1. 了解空气的主要成分。
2. 了解氧气、氮气、稀有气体的主要用途。
3. 初步了解空气污染的危害,知道空气是一种宝贵的自然资源。
4. 初步学习科学实验的方法,进行观察、记录,并初步学习分析实验现象。
重点难点:教学重点:
1. 空气的组成。
2. 对纯净物与混合物概念的理解。
教学难点:
通过实验探究空气中氧气的含量。
教学流程:新课导入
我们周围的空气看不见摸不着,请同学们联系生活经验或学过的知识来证明空气的存在,并说说空气中有哪些成分。
环节一:探测空气的成分
1. 分析拉瓦锡实验
教师:两百多年前,法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。他是如何做的呢?请同学们阅读教材26页,看一看拉瓦锡探究空气组成的实验过程。
教师与学生一起分析拉瓦锡实验的原理及得出结论的过程。汞与氧气发生反应生成了红色粉末氧化汞,使容器内气体体积减小,减小的体积等于液面上升的体积,约占空气体积的1/5,剩余气体不能供给呼吸、不支持燃烧,拉瓦锡称之为氮气。
2. 探究空气中氧气含量
学生利用矩道VR/3D融合创新实验室进行“测定空气里氧气的含量”实验,记录实验现象、分析原因并进行交流讨论。
现象:红磷燃烧放出大量白烟,放出热量;冷却至室温后,打开弹簧夹,水沿导管进入集气瓶中,进入水的体积约占集气瓶水面上方体积的五分之一。
分析:红磷燃烧消耗集气瓶中的氧气,气体减少,压强减小,水沿导管进入集气瓶中,进入水的体积等于消耗氧气的体积。
分析完实验现象,教师通过提问的方式引导学生思考几个关键问题:
1) 为什么选择红磷?(红磷燃烧可以消耗空气中的氧气,生成固体五氧化二磷,且不生成新的气体)
2) 为什么在集气瓶内加入少量水?水的作用是什么?(加速冷却,吸收有毒物质五氧化二磷)
3) 如果集气瓶内水平面上升的体积小于五分之一,可能的有哪些?(装置漏气;红磷不足量;未冷却至室温即打开弹簧夹)
4) 如果集气瓶内水平面上升的体积大于五分之一,可能的有哪些?(燃烧匙伸入集气瓶过慢;弹簧夹没有夹紧)
3. 解空气的其他成分
教师讲解空气中其他气体成分的发现历程。在19世纪末以前,人们深信空气仅含有氧气和氮气。后来人们陆续发现了氦、氖、氩、氪、氙、氡等稀有气体,才认识到空气中除了氧气和氮气,还有其他成分。目前,人们已能用实验方法精确地测定空气的成分。
通过实验测定,空气的成分按体积计算,大约是:氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其他气体和杂质0.03%。
4. 认识纯净物与混合物
教师讲解纯净物与混合物的概念,并举例子让学生进行判断。像空气这样由两种或多种物质混合而成的物质叫做混合物。像氧气、氮气、二氧化碳等分别只由一种物质组成的叫做纯净物。纯净物可以用化学符号来表示,如氮气可以用N₂来表示。
实例辨析:蒸馏水、河水、糖水;酒精、酒、碘酒。
环节二:空气是宝贵的资源
1. 学生根据生活经验说一说氧气有哪些用途。教师总结,并借助图片或视频实例补充介绍氧气、氮气、稀有气体的用途。空气中的各种成分作为原料广泛用于生产化肥、化工产品、炼钢、石油加工、运输、点光源等领域,是人类生产活动的重要资源。
2. 教师借助图片或视频向学生介绍空气污染现状及危害,了解人类为保护空气采取哪些措施。
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