáng)傳感器測(cè)定紅磷燃燒時(shí)集氣瓶?jī)?nèi)氣壓變化的情況。【對(duì)應(yīng)訓(xùn)練1】下列科學(xué)家中，得出空氣由氧氣和氮?dú)饨M成的是（）A.張青蓮B.拉瓦錫C.門(mén)捷列夫D.波義耳【對(duì)應(yīng)訓(xùn)練2】如圖表示空氣的組成(體積分?jǐn)?shù))，氣體X為（）A．氮?dú)?B．氧氣 C．稀有氣體 D．二氧化碳【對(duì)應(yīng)訓(xùn)練3】按如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，下列現(xiàn)象能證明空氣中氧氣含量的是（）A.集氣瓶中紅磷燃燒，產(chǎn)生大量白煙B.紅磷燃燒一段時(shí)間后熄滅C.冷卻到室溫，打開(kāi)彈簧夾，燒杯中的水進(jìn)入集氣瓶D.集氣瓶中水面最終上升至1處【答案】1.B2.B3.D1.通過(guò)對(duì)科學(xué)家探究空氣組成的深挖和仿照實(shí)驗(yàn)的剖析，讓學(xué)生理解測(cè)定空氣組成實(shí)驗(yàn)的原理，并認(rèn)識(shí)科學(xué)探究的嚴(yán)謹(jǐn)性。2.通過(guò)自主學(xué)習(xí)，讓學(xué)生知道空氣的組成及各組分的含量，同時(shí)結(jié)合圖表鍛煉學(xué)生的圖文分析能力。環(huán)節(jié)三、物質(zhì)的分類(lèi)【思考與討論】從物質(zhì)組成的角度分析，空氣和氮?dú)狻⒀鯕庵g有什么區(qū)別呢？【總結(jié)】混合物：由兩種或兩種以上的物質(zhì)混合而成的物質(zhì)，如空氣、稀有氣體；純凈物：由一種物質(zhì)組成的物質(zhì)，如氧氣、氮?dú)?、二氧化碳。【思考與討論】判斷下列常見(jiàn)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?！究偨Y(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。混合物無(wú)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(lái)表示，氧氣、二氧化碳、紅磷可以分別用O2、CO2、P來(lái)表示?！緦?duì)應(yīng)訓(xùn)練1】各種各樣的氣體在生產(chǎn)、生活中有著重要的作用。下列“氣”不是純凈物的是（）A.氦氣B.氫氣C.氮?dú)釪.空氣【對(duì)應(yīng)訓(xùn)練2】生活中常見(jiàn)的下列物質(zhì)屬于純凈物的是（）A.潔凈的空氣B.冰紅茶C.新鮮的牛奶D.冰水混合物【答案】1.D2.D以空氣及其成分為例，通過(guò)對(duì)比分析總結(jié)純凈物和混合物的概念，并通過(guò)進(jìn)一步練習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)區(qū)分混合物和純凈物的方法。課堂總結(jié)板書(shū)設(shè)計(jì)課題1我們周?chē)目諝庹n時(shí)1空氣的組成一、空氣的組成1.拉瓦錫探究空氣組成實(shí)驗(yàn)2.3.紅磷+氧氣五氧化二磷二、物質(zhì)的分類(lèi)：混合物：兩種或兩種以上物質(zhì)組成