湖北省襄陽四十七中九年級上化學
第二單元《我們周圍的空氣》教案
目標：
【知識和技能】了解空氣的主要成分，實驗探究空氣中氧氣的體積分數(shù)
借助對空氣組成的認識使學生初步認識混合物、純凈物
通過實驗探究鍛煉學生觀察、分析能力，掌握實驗操作的基本技能技巧
【過程與方法】步步設疑，激活學生已有的知識體系
通過實驗探究空氣的組成，培養(yǎng)解決問題的思維嚴密性
在發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的過程中，激發(fā)學生的學習積極性
【情感與態(tài)度】通過空氣中氧氣含量的測定，讓學生體會到科學發(fā)現(xiàn)的巨大興趣和價值
通過實驗探究過程，培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度和嚴謹?shù)目茖W作風
重點難點：
【重點】空氣的組成
【難點】由空氣中氧氣含量的研究，引出探究氧氣含量時所選實驗應考慮到的綜合因素，由綜合因素的確定得出測定空氣中氧氣含量的最佳方案
過程：
教學程序教師活動學生活動教學目的
創(chuàng)設情境
引入題我們身邊美麗的自然環(huán)境，藍天、白云、溪水、綠樹、陽光，引出我們須臾離不開的空氣
板書：
題1 空氣
提問：請大家做個深呼吸，你能用一個簡單的實驗或實例說明無色無味不易察覺的空氣確實存在嗎？
討論發(fā)言：
能夠說明空氣確實存在的實驗或實例
學生互相評價
激發(fā)學生的學習興趣
培養(yǎng)學生自我評價的能力
使學生體會化學與生活的密切聯(lián)系
過渡
設疑
釋疑
小結：同學們對空氣一點也不陌生，都深深知道空氣的存在對我們的重要性。但是很久以前的人類并不了解空氣，直到他們登、潛水的時候才逐漸意識到身邊有空氣的存在。
設問：空氣是一種單一的物質嗎？空氣里有哪些主要成分呢？
板書：
（一）空氣的組成
（實驗）瓶口吞蛋
提出實驗的目的：
設法使一只熟雞蛋完好地進入瓶中。
與學生合作完成實驗
提問：雞蛋為什么能進入瓶中？說明什么？
自由發(fā)言：不是。空氣中有氧氣、有二氧化碳、有水等。
討論實驗方案
學生代表上臺實驗
根據(jù)實驗現(xiàn)象，討論“吞蛋”的原理，得出空氣中含有氧氣的結論。
幫助學生重新整理已有的相關知識，使學生易于接受新。
培養(yǎng)學生設計實驗，動手實驗的能力及從中發(fā)現(xiàn)問題的能力
設疑
評價
小結
（實驗）小學的自然上做過的蠟燭自滅的實驗
提出實驗的目的和方法
與學生合作完成實驗
提問：
蠟燭為何會熄滅？
水面為何會上升？
能否認為杯中液面上升的體積就是空氣中氧氣的體積？
回憶，觀察實驗
討論 交流
小結：
蠟燭燃燒證明空氣中含有氧氣，當氧氣消耗完，蠟燭熄滅。
由于氧氣的消耗，杯中氣壓減小，液面上升。
由于蠟燭燃燒會產生二氧化碳，彌補消耗的部分氧氣，故液面上升的高度并不是氧氣的體積。
培養(yǎng)學生對以往所學知識的運用能力
通過液面上升體積不等于氧氣體積的分析，培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度
過渡
設疑
釋疑我們怎樣改進此實驗，使液面上升的體積等于氧氣的體積？
板書：
空氣中氧氣的含量
提問：
選擇實驗用的藥品要注意什么？
實驗裝置有何要求？
實驗過程中有何注意事項？
參與學生設計方案，給予及時評價。
提供學生參考的反應：
①S + O2 點燃____→SO2
固 氣 氣
②C + O2 點燃____→ CO2
固 氣 氣
③P + O2點燃____→ P2O5
固 氣 固
④石蠟+O2 點燃____→ CO2 + H2O
⑤Fe + O2 點燃____→ Fe3O4
固 氣 固
（純氧中發(fā)生）
討論，交流，小結：
藥品只能選常溫下能與氧氣反應且不產生其他氣體的。
裝置不能漏氣。
冷卻后再測量水面上升（或進入）的體積。
培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度以及發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。
實驗
評價
小結
提問：如何事先將廣口瓶體積五等分？
參與學生探究氧氣含量的實驗
給予及時評價
提問：
哪些同學的實驗成功了，哪些同學實驗結果，水面上升不到1/5？
請學生互相評價
提問：實驗成功的關鍵是什么？
設疑：
根據(jù)實驗的原理，有沒有其他改進裝置可以測定氧氣的含量
根據(jù)實驗藥品選擇的依據(jù)，用蠟燭能否測定氧氣的含量呢？有其他藥品可以替代紅磷嗎？
設計探究氧氣含量的實驗方案
討論，交流
動手實驗：
連接好裝置
點燃紅磷，伸入瓶中觀察
冷卻后打開止水夾，觀察
學生互評實驗：
分析水面上升不足1/5的原因
小結實驗成敗關鍵：
紅磷的要足量
裝置的氣密性要好
討論，交流，相互評價
培養(yǎng)學生設計實驗，動手實驗能力以及對實驗現(xiàn)象的觀察和分析能力
過渡
小結提問：
瓶中剩余的4/5氣體是什么？
組織學生匯報有關空氣發(fā)現(xiàn)史的有關資料
氮氣
固定成分 氧氣
空氣 稀有氣體
可變成分 二氧化碳
其它
介紹空氣中各主要成分的相關性質和用途
提問：
設計實驗證明空氣中有水、二氧化碳。
匯報各種資料
討論，整理。歸納對空氣的認識
激發(fā)學生學習興趣，加強化學史教育
培養(yǎng)歸納整理能力
作業(yè)1、思考：還有哪些改進實驗可以代替上所作的實驗測定氧氣的含量
2、實驗中的現(xiàn)象能不能說明氮氣的有關性質？
3、通過網(wǎng)絡、報紙查找空氣污染及防治的有關資料。
板書設計：
空氣（第一時）
一、空氣的組成
1、空氣中含有氧氣
2、空氣中氧氣含量的測定
3、氮氣及其他氣體
第二節(jié) 氧氣的性質和用途
（2時）
一.教學知識點
1.氧氣的物理性質
2.氧氣的用途。
3.氧氣的化學性質(碳，硫、磷、鐵、蠟燭在氧氣里的燃燒)。
4.氧化反應與化合反應。
二.重、難、疑點
1.重點：(1)氧氣的化學性質。
(2)化合反應，氧化反應概念的建立。
2.難點：化合反應與氧化反應的區(qū)別。
3.疑點：氧化反應的定義中為什么不包括氧氣的“氣”’為什么不提劇烈反應的“劇烈”兩字。
4.解決辦法
(1)教師演示實驗，并組織學生觀察、描述記錄實驗現(xiàn)象，采用邊實驗、邊觀察、邊記憶的方法學習氧氣的化學性質。
(2)通過對比五個化學變化引導學生根據(jù)實驗結果分析概括歸納典型的氧化反應，并解釋氧化反應定義中不寫“氣”字的原因解決學生學習中的疑點。
(3)采用學生討論教師總結的形式突破難點。
三.教學步驟
(一)明確目標
1.了解氧氣的物理性質(顏色、氣味、狀態(tài)、密度、溶解性、熔點、沸點等)。
2.了解氧氣的用途。
3.掌握氧氣的化學性質。
4.了解氧化反應的概念，理解化合反應的概念的含義，會分辨并準確地區(qū)分它們。
(二)整體感知
本節(jié)內容是學生認識具體物質及其變化規(guī)律的開始和典型代表，是從化學學科特征出發(fā)，運用實驗方法研究物質的開始，符合由淺到深，由簡單到復雜的認識規(guī)律。本節(jié)既為學習氧氣的收集準備了條，又為學習燃燒與滅火儲備了感性材料。為分解難點，本節(jié)可以介紹幾種物質的化學式，如O2 (氧氣)、C(碳)、P(磷)、S(硫)、Fe(鐵)、CO2 (二氧化碳)、H2O(水)等。
(三)教學過程
[復習提問]：1.空氣含有哪些組分？各占多少？
2.第一節(jié)習題第3題。
3.描述燃燒現(xiàn)象的程序。
[講解]：說明研究物質的方法：存在、性質(物理性質和化學性質)、用途、制法，其中性質是主要的。
[板書]：一.氧氣的存在
[提問]：物理性質包括哪些方面的內容？
[學生回答]：顏色、氣味、狀態(tài)、密度，溶解性、熔點、沸點等。
[教師活動]：展示一瓶氧氣供學生觀察其物理性質。
[結論]：氧氣是一種無色無味的氣體。
[講解]：除了剛才我們觀察到的性質外，還可以通過更多的實驗得到氧氣的其他性質。
[板書]：二.氧氣的物理性質
顏色氣味狀態(tài)密度溶解度三態(tài)變化
無色無味氣體1.429g/L不易溶于水－183℃淡藍色液體
－218℃雪花狀淡藍色固體
[提問]：我們學過哪些物質能與氧氣發(fā)生化學反應？（鎂）反應現(xiàn)象是什么？那下面我們就看看下面這幾種物質和氧氣反應有何現(xiàn)象？
[板書]：二.氧氣的化學性質
[實驗]：演示[實驗1—2] 木炭在氧氣中燃燒
[學生活動]：認真觀察實驗現(xiàn)象。
[總結板書]：1.木炭在氧氣中燃燒
現(xiàn)象：劇烈燃燒，發(fā)出白光，放出熱量，生成的無色氣體能使澄清石灰水變渾濁。
結論：碳 ＋ 氧氣 → 二氧化碳
C ＋ O2 → CO2
[實驗]：演示[實驗1—3] 硫在氧氣中燃燒
[學生活動]：認真觀察實驗現(xiàn)象。
[總結板書]：2.硫在氧氣中燃燒
現(xiàn)象：發(fā)出明亮的藍紫色火焰，放出熱量，生成一種無色有刺激性氣味的氣體。
結論：硫 ＋ 氧氣 → 二氧化硫
S ＋ O2 → SO2
[實驗]：演示實驗：磷在氧氣中燃燒
[學生活動]：認真觀察實驗現(xiàn)象。
[總結板書]：3.磷在氧氣中燃燒
現(xiàn)象：發(fā)出耀眼白光，放出熱量，生成濃厚白煙。
結論：磷 ＋ 氧氣 → 五氧化二磷
P ＋ O2 → P2O5
[實驗]：演示[實驗1—4] 鐵在氧氣中燃燒
[提問]：裝氧氣的集氣瓶要預先裝少量的水或瓶底鋪上一層細沙，為什么？帶著問題觀察實驗。
[學生活動]：認真觀察實驗現(xiàn)象。
[總結板書]：4.鐵在氧氣中燃燒
現(xiàn)象：劇烈燃燒，火星四射，放出大量熱，生成的黑色固體。
結論：鐵 ＋ 氧氣 → 四氧化三鐵
Fe ＋ O2 → Fe3O4
[小結]：裝氧氣的集氣瓶要預先裝少量的水或瓶底鋪上一層細沙，是為了防止生成的灼熱的四氧化三鐵跌落炸裂瓶底。
[實驗]：演示[實驗1—5] 石蠟在氧氣中燃燒
[學生活動]：認真觀察實驗現(xiàn)象。
[總結板書]：5.蠟燭在氧氣中燃燒
現(xiàn)象：火焰十分明亮，發(fā)出白光，放出熱量，瓶壁有水珠生成，有能使澄清石灰水變渾濁的無色氣體生成。
結論：石蠟 ＋ 氧氣 → 二氧化碳 ＋ 水
[教師活動]：演示和觀察按以下四步進行：
(1)引導學生觀察這些物質在空氣中(或氧氣)預熱(或點燃)前并不跟氧氣發(fā)生反應；
(2)點燃后，引導學生觀察他們在空氣中是否能持續(xù)燃燒，以及燃燒時的現(xiàn)象；
(3)觀察它們在純氧中燃燒的現(xiàn)象(注意光與火焰的區(qū)別)；
(4)對生成物的色、味、態(tài)的描述或檢驗。
以上實驗按“演示(觀察)——描述——記錄——寫出字表達式”的順序進行。學生觀察實驗現(xiàn)象，并按照描述燃燒現(xiàn)象的方法描述實驗現(xiàn)象。
[討論]：前四個字表達式有什么共同特征？（通過對比，總結出化合反應的概念）
[板書]：*化合反應：(1)定義：由兩種或兩種以上的物質生成另一種物質的反應。
(2)特點：“多變一” A+B→AB
[討論]：以上五個字表達式的共同特點。（總結出氧化反應的概念）
[板書]：*氧化反應：物質跟氧發(fā)生的反應。
[小結]：通過以上的實驗可以看出氧氣是一種化學性質比較活潑的氣體，在高溫條下能與許多物質發(fā)生劇烈的化學反應。它的化學性質可概括為氧化性，因此它常作為氧化劑。
[板書]：*氧氣的化學性質：氧氣是一種化學性質比較活潑的氣體，它在氧化反應中提供氧，具有氧化性。
[討論]：化合反應與氧化反應有什么區(qū)別？什么情況下一個反應既是氧化反應，又是化合反應？
第三節(jié) 氧氣的制法
（2時）
一.知識教學點
1.氧氣的工業(yè)制法。
2.氧氣的實驗室制法。
3.催化劑、催化作用。
4.分解反應。
二.重、難、疑點
1.重點：實驗室制取氧氣和收集氣體的操作方法。
2.難點：催化劑，催化作用。
3.疑點：實驗室制取氧氣的反應原理。
三.教學步驟
(一)明確目標
1.使學生掌握實驗室制取氧氣的方法和反應原理。
2.了解工業(yè)上從空氣中提取氧氣的基本原理。
3.了解催化劑和催化作用的概念。
4.理解分解反應的定義及其與化合反應的區(qū)別。
(二)整體感知
按照研究元素及其化合物知識的模式，在氧氣的性質和用途之后安排學習氧氣的制法。氧氣制取的演示實驗是教材中第一個完整的討論元素化合物知識、制備典型代表物的實驗，學生的學習興趣較高。在化學實驗基礎操作的基礎上學習制取氧氣的實驗操作，在學習了氧氣的性質的基礎上研究氧氣的收集方法，可以說不是很難的。
本節(jié)內容以氧氣的實驗室制法為核心，穿插了—些化學基本概念和原理的建立，把描述實驗部分與理論部分聯(lián)系起，在實驗的基礎上建立概念，比較符合學生的認識規(guī)律。
(三)教學過程
[復習提問]：1.比較全面地描述一下氧氣的物理性質。
2.氧氣有哪些化學性質．寫出五個反應的字表達式。
3.如何檢驗一瓶無色氣體是氧氣(空氣、氮氣、二氧化碳)?
通過第3個問題，教會學生物質的檢驗方法，即按照“操作—現(xiàn)象—結論”的順序敘述。
[討論]：如何鑒別四瓶無色氣體：空氣，氧氣、氮氣、二氧化碳?
[教師活動]：講評學生的敘述。
[板書]：一.氧氣的檢驗方法
將帶火星木條伸入集氣瓶里，若木條復燃，證明瓶內是氧氣。
操作現(xiàn)象結論
[提問]：根據(jù)氧氣的性質說明氧氣有什么重要用途？
[新引入]：氧氣有那么多重要的用途，那么，你一定很想知道氧氣是怎樣制得的？
[板書]：二.氧氣的實驗室制法——分解反應
[教師活動]：講述實驗室制取物質的原則、特點：原料便宜、操作簡單、反應速度適中等。展示實驗室制取氧氣的藥品，學生觀察它們的顏色和狀態(tài)。
[實驗]：演示[實驗1—6] 加熱少量氯酸鉀
[觀察]：氯酸鉀沸騰前，木條沒有復燃，證明無氧氣放出；繼續(xù)加熱至沸騰后，才有少量氧氣放出。
[討論]：該實驗證明只加熱氯酸鉀能否放出氧氣？加熱到什么程度才放出氧氣？放出氧氣的速度如何？
[實驗]：演示[實驗1—7] 加熱少量二氧化錳。
[觀察]：木條沒有復燃，證明無氧氣放出。
[討論]：該實驗又說明什么?
[實驗]：演示[實驗1—8] 加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物
[觀察]：木條迅速復燃，證明迅速放出氧氣。
[討論]：該實驗又說明什么呢？比較這三個實驗，你認為二氧化錳在實驗[1—8]中起什么作用?
[小結]：加熱氯酸鉀到較高溫度能放出氧氣，二氧化錳不行；在較低溫度下不會放出氧氣的氯酸鉀，加入了加熱時不會放出氧氣的二氧化錳，卻能迅速地放出氧氣．并且二氧化錳的量并沒有變化，且還能繼續(xù)使用，說明二氧化錳的化學性質沒有改變。
[學生活動]：閱讀本第16頁內容，劃出催化劑、催化作用的概念。
[板書]：1.催化劑：在化學反應中能改變其他物質的化學反應速率，而本身的質量和化學性質在化學反應前后都沒有變化的物質。
[板書]：2.催化作用：催化劑在化學反應中所起的作用。
[教師活動]：講解催化劑的選擇性，使學生澄清一下幾個問題：
(1)催化劑能改變(加快或減慢)其他物質的化學反應速率，不能片面地說成是加快。
(2)二氧化錳只對氧酸鉀的分解具有催化作用，但不是專做催化劑。
(3)催化劑只能改變化學反應速率，不能增大或減少生成物的質量。
[舉例]：例如：橡膠制品中常加入一些催化劑以減緩橡膠的老化速度。
[講解]：實驗室常采用加熱氯酸鉀制取氧氣，為了加快反應速度，常 加入少量的二氧化錳作催化劑。反應的字表達式為：
[板書]：3.加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物制取氧氣
（1）字表達式： 二氧化錳（nO2）
氯酸鉀 —————→ 氯化鉀 + 氧氣
加熱
ClO3 Cl O2
[教師活動]：介紹收集氣體的常用方法。
[討論]：根據(jù)氧氣的性質，可以用什么方法收集氧氣?
[小結]：氧氣不易溶于水，故可以用排水法；氧氣的密度比空氣略大，故可以用向上排空氣法。
[板書]：（2）收集方法：排水集氣法或向上排空氣法
[教師活動]：演示[實驗1-9] 加熱氯酸鉀與二氧化錳的混合物，制取并收集氧氣。邊操作、邊講解，邊討論。
[講解]：本實驗裝置有幾處連接口，若裝置漏氣將影響氣體產量，故要先檢查裝置的氣密性。
[討論]：如何檢查該裝置的氣密性？如何處理和裝入固體試劑？
[操作]：取氯酸鉀、二氧化錳約3:1，混合均勻，放人試管底部。
[討論]：如何固定試管？試管口為什么要略向下傾斜？
[操作]：根據(jù)酒精燈的高度，調節(jié)鐵夾的位置。固定好試管，并將導管插入水槽中，將盛滿水的集氣瓶倒立于水槽中。
[討論]：伸人試管內的導管為什么不宜過長？藥品為什么要平鋪于試管底部？集氣瓶口留有氣泡說明什么？應如何操作？如何給試管中的固體加熱？
[操作]：預熱后，將酒精燈火焰固定在試管內混合物靠管口的部分。
[講解]：酒精燈隨反應的進行和需要氧氣量的多少向試管底的方向移動，這樣做既可防止固體混合物隨氣流沖向試管口，又便于控制氧氣放出的速度和量。
[討論]：當開始氣泡冒出時，能否收集？為什么？何時開始收集？
[講解]：剛開始冒出的氣泡是試管中的空氣，不能收集，待氣泡連續(xù)、均勻地冒出時才開始收集。或用帶火星的木條在試管口檢驗逸出的氣體，確定空氣已經(jīng)排盡時，再開始收集。
[討論]：如何判斷氧氣已經(jīng)集滿，集滿一瓶氧氣后應如何操作?
[操作]：當氣泡開始從瓶口逸出時，取出導氣管，蓋好玻璃片，將盛滿氧氣的集氣瓶正立于臺面上，用同樣方法再收集1-2瓶氧氣。
[討論]：實驗完畢后，將導管從水中取出，還是先移走酒精燈?
[操作]：先將導管從水中取出，再熄滅酒精燈，停止實驗。
[講解]：實驗室除了以二氧化錳為催化劑加熱氧酸鉀制取氧氣外，還可加熱高錳酸鉀制取氧演示加熱高錳酸鉀制取氧氣。（出示高錳酸鉀樣品）
[學生活動]：觀察高錳酸鉀的色、態(tài)。
[教師活動]：講解一團棉花的作用，寫出字表達式：
[板書]：4.加熱高錳酸鉀制取氧氣
加熱
（1）字表達式：高錳酸鉀———→錳酸鉀+二氧化錳+氧氣
n04 2n04 nO2 O2
（2）管口塞一團棉花的作用：防止高錳酸鉀粉末隨生成的氧氣飄入導管堵塞導管。
[討論]：對比兩個字表達式共同點，歸納出分解反應的概念，并討論分解反應與化合反應的區(qū)別。
[板書]：5.分解反應
（1）定義：由一種物質生成兩種或兩種以上其他物質的反應。
（2）特點：“一變多” AB→A+B
[強調]：分解反應與化合反應都是常見的反應類型，它們都屬于化學反應的基本類型。
[講解]：通常，在工業(yè)、醫(yī)療等方面需要大量的氧氣，靠實驗室制法制取氧氣是不行的。下面我們看看氧氣的工業(yè)制法。
[板書]：三.氧氣的工業(yè)制法——物理變化
[學生活動]：學生閱讀本第17頁內容，討論工業(yè)上制取氧氣的原理。
[板書]：根據(jù)液氧與液氮的沸點不同，采用分離液態(tài)空氣法。
壓縮 蒸發(fā) 氮 氣（沸點-196℃）
空氣———→液態(tài)空氣———→
降溫 液態(tài)氧（沸點-183℃）
(四)總結、擴展
本節(jié)主要學習了實驗室制取和收集氧氣的操作，并在此基礎上了解了催化劑和催化作用，以及氧氣的工業(yè)制法，歸納出了分解反應與化合反應的區(qū)別。其中排水法適用于那些不(不易)溶于水的氣體的收集。加熱固體試劑制取氣體的原理，我們在以后的學習中將會繼續(xù)接觸。
四.布置作業(yè)：回憶、總結實驗室制取氧氣的操作步驟及注意事項。
本文來自：逍遙右腦記憶 http://m.yy-art.cn/chusan/50260.html
相關閱讀：我們周圍的空氣