九年级化学上册 第2章 我们身边的物质教案 沪教版

第2章我们身边的物质
本章学习要求：
1．了解空气的主要成分、氮气和稀有气体的简单知识以及探究空气中氧气的体积分数的方法。

了解混合物和纯净物的概念。

2．掌握氧气、二氧化碳和水的主要性质（物理性质、化学性质）和重要用途。

3．初步掌握实验室制取氧气和二氧化碳的原理和方法，了解其工业制法。

4．了解自然界中的氧循环和碳循环。

5．认识水的组成，知道蒸馏水与矿泉水、硬水与软水等的区别。

了解水的净化的实验室方法及工业方法。

6．初步认识两种常见的基本化学反应类型（化合反应和分解反应）；了解氧化反应的概念，对燃烧和缓慢氧化的现象有所认识。

7．对空气、水的污染和防治有清醒的认识，在学习化学知识的同时不断增强自己的环保意识。

8．积极参与有关的科学探究和化学实验活动，识别并会使用课本实验中所见的化学仪器，规范自己的实验操作行为。

第一节、由多种物质组成的空气
学习目标：
1．通过实验探究空气中氧气的体积分数，对空气的成分有进一步的了解。

2．了解混合物和纯净物的概念。

3．了解氮气和稀有气体的性质和用途。

4．对当今的空气质量状况有所了解，知道空气的污染源以及消除空气污染的重要性。

[教学过程]
一、探究空气的成分
<实验探究1>
“捕捉”空气(如课本第28页图2-3)
1.你能想出一些办法“捕捉”到空气吗？你能把一瓶空气转移到另一只瓶中吗？
2．介绍认识实验仪器：分液漏斗、集气瓶、导管、双孔塞、水槽。

3．介绍检查装置气密性的方法。

<实验探究2>
空气中氧气体积含量的测定（如课本第27页图2-1）
（1）原理：选择一种在空气中反应只消耗氧气而不与其他气体反应，且生成物为固体的物质（首选物质为红磷），从而使集气瓶内压强减小，在外部大气压的作用下，水进入集气瓶中。

进入集气瓶内的水的体积即为原来集气瓶中氧气的体积。

（2）实验装置：课本P 27图2-1
（3）实验现象：红磷（暗红色粉末）燃烧产生大量白烟；冷却后打开止水夹，进入集气瓶内的水的体积约占集气瓶容积的
5
1。

（4）实验结论：红磷燃烧消耗了氧气，生成了五氧化二磷；空气中氧气约占总体积的5
1，剩余气体不支持燃烧，约占空气总体积的
5
4。

（5）实验误差分析：进入集气瓶中的水体积小于集气瓶容积
5
1
的原因可能有①所用红磷量不足；②装置气密性差；③未冷却到室温时即打开止水夹；④红磷中含有燃烧能产生气体的杂质。

<总结>
1．空气的成分：
人们通过各种实验测定，说明空气是由多种气体组成的混合物。

各组分气体的体积分数大约是：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%。

在通常情况下，空气中各种成分的比值保持相对稳定。

2．纯净物和混合物：
<阅读> 化学简史：
瑞典科学家舍勒和英国化学家普利斯特里分别最早制得了氧气；法国化学家拉瓦锡用金属燃烧实验研究空气的成分，首先明确提出空气是由氧气和氮气组成的；英国物理学家
瑞利与英国化学家拉姆赛合作研究，发现了空气中稀有气体“氩”的存在。

二、氮气和稀有气体
三、人类需要洁净的空气
<小结>
空气的污染和防治：
（1）空气的污染是指随着工业的发展，排放到空气中的有害气体和烟尘超过了大自然的净化能力，造成了空气污染。

空气的污染物：有害气体（二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳等）和烟尘（可吸入颗粒物）。

空气的污染源：主要是化石燃料（煤和石油等）的燃烧和工厂的废气、机动车辆排放的尾气。

（2）空气污染的防治主要是控制污染源，减少有害物质排放到空气中。

防治措施：加强对空气质量的检测；消除污染源；植树造林、种植花草（净化空气）；研制开发使用洁净能源（太阳能、天然气等）。

（3）空气质量日报（周报）的主要内容包括：首要污染物、空气污染指数、空气质量级别。

我国目前计入空气首要污染物的有：可吸入颗粒物、二氧化硫和二氧化氮。

<巩固练习>
第二节、性质活泼的氧气
学习目标：
1．了解氧气的物理性质，掌握氧气的化学性质，初步了解氧化反应的概念。

2．学会观察、叙述并记录有关化学实验的现象，并得出有关结论。

能写出有氧气参与的几个重要化学变化的文字表达式。

3．知道氧气的重要用途。

4．掌握实验室制取氧气的反应原理、仪器装置、收集方法、检验及操作注意事项，了解工业制氧气的方法和原理。

[教学过程]
一、认识氧气的性质
<实验探究>
氧气的性质探究（如课本第34页图2-9、2-10、2-11）
1．氧气的物理性质：
通常情况下，氧气是一种没有颜色、没有气味的气体，密度比空气稍大，不易溶于水。

氧气的三态变化：
氧气（无色）
c︒
-
→
183
液态氧（淡蓝色）
c︒
-
→
4.
218
固态氧（淡蓝色、雪花状）
2．氧气的化学性质：
（1）氧气的化学性质比较活泼，能和许多物质发生氧化反应（氧气具有较强的氧化性）；可燃物在氧气中燃烧通常比在空气中燃烧剧烈，某些在空气中不易燃烧的物质，在氧气中可以燃烧。

（2）有关的实验：
（3）氧气的检验方法：
用一根带火星的木条伸入集气瓶中，木条复燃。

（氧气支持燃烧）
（4）氧化反应：物质得到氧的反应叫做氧化反应。

氧化反应包括燃烧、缓慢氧化（新陈代谢、金属锈蚀、食物腐烂、有机物腐熟等）和自燃等。

二、氧气的用途
<小结>
氧气的用途：供给呼吸；支持燃烧（用作氧化剂）。

三、氧气的获得
<讲解>
（1）空气中的氧气主要来源于绿色植物的光合作用。

（2）工业上制取氧气：分离液态空气法（液态氧一般储存在钢瓶里）
<实验探究>
实验室制取氧气（如课本第36页图2-13，第37页图2-14）
（3）实验室制取氧气方法一：加热分解高锰酸钾制取氧气
反应原理：高锰酸钾加热
锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气
KMnO4 K2MnO4 MnO2 O2
实验装置：课本P36图2-13
实验步骤：（查、装、定、点、收、离、熄）
①连接仪器，检查装置的气密性；②装入反应药品；③固定实验仪器；④点燃酒精灯，加热反应；⑤收集氧气；⑥撤离导气管；⑦熄灭酒精灯。

氧气集满检验的方法：
用一根带火星的木条伸到集气瓶口，木条复燃，证明已集满。

（向上排空气法）
集气瓶口有较大气泡冒出，证明已集满。

（排水集气法）
注意事项：
药品要平铺在试管底部，增大受热面积，使药品均匀受热；
试管口放置一团棉花，防止加热时高锰酸钾粉末进入导管；
试管口略向下倾斜，防止试管口的冷凝水倒流回试管底部而使试管炸裂；
试管内的导管不要伸入太长，以便于气体导出；
实验完毕后，应先撤离导管，后熄灭酒精灯，防止水倒吸进热试管而使试管炸裂；
（4）实验室制取氧气方法二：过氧化氢（双氧水）分解制取氧气
反应原理：过氧化氢二氧化锰
水 + 氧气
H2O2 H2O O2
实验装置：课本P37图2-14
实验步骤：①连接仪器，检查装置的气密性；②向锥形瓶中加入二氧化锰；③塞好带有分液漏斗和导管的双孔塞；④向分液漏斗中加入双氧水，慢慢滴加到锥形瓶中；⑤收集氧气。

注意事项：
①二氧化锰在双氧水的分解反应中起催化作用，是催化剂。

②催化剂能改变化学反应的速率，但本身的化学性质和质量在反应前后都没有发生变化。

<巩固练习>
第三节、奇妙的二氧化碳
学习目标：
1．了解二氧化碳在自然界中的循环及二氧化碳对生命活动的影响。

2．了解温室效应和厄尔尼诺现象。

3．掌握二氧化碳的物理性质和化学性质，了解二氧化碳的一些重要用途。

4．掌握实验室制取二氧化碳的原理、装置、收集及检验方法，理解化合反应和分解反应的概念。

[教学过程]
一、自然界中的二氧化碳
<阅读小结>
1．自然界中二氧化碳的产生和消耗：
2．二氧化碳对环境的影响：
（1）温室效应：大气中二氧化碳等气体的含量升高，地面吸收太阳光中红外线辐射所产生的地表热不易散失，从而使地表面平均气温上升，全球气候变暖的现象。

（2）厄尔尼诺现象：太平洋热带地区的海水大范围异常增温的现象。

二、二氧化碳的奇妙变化
<实验探究>
二氧化碳的性质（如课本第41页图2-17，第42页图2-18、2-19）
<小结>
1．二氧化碳的物理性质：
（1）通常情况下，二氧化碳是一种无色、无味的气体，密度比空气大，能溶于水。

（2）二氧化碳的三态变化：
CO2（气体）加压
→ CO2（液态）
一定条件
→干冰（CO2固体）
升华
→ CO2（气体）
升华：固态物质不经过液态而直接变成气态物质的变化。

升华是物理变化，能升华的化学物质有干冰、碘、樟脑等。

2．二氧化碳的化学性质：
（1）二氧化碳与水反应：CO2 + H2O → H2CO3（CO2使紫色石蕊试液变红色）
碳酸不稳定，受热易分解：
H2CO3
∆
→ CO2↑ + H2O（变红色的石蕊试液又变成紫色）
（2）二氧化碳与石灰水反应：CO2 + Ca(OH)2→ CaCO3↓+ H2O
二氧化碳的检验方法：将气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊。

3．化合反应与分解反应：
<实验探究>
二氧化碳的制取和灭火（如课本第43页图2-20）
<小结>
4．二氧化碳的制取：
（1）工业上制取二氧化碳：高温煅烧石灰石
碳酸钙高温
氧化钙 + 二氧化碳
CaCO3 CaO CO2
（2）实验室制取二氧化碳：
反应原理：碳酸钙 + 盐酸→氯化钙 + 水 + 二氧化碳
CaCO3 HCl CaCl2 H2O CO2
实验装置：课本P43图2-20①
实验步骤：①连接装置，检查装置的气密性；②将大理石装入锥形瓶中；③向长颈漏斗中加入稀盐酸；④收集气体。

气体收集方法：向上排空气法（CO2比空气重，能溶于水）
检验方法：①用一根燃着的火柴放在集气瓶口，火柴熄灭，证明气体已经集满。

②加入澄清石灰水，石灰水变浑浊，证明气体是二氧化碳。

实验注意事项：长颈漏斗末端要伸入盐酸液面以下，防止气体长颈从漏斗逸出。

5．二氧化碳的用途：
（1）液态二氧化碳用作灭火剂（CO2不能燃烧，也不支持燃烧；CO2的密度比空气大）（2）干冰用作致冷剂；干冰可用于人工降雨和制造舞台云雾。

（3）二氧化碳是一种工业原料，可用于制造化肥和碳酸饮料。

三、二氧化碳与人体健康
<讲解>
二氧化碳与人体健康：
CO2本身没有毒性，但空气中二氧化碳超过正常含量时，会对人体产生有害影响，如达到6%以上会使人窒息而死亡。

在室内要注意通风，保持空气清新；下地窖前，应用明火试验CO2含量的高低。

<巩固练习>
第四节、自然界中的水
学习目标：
1．了解水在自然界中的存在，水对人类生产、生活的作用，了解水污染的危害及水资源的保护。

2．了解水的物理性质，了解探究水的组成的有关方法。

掌握水的组成。

3．掌握氢气的可燃性。

4．了解蒸馏水、江河水、自来水、矿泉水、海水、硬水的联系和区别。

5．学会蒸发和过滤两种基本的实验操作。

[教学过程]
<问题讨论>
1．你知道水是一种什么样的物质吗？它有哪些性质？
答：水的物理性质：（1）在通常情况下，水是一种无色无味的液体；（2）在标准状况下，水的沸点为100℃，水的凝固点为0℃；（3）水是一种常见的溶剂，能够溶解很多物质；（4）1atm、4℃时，水的密度最大为1 gcm3；冰的密度小于水的密度。

2．你能举出水在工农业生产和生活中的一些应用实例吗？
答：（1）工业上需要水：洗涤、溶解、加热、冷却、作原料等；
（2）农业上需要水：灌溉农作物等；
（3）动力工业上需要水：水力发电等；
（4）交通运输上需要水：内河及海洋航运等；
（5）生活中需要水：饮用水等。

3．水、冰和水蒸气相互之间是怎样转化的？
4．无色透明的自来水是纯净物还是混合物？通过实验来证明你的观点。

一、水是由什么组成的
<实验探究1>
电解水（如课本第48页图2-23）
<实验探究2>
氢气在空气中点燃（如课本第48页图2-24）
<小结>
1．电解水的实验：（为了增强水的导电性，通常在水中加入少量稀硫酸或氢氧化钠）
2．水的组成：水是由氢元素和氧元素组成的，其化学式为H 2O 。

3．水的化学性质：
（1）水能分解： H 2O 通电
→ H 2↑+ O 2↑ （2）水能与二氧化碳反应：H 2O + CO 2 → H 2CO 3
H 2O + CO 2光
叶绿体→C 6H 12O 6（葡萄糖）+ O 2 （光合作用）
（3）水与其他物质的反应：（略） 4．氢气在空气中燃烧：
（1）氢气在点燃前，应先检查氢气的纯度。

氢气纯度的检验方法：用排水法或向下排空气法收集一试管氢气，随后用拇指堵住管口，移近酒精灯火焰，松开拇指点火，如果听到尖锐的爆鸣声，表明氢气不纯净。

重复上面的实验，再检验，直到点燃试管中氢气，只听到轻微的“噗”声，才表明氢气已经纯净。

（2）氢气燃烧的化学反应式：H 2 + O 2 点燃
→ H 2O （化合反应）
二、水的净化
<阅读小结> 1．水的净化：
蒸馏水是纯净物，矿泉水、河水、海水等都是混合物。

天然水中通常含有一些杂质和细菌，不谊直接饮用。

（1）自来水的生产流程：
原水（天然水）→ 吸附、沉淀 → 过滤、吸附 → 杀菌、消毒 → 净水（自来水）； 自来水在输送过程中可能被污染，需煮沸杀菌后方能饮用。

<实验探究>
（2）蒸发：用加热的方法，使溶剂不断挥发的过程。

实验仪器：铁架台、酒精灯、蒸发皿、玻璃棒； 注意事项：①蒸发皿中盛放液体量不超过蒸发皿容积的
3
2
；②加热蒸发时，要用玻璃棒不断搅拌溶液，防止由于局部温度过高而造成液滴飞溅；③当蒸发皿中出现较多的固体时，应停止加热；④蒸发皿可直接加热，但高温时不可骤冷，应用坩埚钳夹取，放在石棉网上。

（3）过滤：除去溶液里混有的不溶性杂质。

实验仪器：铁架台、烧杯、普通漏斗、滤纸、玻璃棒；
操作步骤：①制作过滤器；②过滤、承接滤液；
注意事项：
一贴：滤纸紧贴漏斗内壁；
二低：滤纸边缘低于漏斗口；漏斗中液面低于滤纸边缘；
三靠：倾倒溶液的烧杯口紧靠玻璃棒；玻璃棒末端轻轻斜靠三层滤纸；漏斗末端紧靠烧杯内壁。

<阅读小结>
2．硬水和软水：
硬水：含有较多可溶性钙、镁化合物的水。

软水：不含或含有较少可溶性钙、镁化合物的水。

区别方法：把肥皂水分别倒入盛有硬水和软水的烧杯中，产生泡沫较多的是软水，形成白色水垢的是硬水。

硬水的危害：用硬水洗衣服，既浪费肥皂又洗不净衣服；锅炉中长期烧硬水，会形成水垢，不仅浪费燃料，还会引起锅炉爆炸事故。

三、水的利用
<讲解>
1．水是生命之源,生命的产生、发育和繁衍都离不开水，没有水就没有生命；水是宝贵的自然资源，约覆盖地球表面的34。

但是，可利用的淡水资源不足，不到总水量的1%。

因此，地球上的水资源是极为有限的。

2．水体污染和水资源保护：
（1）水体污染的途径：
工业“三废”（废气、废水、废渣）的任意排放；
农业上的农药和化肥的不合理施用；
生活污水的任意排放。

（2）水资源保护：节约用水；防治水体污染（水质的监测；工业三废的治理；合理施用农药和化肥等）。

<巩固练习>。