中学化学《空气的成分》教案

1.通过实验探究空气中氧气的体积含量，并对空气的成分有进一步的了解。

2.通过讨论和分析，能主动与他人交流，对实验观察的结果能用文字、化学语言进行表述，敢于表达自己的见解。

3.保持和增强对化学现象的好奇心和探究欲，发展学习化学的兴趣。

二、教学重难点

【重点】

用探究的方法测定空气中氧气的体积分数。

【难点】

用探究的方法测定空气中氧气的体积分数。

三、教学过程

环节一：导入新课

【教师活动】老师想请大家先来猜一个谜语：“说是宝，真是宝，动物植物离不了，看不见，摸不着，越往高处越稀少”谜底是什么?

【学生回答】空气。

【教师引导】对，谜底就是空气。空气是无色无味的气体，所以人们对空气的认识比较晚。17世纪以前人们一直认为空气是一种单一成分的物质，18世纪才认识到空气的复杂性。空气到底是由什么组成的呢?我们这节课就一起来学习下。

环节二：新课讲授

【教师提问】请同学们阅读空气的组成的相关资料，并回答以下问题：空气是由什么组成的?成分分别是多少?

【学生回答】氮气约78%、氧气约21%、稀有气体(主要成分氩气，约0.934%)、二氧化碳约0.034%和其他气体0.002%。

【教师补充】二氧化碳含量呈逐年递增趋势。

【教师引导】在小学科学的课程中，我们已经知道空气中约含1/5体积的氧气。那怎样通过实验测定空气中氧气的含量?(过渡性问题，不需回答。)

【教师提问】氧气是化学性质比较活泼的气体，在加热或点燃的条件下能与许多物质发生化学反应;氮气是化学性质比较稳定的气体，一般不与其它物质发生反应。根据这一点，我们可以采取怎样的方法来测定氧气的含量?

【学生回答】燃烧一定量的空气，测量消耗掉的气体的体积即可。

【教师活动】据此我们设计了一个测量空气中氧气含量的实验装置图。

《空气的成分》教案

【教师提问】有硫、木炭、磷、石蜡、铜等实验材料，我们在消耗氧气时，该选用哪种?为什么?为测定空气中氧气的含量而运用化学方法除去氧气时，应注意哪些问题?

【学生回答】可以选用磷、铜。因为硫、木炭和石蜡均可以与氧气反应生成气体，会影响要测量的氧气的体积;而磷和铜在与氧气反应时没有气体生成，直接测量即可。要选择可以在空气中燃烧，并且产物为固体的物质。

【教师提问】如何测量消耗掉的氧气的体积?

【学生回答】在密闭装置中，注射器前进的体积即为消耗掉氧气的量。

【教师提问】请同学们观看实验探究4-1的演示实验，并描述实验现象。由此可以得出什么结论?

【学生回答】红色物质逐渐变为黑色，注射器内的活塞往前移动了。活塞前移的体积为所用空气总体积的1/5，即氧气体积约占空气总体积的1/5。此时需要老师提醒，所用空气的体积包括硬质玻璃管的容器、气球内气体的体积及注射器内气体的体积。

【教师提问】在这个实验中发生的反应就是铜与氧气在加热的条件下反应生成了氧化铜。那这一实验中，反应的文字表达式该如何写?

【教师介绍】这一反应可用文字表示如下：

【教师提问】其实拉瓦锡通过实验得出的结论是氧气约占空气总体积的1/5，而在我们的实验中，气体减少的体积小于1/5，原因是什么?如何避免?请以化学小组为单位进行讨论。

【学生回答】原因：①铜丝量较少，氧气未耗尽;②装置漏气;③加热时间太短，反应不充分;④反应完毕后，没有冷却至室温便观察读数。

避免方法：①可以加入过量的铜丝;②实验前检查装置的气密性;③给予充分的反应时间至固体颜色不再发生变化;④反应完毕后，冷却至室温再读数。

【教师提问】测定空气中氧气的含量的实验，能否证明空气不是单一组分?

【学生回答】可以，因为反应消耗了氧气之后还有气体剩余，所以空气不是单一组分，是混合物。

【教师提问】请结合上述实验过程及课本资料总结，我们是如何达到测量空气中氧气含量的目的的?

【学生回答】依据混合物中各组分性质的差异，利用化学反应，在不引入新的气态杂质的前提下，将氧气转化为固态的氧化铜，从而达到测定空气中氧气含量的目的。

环节三：巩固提高

【教师提问】哪些事实能够说明空气中含有下列成分：①氧气;②水蒸气;③二氧化碳。

【解析】①蜡烛可以在空气中燃烧;铜丝在空气中加热会变成黑色。

②夏天从冰箱中拿出一瓶饮料，放在空气中，外壁会潮湿;干硬的饼干在空气中久置会变软。

③澄清的石灰水在a空气中放置一段时间，表面出现一层薄膜。

环节四：小结作业

【课堂小结】师生共同总结本节课的内容。

【作业】通过阅读科学家探究空气组成的历史，并写一篇小论文。