我们周围的空气

第二单元 我们周围的空气
教材分析：本单元选择和氧气作为九年级化学中接触具体物质的开端，不仅因为大家在小学自然课中对空气和氧气的知识已经有过认识，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和形成氧化物或含氧化合物。通过对氧气的性质、用途和制法等内容的学习，使我们对氧气这中物质有了更深刻的认识和理解，为我们进一步认识物质的化学变化和化学性质提供了真实材料，也为我们正确理解化合反应和分解反应、纯净物和混合物以及氧气的实验室制取和收集方法等基本能概念和原理提供了依据，对本章知识的学习可以引导我们比较顺利的进入化学世界，来探索物质的奥秘。
通过氧气的性质和制取等实验，不仅可以培养同学们的观察能力、分析能力，而且他那个学们还能在实验的过程中那个，练习化学实验基本操作，初步熟悉认识物质性的方法，培养相互合作、交流的能力以及实事求是地精神，这写对同学们的发展是很有好处的。
重点难点：本单元学习的重点：氧气的化学性质和实验室制法；对化合反应、分解反应和氧化反应的认识。
本单元学习的难点：化学反应文字表达式书写和记忆；实验室制取氧气的原理和装置。
思路：一般包括学习物质的性质、制法、用途、在自然界的存在形式等方面的内容。其中物质的性质是核心内容。在学习氧气时，首先要牢固掌握氧气的性质，再根据性质去了解氧气的用途及制法等，还要将知识灵活运用，提高综合运用知识解决问题的能力。学习氧气的性质，重点掌握氧气的试验室制法化学性质。学习氧气的制法，重点掌握氧气的试验室制法，应包括所用药品、反应原理、仪器装置、收集方法、该气体的检验与验满方法以及操作中应注意的事项等内容。
中考分析:近年来中考以氧气性质实验、氧气制取的原理和操作为核心，考查观察能力、描述能力、实验动手能力以及实验探究能力，还联系各地空气污染的问题考查分析问题解决问题的能力。

课题1 空气
一、目标
1、知识与技能
（1）空气成分的探究实验
（2）空气的主要成分和组成
（3）纯净物和混合物的概念
2、过程与方法
通过白磷燃烧测定空气中氧气含量的实验，培养学生用实验的方法对科学问题进行探究的能力。
3、情感态度价值观
联系生活实际，激发学生学习化学的兴趣。
二、教学重点
三、教学难点
四、教学用具
五、课时安排：2课时

教学过程（第一课时）教学拓展
引入：在古时的中国和希腊，科学家都认为空气是组成世界的一种基本物质，但这种看法是对的吗?随着科学水平的发展，这中思想逐渐受到了质疑，直到二百多年前，法国化学家拉瓦锡用定量方法研究了空气的成分。
一、用实验测定空气中氧气的含量
1、实验原理：空气是由氧气和氮气等多种气体组成的，为了测定空气中氧气的体积分数，可以选择某种能与氧气反应而不与空气中其他气体反应的固体物质，利用氧气与该物质反应后生成固体物质，使密闭容器中气体体积减小，气体压强减小，引起水面发生变化，从而确定氧气的体积分数。（白磷、汞、红磷）
红磷+氧气→五氧化二磷
2、实验现象:（1）红磷燃烧产生白烟，
（2）烧杯中的水沿导气管进入集气瓶里，进
入瓶中水的体积约占瓶内空间1/5。
3、实验成功的关键：(1)不能用木炭代替红磷燃烧作上述实验
（2）进入瓶中谁的体积一般小于瓶内空间的1/5的可能原因是
①红磷量不足
②气密性不好，使外界空气进入瓶内
③未冷却至室温
课堂练习：1、拉瓦锡通过实验得出的结论是氧气约占空气总体积的1/5，而在我们的试验中，为什么气体减少的体积小于1/5？红磷熄灭后还有没有残余的氧气？
2、燃烧的红磷熄灭了，这种现象说明氮气能不能支持燃烧？
3、集气瓶内的水面上升到一定高度后，还继续上升吗？这种现象能不能说明氮气不易溶于水？
归纳出空气的组成：
提问：（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。
板书：混合物与纯净物
纯净物：
混合物：
纯净物有固定组成，有确定的性质
混合物无固定组成，无确定性质

教学过程（第二课时）教学拓展
复习引入：空气的组成
设问：人的生命活动中能缺少空气吗？
板书：二、空气是一种宝贵的自然资源
活动：播放光碟
学生讨论回答：你所知道的氧气、氮气、稀有气体的用途
板书：1、氧气
2、氮气
3、稀有气体
设问：为什么氮气和稀有气体能作保护气？
稀有气体在什么方面有特殊用途？
三、保护空气
1、空气污染
（1）粉尘
（2）有害气体：
设问：有害气体主要有哪些？它们主要来自何处？
2、空气防治
设问：如何使重庆的天空更蓝？
作业：
反思：本课题内容涉及到全新的物理化学知识，特别是学生还不具备有关压强的知识，想让所有学生理解实验原理非常困难，我认为可以加强实验教学，通过实验现象的展示帮助学生理解，并且随着不断地练习和物理知识的学习，大部分学习可以理解，但这个过程十分漫长，不能急于求成，应逐步铺开，并反复强调！
课题2 氧气
教学目标
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、硫、铁丝等在空气中燃烧的现象，从中归纳出氧气的化学性质；
3．了解氧气与人类关系密切；
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；
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
教学重点
1．氧气的性质与用途
教学难点
掌握各种物质在氧气中燃烧的现象
课时安排：1课时

教学过程教学拓展
一、氧气的性质
1．物理性质：
（1）色、味、态：通常情况下，是无色无味的气体；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。
（2）密度：标准状况下，密度为1.429g/L，略大于空气；
（3）溶解性：氧气不易溶于水
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：
实验探究：带火星的木条复燃
（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。
文字表达式：碳（C）+ 氧气（O2）点燃??→二氧化碳（CO2）
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。
文字表达式：铁（Fe） + 氧气（O2）点燃??→四氧化三铁（Fe3O4）
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）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
（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。
文字表达式：镁（Mg） + 氧气（O2）点燃??→ 氧化镁（MgO）
3、氧化反应和缓慢氧化
（1）氧化反应 物质与氧发生的反应
（2）缓慢氧化 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
教学过程教学拓展
氧化。如：动植物新陈代谢，金属的锈蚀，食物的腐烂等等
4、化合反应
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。
反思：本课题是全书的重点，学生理解容易但不能灵活运用，我认为应在课后通过反复练习进行巩固！
课题3 制取氧气
一、教学目标：
知识与技能：了解实验室制取氧气的主要方法和原理，初步了解通过化学实验制取气体的方法。
过程与方法：1.能够根据反应物的性质和反应条件来选择制备气体的实验装置与操作方法，会根据生成物的性质选择收集方法。
2.学会边实验、边讨论、边探究的方法，在活动中激发学习兴趣，在兴趣中提出问题、分析问题、解决问题。
情感态度与价值观：
1.学生从中养成实事求是，严肃认真的科学态度和良好的实验习惯。
2.保持对化学实验的浓厚兴趣，从而激发学生学习化学的自觉性和积极性。
二、教学重点：1.实验室制取氧气的反应原理。
2.实验室制取氧气的发生装置及收集装置的探讨。
三、教学难点：实验室制取氧气的反应原理及仪器、装置的探讨。

教学过程教学拓展
一、 实验室制法
1、高锰酸钾制取氧气
a. 实验原理：高锰酸钾加热??→ 锰酸钾+ 二氧化锰+氧气
KMnO4 K2MnO4 MnO2 O2
b.实验装置
发生装置 收集装置
c. 实验步骤：
a).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。
b). 装：按粉末状固体取用的方法（药匙或纸槽）。
c). 定：先下后上，从左到右的顺序。
d). 点：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：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). 离：移离导气管。
g). 熄：熄灭酒精灯
d.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。
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。
2、双氧水（过氧化氢）制取氧气
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
教学过程教学拓展
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。

二、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
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？
反思：实验很有趣，但学生在实验后似乎收获很少，以后教学中可以先讲后做，再讲，最后通过学生实验进行巩固。

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