课题1 空气教学设计教案

教学准备

1. 教学目标

知识与技能：

①通过实验探究空气中氧气的体积含量，并对空气的成分有进一步的了解。

②了解氧气氮气稀有气体的主要物理性质和用途。

③初步学会鉴别纯净物和混合物。

④了解空气污染给人类带来的危害，增强学生的环保意识。

过程与方法：

①初步学习科学实验的方法，进行观察记录并分析实验现象

②运用分析对比归纳的方法获取的信息进行整理。

情感态度与价值观：

①树立实事求是的科学态度

②保持对生活的好奇心和求知欲

③使学生认识到进行科学探究，必须具有严肃认真的精神

2. 教学重点/难点

教学重点

用探究的方法测定空气中氧气的体积分数

教学难点

空气成分测定实验中的误差分析

3. 教学用具

多媒体、板书

4. 标签

教学过程

一、空气是由什么组成的？

[讲解]为了搞清楚空气的成分，很多科学家都致力于这方面的研究。瑞典科学家舍勒(KarlWilhelm Scheele，1742～1786)和英国化学家普里斯特里(Joseph Priestley，1733～1804)分别制得了氧气。当时人们并不知道燃烧与金属生锈是物质与氧气作用的结果。1774年，法国化学家拉瓦锡(Antoine Laurent Lavoisier，1743～1794)用金属燃烧实验证明燃烧是金属与空气中的“上等纯空气”作用的结果，并发现了金属燃烧后余下的“空气”不支持燃烧和呼吸。第一次明确提出空气是由氧气和氮气组成的。

其中，最有名的是法国的化学家拉瓦锡，他最早运用天平作为研究工具，用液态的金属汞作为研究对象，最终研究出了空气的成分。

[设问]那么，拉瓦锡是通过什么方法研究出了空气的成分呢?

[请学生阅读课本P22拉瓦锡研究空气成分的实验过程，并引导学生观看图(拉瓦锡研究空气成分所用的装置)]

[讲解]其实，拉瓦锡并不是最早研究空气成分的人，在他之前已有很多科学家着手研

究空气的组成。如瑞典化学家舍勒和英国化学家普利斯特里，他们很早就发现了空气中的

氧气。

但拉瓦锡最早用实验得出了结论：空气是由氧气和氮气组成的。

[过渡]拉瓦锡的实验是在200多年前做的，由于受到当时条件的限制，他的实验比较

麻烦。现在我们已经能用简单的实验来验证拉瓦锡所得出的结论，接下来我们就用红磷作

原料来测定一下空气中氧气的含量。

1、测定空气中氧气的含量

[实验]实验2-1

[注意]①装置不能漏气；②集气瓶中预先要加入少量水；③点燃红磷后要立即伸入集

气瓶中，并塞紧塞子。

[可让学生描述实验现象及结果]

[回答]红磷燃烧产生大量白烟，生成一种白色固体，水面尽管上升了，但上升不到1/5。

[讲解]集气瓶内水面上升，说明空气中的氧气被消耗了。

[过渡]请大家根据日常知识的积累和前面我们讲到的内容，分组讨论下面的问题。

[投影展示]讨论

拉瓦锡通过实验得出的结论是氧气约占空气总体积的1/5，而在我们的实验中，为什么气体减少的体积小于1/5？红磷熄灭后瓶内还有没有残余的氧气?

[请学生代表说出讨论结果]

[回答]该实验中，水面上升达不到1/5体积是因为氧气含量低，或者我们在塞塞子的过

程中，已经有少部分氧气被消耗掉。红磷熄灭后瓶内没有残余的氧气，如果还有氧气，红

磷还能继续燃烧。

[过渡]在红磷燃烧这个实验中，红磷与空气中的氧气反应，生成了一种叫做五氧化二

磷的白色固体，我们可以用文字的形式把这个反应表示出来。

[表示]红磷+氧气五氧化二磷

[小结]上述实验说明，氧气约占空气体积的1/5。

[讲解]随着科学技术的不断发展和实验仪器的不断精密化，空气中的其他成分也被科

学家通过实验一一发现。实验表明：

2、空气的成分：按体积计算，大约是：氮气78％、氧气21％、稀有气体0．94％、

二氧化碳0.03％、其他气体和杂质0．03％。

[投影资料]

许多科学家研究发现，空气小还含有氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)等稀有

气体。在稀有气体的发现史中，对我们最有启发的是稀有气体氩(Ar)的发现。

1892年，英国物理学家瑞利(Lord Rayleigh，1842～1919)在研究气体的密度时，发现0℃、1．01×105 Pa条件下，从空气中分离得到的氮气密度(1．2572 g·L-1)与分解含氮物质

所制得的氮气密度(1．2508 g·L-1)之间总有一个微小的差异。瑞利没有放过这一微小差异，他与英国化学家拉姆赛(William Ramsay，1852～1916)合作，经过两年多的努力，通过精密的实验研究和推理分析，终于发现在空气中还存在着一种性质极不活泼的气体氩Ar。

[讲解过渡]空气是由多种成分组成的，我们把它叫做混合物。而空气中的氮气或氧气

都只有一种物质组成，我们把它们叫做纯净物。

3、物质的分类

[讲解]纯净物可以用专门的化学符号表示。如氧气O2、氮气N2、五氧化二磷P2O5。

[注：元素符号和化学式不必作过多的解释，只说明这是一种表示物质的符号就可以了] [师]根据你的理解，你能举出一些纯净物和混合物的例子吗?

[学生举例、教师评价]

[师]引通过刚才的学习，我们可以这样来表示纯净物和混合物。

[讲解并板书]

纯净物：由一种物质组成(可用专门的化学符号表示)。

混合物：由两种或多种物质混合而成(没有专门的化学符号表示)。