鲁教版第一节 空气的成分第1课时教案

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

环节一

创设情境

引入新课

【导入】空气与我们朝夕相伴，离开了空气我们无法生存，你了解空气的组成吗？人类在探究空气的道路上经历了怎样的历程呢？

【展示】PPT展示人类对空气的探索历程。

【讲述】人类对空气成分的研究大致经历了这几个阶段，但是卢瑟福、舍勒、普利斯特里因为主客观原因，并没有确切得出空气的成分。只有拉瓦锡在前几位科学家的基础上，通过实验得出了空气是由氮气和氧气组成的。

【过渡】拉瓦锡是如何通过实验测定空气的成分呢？空气中到底含有哪几种气体呢？

学生结合生活经验和已有的知识储备对空气进行重新审视。

倾听、理解。

学生倾听并思考。

结合学生的生活经验、已有的知识引入，可以激发学生兴趣。

让学生了解科学家探究空气成分的历史。

通过设疑让学生了解本节课的内容。

环节二

新课讲解

一、拉瓦锡探究空气成分的实验。

【展示】展示拉瓦锡测定空气成分的实验一的步骤和现象。

【明确】拉瓦锡通过实验发现，容器内一部分液体汞变成了红色，并且容器内气体体积减少了1/5。

【展示】展示拉瓦锡测定空气成分的实验二的步骤和现象。

【明确】拉瓦锡通过实验发现空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积的1/5。

【展示】PPT展示拉瓦锡命名氧气和氮气的过程。

【提问】拉瓦锡测定空气装置实验有什么优缺点？

【明确】优点是拉瓦锡严谨的科学态度；缺点是实验所需时间长，装置复杂等。

倾听、理解。

倾听理解。

倾听。

分析装置、原理等回答问题。

通过讲解拉瓦锡测定空气成分的实验，让学生了解科学家严肃认真的科学态度。

拓展学生视野，同时引起学生学习兴趣。

通过分析拉瓦锡测定空气成分的缺点，引出下文。

二、测定空气中氧气含量

【过渡】如何克服拉瓦锡实验装置的缺点呢？我们可以用下面的药品和仪器设计实验方案进行实验。

【展示】展示药品和仪器。

【讲述】我们将实验药品由汞换成了铜，因为汞有毒。在加热时，铜也能与空气中的氧气反应生成黑色的氧化铜。

【展示并讲解】这是实验装置。

【组织讨论】请同学们根据实验装置思考下列几个问题：

该密闭系统中空气包括哪两部分？

反应前空气总体积是多少？

该反应的实验原理是什么？消耗氧气的体积怎么计算？

如何计算氧气占空气的体积分数？

【过渡】我们按照下面的步骤进行实验。

【展示】

1.在注射器中密封20 mL空气，玻璃管中空气经测量为60 mL。

2.预热加热药品部位。

3.加热过程中交替缓慢推动注射器，时间约为4分钟。

4.停止加热，继续交替推动注射器，直至冷却。

5.将气体全部推入原来的注射器，记录注射器读数。

【组织活动】请同学们根据实验填写实验表格，实验现象和实验结论。

【明确】

现象：铜粉加热后变成黑色，冷却至室温后，密闭容器内气体的体积约减少了原体积1/5。

结论：空气中氧气的体积约占空气的1/5。

【组织讨论】如果操作不当会对实验结果造成影响，请你分析实验结果如果小于1/5或大于1/5分别是什么原因造成的？

【总结】

实验结果小于1/5的原因：

装置漏气，冷却至室温后，外界空气会进入装置，导致空气体积的减小；铜粉量不足或加热时间短，不能将装置内的氧气完全消耗；未不断推拉注射器，会造成反应不充分，氧气不能被完全消耗；未冷却至室温就读数，会造成剩余气体处于膨胀状态，压强变化不明显。

实验结果大于1/5的原因：

反应结束气球内的气体没全部挤出，有一部分气体留在气球内，会使反应后注射器中气体体积读数偏小,计算出的氧气体积偏大。

【追问】你还能设计出哪些实验方案？

【总结】方法一：测量进入容器内水的体积或容器内水的体积变化，例如利用红磷燃烧法测定空气中氧气含量。

方法二：利用刻度测量密闭装置内气体体积的减少量，例如：利用如图所示两注射器体积变化测量空气中氧气含量。

【讲述】现在科学家们经过研究测量，已经得出空气的成分为(按体积分数计算):氮气（78%）,氧气（21%）、氩气（0.934%）、二氧化碳（约0.034%）、其他气体（约0.002%）。

倾听、讨论。

思考并回答问题。

根据实验数据，填写实验表格。

根据所学知识，讨论、设计实验方案。

学生分组讨论、并说明原因。

倾听、理解，并修正自己的观点。

讨论、思考并回答问题。

倾听、记忆空气的成分及含量。

通过让学生观察装置图，分析实验原理，培养学生的观察能力和独立思考问题能力。

培养学生处理实验数据的能力。

通过展示，规范学生表达能力。

培养学生分析问题、解决问题、严谨务实的科学态度，对实验现象做进一步的分析、探究的能力。

通过追问，培养学生知识迁移能力、思维发散能力。

通过讲述，让学生记忆空气的成分。

三、纯净物与混合物

【提问】空气是一种由多种物质组成的混合物。请你回忆纯净物、混合物的概念，并举例进行说明。

【总结】由两种或两种以上的物质混合而成的物质叫做混合物,混合物不能用化学符号表示。只由一种物质组成的物质叫做纯净物，纯净物可以用化学符号表示。

【提示】不能根据物质的名称区分纯净物和混合物。

回答并举例。

通过复习深化学生关于混合物和纯净物的概念及区别。

环节三

拓展延伸

【展示】展示燃素说。

观看PPT

拓展学生视野，让学生意识到科学是不断发展的。

随堂作业

PPT展示

做题

通过习题巩固本节所学知识。

环节四

课堂小结

展示PPT23页。

倾听并理解。

帮助学生梳理本节知识，便于学生记忆。