初三上册化学第二单元我们周围的空气教案

初三上册化学第二单元我们周围的空气教

案

第二单元我们周围的空气

课题1空气

教学目标

知识与技能：

了解空气的主要成分；

了解氧气、氮气、稀有气体的主要物理性质和用途；

初步认识纯净物、混合物的概念，能区分—些常见的纯净物和混合物

过程与方法：

通过对“测定空气里氧气含量”实验的操作、观察、分析，了解空气的组成；

通过对空气、氧气等几种常见物质的比较，了解混合物和纯净物的概念；

通过对空气污染情况的调查，知道污染空气的途径及污染的危害，学会一些简单的防治方法。

情感、态度与价值观：

初步了解空气污染给人类带来的严重危害；

知道空气是一种宝贵的自然资源；

养成关注环境、热爱自然的情感。

在自主设计实验探究的过程中，体验探究的乐趣，保持和增强对生活中和自然界中科学现象的好奇心和探究欲，发展学习化学的兴趣。

教学环节教师活动学生活动设计意图

引入课题【引入】通过单元的学习，我们知道化学与我们的生活密切相关，今天我们就来研究我们人类每时每刻都离不开的物质——空气。

【板书】第二单元我们周围的空气课题1空气

【提问】你能用一个简单的实验或实例来说明无色无味不易察觉的空气确实存在吗？

【小实验】将烧杯倒扣入水中

问题：烧杯里有什么物质？

水为什么不能充满整个的烧杯？

思考

回答：烧杯是空的

回答：因为烧杯里有空气。

让学生意识到空气的存在，初步认识到空气会产生压力，同时引入新课。

同样的道理，如果将胶头滴管插入水中。

【提出问题并组织讨论】

怎样才能吸入更多的水？

每次吸入水的体积都相同吗？

吸入水的体积与挤压出的空气有什么关系？

讨论，集体交流。归纳小结，形成共识，得到启示。激发学生兴趣。

感受空气占据一定的空间。空气会产生压力，把水压进烧杯。为测定一定容器内空气中氧气的体积的实验打下基础。

交流反思【提问】请大家根据已有的知识和生活经验，谈谈对空气的认识

【板书】一、空气的组成

【提问】在这些气体中哪种气体与我们生命活动联系最紧密？如何证明它的存在？

【追问】空气中氧气的含量又是多少，能否设计实验来研究？

【板书】1.空气中氧气含量的测定

原理：装置：现象反应：结论：讨论：根据以前学过的有关知识和生活经验，讨论、交流。

回答：氧气。供给呼吸，支持燃烧。

了解空气与人类生活的紧密联系。

知道空气主要成分。

培养学生表达交流能力。

为用燃烧法测定空气中氧气的含量实验做铺垫。

探究活动：设计实验，用燃烧法测空气中氧气的含量

设置问题：氧气的体积分数是多少，能不能用类似胶头滴管吸水方式测定氧气的含量呢？

资料：红磷+氧气五氧化二磷

气体固体

硫+氧气二氧化硫

石蜡+氧气二氧化碳+水

组织学生设计实验方案。

组织学生交流、讨论、解释观察到的实验现象。分组讨论，选择实验用药品，设计实验方案并相互交流。

小组为单位进行实验。

汇报、交流实验成果。发现问题——用燃烧蜡烛、纸张、火柴的方法无法准确测量空气中氧气的含量。通过学生自主探究，体会当很难用机械的方法把空气中的氧气排出时，可以用点燃蜡烛的方法把氧气消耗掉，定性的认识测定空气中氧气含量的方法。在体验成功的喜悦和探究乐趣的同时，发现新的探究问题。

演示实验：空气中氧气含量的测定

介绍可燃物──红磷。

介绍实验装置。提出问题：

盛放红磷的集气瓶内，除了水，还有什么？

将红磷点燃后放到集气瓶里，见到什么现象？

红磷熄灭冷却后把弹簧夹打开后会有什么现象？为什

么？

该反应是什么？

通过该实验得出的结论是什么？

实验结束后，提出下列问题让学生讨论思考5分钟后回答：

燃烧匙内放过量红磷的目的是什么？

为什么实验开始前要关闭弹簧夹？如未关闭，可能的后果是什么？

为什么要等集气瓶冷却后才能打开弹簧夹？

如果装置的气密性不好，结果可能是什么？

红磷熄灭后瓶内还有没有残余的氧气？

在实验中，为什么气体减少的体积小于1/5？可能的原因有哪些?

若剩余气体主要是氮气，上述实验可以知道N2的什么性质？

熟悉药品、装置。

预测、观察实验现象。

记录实验现象，完成探究报告。在观察、思考、讨论的基础上进行交流，得出结论。

产生认知冲突，进一步激发探究欲望。

提供资料，启发学生对实验结果作出合理的猜想。

在前面两个小实验的基础上，初步理解空气中氧气含量

测定的实验原理，知道气体体积的测定方法。对学生的实验设计做激励性的评价，增强其对事物认识的好奇心、求知欲。

总结【讲述】两百多年前，法国著名化学家拉瓦锡研究空气成分所做的实验与我们今天的实验异曲同工。打开课本课本26页。

通过这些实验，拉瓦锡得出了空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积的1/5的结论。

【讲述】在十九世纪末以前，人们深信空气中仅含有氧气和氮气。后来陆续发现了氦、氖、氩、氪、氙等稀有气体，才认识到空气中除了氧气和氮气之外，还有其他的成分。目前人们已能用实验方法精确的测定空气的成分。实验表明，空气的成分按体积计算，大约是

【板书】

空气的组成

空气是混合物

名称氮气氧气稀有气体二氧化碳其他

符号

体积分数

【讲述】大气有自净作用.进入大气的污染物,经过自然条件下的物理和化学作用,或是向广阔的空间稀释,使其浓度下降,或是受重力作用,使较重粒子沉降于地面,或是在雨水洗涤下返回大地,或是被分解破坏等从而使空气净化.这

种大气的自净作用是一种自然环境的调节的重要机能..应当指出的是,绿色植物的光合作用也是一种自净过程.所以，正常情况下，空气各组分的含量是比较稳定的。

含量比较稳定

【课后自学】你如何理解空气是一种宝贵的资源？随着现代化工业的发展，排放到空气中的有害物质的数量超过其自净能力时,就会出现空气污染。空气污染严重影响人类和自然界万物的生长。空气是人类生命和生活不可缺少的物质，人在5周内不吃饭，5天内不因水，尚能生存，而隔绝空气5分钟就会死亡。所以，空气污染会对人类造成很大的危害。那么，那些物质会造成空气污染呢？这些污染物是从哪里来的呢？我们怎样防治空气污染呢？

德育教育：通过空气成分发现过程的学习，认识到科学研究过程中美的真谛在于求真，作为科学家最大的美德是严谨的科学态度，要敢于质疑权威。了解，最初化学研究的手段

把探究从课堂引向课外，进一步激发学生的探究欲望。

组织学生小结。

提出进一步探究的问题：

空气中的各成分是怎样被发现的呢？各成分又有何种用途呢？

地球上没有空气会怎样？

谈这节课的收获：从知识的获得、认识气体的途径和测量气体体积的方法等方面谈。梳理知识，归纳方法，进行自我评价。

【板书设计】

课题1空气

一、空气的组成

测定空气中氧气的含量：

原理：红磷燃烧消耗氧气，使集气瓶内压强减小，使集气瓶内外产生压力差，烧杯内的水在外界大气压的作用下进入集气瓶，烧杯内水的体积约为空气中氧气的体积。

装置

现象：红磷在空气中燃烧，发出黄色火焰，产生大量白烟，放出热量，松开止水夹，烧杯中的水进入集气瓶中，约占集气瓶总体积的1/5

反应：红磷+氧气───→五氧化二磷

结论：氧气约占空气总体积的1/5

讨论：

燃烧匙内放过量红磷的目的是什么？

为什么实验开始前要关闭弹簧夹？如未关闭，可能的后果是什么？

为什么要等集气瓶冷却后才能打开弹簧夹？

如果装置的气密性不好，结果可能是什么？

若剩余气体主要是氮气，上述实验可以知道N2的什么性质？

红磷熄灭后瓶内还有没有残余的氧气？

在实验中，为什么气体减少的体积小于1/5？可能的原因有哪些?

空气的组成

空气是混合物

名称氮气氧气稀有气体二氧化碳其他气体和杂质

化学式N2o2co2

体积分数78％21％0、94％0、03％0、03％

无色无味气体难溶于水无色无味气体难溶于水无色无味气体；

化学性质很不活泼

用途制硝酸、化肥，保护气，冷冻麻醉，超导材料潜水、医疗、炼钢、气焊、化工生产、宇宙航行②不活泼可作保护气

③通电时发出有色光等

④激光技术

⑤制造低温环境

⑥医疗麻醉

混合物：由两种或多种物质混合而成的物质这些物质之间没有发生反应，各自保持着各自的性质。

纯净物：只由一种物质组成

含量比较稳定

三.保护空气:

烟尘——煤烟、金属尘、

．污染源二氧化硫—金属冶炼厂、化工厂、含硫燃料

有害气体一氧化碳—煤的燃烧

二氧化氮—汽车尾气

防止和减少空气污染的方法

工业三废的回收与处理提高汽油、柴油的质量

二氧化硫污染对健康的影响

healtheffectsofsulfurdioxidepollution

二氧化硫是一种常见的和危害较大的大气污染物。在五种主要大气污染物的燃烧；②含硫矿石的冶炼;③化工、炼油和硫酸厂等的生产过程。到20世纪60年代后期,全世界二氧化硫的年排放量约为1.5亿吨。二氧化硫在大气对流层中的平均浓度约为0.2ppb；在城市上空的年平均浓度则高达0.1～0.15pp。

危害和机理①二氧化硫的刺激作用。二氧化硫易溶于水,当通过鼻腔、气管、支气管时,多被管腔内膜水分吸收阻留,变为亚硫酸、硫酸和硫酸盐,使刺激作用增强。上呼吸道的平滑肌内因有末梢神经感受器，遇刺激就会产生窄缩反应,使气管和支气管的管腔缩小,气道阻力增加。上呼吸道对二

氧化硫的这种阻留作用，在一定程度上可减轻二氧化硫对肺部的刺激。当二氧化硫的浓度达到10～15pp时,呼吸道的纤毛运动和粘膜分泌功能均受到抑制。浓度达20pp时,刺激作用明显增强，引起咳嗽,眼睛难受,即使习惯于低浓度二氧化硫的人也会感到不适。浓度达25pp时，喉头的纤毛运动有65～70％受到障碍。若每天8小时连续吸入浓度为100pp,则支气管和肺都将出现明显的刺激症状，使肺组织受损。如果浓度达到400pp则可使人呼吸困难。②二氧化硫和飘尘的联合毒作用。二氧化硫和飘尘一起进入人体，飘尘气溶胶微粒能把二氧化硫带到肺的深部，使毒性增加3～4倍。此外，飘尘中含有三氧化二铁等金属成分，可以催化二氧化硫氧化成为硫酸雾,吸附在飘尘微粒的表面,被带入呼吸道深部。硫酸雾的刺激作用比二氧化硫约强10倍。二氧化硫和飘尘等污染物一起侵入细支气管和肺泡后，一部分随血液输至全身各个器官，造成危害；另一部分则沉积在肺泡内或粘附在肺泡壁上。这些微粒的长期作用会促使肺泡壁纤维增生，如果范围扩大，还会形成肺纤维性变。同时，这些微粒又能刺激和腐蚀肺泡壁，使纤维断裂，形成肺气肿。③二氧化硫的促癌作用。动物实验证明,10毫克／米3的二氧化硫可以增强致癌物苯并芘的致癌作用。在二氧化硫和苯并芘的联合作用下,动物肺癌的发病率高于单个致癌因子的发病率。浓度为28.6毫克／米3的二氧化硫的长期单独作用,只能引起组织

内发生一些肿瘤前期的改变，而262毫克／米3的大剂量二氧化硫和苯并芘的联合作用,在短期内即可诱发肺部扁平细胞癌。④二氧化硫对健康的其他有害作用。在正常情况下,维生素B1和维生素c能形成结合性维生素c，使之不易被氧化,以满足身体的需要。二氧化硫进入人体，便会与血中的维生素B1结合,使体内维生素c的平衡失调，从而影响新陈代谢。二氧化硫还能抑制和破坏或激活某些酶的活性,使糖和蛋白质的代谢紊乱,从而影响机体生长和发育。

防治措施①城镇建设要合理布局，实行功能分区，将排放二氧化硫的工厂配置在当地暖季风向频率最小的上风侧。②改造锅炉,改进燃烧方法,以消烟除尘。③发展区域集中供暖，适当增加烟囱高度，安装净化、除尘设备，以减轻或消除污染。④改革生产工艺，开展综合利用，将金属冶炼厂排放的二氧化硫适当回收。⑤加强环境污染管理，制订环境卫生标准和排放标准等。

根据中国《工业企业设计卫生标准》的规定，居住区大气中二氧化硫一次最高容许浓度为0.5毫克／米3；日平均最高容许浓度为0.15毫克／米3。

课题2氧气

教学目标

知识与技能：

初步建立起研究物质的一般方法和合理顺序，学习沿着

知识的内在脉络进行学习的初步方法，，并知道性质与用途之间的关系；

了解氧气的物理性质和用途。掌握氧气的化学性质。认识硫、磷、碳、铝与氧气反应的现象、文字表达式；

认识化学反应，了解化学反应的基本特征，认识化合反应和氧化反应。

过程与方法：

通过活动与探究，培养学生观察与分析、合作与交流的能力；

通过对实验现象及结论的分析，学习从具体到抽象、从个别到一般的归纳方法。

情感、态度与价值观：

从五彩缤纷的化学变化中，让学生体验化学美；知道化学反应的重要用途。

对学生进行“性质决定用途，用途体现性质”的辨证规律教育。

培养学生通过实验研究物质及其变化规律的科学方法

培养学生实事求是、尊重科学、尊重事物发展规律的科学态度；激发学生探索科学的进取精神

重、难、疑点

重点：氧气的化学性质。

化合反应，氧化反应概念的建立。

难点：化合反应与氧化反应的区别。

疑点：氧化反应的定义中为什么不包括氧气的“气”’为什么不提剧烈反应的“剧烈”两字。

解决办法

教师演示实验，并组织学生观察、描述记录实验现象，采用边实验、边观察、边记忆的方法学习氧气的化学性质。

通过对比五个化学变化引导学生根据实验结果分析概括归纳典型的氧化反应，并解释氧化反应定义中不写“气”字的原因来解决学生学习中的疑点。

采用学生讨论教师总结的形式来突破难点。

教学环节教师活动学生活动设计意图

引入课题【引入】通过上节课的学习，我们知道空气对人类的生存至关重要，而这其中氧气尤为重要，我们今天就来研究氧气。

听讲、回忆帮助学生迅速进入学习状态，对新知识产生熟悉感、亲切感，降低陌生度

提出问题

收集信息【提问】联系生活，回忆前面的学习，你对氧气都了解些什么？

【总结】研究物质的一般模式：存在、性质、用途、制法，其中性质是主要的。回忆、整理

从存在、性质、用途等方面加以整理。

展示、评价降低新知识的门槛，从学生生活入手，集中图破难点，解决重点问题

明确已知，确立未知

【设疑】

氧气能否溶解在水中？联系氧气支持呼吸的性质，联想水中的生物通过喝水获取氧气，从而得出结论：氧气能溶解在水中。引导学生关注生活中的化学问题，并用学到的化学知识解决实际问题

【追问】容易溶解吗？

在室温下，1L水中只能溶解约30L氧气。思考，回答

不容易，地球上大部分被水体覆盖，若氧气容易溶解在水中，则空气中将不复存在氧气。

【总结】

一、物理性质

．通常状况下，无色、无味气体，

．标准状况下，密度1.429g/L，比空气略大、

．水溶性：不易溶于水30Lo2/1LH2o

．三态变化

01Pa时，

工业生产的氧气，一般加压贮存在钢瓶中

可以用排水法收集氧气吗？

可以用排空气法收集氧气吗？

收集有氧气的集气瓶如何放置？

排水集气法和排空气集气法的优劣比较

实验探究

氧气的化

学性质

交流反思二、氧气的化学性质

展示一瓶无色气体，如何来证明它是氧气?

【实验2-2】把带火星的木条伸到盛有氧气的集气瓶中描述观察到的实验现象。

为什么在空气中只能看到火星，而在氧气中却能燃烧?

【实验2-3】在燃烧匙里放少量硫，加热，直到发生燃烧，观察硫在空气里燃烧时发生的现象。然后把盛有燃着的刘德燃烧时伸进充满氧气的集气瓶中，再观察硫在氧气里燃烧时发生的现象。比较硫在空气里和在氧气里燃烧有什么不同？

【实验2-4】把光亮的细铁丝盘成螺旋状，下端系一根火柴，点燃火柴，待火柴快燃尽是，插入充满氧气的集气瓶中

通过以上几个实验我们可以看出，可燃物在氧气里燃烧比在空气里燃烧要剧烈。如硫、铁、碳、蜡烛等。这说明什么？

为什么可燃物在空气中燃烧不如在氧气中剧烈？

你知道气割为什么要让可燃气体在氧气中燃烧，而不是在空气中燃烧？观察、讨论、交流、发言。

进行实验、观察现象、分析结论。

观察实验现象：反应前反应过程中

反应后

说明氧气的化学性质比较活泼，同时也说明，物质在空气中燃烧，实际上是与其中的氧气发生反应，由于空气中的氧气含量相对较少，因此空气中燃烧不如在氧气中剧烈。

思考，回答

在氧气中燃烧剧烈，充分，放热多，有利于产生比较高的温度让学生尝试探究的乐趣。

让学生学会如何全面细致有序地观察实验，准确描述实验现象。

性质决定了用途

化学研究的目的在于应用

小结物质现象化学方程式

反应前在空气中燃烧在氧气中燃烧

木炭黑色固体燃烧发红，放热，无烟，无焰，生成无色无味气体能使澄清石灰水变浑浊剧烈燃烧，发出白光，放热，生成无色无味气体能使澄清石灰水变浑浊c+o2co2 硫黄色固体微弱、淡蓝色火焰，生成有刺激性气味的气体燃烧，产生明亮、蓝紫色火焰，放热，生成有刺激性气味

的气体S+o2So2

红磷暗红色粉末状固体微弱的黄色火焰，放出热量。生成白烟发出耀眼的白光，放出热量。生成白烟4P+5o22P2o5 铁丝银白色固体在空气中持续加热发红，离火后变冷。

剧烈燃烧，火星四射，放出热量，将铁丝熔成小球，黑色固体落入瓶底3Fe+2o2Fe3o4

镁条银白色固体剧烈燃烧，耀眼白光，放热生成白色固体2g+o22go

蜡烛固体燃烧，黄色火焰，放热，瓶壁有水雾出现，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体燃烧更旺，发出白光，放出热量，瓶壁有水雾出现，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体归纳提升分析氧气与木炭、硫粉、铁丝、镁条、红磷的反应，找出这5个反应的共同点。

【下定义】两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应——化合反应多变一

【下定义】物质与氧发生的反应——氧化反应

注意1．氧化反应是指物质跟氧发生的化学反应，而不是专指物质跟氧气发生的化学反应．物质跟氧气发生的化学反应只是氧化反应的一种形式．

．化合反应不一定是氧化反应，氧化反应也不一定是化合反应，两者没有必然的联系．如：

氧化钙＋水→氢氧化钙

物质在氧气中燃烧时较剧烈的氧化反应，但并不是所有的氧化反应都像燃烧那样剧烈并发光、放热。有些氧化反应进行的很慢，甚至不容易被察觉，这种氧化叫做缓慢氧化。在生活中，缓慢氧化的例子很多，如动植物的呼吸，食物的腐烂、酒和醋的酿造、农家肥料的腐熟等都包含物质的缓慢氧化。比较，思考，回答

都是化学反应；

都是点燃条件；

都是与氧气反应；

都反应剧烈；

都放出热量；

都是两种物质变成一种物质

理解、记录笔记

缓慢氧化

缓慢氧化是一种不易察觉的氧化反应，通常无发光现象，但会发热．

说明：实验室中少量白磷需要保存在冷水中，是因为白磷暴露在空气中易发生缓慢氧化，产生的热量引起白磷燃烧，保存在冷水中起隔绝空气的作用．引导学生从不同的角度关注、探究化学变化。

板书：

课题2氧气

一、存在

占空气体积的21%

二、物理性质

．通常状况下，无色、无味气体，

．标准状况下，密度1.429g/L，比空气略大、

．水溶性：不易溶于水30Lo2/1LH2o

．三态变化

三、化学性质

物质现象化学方程式

反应前在空气中燃烧在氧气中燃烧

木炭黑色固体燃烧发红，放热，无烟，无焰，生成无色无味气体能使澄清石灰水变浑浊剧烈燃烧，发出白光，放热，生成无色无味气体能使澄清石灰水变浑浊c+o2co2 硫黄色固体微弱、淡蓝色火焰，生成有刺激性气味的气体燃烧，产生明亮、蓝紫色火焰，放热，生成有刺激性气味的气体S+o2So2

红磷暗红色粉末状固体微弱的黄色火焰，放出热量。生成白烟发出耀眼的白光，放出热量。生成白烟4P+5o22P2o5 铁丝银白色固体在空气中持续加热发红，离火后变冷。

～3Fe+2o2Fe3o4

镁条银白色固体剧烈燃烧，耀眼白光，放热生成白色固体2g+o22go