人教版初中化学教案-空气

课题1 空气
【教学目标】
1、知识与技能
(1)了解空气的主要成分；
(2)了解氧气、氮气、稀有气体的主要物理性质和用途；
(3)初步认识纯净物、混合物的概念，能区分—些常见的纯净物和混合物
2、过程与方法
(1)通过对“测定空气里氧气含量”实验的操作、观察、分析，了解空气的组成；
(2)通过对空气、氧气等几种常见物质的比较，了解混合物和纯净物的概念；
(3)通过对空气污染情况的调查，知道空气污染的危害，学会一些简单的防治方法。

3、情感、态度与价值观
(1)初步了解空气污染给人类带来的严重危害；
(2)知道空气是一种宝贵的自然资源；
(3)养成关注环境、热爱自然的情感。

【内容分析】
本单元是学生学习的第一大类物质。

空气是人人都离不开的物质，由于看不见，摸不着，学生只知其重要，却又不十分清楚空气到底是什么。

本单元选择空气和氧作为初中化学中接触具体物质知识的开端，不仅因为小学自然课中对空气和氧气的知识已有过介绍，如空气有体积、有质量、形成大气压、空气流动就形成风等；更重要的是因为它们在自然界分布极广、是自然界维持生态平衡的重要条件、是化工生产的廉价资源；它与人类的生活关系最为密切，是人类须臾不可离开的天然物质；还因为氧气是化学性质比较活泼的元素，它能与多种金属和非金属元素化合形成氧化物或含氧化合物。

通过对它们的认识和了解，可以比较顺利地引导学生进入化学世界来探索物质的奥秘。

选择以空气为题，开始这一单元的教学活动，是符合“从学生熟悉的事物入手，进行科学教育”的原则的。

学生对空气已有一定的知识基础，因此内容的安排既不能与小学自然课中的知识重复，又应以此为基础。

本课题包含了三部分，即“空气是由什么组成的”、“空气是一种宝贵的资源”、“保护空气”。

这三部分内容相互密切联系，并逐步深入。

空气是由什么组成的(氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等)、空气是一种宝贵的资源(氧气、氮气、
稀有气体的用途)、保护空气(污染与保护)总的看来，本课题教学是很容易引起学生学习兴
趣的，可以说不存在什么教学难点。

本课题主要研究空气的成分及空气污染的有关知识。

小学自然课中学过有关空气的知识，学生有一定的知识基础。

“从熟悉的事物入手”有利于培养学生的兴趣。

把“空气”作为较系统地学习和研究化学的开始，有利于引导学生进入化学殿堂。

【教学模式】
调查与讨论，实验探究
【教学过程】
实验导学
探究原理(过渡) 出示拉瓦锡的
照片以及拉瓦锡研究
空气成分所用装置的
图片，并讲述拉瓦锡
发现空气组成的故
事。

仿照这个著名实验的
原则，我们也来测定
空气里氧气的含量。

[实验2-1]所需的仪
器，并组织学生抢答
下列问题：
1、有关仪器的名称；
2、集气瓶中有物质
吗?
3、谁能说出空气的成
分有哪些?要求学生
按教材中图2—3连接
装置并实验，适时指
导学生观察实验现
象、记录实验结果。

听故事、思考问题：拉瓦锡
在实验过程中是如何发现气
体减少了1／5的?
抢答有关问题。

连接装置，进行实验，
观察现象并及时记
录。

通过抢答，巩固旧
知，为新知识的学习
奠定基础。

同时活跃
课堂气氛，调动学生
的积极性。

知道实验是学习化
学的基础。

通过学生
自主的实
验探究过程，体验实
验过程中的成功与
失败。

收
分析讨论
合得出结
论（比较)氮气、二氧化
碳、红磷、空气、河
水、矿泉水等物质，
哪些是混合物，哪些
是纯净物?(小结)
空气是由多种成分组
成的，这样的物质叫
混合物。

而氧气是由
一种物质组成的，它
属于纯净物。

比较各物质的异同，
归纳混合物和纯净物
的概念。

让学生学会运用比
较的方法，通过比
较，可以清
晰地掌握概念。

总结回忆归纳总结本课题
知道了哪些知识？
引导总结本课题内容
要求。

让学生了解空气的
成分。

【板书设计】
课题1 空气
课题2 氧气
学习目标：
知识与技能：
1．认识氧气的主要物理性质；
2．观察和描述木炭、铁丝、蜡烛等在空气中燃烧的现象，从中归纳出氧气的化学性质；3．了解氧气的主要用途、氧气与人类关系密切；
4．了解氧气的工业制法，学习实验室制备氧气的原理、装置和操作
过程与方法：
1．观察与描述物质与氧气反应的现象，学会从中归纳出物质的化学性质的方法；
2．能够根据反应物的性质来选择制备气体的实验装置与操作方法，根据生成物的性质选择收集方法；
情感态度与价值观：
1．了解氧气在自然界中的循环及重要意义，增强环保意识
2．养成细致的观察习惯和严谨的工作作风
学习重点与难点：
1．氧气的性质与用途
2．氧气的获得和实验室制取氧气的方法
教学方法：
1．物理性质主要有学生自行归纳总结；
2．化学性质可以通过演示实验及回忆已学的实验来归纳
3．对于实验室制法，主要通过探究、对比，从而找出不同点加深印象
4．氧气的用途主要是知识性的介绍
探究内容：
1．燃烧的现象及剧烈程度与什么因素有关？
2．实验室制取气体的装置的选取所考虑的因素有哪些？
学习内容：
一、认识氧气（Oxygen）的性质
1．物理性质：
（1）色、味、态：通常情况下，是无色无味的气体；
（2）密度：标准状况下，密度为1.429g/L，略大于空气；
P.S.：通常情况下，是指20℃，1.01×105Pa；标准状况下，是指0℃，1.01×105Pa；（3）溶解性：氧气不易溶于水
（4）三态变化：降温后，氧气可以变为淡蓝色的液体，甚至淡蓝色雪花状固体。

问题：有什么事实可以证明自然界的水中溶有氧气？
答：水中的生物就是依靠溶解在水中的氧气生存的。

2．化学性质：
（1）木炭在氧气中燃烧（黑色固体）
实验现象：剧烈燃烧，发出白光，放热，生成一种无色无味气体，该气体能使澄清石灰水变浑浊。

二氧化碳（CO2）
文字表达式：碳（C）+ 氧气（O2）点燃
——→
在空气中的燃烧情况：木炭红热，无烟、无焰，生成无色无味的气体
（2）铁丝在氧气中燃烧（银白色固体）——介绍铝箔在氧气中可以燃烧
实验现象：剧烈燃烧，火星四射，铁丝熔成小球，生成一种黑色固体。

四氧化三铁（Fe3O4）
文字表达式：铁（Fe） + 氧气（O2）点燃
——→
注意事项：集气瓶底部铺少量的细沙或加少量的水，防止生成的固体物质溅落瓶底，致使集气瓶炸裂。

在空气中加热情况：持续加热发红，离火后变冷。

（3）蜡烛在氧气中燃烧（白色固体）
实验现象：比空气中燃烧剧烈，发出白光，集气瓶内壁出现水珠，有使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体产生。

二氧化碳（CO2）+ 水（H2O）
文字表达式：石蜡+ 氧气（O2）点燃
——→
空气中燃烧情况：燃烧产生黄色火焰，放热，稍有黑烟。

（4）镁带在氧气中燃烧（银白色固体）
实验现象：剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放热，生成白色粉末状固体。

氧化镁（MgO）
文字表达式：镁（Mg） + 氧气（O2）点燃
——→
（5）铜丝在空气中灼烧（红色固体）
实验现象：加热后，铜丝红热，冷却后，在铜丝表面出现一层黑色物质。

文字表达式：铜（Cu） + 氧气（O2）加热
氧化铜（CuO）
——→
（6）红磷在氧气中的燃烧（暗红色固体）
实验现象：剧烈燃烧，发出白光，放出热量，生成大量的白烟
文字表达式：磷（P）+ 氧气（O2）点燃
五氧化二磷（P2O5）
——→
空气中燃烧情况：黄白色火焰，放热，有大量白烟
（7）其他物质与氧气的反应
某些物质在一些条件下，与氧气发生缓慢的氧化反应，成为缓慢氧化。

如：动植物新陈代谢，金属的锈蚀，食物的腐烂等等。

结论：
（1）氧气是一种化学性质比较活泼的气体，在一定的条件下，能与许多物质发生反应。

在这些反应中，氧气提供氧，称为氧化反应。

氧气便是常见的氧化剂；
（2）物质在纯氧气中燃烧程度比空气中燃烧要剧烈。

说明物质燃烧程度，与氧气的浓度大小成正比；
（3）物质燃烧时有的有火焰，有的会发光，有的会冒烟。

一般来说，气体燃烧会有火焰产生，固体直接燃烧，产生光或者火星。

生成物有固体，一般都会产生烟，即固体小颗粒； （4）物质与氧气反应不一定是燃烧现象，如缓慢氧化。

二、氧气的用途
1．供给呼吸：医疗上急救病人，登山、潜水、航空、宇航提供呼吸； 2．支持燃烧：炼钢、气焊与气接、液氧炸弹、火箭助燃剂 介绍：
（1）一般情况下，我们呼吸使用空气就可以了。

正常的人呼吸用纯氧气对人体有害，吸入纯氧气会损害肺的上皮层。

吸入100%的扬弃，只需几天就会发生肺氧气中毒。

一般医院中的氧气只是大于40%；
（2）用氦气代替氮气与氧气混合，可得到“人造空气”。

人造空气用于代替空气供深海潜水员呼吸。

因为用空气供潜水员呼吸时，在压强较大的深海里，会有较多的氮气溶解在潜水员的血液里，当潜水员从深海上升，血液里的氮气将成为气泡释放出来，大量气泡会阻塞微血管，引起病变。

课题3 制取氧气
1．自然界氧气的获得：主要是来源于绿色植物的光合作用 二氧化碳 + 水
素
叶绿光照 葡萄糖 + 氧气
2．工业制法（分离液态空气法） （1）具体过程
（2）注意：该过程是物理变化 3．实验室制法 （1）高锰酸钾制取氧气
a. 实验原理：高锰酸钾（KMnO 4）加热——→ 锰酸钾（K 2MnO 4）+ 二氧化锰（MnO 2）+氧气（O 2）
b. 注意事项：
a). 试管口要略微向下倾斜：防止生成的水回流，使试管底部破裂。

b). 导气管伸入发生装置内要稍露出橡皮塞：有利于产生的气体排出。

空气
空气
除去二氧化碳
干燥
氮气
液态空气
降温 加压
液态氧
升温-183℃
氧气
c). 试管口塞一团棉花：防止高锰酸钾粉末进入导气管，污染制取的气体和水槽中的水。

d). 排气法收集气体时，导气管要伸入接近集气瓶底部：有利于集气瓶内空气排出，使收集的气体更纯。

e). 实验结束后，先将导气管移出水面，然后熄灭酒精灯：防止水槽中的水倒流，炸裂试管。

c. 实验步骤：
a). 仪器组装：先下后上，从左到右的顺序。

b). 气密性检查：将导管的一端浸入水槽中，用手紧握试管外壁，若水中的导管口有气泡冒出，证明装置不漏气。

松开手后，导管口出现一段水柱。

c). 装入药品：按粉末状固体取用的方法（药匙或纸槽）。

d). 加热药品：先使试管均匀受热，后在反应物部位用酒精灯外焰由前向后加热。

e). 收集气体：若用排水集气法收集气体，当气泡均匀冒出时再收集；或向上集气法。

f). 检验及验满：用带火星的木条伸入试管中，发现木条复燃，说明是氧气；
用带火星的木条靠近集气瓶口部，木条复燃，证明已满。

g). 仪器的拆卸：按先右后左，先上后下的顺序。

（2）双氧水（过氧化氢）制取氧气
二氧化锰
a. 实验原理：过氧化氢（H2O2）————→水（H2O）+ 氧气（O2）
b. 注意事项：
a). 分液漏斗可以用长颈漏斗代替，但其下端应该深入液面以下，防止生成的气体从长颈漏斗中逸出；
b). 导管只需略微伸入试管塞
c). 气密性检查：用止水夹关闭，打开分液漏斗活塞，向漏斗中加入水，水面不持续下降，就说明气密性良好。

d). 装药品时，先装固体后装液体
e). 该装置的优点：可以控制反应的开始与结束，可以随时添加液体。

总结：若固体（或固体+固体）加热生成气体，选用高锰酸钾制氧气装置；
若固体+液体常温下制取气体，选用双氧水制取氧气装置。

催化剂：在化学反应中能改变其他物质的反应速率，但本身的化学性质和质量在反应前后没有发生变化的物质。

补充练习测试题
（1）从液态空气分离氮气和氧气，为什么得到的是气态氮和液态氧？
（2）用氧炔焰焊接和切割金属时，发生三种变化：乙炔在氧气中燃烧；焊接处金属与金属焊条熔化、冷却后凝固在一起；切割处的金属在高温下被氧气氧化除去。

这三种变化哪些是物理变化？哪些是化学变化？
（3）从液态空气、高锰酸钾、双氧水三种物质制氧气时，各物质发生的是物理变化还是化
学变化？为什么？
（4）空气中有氧气，带余烬的木条伸入装有空气的集气瓶，木条是否会复燃？为什么？。