多组分的空气

单元1 多组分的空气 教案
【学习目标】
1.知道空气的组成以及干燥空气中各组分的体积百分数。
2.了解氮气和稀有气体在日常生活和生产中的应用。
3.能够解释“探究空气成分”实验的设计原理和实验现象，初步了解科学探究的一般过程。
4.进一步增强学习化学的好奇心和探究欲望，增强防治大气污染的意识。
【重点】空气成分的探究和干燥空气中各组分的体积百分数。
【难点】探究空气成分实验现象的分析。
【教学手段】实验为主，多媒体为辅
【教学课时】1课时
【教学用具】广口瓶、带导管橡皮塞、烧杯、弹簧夹、红磷、木炭、铁丝、火柴、酒精灯、燃烧匙、镊子、药匙、品红、蒸馏水、放大镜、吸耳球
【教学流程】创设情景，激发兴趣→提出问题→实验探究→得出结论，课堂巩固
教 学 过 程
教学流程教师活动学生活动设计意图

创设情景，激发兴趣[来源:中.考.资.源.网]我们这节课学习空气。空气大家并不陌生，我们就生活在空气里。空气是由多种成分组成的，请大家猜想一下，空气是由什么成分组成的呢？教师就学生的回答引导大家评价。
［板书］单元1多组分的空气
一、空气的成分
1.空气中氧气含量的探究
引导学生看课本第二自然段，明白空气的组成成分。先介绍体积百分数概念，引导学生讨论理解。
学生分组讨论，教师让各小组代表发言。学生答：空气里有氧气，供我们呼吸；空气里有二氧化碳，供植物进行光合作用……
看课本，理解记忆空气的组成成分。引导讨论得出各组分的体积百分数的概念。让学生理解：教师所说的比例指某气体占空气体积的百分数，是体积比。
让学生明白这节课学什么，同时通过讨论激发学生的兴趣。

提出问题，熟悉实验装置，认识实验原理。［提出问题］空气由多种成分组成，那么各种成分占多大比例呢？这个问题科学家已经搞清楚了，就是刚才看到的课本上的描述。现在我们沿着科学家的思路，以探究氧气所占比例为例来学习。
引导学生阅读课本图3-1，逐一分析实验装置，理解实验原理。首先讨论装置，明确集气瓶底加入少量水的目的，以及集气瓶上划分刻度的目的；其次提出问题：怎样检验此装置气密性？最后引导学生分析实验原理。让学生明白空气各组分是经过前人的科学探究得出的，学习化学也应当采取探究的态度。
［学生讨论］明白瓶底加水是防止瓶子炸裂，划分刻度是为验证氧气体积；先将导管放入水中，双手紧握广口瓶，观察到水里有气泡产生或导管中水柱移动，取出水中导管时，导管内有一段水柱。说明气密性好，可以用来做实验；原理是：瓶内压强大，产生气泡。瓶内压强小于大气压，水沿导管进入瓶内——理解实验原理。问题由教师提出，但要引起学生共鸣，让学生意识到发现问题的重要性并能比较清楚地表述所发现的问题。探究是逐步展开的，为教师指导下的定向探究。
达成学习目标1。

实验探究[来源教师播放演示实验录像。
学生利用桌面上的仪器和药品，模仿录像片的操作进行分组实验。
烧杯中水用品红染红，利于观察水的流动和读刻度，实验前先用吸耳球将水充满导管。学生看录像片，观察记录，明确实验步骤和操作要点。
连接装置并检查装置气密性，用药匙取足量红磷于燃烧匙内（满匙）在酒精灯火焰上加热至燃烧，迅速伸入集气瓶内（瓶底预先放入适量水），塞紧橡皮塞，观察红磷燃烧现象。待红磷熄灭，冷却后打开弹簧夹，观察集气瓶中水位变化。

先观察后动手，让学生逐步进入实验状态。
达成目标3。
培养学生的观察能力、分析能力和科学探究能力，进行辩证的唯物主义教育。[来源:学#科#网]
达成学习目标3。
打开弹簧夹前，你观察到什么现象？并写出有关化学反应的文字表达式。发出黄色火焰，放出热量，产生大量的白烟。
点燃
磷+氧气 五氧化二磷
冷却后打开弹簧夹，你观察到什么现象？根据现象你能分析出哪些结论？
［板书］空气成分（按体积计）氮气占78%，氧气占21%，稀有气体占0.94%，二氧化碳占0.03%，其他气体占0.03%。现象：
1.水进入集气瓶、水量约占空瓶总体积的1/5。
说明：空气中能支持红磷燃烧的氧气约占空气总体积的1/5。
2.剩余气体约占4/5（主要是氮气）。

同时还能说明燃烧后剩余气体（主要是氮气）的物理性质：无色、无味气体，难溶于水。化学性质是：氮气不支持燃烧，氮气与水不反应，不供给呼吸，氮气与红磷在点燃条件下不反应。
总之，N2化学性质稳定。

为后面学习氮气的用途奠定基础。重温物质性质很大程度上决定着物质的用途。达成学习目标3。
课堂练习投影课堂练习题（题目附后）。学生练习，鼓励相互讨论，可以商量着做。当堂巩固所学知识，提高课堂效率。

指导自学上面我们探究出氧气的体积百分数，科学家的探究历程让我们感动，我们应发扬科学探究精神，学会自学。下面请大家自学课本，了解氮气和稀有气体在日常生活和生产中的应用，大家有没有信心自学？
阅读课本最后一个自然段，并结合图片，找出氮气的主要用途。
［板书］二、氮气用途
1.保护气
2.用于制硝酸和氮肥
3.液态氮用作冷冻剂
工业上将液氮装在黑色钢瓶中学生回答：有。学生产生共鸣，明白学习是自己的事，应学会主动学习。
根据氮气在通常状况下化学性质稳定，氮气用途主要有以下方面：
1.保护气
例：充入灯泡，延长灯泡使用寿命，焊接金属时用作保护气，用于保藏粮食和食品
2.以氮气为原料制硝酸和氮肥
3.用液态氮作冷冻剂
例：医疗和超导冷却

激励自学热情，在指导和讨论中达成学习目标2。
请同学们阅读课本第一段文字，并结合图片，找出稀有气体的主要用途。
1.稀有气体，又叫惰性气体的原因，稀有气体成员主要有哪些？
［板书］三、稀有气体
1.稀有气体又叫惰性气体，通常情况下化学性质比较稳定。稀有气体是一类气体，而不是一种气体。
2.用途：
①用作保护气
②在灯泡中充稀有气体制成不同用途的灯
③用作冷冻剂
④用作麻醉剂

原因是：在通常情况下不跟其他物质发生化学反应。
稀有气体是一类物质，不是一种物质，成员主要是：氦He、氖Ne、氩Ar、氪Kr、氙Xe、氡Rn等
用途：1.保护气
例：焊接金属的保护气
2.制不同用途的灯泡
例：在灯泡中充入不同的稀有气体，通电时发出不同颜色灯光、制成航标灯、强照明灯、闪光灯、霓虹灯等

灯光内充入不同的稀有气体和涂上荧光粉灯光颜色
氖气红色
氖气
灯管壁上涂蓝色荧光粉粉红色
氖气
灯管壁上涂绿色荧光粉桔红色
氩气、水银
灯管壁上涂蓝色荧光粉鲜亮色
氩气、水银
灯管壁上涂绿色荧光粉绿色
3.氦、氖等可用于激光技术
4.氦可用于填充升空气球以及作超导体的冷冻剂
5.氙气可用于医疗麻醉等

为培养学生的创新意识和创造性精神。
达成学习目标2。
请同学们阅读 “拓宽视野”，你得到的启示是什么？
［板书］四、氨的发现启示是：学习化学的重要途径是实验，要以科学的态度、对实验现象观察记录和分析、发现和验证化学原理
师生共同探究：在氧气体积分数的实验中，若打开弹簧夹，进入集气瓶内水量只有空瓶总体积的1/6，试分析造成此现象的原因（最少三条）。对学生思考后的发言给予及时评价和帮助。学会反向思维，巩固所学的重点。
【板书设计】

单元1 多组分的空气
一、空气的成分
1.空气中氧气含量的探究
2.空气成分（按体积计）氮气占78%，氧气占21%，稀有气体占0.94%，二氧化碳占0.03%，其他气体和杂质占0.03%。
二、氮气用途
1.保护气
2.用于制硝酸和氮肥
3.液态氮用作冷冻剂
工业上将液氮装在黑色钢瓶中
三、稀有气体
1.稀有气体又叫惰性气体，通常情况下化学性质比较稳定。稀有气体是一类气体，而不是一种气体。
2.用途：
①用作保护气
②在灯泡中充稀有气体制成不同用途的灯
③用作冷冻剂
④用作麻醉剂

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