1、空氣是由什么組成的教學設計彭玲【課 題】空氣【教學時間】45分鐘【教學對象】初三學生【教 材】九年級化學上冊【教材分析】本節課的學習內容是九年級化學上冊第二單元課題1空氣中的第一課時，從人類離不開的空氣作為切入點，通過實驗探究來測定空氣的組成成分。它既鞏固了前面所學有關實驗的知識，又為學生后面學習物質在空氣（或氧氣）中燃燒這部分內容提供思路，在教材中起著橋梁作用。【學情分析】 此時，初三學生對化學實驗有濃厚的興趣，通過實驗探究，從而激發學生在實驗過程中積極思考和討論。雖然學生對空氣、氧氣、二氧化碳等氣體有初步的了解，但不清楚從混合物和純凈物的角度如何來對它們進行分類。【教學目標】1.知識與技能

2、（1）了解空氣的主要組成成分。（2）初步認識純凈物和混合物的概念，能區分一些常見的混合物和純凈物。2.過程與方法（1）通過對“空氣中氧氣含量的測定”實驗操作的觀察、分析，了解空氣的主要組成成分。（2）通過對空氣、氧氣等幾種常見物質的比較，初步了解混合物和純凈物的概念。3.情感態度與價值觀（1）通過空氣中氧氣含量的測定實驗，培養學生分析思維能力和觀察能力。（2）通過人類研究空氣的歷史介紹，讓學生認識到科學探索，需要嚴謹認真、實事求是的科學精神和態度。【教學重點】用實驗探究的方法測定空氣中氧氣的體積分數。【教學難點】了解純凈物和混合物的概念及區分；空氣中氧氣含量的測定實驗中的誤差分析。【教學方法】

3、教法：創設情境、啟發探究、點評釋疑、提出問題、講授法學法：實驗探究、自主學習、合作學習、討論交流【教學準備】集氣瓶、燃燒匙、酒精燈、火柴、彈簧夾、膠皮管、燒杯、玻璃導管；水、紅磷等。【教學過程】教師活動學生活動設計意圖一、新課引入在緊張的學習氛圍中，我們一起來做個深呼吸，大家都感受到了空氣的存在吧。今天，我們就來研究空氣到底是由什么組成的？時下最流行的是穿越，今天我們也來玩一把穿越，一起來穿越到兩百多年前，看看科學家們是如何研究空氣的組成的。通過自學，同學們有什么疑問呢？既然你們不說，那我要問大家：（1）如何得知容器氣體體積減少了五分之一？（2）如何得知氧氣約占空氣的五分之一？你們都有過喝牛奶

4、的經歷吧，牛奶只剩半瓶時，用吸管吸了半天才喝到牛奶，你們想一想這是為什么呢？對了，我們剛開始用吸管吸走的是空氣，使得瓶內空氣減少，于是壓強就會減小，從而大氣壓就將瓶內的牛奶壓入吸管，這樣我們就喝到牛奶了。現在，我們再來回顧一下拉瓦錫做的實驗。拉瓦錫將汞加熱，汞消耗了容器內的氣體大約五分之一，于是容器內壓強減小，因此鐘罩內汞上升。那這種氣體又是什么呢，接著拉瓦錫做了一個逆向實驗，將上述生成的紅色粉末繼續加強熱，得到了汞（化學符號Hg）和氧氣（化學符號O2）而且氧氣的體積恰好等于容器內消耗氣體的體積。通過這些實驗，拉瓦錫得出了空氣由氧氣和氮氣組成，其中氧氣約占空氣的五分之一。同學們大膽猜想一下：兩

5、百多年過去了，空氣中氧氣的含量還是五分之一嗎？這三個猜想到底哪個是正確的呢？下面，我們通過實驗來驗證。自學：拉瓦錫的實驗因為瓶子里有空氣大于五分之一；小于五分之一；等于五分之一建立在前人的研究和發現的基礎上，學習這種科學探究方法為自己所用提出問題，學生大膽猜想二、探究新知現在，我手里有一瓶空氣，我怎樣才能測定空氣中氧氣的含量？大家想一想：我只是單純地從瓶中取走氧氣，而其他氣體都不取走，這樣能做到嗎？老師在這里告訴你們是一定不能。誒，有同學說通過物質燃燒，不僅人長得帥，思維能力還很豐富。這是可以的，因為物質在空氣中燃燒時需要消耗氧氣。那么問題來了，我們該來討論應該要燃燒什么樣的物質，是不是所有的

6、物質都可以呢？同學們都說得非常對！ 因此，所選藥品能且只能和空氣中的氧氣發生反應，且不生成其他氣體。比如說，我們今后會學習鎂不僅和空氣中的氧氣反應，還會和氮氣發生反應。點燃 下面有一些藥品，我們應該選用哪一個呢？（1）碳+氧氣二氧化碳（氣）點燃 （2）紅磷+氧氣五氧化二磷（固）點燃（3）鐵+氧氣四氧化三鐵（固） 需在純氧氣中進行為什么不選鐵，因為鐵在空氣中不能燃燒。那又有什么辦法可以看到消耗掉氧氣的體積呢？實驗前的準備我們都做足了，下面就正式開始做實驗了。首先，為了準確測量空氣中氧氣的含量，我來檢查裝置的氣密性，由于集氣瓶面積較大，所以用熱毛巾捂著集氣瓶，若導氣管口有氣泡冒出說明裝置不漏氣。然

7、后我在集氣瓶內加入少量水，并將水面上方空間分為5等份。同學們注意了，我用彈簧夾夾緊膠皮管。大家思考過沒有，不夾緊膠皮管會怎樣呢？XXX，說得很到位。是的，這會使得反應過程中瓶內的空氣從導管溢出，造成實驗誤差。我將燃燒匙內的紅磷點燃后，立即伸入瓶中并把塞子塞緊，同學們仔細觀察集氣瓶內有什么變化呢？在書上記錄好實驗現象。不知道大家仔細觀察到了沒，老師剛剛將燃燒匙放入瓶內的速度如何？如果我將紅磷點燃后，慢慢地伸入瓶中，會對實驗產生影響嗎？同學們的答案不一致哦。我是慢慢地伸入瓶中，此時紅磷還在燃燒，放出熱量使得集氣瓶膨脹，部分氣體溢出，也會造成實驗誤差。大家看到集氣瓶還在冒白煙，等到紅磷燃燒完畢后，可

8、以立即打開止水夾嗎？僅僅是這個原因嗎？紅磷剛熄滅，此時集氣瓶受熱膨脹，于是瓶內壓強大，以致大氣壓壓入瓶內的水少于冷卻之后的體積。所以正確的操作應該是，待紅磷熄滅并冷卻后，再打開彈簧夾。可以觀察到集氣瓶內水面上升到大約五分之一處。回到之前同學們對空氣中氧氣含量的猜想：有說小于五分之一，也有說大于五分之一的。這有沒有可能呢？其實，在操作實驗的時候，我也提過哪些不當的操作會引起誤差。再者同學們也說了不少影響實驗準確性的因素。接下來，我們一起來總結和分析誤差。大于五分之一的情況：（1） 實驗前沒有夾緊止水夾，導致空氣泄漏；（2）點燃紅磷后沒有立即伸入集氣瓶。小于五分之一的情況：（1） 紅磷量不足；（2

9、） 紅磷熄滅后沒有冷卻，就打開止水夾；（3） 氣密性不好；（4） 導管中殘留水。在這一反應中，紅磷（化學符號P）與空氣中的氧氣反應，生成一種叫做五氧化二磷（化學符號P2O5）的新物質。集氣瓶內水平面上升約五分之一，說明空氣中的氧氣被消耗了，消耗的氧氣約占空氣的五分之一。目前，人們已能用實驗方法精確地測定空氣的成分，按體積計算，大約是：氮氣78、氧氣21、稀有氣體0.94、二氧化碳0.03、其他氣體和雜質0.03。我們把像空氣這樣由兩種或兩種以上的物質混合而成的物質叫做混合物。比如說糖水、湖水等。而像氮氣、氧氣、二氧化碳等分別只由一種物質組成，叫做純凈物。純凈物可以用化學符號表示，上面實驗中使用

10、的紅磷（P）和生成的五氧化二磷（P2O5）就是純凈物。應該不能要和氧氣反應；不能生成其他氣體；只能和氧氣反應等等選用紅磷利用水倒吸氣體會跑掉冒白煙迅速會或不會不可以，會炸裂集氣瓶如果紅磷不夠的話，測得的氧氣含量會小于五分之一；還有導管中殘留了一部分水，也會小于五分之一通過實驗探究的方法，得出結論，從而培養學生嚴謹和務實的科學態度利用問題階梯，循序漸進，環環相扣三、課堂小結 通過這節課的學習，我們應該知道：1. 空氣的成分按體積計大約是：氮氣78、氧氣21、稀有氣體0.94、二氧化碳0.03、其他氣體和雜質0.03。2. 純凈物由一種物質組成；混合物由兩種或多種物質組成。四、隨堂檢測1. 空氣的成分以（ ）和（ ）為主，其中按體積計，（ ）約占空氣體積的78，（ ）約占空氣體積的21。2.下列物質：（1）氧氣；（2）人體呼出的氣體；（3）液氧；（4）二氧化碳；（5）潔凈的空氣。其中屬于純凈物的是 ；請選出一種混合物并說明其中的