5/5課題1空氣的組成一、教學目標1.能依據觀察的實驗現象初步推斷空氣的主要成分。2.能從組成上對物質進行分類，識別純凈物和混合物。3.能體會科學家在探索空氣成分過程中的智慧和方法。二、教學重難點重點：測定空氣中氧氣含量的實驗。難點：區分純凈物和混合物。三、教學準備教學儀器和試劑：帶橡皮塞錐形瓶1個，分液漏斗，水槽，集氣瓶，帶橡皮塞集氣瓶2個，鐵夾及導管2套，燒杯2個，酒精一盞，燃燒匙1個，火柴盒，紅磷等。教學PPT及相關視頻。四、教學過程教學環節教師活動學生活動設計意圖環節一創設情境引入新課【導入】空氣是我們身邊最常見的物質，是社會可持續發展的寶貴資源。你了解空氣的組成嗎？人類在探究空氣的道路上經歷了怎樣的歷程呢？【展示】PPT展示人類對空氣的探索歷程。【講述】人類對空氣成分的研究大致經歷了這幾個階段，但是盧瑟福、舍勒、普利斯特因為主客觀原因，并沒有確切得出空氣的成分。只有拉瓦錫在前幾位科學家的基礎上，通過實驗得出了空氣是由氮氣和氧氣組成的。【展示】PPT展示拉瓦錫命名氧氣和氮氣的過程。【過渡】拉瓦錫是如何通過實驗測定空氣的成分呢？空氣中到底含有哪幾種氣體呢？學生結合生活經驗和已有的知識儲備對空氣進行重新審視。傾聽、理解。學生傾聽并思考傾聽。結合學生的生活經驗、已有的知識引入，可以激發學生興趣。讓學生了解科學家探究空氣成分的歷史。通過設疑讓學生了解本節課的內容。拓展學生視野。環節二新課講解一、證明空氣的存在。【提問】如何證明一個敞口的無色透明的燒杯中不是“沒有東西”，而是盛滿了空氣呢？【探究】分小組，利用圖中所示的實驗裝置，把一小集氣瓶中的部分空氣“捕獲”到另一個集氣瓶中。簡要說明其原理。【展示】小組代表展示。【總結】實驗原理是因為空氣的主要成分不溶于水。【提問】實驗成功關鍵是裝置氣密性良好，如何檢驗裝置的氣密性呢？【方法總結】檢查裝置氣密性的方法。【講解與演示】連接好儀器后，先將導管放入水中，再用手握住試管（或其他容器），觀察水中的導管口是否有氣泡冒出。如果有氣泡冒出，松開手一段時間后能形成一段水柱，說明氣密性良好。如果沒有氣泡冒出，就要仔細查找原因，找到漏氣之處，及時修正，直到不漏氣才能進行實驗。【注意】如果環境溫度偏高，也可采用酒精燈微熱或熱毛巾捂熱等其他方法。思考討論并回答。小組實驗并討論。代表展示。傾聽，記憶。思考討論。傾聽，記憶。通過問題設置，從生活實際如手，啟發學生設計實驗并通過探究獲得知識。通過設疑讓學生思考檢驗裝置氣密性的方法。二、紅磷燃燒法測定空氣中氧氣含量【過渡】今天我們來學習科學家拉瓦錫，學習如何測定空氣中氧氣含量。【展示】展示紅磷燃燒所需的儀器。【提問】這是實驗所需儀器，請同學們以搶答說出下列儀器的名稱，并思考集氣瓶中有物質嗎？【明確】集氣瓶中含有空氣。【過渡】剛才我們展示了利用燃燒法測定空氣中氧氣含量的儀器，我們選擇借助紅磷燃燒測定空氣中氧氣的含量，那么如何進行實驗呢？我們通過一段視頻來了解一下。【提示】請同學們仔細觀察視頻，然后分組進行實驗。思考并回答問題。觀看視頻。通過搶答，鞏固舊知識，為學習新知識奠定基礎。同時活躍課堂氣氛。調動課堂的積極性。通過視頻規范實驗的操作。【過渡】我們可以將實驗步驟總結為以下幾步。【展示】展示PPT。【組織活動】請同學們分組進行實驗，并記錄實驗現象。【師生交流】現在請一個組派一名代表說一說實驗現象。【提問】你在實驗過程中觀察到了什么現象?你能分析原因嗎?【明確】紅磷燃燒消耗瓶內氧氣，且生成的是固體，造成瓶內氣壓小于外界大氣壓，打開彈簧夾，在大氣壓的作用下，水會進入瓶內，進入瓶內水的體積就是消耗氧氣的體積。現象：紅磷燃燒，產生大量白煙，集氣瓶水面上升，約占原空氣體積的1/5。結論：空氣中氧氣含量約占1/5。【提問】為什么在剛才實驗的時候，有的小組的實驗失敗了，有的小組得出的結果是氣體體積小于1/5，有的小組得出的結構是氣體體積大于1/5，請同學們討論、分析原因。【明確】小于1/5的原因：1.裝置氣密性不好。2.紅磷量不足3.瓶內溫度沒有降低到室溫后就打開了彈簧夾。大于1/5的原因：1.沒夾緊彈簧夾，紅磷燃燒時瓶內空氣部分受熱從導管逸出。2.插入燃燒匙太慢，塞緊瓶塞之前，瓶內空氣受熱逸出。【提問】能否用下列試劑代替紅磷測定空氣中氧氣含量？【展示】展示蠟燭、木炭、鎂條、細鐵絲等。【提示】各物質在空氣中燃燒的情況。【提問】請同學們分組討論，選用哪種試劑進行實驗最佳？【明確】利用紅磷燃燒測定空氣中氧氣含量。學生動手實驗。1.描述實驗現象。2.分析燒杯中的水進入集氣瓶的原因。分析討論實驗失敗的原因。分組討論實驗方案，從物質在空氣中燃燒的情況考慮能否替換試劑。通過讓學生動手實驗，讓學生了解規范的實驗步驟，并通過實驗探究過程，體驗實驗過程的失敗與成功。培養學生分析問題的能力、解決問題的能力。培養學生分析問題、解決問題、嚴謹務實的科學態度，對實驗現象做進一步的分析，探究。幫助學生分析實驗失敗的原因，并規范語言。通過讓學生討論并設計實驗方案，可以活躍課堂氣氛，同時調動學生學習的積極性。三、純凈物與混合物【過渡】空氣是一種由多種物質組成的混合物。那什么是混合物呢?【講述】由兩種或兩種以上的物質混合而成的物質叫做混合物,混合物不能用化學符號表示。只由一種物質組成的物質叫做純凈物，純凈物可以用化學符號表示。【提示】不能根據物質的名稱區分純凈物和混合物。【講述】目前，人們通過實驗方法精確地測定空氣的成分：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%。傾聽、理解。傾聽記憶。通過講解讓學生了解混合物和純凈物的概念及區別。幫助學生梳理空氣的成分。氮氣和稀有氣體【過渡】上一節課我們利用紅磷燃燒測定空氣中氧氣含量時，集氣瓶內的氣體主要是氮氣。【提問】請同學們結合經驗思考下列問題：1.燃燒的紅磷熄滅了，這說明氮氣能不能支持燃燒？2.集氣瓶內的水上升一定高度后，不再上升，這種現象能不能說明氮氣不易溶于水？【明確】氮氣不支持燃燒。2.氮氣不易溶于水。【總結】通過上述幾個實例，我們可以將氮氣的化學性質總結如下

化學性質穩定，一般不支持燃燒，也不燃燒，常溫下不易與其他物質反應。【組織討論】通過日常對空氣的觀察及上面的討論，請你總結氮氣的物理性質。【明確】展示氮氣的物理性質。【過渡】通過上一節課的學習，我們知道了在空氣中含量最多的氣體是氮氣，那氮氣有哪些用途呢？【提示】老師為同學們準備了一段小資料，請同學們閱讀資料。【組織討論】請同學們根據資料討論并得出氮氣的用途。【明確】氮氣具有廣泛的用途，它是制造硝酸和氮肥的重要原料，由于它的化學性質不活潑，因此常用作保護氣。醫療上可利用液氮進行冷凍治療。超導材料在液氮的低溫環境下能顯示超導性能。【明確】在空氣成分中，稀有氣體的含量只占空氣體積分數的0.94%，但是它們在生產和科學研究中確有廣泛的用途，稀有氣體化學性質不活潑，但稀有氣體具有廣泛的用途，如在通電時能發出不同顏色的光，可以制成多種用途的電光源，如航標燈、照明燈、霓虹燈等；氦還能用于制造低溫環境。思考并回答問題。傾聽、理解。根據經驗及討論填寫表格。傾聽。閱讀資料后，分組討論氮氣的用途。討論并分析稀有氣體的化學性質和用途。讓學生理解物質的用途體現物質的性質。并記憶氮氣的化學性質。讓學生了解并記憶氮氣的物理性質。通過讓學生自己分析問題，解決問題，培養學生自己解決問題的能力。讓學生通過閱讀材料，展開思考，通過組內討論得出氮氣的用途，從而讓學生感受探究知識的樂趣。通過觀看圖片材料，讓學生初步感受稀有氣體的化學性質和用途。再通過學生討論、教師總結等得出稀有氣體的性質和用途。環節三拓展延伸【展示】展示燃素說。觀看PPT拓展學生視野，讓學生意識到科學時不斷發展的。隨堂作業PPT展示做題通過習題鞏固本節所學知識。環節四課堂小結展示PPT。傾聽并理解。幫助學生梳理本節知識，便于學生記憶。五、板書設計課題1空氣的組成空氣的成分1.測定空氣中氧氣含量現象：集氣瓶瓶中產生大量白煙，放出熱量，冷卻后打開彈簧夾，燒杯中的水倒