鲁教版 (五四制)八年级全册第一节 空气的成分教学设计及反思

4.1 空气的成分 课时1

教学目标

1.通过分析空气的组成，在深入理解混合物和纯净物的概念的基础上，进一步形成物质分类观；

2.通过追寻科学家研究空气成分的足迹，能设计实验准确测得空气中氧气的含量，在实验过程中体会从混合气体中除去某种气体，进而测定其含量的方法。

教学重难点

通过对空气成分的研究，学会测定混合气体中某种气体的实验方法。

教学过程

一．导入新课：我们每时每刻都要吸入空气，空气中成分的微小变化甚至会对人类的生存产生巨大影响。你知道空气是由哪些成分组成的吗？

二．明确目标

三．新课学习：

（一）认识空气的组成

1.空气的组成：

【学生活动】通过自学阅读课本78页，认识空气的组成，记住各成分的体积分数。

洁净干燥的空气主要有氮气、氧气和稀有气体组成，另外还有少量的二氧化碳和及少量其他气体。氮气占空气体积的78%，氧气占21%，氩气占0.934%，二氧化碳占0.033%，其他气体占0.002%。

2.测定空气中氧气的含量

【设疑】科学史上，是谁最先发现空气的组成？

【多媒体展示】科学家研究空气成分的足迹

【教师引导】如何测定空气中氧气的含量？

思路1：用药品通过化学反应将其他气体除去，只剩下氧气，测定氧气体积。

思路2：用药品通过化学反应除去氧气，减少的体积即为氧气的体积。

【学生思考】得出思路2，操作相对简便。

容器密闭，测其容积，即为空气体积V空气，剩余气体体积V剩余。

测氧气体积：V氧气=V空气-V剩余

【设疑】选择的药品需要满足什么条件？

   A 铜+氧气         氧化铜(固体）

  B石蜡+氧气          水+二氧化碳

  C 镁+氧气          氧化镁(固体）

    镁+氮气          氮化镁（固体）

  D 磷+氧气        五氧化二磷（固体）

  E 碳+氧气         二氧化碳

【学生回答】A、D

【得出结论】实验药品选择的条件：

①药品只能与氧气反应

②不产生新的气体

【实验探究4-1】

（1）选择仪器和药品、装置（课本79页图）

仪器：注射器（密封，带刻度，便于读数）、硬质玻璃管、量筒、酒精灯、铁架台、气球（可以起到缓冲的作用）。

药品：铜粉

（2）步骤：①测量硬质玻璃管的容积。（玻璃管内空气的体积V1）

②在另一硬质玻璃管中装入铜粉，塞上橡胶塞，用小气球密封试管的支管口。

③移动注射器活塞，在注射器中留下一定体积的气体，记录体积V2后插入橡胶塞中。

④根据酒精灯的高度，将试管固定在铁架台上。

⑤点燃酒精灯，先预热，后对准有铜粉（足量）的部位加热，同时不断推拉注射器活塞（次数足够）。（使铜粉与氧气充分反应）

⑥停止加热后，待试管冷却至室温，将气球内的气体全部挤入注射器内。待注射器活塞稳定后，记录注射器中气体的体积V3。

【多媒体】播放实验视频

（3）实验现象：硬质玻璃管中的粉末由红色变为黑色，注射器内的体积减少。

解释：铜+氧气          氧化铜   铜和氧气在加热条件下生成了黑色的氧化铜，导致空气的体积减少。

（4）实验记录数据

处理数据：反应消耗的氧气的体积=（V1+V2）-（V1+V3）=V2-V3

空气中氧气的含量=（V2-V3）/（V1+V2）×100%

（5）实验结论：空气是混合物，氧气约占空气总体积的五分之一

【讨论交流】

交流1.为保证实验结果更准确，在实验中应注意哪些问题？

A. 装置必须密闭

B．铜粉的量要充足（使氧气完全反应）

C．加热时不断推拉注射器（使氧气充分反应）

D．等冷却后再测量剩余气体体积（准确测量，否则使剩余气体体积偏大，氧气体积偏小，测量氧气体积分数偏小）

E．加热温度及加热时间要足够，保证氧气反应完全。

F．反应后，气球内的气体要挤出。否则使剩余体积偏小，测得氧气体积偏大，结果偏大。

交流2.怎么检验装置的气密性？

把注射器的活塞往外拉到某一刻度处，连接好装置，再往外拉一下，发现活塞又回到原刻度，说明装置气密性好。

交流3.为什么这个实验可以证明空气是混合物？

氧气被完全消耗且没生成新的气体后，还有剩余气体存在。

【教师总结】本实验的方法原理是依据混合物中各组分的差异，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。

板书设计

认识空气的组成

一．空气的组成 

二．测定空气中氧气的含量

原理—仪器药品---步骤----现象—解释----数据---结论----问题思考