中學化學《空氣的成分》教案

1.通過實驗探究空氣中氧氣的體積含量，并對空氣的成分有進一步的了解。

2.通過討論和分析，能主動與他人交流，對實驗觀察的結(jié)果能用文字、化學語言進行表述，敢于表達自己的見解。

3.保持和增強對化學現(xiàn)象的好奇心和探究欲，發(fā)展學習化學的興趣。

二、教學重難點

【重點】

用探究的方法測定空氣中氧氣的體積分數(shù)。

【難點】

用探究的方法測定空氣中氧氣的體積分數(shù)。

三、教學過程

環(huán)節(jié)一：導入新課

【教師活動】老師想請大家先來猜一個謎語：“說是寶，真是寶，動物植物離不了，看不見，摸不著，越往高處越稀少”謎底是什么?

【學生回答】空氣。

【教師引導】對，謎底就是空氣?？諝馐菬o色無味的氣體，所以人們對空氣的認識比較晚。17世紀以前人們一直認為空氣是一種單一成分的物質(zhì)，18世紀才認識到空氣的復雜性?？諝獾降资怯墒裁唇M成的呢?我們這節(jié)課就一起來學習下。

環(huán)節(jié)二：新課講授

【教師提問】請同學們閱讀空氣的組成的相關資料，并回答以下問題：空氣是由什么組成的?成分分別是多少?

【學生回答】氮氣約78%、氧氣約21%、稀有氣體(主要成分氬氣，約0.934%)、二氧化碳約0.034%和其他氣體0.002%。

【教師補充】二氧化碳含量呈逐年遞增趨勢。

【教師引導】在小學科學的課程中，我們已經(jīng)知道空氣中約含1/5體積的氧氣。那怎樣通過實驗測定空氣中氧氣的含量?(過渡性問題，不需回答。)

【教師提問】氧氣是化學性質(zhì)比較活潑的氣體，在加熱或點燃的條件下能與許多物質(zhì)發(fā)生化學反應;氮氣是化學性質(zhì)比較穩(wěn)定的氣體，一般不與其它物質(zhì)發(fā)生反應。根據(jù)這一點，我們可以采取怎樣的方法來測定氧氣的含量?

【學生回答】燃燒一定量的空氣，測量消耗掉的氣體的體積即可。

【教師活動】據(jù)此我們設計了一個測量空氣中氧氣含量的實驗裝置圖。

《空氣的成分》教案

【教師提問】有硫、木炭、磷、石蠟、銅等實驗材料，我們在消耗氧氣時，該選用哪種?為什么?為測定空氣中氧氣的含量而運用化學方法除去氧氣時，應注意哪些問題?

【學生回答】可以選用磷、銅。因為硫、木炭和石蠟均可以與氧氣反應生成氣體，會影響要測量的氧氣的體積;而磷和銅在與氧氣反應時沒有氣體生成，直接測量即可。要選擇可以在空氣中燃燒，并且產(chǎn)物為固體的物質(zhì)。

【教師提問】如何測量消耗掉的氧氣的體積?

【學生回答】在密閉裝置中，注射器前進的體積即為消耗掉氧氣的量。

【教師提問】請同學們觀看實驗探究4-1的演示實驗，并描述實驗現(xiàn)象。由此可以得出什么結(jié)論?

【學生回答】紅色物質(zhì)逐漸變?yōu)楹谏⑸淦鲀?nèi)的活塞往前移動了?；钊耙频捏w積為所用空氣總體積的1/5，即氧氣體積約占空氣總體積的1/5。此時需要老師提醒，所用空氣的體積包括硬質(zhì)玻璃管的容器、氣球內(nèi)氣體的體積及注射器內(nèi)氣體的體積。

【教師提問】在這個實驗中發(fā)生的反應就是銅與氧氣在加熱的條件下反應生成了氧化銅。那這一實驗中，反應的文字表達式該如何寫?

【教師介紹】這一反應可用文字表示如下：

【教師提問】其實拉瓦錫通過實驗得出的結(jié)論是氧氣約占空氣總體積的1/5，而在我們的實驗中，氣體減少的體積小于1/5，原因是什么?如何避免?請以化學小組為單位進行討論。

【學生回答】原因：①銅絲量較少，氧氣未耗盡;②裝置漏氣;③加熱時間太短，反應不充分;④反應完畢后，沒有冷卻至室溫便觀察讀數(shù)。

避免方法：①可以加入過量的銅絲;②實驗前檢查裝置的氣密性;③給予充分的反應時間至固體顏色不再發(fā)生變化;④反應完畢后，冷卻至室溫再讀數(shù)。

【教師提問】測定空氣中氧氣的含量的實驗，能否證明空氣不是單一組分?

【學生回答】可以，因為反應消耗了氧氣之后還有氣體剩余，所以空氣不是單一組分，是混合物。

【教師提問】請結(jié)合上述實驗過程及課本資料總結(jié)，我們是如何達到測量空氣中氧氣含量的目的的?

【學生回答】依據(jù)混合物中各組分性質(zhì)的差異，利用化學反應，在不引入新的氣態(tài)雜質(zhì)的前提下，將氧氣轉(zhuǎn)化為固態(tài)的氧化銅，從而達到測定空氣中氧氣含量的目的。

環(huán)節(jié)三：鞏固提高

【教師提問】哪些事實能夠說明空氣中含有下列成分：①氧氣;②水蒸氣;③二氧化碳。

【解析】①蠟燭可以在空氣中燃燒;銅絲在空氣中加熱會變成黑色。

②夏天從冰箱中拿出一瓶飲料，放在空氣中，外壁會潮濕;干硬的餅干在空氣中久置會變軟。

③澄清的石灰水在a空氣中放置一段時間，表面出現(xiàn)一層薄膜。

環(huán)節(jié)四：小結(jié)作業(yè)

【課堂小結(jié)】師生共同總結(jié)本節(jié)課的內(nèi)容。

【作業(yè)】通過閱讀科學家探究空氣組成的歷史，并寫一篇小論文。