2024年暑期課程-初三化學第2講空氣的組成-教案?一、教學目標1.知識與技能目標了解空氣的主要成分，認識空氣對人類生活的重要作用。掌握測定空氣中氧氣含量的實驗原理、裝置和操作方法。理解混合物和純凈物的概念，并能區分常見的混合物和純凈物。2.過程與方法目標通過對測定空氣中氧氣含量實驗的探究，培養學生的觀察能力、分析能力和實驗操作能力。經歷對空氣成分的探究過程，學習從定性到定量研究物質組成的方法，提高學生科學探究的能力。3.情感態度與價值觀目標通過了解空氣的重要性，培養學生關注環境、熱愛自然的情感。激發學生學習化學的興趣，培養學生嚴謹的科學態度和勇于探索的精神。二、教學重難點1.教學重點空氣的主要成分及其體積分數。測定空氣中氧氣含量的實驗原理和操作。混合物和純凈物的概念。2.教學難點對測定空氣中氧氣含量實驗結果的分析及誤差原因的探討。從微觀角度理解混合物和純凈物的區別。三、教學方法講授法、實驗探究法、討論法、多媒體輔助教學法四、教學過程（一）課程導入（5分鐘）1.展示一些與空氣相關的圖片，如藍天、白云、人們呼吸等場景，引導學生思考空氣與我們生活的密切關系。2.提問：同學們，你們知道空氣是由什么組成的嗎？它有什么作用呢？讓學生自由發言，分享他們對空氣的已有認識。（二）空氣的發現史（10分鐘）1.利用多媒體課件，簡單介紹空氣發現的歷程。古代：人們對空氣的認識比較模糊，認為空氣是一種單一的物質。17世紀：拉瓦錫通過著名的汞加熱實驗，得出空氣是由氧氣和氮氣組成的結論。他將汞放在密閉容器中加熱，發現一部分汞變成了紅色粉末（氧化汞），同時容器內空氣的體積減少了約1/5。他又將生成的氧化汞加熱分解，得到了汞和氧氣，且氧氣的體積恰好等于原來減少的空氣體積。現代：隨著科學技術的不斷發展，人們對空氣的組成有了更深入的了解，發現空氣中還含有稀有氣體、二氧化碳、水蒸氣等其他成分。2.引導學生思考：拉瓦錫的實驗對我們認識空氣的組成有什么啟示？讓學生體會科學探究的重要性和科學方法的運用。（三）空氣的組成（20分鐘）1.介紹空氣的主要成分氮氣（N?）：體積分數約為78%，是空氣中含量最多的氣體。氮氣是一種無色、無味、難溶于水的氣體，化學性質不活潑。氧氣（O?）：體積分數約為21%。氧氣是一種無色、無味、不易溶于水的氣體，化學性質比較活潑，能支持燃燒，供給呼吸。稀有氣體：體積分數約為0.94%，包括氦（He）、氖（Ne）、氬（Ar）、氪（Kr）、氙（Xe）等。稀有氣體無色、無味，化學性質很不活潑，曾被稱為"惰性氣體"。二氧化碳（CO?）：體積分數約為0.03%。二氧化碳是一種無色、無味、能溶于水的氣體，其固體叫干冰，升華時吸收大量的熱。其他氣體和雜質：體積分數約為0.03%，如氫氣（H?）、臭氧（O?）、甲烷（CH?）、水蒸氣等。2.結合生活實例，講解各成分的用途氮氣：可用于制造氮肥、保護氣（如食品包裝中充入氮氣以延長保質期）、冷凍麻醉等。氧氣：用于醫療急救、支持燃燒（如煉鋼、氣焊、火箭發射等）。稀有氣體：可制成多種用途的電光源（如霓虹燈、航標燈等），還可用于激光技術、醫療麻醉等。二氧化碳：是植物進行光合作用的原料，可用于滅火、人工降雨、生產碳酸飲料等。（四）測定空氣中氧氣含量的實驗（25分鐘）1.實驗原理利用紅磷燃燒消耗密閉容器內空氣中的氧氣，使容器內壓強減小，在外界大氣壓的作用下，進入容器內水的體積即為減少的氧氣的體積。化學方程式：4P+5O?$\stackrel{點燃}{=\!=\!=}$2P?O?2.實驗裝置展示實驗裝置圖，介紹儀器名稱（集氣瓶、燃燒匙、導管、止水夾、燒杯等）及其作用。3.實驗步驟連接裝置并檢查裝置的氣密性。方法是：將導管一端放入水中，用手握住集氣瓶外壁，如果導管口有氣泡冒出，說明裝置氣密性良好。在集氣瓶內加入少量水，并做上記號。用彈簧夾夾緊膠皮管，點燃燃燒匙內的紅磷后，立即伸入集氣瓶中，并把塞子塞緊。觀察紅磷燃燒的現象：劇烈燃燒，產生大量白煙。待紅磷熄滅并冷卻至室溫后，打開彈簧夾，觀察實驗現象。4.實驗現象紅磷燃燒時產生大量白煙。打開彈簧夾后，燒杯中的水進入集氣瓶，進入水的體積約占集氣瓶內空氣總體積的1/5。5.實驗結論氧氣約占空氣總體積的1/5。6.誤差分析進入集氣瓶中的水小于1/5的原因：紅磷量不足，不能將瓶內氧氣完全消耗。裝置漏氣，使外界空氣進入瓶內。未冷卻至室溫就打開彈簧夾，瓶內氣體溫度高，壓強大，進入水的體積減少。進入集氣瓶中的水大于1/5的原因：點燃紅磷后伸入集氣瓶時，沒有迅速塞緊瓶塞，導致瓶內部分空氣受熱逸出。止水夾沒有夾緊，紅磷燃燒時瓶內空氣受熱從導管逸出。7.分組實驗將學生分成小組，按照實驗步驟進行操作，教師巡視指導，確保實驗安全、順利進行。實驗結束后，各小組匯報實驗結果，并討論實驗過程中遇到的問題及解決方案。（五）混合物和純凈物（15分鐘）1.概念講解混合物：由兩種或兩種以上的物質混合而成的物質。混合物沒有固定的組成，各成分保持各自的性質。例如，空氣、海水、碘酒、合金等都是混合物。純凈物：由一種物質組成的物質。純凈物有固定的組成和性質。例如，氧氣、氮氣、二氧化碳、水、氯化鈉等都是純凈物。2.對比分析通過展示一些常見物質的圖片或實物，如空氣、氧氣、河水、蒸餾水、鋁合金、鐵等，讓學生判斷哪些是混合物，哪些是純凈物，并說明理由。引導學生從物質的組成角度理解混合物和純凈物的區別。3.練習鞏固給出一些物質，讓學生判斷它們是混合物還是純凈物，并填寫在表格中。混合物：空氣、糖水、大理石、石油等。純凈物：氧氣、氫氣、二氧化碳、氯化鈉晶體、蒸餾水等。（六）課堂小結（5分鐘）1.與學生一起回顧本節課所學內容，包括空氣的主要成分及其體積分數、測定空氣中氧氣含量的實驗、混合物和純凈物的概念等。2.強調本節課的重點和難點，如實驗結果的分析及誤差原因、混合物和純凈物的區分方法等，幫助學生梳理知識體系，加深記憶。（七）課堂練習（10分鐘）1.空氣中體積分數最大的氣體是（）A.氧氣B.氮氣C.二氧化碳D.稀有氣體2.下列物質中，屬于純凈物的是（）A.潔凈的空氣B.澄清石灰水C.蒸餾水D.海水3.用紅磷測定空氣中氧氣含量的實驗結束后，反應容器內剩下的氣體主要是（）A.氮氣B.五氧化二磷C.稀有氣體D.二氧化碳4.某同學用如圖所示裝置測定空氣中氧氣的含量，下列說法正確的是（）A.點燃紅磷后緩慢將燃燒匙插入瓶中，塞緊瓶塞B.用木炭代替紅磷進行實驗，不會影響實驗結果C.該實驗能證明空氣中氧氣的體積分數約為1/5D.紅磷燃燒時，產生大量白色煙霧答案：1.B2.C3.A4.C（八）布置作業（5分鐘）1.書面作業完成課后習題中與本節課相關的題目。思考：如果用其他物質代替紅磷進行測定空氣中氧氣含量的實驗，需要滿足什么條件？2.拓展作業查閱資料，了解空氣對環境的影響以及保護空氣的措施，寫一篇短文介紹空氣與人類生活和環境的關系。五、教學反思通過本節課的教學，學生對空氣的組成有了較為系統的認識，掌握了測定空氣中氧氣含量的實驗方法和混合物、純凈物的概念。在教學過程中，采用實驗探究法激發了學生的學習興趣和探究欲望，培養了學生的實驗操作能力和科學思維能力