课题1
空气
教学目标:
1:认识空气的主要组成。
2:了解空气的主要成分及体积分数。空气是一种宝贵的自然资源,要防止空气污染。
3:认识什么是混合物、纯净物。
教学重点:
空气的成份探究及空气污染
教学难点:
空气组成的实验原理,混合物、纯净物的区别
教学过程:
一、板书课题
课题1
空气
同学们,空气是一种既看不到踪影又闻不到气味的气体,所以科学家们经过了漫长岁月的研究,终于揭开了组成“空气王国成员”的奥秘,认识到空气并不是一种单一的物质。18世纪70年代.瑞典化学家舍勒和英国科学家普里斯特里,首先发现并制得氧气。法国化学家拉瓦锡,在前人工作的基础上,首先通过实验得出了空气是由氧气和氮气组成的。
二、引导自学
引导学生学习P26页科学家对空气成分的研究过程。
1、通过对拉瓦锡研究空气成分的实验过程,你有何感想?
2、拉瓦锡通过这一实验得出了什么结论?
3、拉瓦锡得出的结论有无不足?
(检查点评自学效果)
三、探究试验
空气中氧气含量的测定:
主题设置:大家对空气的认识主要来自生活常识,空气中还有其他的成分吗?空气中的氧气、二氧化碳等气体的含量又分别是多少呢?能否测定出广口瓶中氧气的体积?
设计方案:
①想办法把氧气拿出来,直接测氧气的体积;
②换一个矿泉水瓶子,再想办法把瓶内的氧气消耗掉,看瓶子变瘪了多少;
③利用拉瓦锡的实验方法再进行实验;
…………
教师引导:给出如下图所示装置,让一学生吸气,并观察现象。
思维迁移:仿照此实验,提供如下图的实验装置及红磷,我们能否利用它来测定氧气体积呢?
实验探索:指导学生完成实验2-3,观察现象并思考:
1.(如上图)向集气瓶内装入少量水,并作上记号d。并将广口瓶从b-d处分为五等分,做好记号。
2.向燃烧匙中加入稍过量的红磷,关闭c处的止水夹后,点燃红磷,立即伸入瓶中,并塞紧。
3.提示学生观察红磷燃烧现象。
4.冷却后,打开止水夹,再由学生观察现象。
5.进入广口瓶中的水的体积相当于原广口瓶内空气中哪种气体的体积?
科学分析:
指导学生通过自主阅读,明确:
①上述实验中,红磷燃烧时与广口瓶内空气中的氧气发生了反应,生成了叫做五氧化二磷的固体。上述实验中的大量白烟就是生成的五氧化二磷的固体,该固体沉降后溶解于水中。因此白烟最终消失。
②打开止水夹后,烧杯中的水进入广口瓶的原因。
③进入广口瓶中的水的体积相当于原广口瓶内空气中哪种气体的体积?空气中氧气的体积分数约为多少?
④广口瓶内余下的气体主要是什么?它有何性质?
探索交流:引导学生对实验中的问题进行交流。
形成结论:
a.由于过量的红磷燃烧时耗尽了广口瓶内空气中的氧气,使瓶内气体减少,压强降低,打开止水夹后,烧杯中的水就会进入瓶中。而且广口瓶内氧气被消耗多少,进入瓶中的水就有多少。因此,从烧杯中进入广口瓶的水的体积就相当于原瓶内空气中氧气的体积。
b.氧气约占空气总体积的1/5。
c.广口瓶内余下的气体主要是氮气,它不能支持燃烧。
做这个实验时如果①装置气密性不好;②红磷不足,没有把氧气耗尽;③没有等到冷却就打开止水夹,那又会出现怎样的结果呢?
点拨:完成这个实验的关键是:红磷的用量要充足,要保证能够将瓶内氧气耗尽;整个装置气密性要好,不能漏气;要注意待集气瓶冷却至室温时再打开止水夹。
反思与评价:按上述方法测定空气中氧气的含量,你认为还有何不足?红磷可否用木炭等其他物质代替?
【小结】
①空气不是单一成分的物质;
②空气中有1/5体积的氧气,剩余气体不支持燃烧;
③空气的组成(强调体积分数)。
四、引导自学
P27页混合物与纯净物,物质的分类。
混合物:多种物质混合而成
纯净物:一种物质组成
五、检查自学效果
练习说明下列物质是混合物还是纯净物
空气
自然水
泥浆
纯净水
氮气
氧气
二氧化碳
六、引导自学
1、为何说空气是一种宝贵的资源?
2、氮气有哪些方面的作用?
3、稀有气体在日常生活中有哪些用途?
4、空气污染的主要因素是什么?
学生讨论,教师点拨。
七、资料补充
空气是一种宝贵的资源
雷雨后,为什么空气格外新鲜?雷雨后,常会感到空气格外新鲜,这是什么原因呢?因为一场倾盆大雨,给空气洗了个“淋浴”,去掉了空气中的“流浪汉”——灰尘;另一方面,在闪电时,发生了一场奇妙的变化——空气中的氧气变成了臭氧。即:氧气臭氧。臭氧,顾名思义,有臭味,它是氧气的亲姐妹。臭氧有很强的氧化能力,能漂白物质,能杀灭细菌。浓度很稀的臭氧一点也闻不到臭味。反而有一种清新的感觉。
1、.氧气的用途:供给呼,.支持燃烧.,氧气易跟其他物质反应,放出热量,因此用于炼钢、焊接、切割金属,也可作火箭燃料的氧化剂等
由于氧气是化学性质比较活泼的气体,能跟许多物质发生剧烈的氧化反应。氧气在生产生活中用途广泛:利用物质在空气中或氧气中燃烧产生大量的热,制做焊枪和割枪,进行金属的气焊和气割;在炼铁炼钢的生产中通入空气(利用氧气),提高炉温,加速冶炼过程,提高冶炼质量;制做液氧炸药和火箭中的液态氧助燃剂等。
2、氮气的性质和用途在高中化学课本里还要专门讲解,因此,本节只极简略地讲了它的性质和用途
(1)很多电灯泡里都灌有氮气,因为这样可以减慢钨丝的氧化速度,使灯泡经久耐用。
(2)充氮包装,把贵重而罕有的画页、书卷保存在充满氮气的圆筒里。有许多产品也采用充氮包装。因为蛀虫在氮气中不能生存,也就无法捣蛋了。
(3)我国近年来,把粮食用巨大的塑料帐幕笼罩起来,抽走里面的空气,充进氮气。这样可以使霉菌、蛀虫无法生存,而且可以抑制粮食的呼吸作用,使粮食能够长期安全保存。氮气虽在一般的情况下很“孤独”,不爱跟其它的物质反应。但在高温下能跟其它物质发生化学反应,显示出活泼性。利用氮气的这种性质可以制取氮肥、炸药等。氮气还是重要的化工原料。
(4)氮气可以作焊接金属的保护气。豆科作物的根瘤菌具有特殊的固氮能力,它能巧妙地把空气中的氮气转化为植物能吸收的氮肥。化学家正在努力研究生物固氮的奥秘。
3、关于稀有气体的性质,教材强调了这些气体的化学不活动性。指出一般不跟其它物质发生化学反应。这种“惰性”跟物质结构有关,以后会讲到。教材指出在一定条件下,有些稀有气体也能跟某些物质起反应,因此,这种气体的“惰性”不是绝对的,而是相对的。讲解稀有气体的用途时,要联系它们的化学不活动性以及通电时会发出有色光等特性。通过稀有气体的应用,特别是在现代科学技术中的应用,可以开阔学生的思路,培养他们学习化学、钻研科学的积极性。
稀有气体:稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙等气体的总称。由于它们很“懒”,很难与别的物质反应,生成化合物。过去把它们叫做“惰性”气体。但随着科学技术的发展,已经发现,在一定的条件下,有些“惰性”气体也能跟某些物质反应生成化合物。如氙、氪的氟化物以及二氧化氙、三氧化氙等。
4、保护空气
空气的污染和防治
1.造成空气污染的主要原因
①煤燃烧产生的烟雾
②石油化工排放的烟雾
③汽车排气形成的烟雾
2.造成污染的主要气体是二氧化硫、二氧化氮、一氧化氮等。
3.防止和减少空气污染的方法
①工业三废的回收与处理
②提高汽油、柴油质量
八、自学检测
1.请根据你们的经验讨论并判断,下列场所空气中二氧化碳含量的高低,并简要说明理由。(结论填在横线上,可填高于,低于或等于)
a.
正在上课的教室里______________
操扬上;
b.
白天的森林里
______________
晚上的森林里;
c.
城市繁忙的街道上______________
农村清净的田野上;
d.
冬天的室内
______________
夏天的室内;
e.
地面上
______________
地窖里;
f.
枯物园里(室外)______________
温室里。
2.气质量的好坏,直接影响人们的身体健康。现在市场上有许空气清新剂出售。请问真的能清洁空气吗?为什么?
3.你对防治空气污染有哪些建议?
九、板书设计(略)
十、当堂训练
智能点拨:
汽车尾气(含有烃类、一氧化碳、一氧化氮
和二氧化硫等气体)是城市空气的主要污染源。治理方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转化器”。它的特点是使一氧化碳和一氧化氮反应生成可参与大气生态环境循环的无毒气体,催化转化器如下图所示:
(1)写出一氧化碳和一氧化氮反应的文字表达示:
;
(2)控制城市空气污染源的方法有 。
A.开发新能源
B.使用电动车 C.植树造林
D.戴上呼吸面具
环境小卫士:
空气是一种宝贵的自然资源,让我们闭上眼睛用心去感受这看不见、摸不着的物质吧!冥想一下,人类进入工业化社会之前,我们的空气是多么的新鲜;我们不能希望历史倒退,我们只好想方设法消除工业化带来的污染,我们做为新世纪的一代,一定要呼吁全社会的人都来关心空气的质量问题,请你组织一次社会宣传,说说你的构思。
随堂反馈:
1、现代人正进入以“室内空气污染”为标志的第三个污染时期。以下不属于室内空气污染的是(
)
A、烹饪时产生的油烟
B、水果散发出的香味
C、石材释放出的有害放射性气体氡
D、劣质黏合剂释放出的甲醛有毒物质
2、稀有气体过去曾被人们称做“惰性气体”。是因为
( )
A、稀有气体在空气中含量少
B、稀有气体用途广泛
C、稀有气体性质不活泼
D、稀有气体非常宝贵
3、化学领域内的大多数研究成果都是通过实验来获得的。下面是早期英国化学家普里斯特利研究空气成分所做的实验:用一个玻璃钟罩将一支燃着的蜡烛和一只小老鼠一同扣上,过一段时间后,蜡烛逐渐熄灭,小老鼠也开始抽搐,直至死亡。普里斯特利被这种现象所困扰,老鼠是不是死于被污染的空气?但是当他用处理后的洁净的空气重复上述实验时,另一只老鼠同样也死去了。到底是什么气体导致了老鼠的死亡呢?若用植物代替老鼠,其是否也死亡呢?实验结果是:蜡烛依旧渐渐熄灭,而植物不但没有死亡,反而第二天长出新芽,(如图),从普里斯特利的上述实验中,我们可以得出什么结论?如何解释?
火眼金睛:
1、下列关于空气的叙述中,正确的是( )
A、空气中氮气占78%,氧气占21%
B、二氧化碳是污染空气的一种有毒气体
C、空气中有害气体可能来自工厂排放的气体
D、任何情况下空气的成分都是固定不变的
2、空气的成分(1)氮气
(2)氧气(3)稀有气体(4)二氧化碳,按体积分数计算,由多到少的顺序是(
)
A、(1)(2)(3)(4)
B、(4)(3)(2)(1)
C、(2)(1)(3)(4)
D、(2)(1)(4)(3)
你知道吗?
3、燃烧的蜡烛,为什么放入氩气和氮气中就会熄灭?在灯泡里,为什么要充入这两种气体的混合物?
环境小卫士:
4、“环境保护,以人为本”,某城市每日公布空气环境中总悬浮颗粒物(粉尘)、二氧化硫、氮氧化合物三项指标,其中
超标,主要是大规模不规范的城市建设的污染;
、
超标,主要是煤的燃烧和大量汽车、助力车排放的尾气造成的。
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