人教版初中化学九年级上册 课题 空气-优质课比赛一等奖

第二单元课题1 空气（第一课时）

【教学目标】

1、知识与技能

1了解空气组成的发现史；

2掌握拉瓦锡钟罩实验的原理并掌握实验室测定空气中氧气含量的方法；

3学会科学探究的方法并能分析实验的误差。

2、过程与方法

1通过对“拉瓦锡钟罩实验”现象的观察、原理的分析，培养学生观察、分析实验的能力；

2通过对“拉瓦锡钟罩实验”原理的剖析，培养学生对实验方案改进、设计的能力。

3通过对影响实验成功因素的分析，培养学生科学、严谨、细致的探究品质。

3、情感、态度与价值观

1通过实验的观察和设计，让学生产生对化学学科的热爱，培养学生实事求是、科学、严谨的探究精神。

2通过对科学家发现真理的感知，感受科学发现的过程和所运用的方法，发展相互交流，共同协作的科学精神，初步具备创新意识。

【教学重难点】

重点：空气是由什么组成的

难点：空气中氧气含量的测定。

【教具】

多媒体、实物展台、玻璃水槽、一次性透明塑料杯、集气瓶、燃烧匙、双孔橡胶塞、烧杯等。【教学方法】

合作探究、讲解以及实验演示

【教学过程】

【实验导入】：

【师】【学生操作】：上课之前，让我们来体验一个轻松实验。这是一个底部放有纸巾的塑料杯，如果将这个杯子竖直向下压入水中，然后，再竖直向上提起杯子，擦干杯口，请大家注意观察杯中的纸巾是否会湿哪位同学来操作一下（可用红墨水替代）

【师】：杯中的纸巾湿了吗（没有）为何会出现这种现象（因为杯中存在空气）

【师】：我想再采访一下这个同学，当你往下扣压塑料杯时，有何感觉（有种往上的力量）【师】：这又说明空气能产生什么（气压）

【师】：你们还能举出哪些例子证明空气确实存在我们身边吗

【师提示】或【生】：（1）比如刮风的时候，我们会感觉比较凉快。那么，风的形成就是什么（空气）流动的结果。

（2）又比如用力抖动这个保鲜袋，它会怎样（鼓起来），保鲜袋能鼓起来是因为它里面充入了一些（空气）

【师】：空气是人类和一切动植物的生命基础，同时，它还是一种重要的自然资源。今天，我们就一起来学习和研究与我们生命息息相关的身边物质——空气。空气是由什么组成的空气中氧气的含量又是怎样测定出来的让我们带着这两个问题阅读课本26页的相关内容。

【板书】：课题1 空气

一、空气的组成

【师】：空气组成的发现历经上百年的时间，直到200多年前，一位伟大的化学家，他在前人成功经验的基础上，首次用定量的方法研究出了空气的组成。那这位伟大的化学家是谁呢

【生】：拉瓦锡

【师】：没错，他就是被称之为“近代化学之父”的法国化学家——拉瓦锡。

【师】：这是拉瓦锡的照片以及他用来研究空气成分的实验装置。我们先来介绍一下这个装置所用到的仪器。

【师】：这是一个曲颈甑，曲颈甑内放的是银白色的液态金属汞（俗称：水银），甑的管口与玻璃钟

罩内的空气相连接，水槽中放的还是汞，因此，也称之为汞槽。

【师】：拉瓦锡的实验过程是：将少量的银白色液态金属汞放在由曲颈甑和玻璃钟罩组成的密闭容器里连续加热12天，之后出现了什么变化呢请看视频。

【板书】1、拉瓦锡实验：

【师】：好，哪位同学来描述一下刚才实验过程中的现象（在课件的装置图中随即展示）

【生现象】:（1）曲颈甑内银白色液态金属汞的表面慢慢变成一种红色粉末；（知道这种红色粉末是什么物质吗氧化汞）；

（2）玻璃钟罩内汞的液面上升（知道上升了多少吗）（1/5）（约占容器内空气总体积的1/5）

（很好，描述得非常准确）

【师】：银白色的液态汞加热后变成一种红色粉末，是因为汞与密闭容器里空气中的某种成分发生了反应。

【师】：那这种被反应掉的成分是什么物质呢我们接下来继续看拉瓦锡的后续实验。

【板书】:（1）文字表达式：（银白色）汞→氧化汞（红色粉末）

【板书】:2、拓展实验：（红色粉末）→加强热

【师】：从这个视频中，我们发现：红色粉末再受加强热，又得到了什么物质

【生】：汞和氧气。

【师】：拉瓦锡还发现得到的氧气体积恰好等于第一个实验中密闭容器里所减少的气体体积。于是，他把得到的氧气加到前一个容器剩下的气体中，结果得到的气体性质跟空气完全一样。由此，我们可以反推出：跟汞反应所消耗的气体就是氧气。（而且氧气的体积约占空气总体积的1/5。）

【补充板书】：汞氧气→加热氧化汞

【师】：这就是拉瓦锡钟罩实验的文字表达式。

【过渡】：接下来，请大家根据这个表达式以及钟罩实验的现象，分析以下两个问题:

（1）在这个实验中，曲颈甑内汞的作用是什么（消耗密闭容器内的氧气）

（2）玻璃钟罩内的液面会上升，是因为谁把这个空间让给了汞

（密闭容器内被消耗的氧气）

【师】：也就是说：汞槽中的汞是用来弥补密闭容器内所消耗的氧气体积，因此，玻璃钟罩内所上升的液体体积就是什么的体积（被消耗的氧气体积）

【提问】：据此，你能否归纳出拉瓦锡钟罩实验的原理了呢

【小结】：拉瓦锡钟罩实验的原理：

汞与密闭容器内的氧气反应，生成物的状态为固体，使得密闭容器内气体的量减少，气压减小，容器内外存在的压强差将汞压入钟罩，使得液面上升，以弥补所消耗的氧气的体积，据此，就可以推算出空气中氧气的体积分数。

【师】：拉瓦锡通过他的实验，知道了氧气约占空气体积的1/5，后来他还研究了剩下4/5的气体，发现这部分气体既不能供给呼吸，也不支持燃烧，他认为这些气体全部都是氮气。据此，拉瓦锡得出的结论是：空气是由氧气和氮气组成，且氧气约占空气总体积的1/5

【师】：科学的结论应该具有可重复性和可检验性，那现在，你们想不想亲眼目睹空气中氧气体积分数的测定过程呢

【过渡】：拉瓦锡的钟罩实验虽然是世界公认的，但由于该实验过程耗时长、药品剧毒以及装置复杂等因素，不宜照搬到课堂进行演示，那我们能否通过改进实验来实现测定呢

【师】：可前后桌讨论一下，我们改进的方面有哪些

【板书】:3、实验室的测定方法

【提问】：哪位同学来说说改进的方面有哪些

【提示】：首先，药品要不要更换那应该选用哪种药品来代替汞呢

【生】：红磷

【师】：选用红磷作为反应物，是因为它具备了哪个条件或者说它能与谁反应

【生】：能与氧气反应。

【师】：并通过查阅资料可知：红磷与氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷固体，这种固体能