2.1人类赖以生存的空气第1课时认识空气“大家族”我们需要洁净的空气

第二章说明
《浩瀚的大气》是化学初三年级第一学期（试用本）>上教版>第二章。

从本章开始学生将“有重点地研究一些我们身边的物质”，因此本章是学生走好“化学之旅”学之旅”的奠基内容。

的奠基内容。

的奠基内容。

本章的知识框架基本着眼三条主线：本章的知识框架基本着眼三条主线：本章的知识框架基本着眼三条主线：①认识物质组成的主①认识物质组成的主线。

从微观角度，物质由分子、原子等微粒构成；从宏观角度，物质由元素组成的。

的。

弄清了这些关系，弄清了这些关系，弄清了这些关系，就为以后研究具体物质打好了基础。

就为以后研究具体物质打好了基础。

就为以后研究具体物质打好了基础。

②化学研究方法的主②化学研究方法的主线。

线。

以最熟悉的空气为入口，以最熟悉的空气为入口，以最熟悉的空气为入口，以氧气为抓手，以氧气为抓手，以氧气为抓手，真实感受化学是一门以实验为基础真实感受化学是一门以实验为基础的自然科学，的自然科学，实验探究是化学研究的重要方法。

实验探究是化学研究的重要方法。

实验探究是化学研究的重要方法。

通过探究通过探究通过探究“空气中氧气的体积分“空气中氧气的体积分数”等活动，为以后研究元素化合物的性质等理顺思路。

③化学反应中量的主线。

无论化学反应怎样千变万化，无论化学反应怎样千变万化，必然遵循质量守恒定律，必然遵循质量守恒定律，必然遵循质量守恒定律，这是化学计算的前提，这是化学计算的前提，这是化学计算的前提，而而化学计算的基础是物质的量。

弄懂了这些关系，就为今后化学计算做好了准备。

本章知识结构：
浩
瀚的大气
人类赖以生存的空气
神奇的氧气
化学变化中的质量守恒
认识空气“大家族”
我们需要洁净的空气
构成物质的微粒
化合物化学式的书写方法
物质的量
质量守恒定律
化学方程式
大气圈
圈空气的成份
分氮气、稀有气体的性质和用途
空气的污染与防治
分子
原子元素相对原子质量
元素和原子团的化合价
物质的量量根据化合价书写化学式学式摩尔质量量有关化学式的计算
化学方程式的含义义有关化学方程式的简单计算
根据化学式求化合价化学式的含义有关计算
化学方程式的书写
人类离不开氧气
氧气能跟许多物质发生反应
怎样得到氧气
与碳、硫、铁、磷等反应反应氧化反应
氧化物物化合反应
氧气的用途途
氧气的功与过工业制氧实验室制氧
催化剂
剂反应原理、收集方法、装置、操作注意点等分解反应
有关计算
2．1人类赖以生存的空气（共2课时）
第1课时 认识空气“大家族” 我们需要洁净的空气
一、设计思想
本节课的学习内容学生本来就比较熟悉,并且经过《科学》的学习，对空气的成分已有了初步认识。

但要让他们用科学的、规范的语言来表述却有一定难度。

了初步认识。

但要让他们用科学的、规范的语言来表述却有一定难度。

基于学情实际，设计教学时，对教材内容作了适当重新安排。

课内主要让学生认识空气，了解空气的污染和防治。

重点之一是通过了解拉瓦锡实验原理后，探索空气中氧气的体积分数。

重点之二是对课前调查资料的整理和归纳，清晰认识空气污染的危害性和防治污染的迫切性。

切性。

本着“从学生熟悉的事物入手，进行科学教育”的原则，先让学生给李峤的诗起名。

随后让学生用多种方式感知空气的存在，并预设二个环节让学生认识拉瓦锡的实验原理，一是在做证实空气存在的小实验时，让学生用吸耳球吸掉集气瓶内部的空气；二是观察拉瓦锡实验的flash 。

既为测定空气中氧气的体积分数作铺垫，又使学生明白拉瓦锡实验的原理。

在此基础上，学生设计、实施自己的实验方案，从而突破本节课的难点，突出本课的重点。

由于学生接触化学的时间很短，教师要充分考虑学生在自主探究过程中可能碰到的困难。

于学生接触化学的时间很短，教师要充分考虑学生在自主探究过程中可能碰到的困难。

空气污染对人类造成的危害，空气污染对人类造成的危害，学生既有切身感受，学生既有切身感受，学生既有切身感受，又时常耳闻目睹。

又时常耳闻目睹。

又时常耳闻目睹。

因此，因此，在课前布置了一项活动，了一项活动，让学生调查本地区空气污染情况与原因，让学生调查本地区空气污染情况与原因，让学生调查本地区空气污染情况与原因，并提出防止污染的措施。

并提出防止污染的措施。

并提出防止污染的措施。

既能充分调既能充分调动学生积极性，动学生积极性，又能开发学生潜能，又能开发学生潜能，又能开发学生潜能，培养学生收集和处理信息的能力，培养学生收集和处理信息的能力，培养学生收集和处理信息的能力，也使学生充分认识到也使学生充分认识到空气是一种十分重要的自然资源。

空气是一种十分重要的自然资源。

二、教学目标
1. 知识与技能
（1）了解空气的主要成分，知道氮气和氧气的体积分数。

）了解空气的主要成分，知道氮气和氧气的体积分数。

（2）知道大气圈的结构与臭氧层的作用，了解氮气和稀有气体的常见用途。

）知道大气圈的结构与臭氧层的作用，了解氮气和稀有气体的常见用途。

（3）了解当前的空气质量状况，知道大气污染和酸雨形成的主要原因，了解防治空气污染的常见处理方法及其重要意义。

的常见处理方法及其重要意义。

2. 过程与方法：
（1）通过“粗略测定空气中氧气的体积分数”）通过“粗略测定空气中氧气的体积分数” 的实验操作，学会设计实验进行探究活动，培养学生的观察、分析能力。

培养学生的观察、分析能力。

（2）通过对空气污染情况的调查活动，初步培养学生收集、阅读和处理信息的能力。

）通过对空气污染情况的调查活动，初步培养学生收集、阅读和处理信息的能力。

3. 情感态度与价值观：
（1）通过模拟实验，通过模拟实验，体验化学实验带来的乐趣，体验化学实验带来的乐趣，体验化学实验带来的乐趣，养成实事求是的科学态度，养成实事求是的科学态度，养成实事求是的科学态度，形成善于合作、形成善于合作、勤于思考、严谨求实的科学精神。

勤于思考、严谨求实的科学精神。

（2）通过调查活动，增强学生的环保意识，感悟空气是一种宝贵的自然资源，养成关注自然、热爱化学的情感。

然、热爱化学的情感。

三、重点和难点
教学重点：使学生了解定量研究空气成分的实验方法，知道空气的主要成分。

教学难点：设计探究实验，对空气中氧气的体积分数进行定量实验分析。

教学难点：设计探究实验，对空气中氧气的体积分数进行定量实验分析。

四、教学用品
药品：蜡烛、木炭、白磷、水。

药品：蜡烛、木炭、白磷、水。

仪器：水槽、集气瓶、广口瓶、燃烧匙、止水夹、导管、吸耳球、烧杯、乳胶管。

仪器：水槽、集气瓶、广口瓶、燃烧匙、止水夹、导管、吸耳球、烧杯、乳胶管。

媒体：多媒体电脑、实物投影仪、PPT 课件。

课件。

五、教学流程
1. 流程图
[3]根据自己的感受确定
诗名
[1]学习主题引入
[2]李峤诗媒
体
[5]将集气瓶倒 扣在水槽里
实验[4]根据生活经验感知空气存
在
[6]用吸耳球用吸耳球 吸掉集气瓶中 空气
实
验
[7]阅读教材
[9]臭氧层
作用
[8]大气圈构造
媒体
[10]阅读教材[16]明确实验关键
点
[11]拉瓦锡实验原理
flash
[12]设计实验方案 [13]测定氧
气体积分数实验 [17]空气成
分
媒体[18]阅读
教材
[19]氮气性质与用
途
[20]稀有气体性质与用途
[21]稳定结构
[22]调查活动汇报
[24]污染原
因
[25]防治污染
[23]空气污染媒
体
[26]小结和结束
本课
[14]修正实验方案 [15]再测定
氧气体积分数实验
2. 流程说明
[1]创设情境，导入新课。

创设情境，导入新课。

[2][3]学生朗读李峤的诗，并根据自己的理解给诗起名。

学生朗读李峤的诗，并根据自己的理解给诗起名。

[4][5][6]学生叙述自己是如何感受到空气存在的，证实集气瓶中有空气存在，并用吸耳球吸掉瓶内空气，感悟进入的水的体积与吸掉的空气的体积的关系。

掉瓶内空气，感悟进入的水的体积与吸掉的空气的体积的关系。

[7][8][9]学生阅读教材，了解大气圈的构造及臭氧层的作用。

学生阅读教材，了解大气圈的构造及臭氧层的作用。

[10][11][12][13][14][15][16]学生了解拉瓦锡实验原理，根据这一原理，自己设计实验，确定方案，测定空气中氧气的体积分数。

测定空气中氧气的体积分数。

帮助第一次探究实验失败的小组，帮助第一次探究实验失败的小组，帮助第一次探究实验失败的小组，寻找原因，寻找原因，修正实验方案，进行第二次探究实验，认识影响实验成败的主要因素。

方案，进行第二次探究实验，认识影响实验成败的主要因素。

[17]知道空气的主要成分，具体了解氮气和氧气的体积分数。

知道空气的主要成分，具体了解氮气和氧气的体积分数。

[18][19][20][21]学生阅读教材，了解氮气、稀有气体的性质与用途，知道稳定结构。

学生阅读教材，了解氮气、稀有气体的性质与用途，知道稳定结构。

[22][23][24][25] 交流调查体会，认识空气污染的危害性，寻找防治措施。

交流调查体会，认识空气污染的危害性，寻找防治措施。

[26]师生共同回忆学习本节课的具体收获、解决疑问，结束本课。

师生共同回忆学习本节课的具体收获、解决疑问，结束本课。

六、教学案例
1. 教学过程
证
明 空 气 的 存 在
[想一想]空气看不见、摸不着，能否凭自己的生活经验，谈谈自己是如何感知空气存在的。

己是如何感知空气存在的。

[追问]能否用一个简单的实验来证实空气的存在。

证实空气的存在。

学生代表叙述设想。

学生代表叙述设想。

（拿出一个集气瓶）（拿出一个集气瓶）
[问题]这是什么仪器？（然后甩一甩、倒一倒）一甩、倒一倒）
[问题]集气瓶里倒底有没有东西？西？
[追问]如何证明？如何证明？
（引导并汇总意见：将它倒扣在
思考、讨论，并说出自己的想法。

（放风筝、看见操场上红旗飘扬等等）场上红旗飘扬等等） 思考。

思考。

与自己的想法作比较。

与自己的想法作比较。

回答：集气瓶回答：集气瓶
回答：有空气回答：有空气
思考，拿出方案思考，拿出方案 补充、比较、评价补充、比较、评价
激励学生思考，
培养学生关注生活中的现象，使多数学生有自我表现的机会。

表现的机会。

教学内容
教师活动
学生活动
设计意图 导
入 课 题
[媒体]呈现李峤诗的内容。

（见相关链接）关链接） [要求]给这首出自唐代诗人李峤之手的诗起个诗名。

之手的诗起个诗名。

（提示：要抓住关键点）（提示：要抓住关键点）
学生代表讲出自己的诗名并简述理由。

述理由。

鼓励并揭示谜底。

鼓励并揭示谜底。

[媒体]诗名：风诗名：风
[讲解]风是流动的空气，今天来认识它的真面目。

认识它的真面目。

[板书]第二章浩瀚的大气第二章浩瀚的大气
§2．1 人类赖以生存的空气人类赖以生存的空气
朗读。

朗读。

讨论并提出自己的诗名。

讨论并提出自己的诗名。

作出评价并与自己的诗名作比较。

作比较。

反思，自己起的诗名与诗人意境上的差异。

人意境上的差异。

创设轻松和谐的学习氛围，吸引学生的注意力学生的注意力
引出课题。

引出课题。

水槽里）水槽里）
[试一试]将集气瓶倒扣在水槽中，看到什么现象？说明了什么？么？
[讲解]空气确实在我们的周围。

空气确实在我们的周围。

[试一试]请同学将导管伸入集气瓶底部，再用吸耳球将空气抽掉一部分。

一部分。

[设问]看见什么现象？看见什么现象？ 为什么？为什么？
[追问]减少的空气体积与进入集
瓶中水的体积有什么关系？瓶中水的体积有什么关系？
试验并仔细观察现象。

试验并仔细观察现象。

回答：现象和结论。

回答：现象和结论。

实验。

实验。

回答：水进入集气瓶。

回答：水进入集气瓶。

回答：瓶内空气减少。

回答：瓶内空气减少。

思考并回答：相等。

思考并回答：相等。

认识进入的水与减少的空气的体积关系，为下面的探究活动作铺垫。

垫。

大
气 圈 的 构 造
2007年11月，嫦娥一号登月成功，是我国航天史上重要的里程碑。

它必须穿过大气层才能到达月球，那大气层的结构怎样？月球，那大气层的结构怎样？
带着以下问题阅读书本P 33
第一自然段自然段 [问题]①大气圈的构造如何？①大气圈的构造如何？ ②各种天气气象出现在哪层？③臭氧层(O 3)在哪层？有何作用？用？
④登山运动员已经很辛苦，为什么还要背氧气瓶？么还要背氧气瓶？ [媒体]大气圈的构造。

大气圈的构造。

[板书]一、大气圈的构造一、大气圈的构造
带着问题阅读课本并回答问题。

问题。

对流、平流、中间等五层。

对流层。

对流层。

平流层，臭氧能吸收紫外线，保护人类。

线，保护人类。

高度越高，空气越稀薄，
氧气越少。

氧气越少。

观看。

观看。

培养学生自学能
力。

力。

认识大气圈的构造。

造。

空 气
成 份 的 探 索
[设问]空气是一种单一物质还是由多种物质混合而成的。

由多种物质混合而成的。

[追问]何以见得？何以见得？
[叙述]通过多种途径的了解，大家对空气已经有了一个大致的认识。

可是人类为了揭开空气神秘的面纱，许多科学家作出了长期不懈的努力，走过了相当漫长的时光。

的时光。

学生阅读文本P 34[拓展视野]并思考以下问题。

思考以下问题。

[问题1]空气的主要成分是什么？谁发现的？么？谁发现的？
出示拉瓦锡照片出示拉瓦锡照片
[问题2]拉瓦锡通过实验证实氧气体积约占空气体积的多少？他是如何发现的？他是如何发现的？
[简述]人类研究空气的历史。

人类研究空气的历史。

运用所学知识，回答问题：混合物。

混合物。

说出理由。

说出理由。

阅读教材，了解科学家的
科学态度及研究过程。

科学态度及研究过程。

氮气和氧气，拉瓦锡。

氮气和氧气，拉瓦锡。

认真观看。

认真观看。

回答：约占1/5。

实验中空气约减少1/5。

听。

听。

以旧引新。

以旧引新。

培养学生自主学习的能力。

习的能力。

利用化学史进行教育。

教育。

了解空气的主要成份。

成份。

点燃点燃 点燃点燃 点燃点燃 了 解 实 验 原 理 [Flash]拉瓦锡研究空气成分的模拟实验（共同观看，放二遍） [小结]在拉瓦锡设计的密闭容器中，汞与氧气发生反应，汞与氧气发生反应，气体体气体体积减小，积减小，汞液面上升，汞液面上升，汞液面上升，其体积就其体积就是消耗掉氧气的体积。

是消耗掉氧气的体积。

仔细观看并与教师一起感受实验所蕴含的基本原理受实验所蕴含的基本原理 培养学生实事求是、严肃认真的科学态度。

科学态度。

合 作 探 究 空 气 中 氧 气 的 体 积 分 数
[讲解]我们是否能够借鉴拉瓦锡的实验原理，设计一个或多个更为简单的实验，来粗略测定空气中氧气的体积分数。

中氧气的体积分数。

[提示]关键要考虑哪些方面的问
题？题？
（对学生的回答及时作点评，同时加以引导、鼓励。

） [设问]准备怎样来实施小组的计划？需要哪些仪器和药品？划？需要哪些仪器和药品？ [布置]学生实验内容，提供各小组所需的实验仪器及药品，如燃烧匙、烧杯、广口瓶、止水夹、橡皮管、木炭、白磷、蜡烛等。

[追问]实验的结果怎样？实验的结果怎样？
[议一议]成功在什么地方？失败是什么原因？是什么原因？
[友情提示]P+O 2 P 2O 5
（固体）体）
C+ O
2 CO 2（气体）（气体） 石蜡+ O
2 CO 2
（气体）+ H 2O [设问]生成物如果是气体，密闭
装置内气体的体积变化明显吗？吗？
[要求]刚才实验成功的小组帮助实验失败的小组修正实验方案。

[追问]小组准备用什么作反应物。

物。

[布置学生实验]再次探究。

再次探究。

[追问]再次实验的结果如何？再次实验的结果如何？
思考、讨论并设计小组实验方案。

验方案。

思考、回答（反应物要能
与氧气反应，如木炭、磷、蜡烛；密闭装置，集气瓶五等分等）。

各小组简述实验方案，提出小组所需仪器和药品。

出小组所需仪器和药品。

[学生实验] 
观察现象，记录结论。

观察现象，记录结论。

小组代表汇报。

小组代表汇报。

反思方案与实验过程。

反思方案与实验过程。

思考并作出反应，完善方案。

案。

明确生成物应该是固体。

明确生成物应该是固体。

协作修改小组实验方案协作修改小组实验方案
各小组选择：磷各小组选择：磷
[学生实验] 
各组派代表汇报：大多数等于1/5，个别小组出现小于1/5或大于1/5。

体验合作学习，学会相互交流与借鉴。

借鉴。

培养学生的团队协作精神及动手、操作等能力。

增进友谊和增强凝聚力。

凝聚力。

组
间 交 流
[叙述]看来各小组的结果仍不尽一致。

从拉瓦锡的实验结果来看，气体应该减少1/5。

那为什么会出现小于1/5、大于1/5的结果呢？结果呢？
（引导学生分析、寻找实验失败
实验成功的小组帮助实验失败的小组再一起查找原因。

因。

在教师引导下找出小于1/5和大于1/5的原因（见让学生在观察与讨论中发现问题、提出问题、
解决问题，培养学生严谨、务实
的科学态度。

的科学态度。

的原因）的原因） [小结]要获得正确的实验结论，反应物除了要与氧气反应外，反应后的生成物必须是固体，这样才会使密闭容器内气体减小，形成压强差。

成压强差。

[追问] 剩余4/5气体主要是什么气体呢？气体呢？
相关链接）相关链接）
回忆阅读教材时获取的信息。

（是氮气）（是氮气）
空
气 成 分
[讲解]在拉瓦锡之后，科学家们并没有停止揭开空气神秘面纱的脚步，现代技术证实：的脚步，现代技术证实： [媒体]空气中各气体成分及其体积分数。

积分数。

[叙述]现代科学技术测定的数据，基本接近拉瓦锡的实验结果，氮气约占4/5，氧气约占1/5。

但0.01的误差引发的故事，同学们应永远铭记在心。

们应永远铭记在心。

[介绍]雷利和拉姆塞合作发现稀有气体，并获得诺贝尔化学奖的故事。

故事。

了解空气各成分的体积分数，知道氮气78%，氧气
21%，稀有气体0.94%，
二氧化碳0.03%，其他0.03% 
听并感受，与教师产生共鸣 树立实事求是、追求真理、不懈努力精神。

努力精神。

获得准确结论。

获得准确结论。

对学生进行化学史的教育。

史的教育。

氮 气
和 稀 有 气 体 的 性 质 和 用 途
[讲解]在空气的主要成分中，先
来认识氮气和稀有气体的性质和用途。

请阅读课本P35～36，了解它们的性质和用途。

了解它们的性质和用途。

[问题]①氮气的性质。

①氮气的性质。

②氮气的用途。

②氮气的用途。

③稀有气体包括哪些？③稀有气体包括哪些？ ④稀有气体的性质。

④稀有气体的性质。

⑤稀有气体的用途。

⑤稀有气体的用途。

[设问]为什么稀有气体又称惰性气体？它的化学性质特别稳定，知道是什么原因吗？知道是什么原因吗？ 选择几位同学讲述选择几位同学讲述
[小结]所有的稀有气体都具有稳定结构，定结构，所以，所以，它们的化学性质十分稳定，不易与其他物质发生化学反应。

因而可用来作保护气。

气。

[追问]讲到这里，不知你们有没有发现，有发现，物质的结构、物质的结构、物质的结构、性质和用性质和用途之间存在着某些微妙的关系。

仔细阅读教材并回答问题。

题。

化学性质不活泼。

化学性质不活泼。

作保护气，制硝酸和化肥作保护气，制硝酸和化肥 氦、氖、氩、氪、氙、氡氦、氖、氩、氪、氙、氡 很稳定。

很稳定。

作保护气，制电光源。

作保护气，制电光源。

思考。

思考。

可能与结构有关。

可能与结构有关。

感悟：结构决定性质，性质决定用途。

质决定用途。

学会自学，学会
归纳。

归纳。

认识氮气、稀有气体的性质和用
途。

途。

了解物质的结构、性质、用途之间的关系。

之间的关系。

空 气 的 污 染 和 防 治
[讲解]现代工业的发展，使排放到空气中的有害物质越来越多，空气的污染问题已成为我们必须面对的客观现实。

我们周围的空气遭受污染的情况怎样呢？空气遭受污染的情况怎样呢？ [课外活动展示]简要交流、汇报课前调查本地区空气污染活动情况及资料整理结果。

情况及资料整理结果。

[设问]本地区的空气质量如何？本地区的空气质量如何？ [视频]空气污染的情形。

空气污染的情形。

[问题]通过调查、网上收集资料和刚才的视频，认为造成空气污染主要有哪些方面呢？染主要有哪些方面呢？ [小结]①大气污染源。

①大气污染源。

②人为污染源包括哪三类？②人为污染源包括哪三类？
③污染物。

③污染物。

其中二氧化碳会造成什么？其中二氧化碳会造成什么？ 形成酸雨的主要物质是什么？形成酸雨的主要物质是什么？ [说一说]了解了污染空气的原因，就能从源头上防治空气的污染。

作为一个小公民，作为一个小公民，面对环境面对环境污染该做些什么？有什么好建议？该如何去保护环境、真爱地球呢？球呢？
（参与学生的讨论、发表自己的观点，鼓励学生大胆发表意见）[归纳总结]防治大气污染的措施。

施。

派代表汇报本小组的调查
结果。

结果。

发表自己的见解。

发表自己的见解。

观看并思索。

观看并思索。

发表意见（如汽车尾气排放、灰尘、黑烟……），认识空气污染的主要原因。

识空气污染的主要原因。

工业污染源、燃料燃烧污染源和农业污染源染源和农业污染源
包含飘尘、氮氧化合物等包含飘尘、氮氧化合物等 温室效应温室效应 二氧化硫二氧化硫 讨论并回答污染的严重后果，相互补充提出防治措施（如植树造林、提倡无
车日、发展新能源……）。

参与活动参与活动
让学生初步学习收集信息、处理信息。

信息。

用掌握的化学知
识来解决实际问
题
培养学生的公民意识和环保意识，并进行环保
教育。

教育。

小
结
[共同解决]对空气的认识将暂告一段落。

一段落。

通过本节课的学习，通过本节课的学习，通过本节课的学习，你你有哪些收获、有哪些收获、有什么创见，有什么创见，有什么创见，还有还有什么疑问吗？请提出来我们一起解决。

起解决。

回答学生的疑问回答学生的疑问
自己整理、归纳自己整理、归纳
提出疑问提出疑问
构建知识网络，
完善知识体系，同化学习内容同化学习内容
作 业
布 置
（1） 书本P43习题②⑤⑥，
练习部分P16习题②④
⑤⑥⑦。

⑤⑥⑦。

（2） 绘制上一周上海空气质量日报表，收集有关空气中各成分用途的资料
和图片。

和图片。

记录作业，回家查阅有关资料资料
体验化学与生活的联系的联系 学以致用学以致用
2. 主要板书
第二章第二章 浩瀚的大气浩瀚的大气。