第四单元 我们周围的空气.docx
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第四单元我们周围的空气
第四单元我们周围的空气
第一节空气的成分
起点分析：
学生通过小学科学的学习，已经知道空气主要是由氮气和氧气组成的。
通过电视、报纸等媒体也能及时了解全国各国主要城市和当地的空气质量状况，也一定感受到了空气污染的危害。
他们在接触该课题时，感兴趣的是：
怎样通过化学实验探究空气的组成？
除氮气、氧气外，空气中还含有哪些物质？
科学史上，是谁最先发现空气的组成的？
空气的污染与防治跟化学有什么关系？
因此，教学的起点应定位于学生充分发表他们对空气的认识的基础上，引导他们分析如何设计较为精准的化学实验来测定空气中氧气的含量？
如何通过实验验证污浊环境中的空气中含有较多的二氧化碳？
防治空气污染，化学能做些什么？
总之，应让学生思考：
化学上怎样研究空气？
由此使他们产生探究的冲动。
教学目标：
知识与技能：
了解空气的发现史；认识空气的组成成分与各成分所占比例；知道测定空气中氧气含量的原理及方法；通过学生的分组实验，培养学生进行实验操作的能力。
过程与方法：
通过对O2含量的探究，进一步学习科学探究的方法；通过对实验中存在的误差分析，学习反思实验的方法。
情感态度价值观：
通过实验原理的分析，培养学生科学的思维能力。
教学重难点：
重点：
空气的组成成分的测定
难点：
如何用科学的方法探究空气中氧气的含量及进行误差分析
教学准备：
酒精灯（10盏）、火柴、10mL针筒（10个）、铜丝（若干）、玻璃直管（10跟）等
课时：
2
第一课时
教学流程
教师活动
学生活动
设计意图
新课导入
谜语导入：
通过空气的谜语引入课题
猜谜语
通过谜语导入，激发学生学习兴趣
自主交流
学习目标：
1、了解空气的发现史；
2、认识空气的组成成分与各成分所占比例；
3、知道测定空气中氧气含量的原理及方法；
预习检测：
1、你能用化学符号表示下列物质吗？
试试看吧！
二氧化碳 水 氮气 氧气
2、空气中按体积分数含量最高的是 约占 ，其次是 约占 ，还有 、 、其他气体和杂质。
3、法国化学家 通过实验得出了空气是由 和 组成的结论。
明确本课学习目标，完成预习检测题
让学生带着问题有目的地去完成预习任务
合作探究
自主探究：
铜丝（粉）加热法测定空气中氧气的含量：
1、阅读教材中P75实验探究4－1内容，并完成下列问题：
A、本实验中，铜粉在加热时消耗玻璃管及针筒内的是什么气体？
剩余的主要是什么气体？
[铜粉消耗氧气，剩余气体主要是氮气]
B、实验过程中，为什么要不断的推拉注射器？
[让氧气与铜粉充分接触]
C、实验结束，为什么要冷却后才读数？
[气体受热时体积会膨胀]
2、观察老师提供的实验装置，对此改进装置你觉得优点有在哪？
并按下列步骤进行实验：
实验步骤：
A、检查装置气密性，并记录针筒内气体体积；
B、加热玻璃管内铜丝，并不断推拉注射器；
C、停止加热；
D、玻璃管冷却后将气球中气体全部挤出再读数。
实验现象：
A、铜丝变黑；
B、针筒内气体减少1/5。
实验结论：
空气中氧气体积约占1/5。
反思交流：
为什么有的小组同学测量结果小于1/5，而有的小组却大于1/5？
小于1/5原因：
装置漏气、铜不足、未冷却读数
大于1/5原因：
未考虑玻璃管的气体体积
小组交流：
组内交流，学生互评。
小组展示：
学生代表展示小组成果。
教师点评：
据学生展示情况而定。
思考探究
小组交流展示
培养学生自主学习和探究学习的能力
探究提升
知识拓展：
红磷燃烧法测定空气中氧气的含量：
观察课件中的视频：
用红磷燃烧法测定空气中氧气的含量，并结合教材P98第7题，回答下列问题：
1、结合两种测定空气中氧气含量的实验，你认为测定空气中氧气含量实验的原理是什么？
[消耗氧气，测量减少的体积]
2、能否采用燃烧硫或碳的方法测定空气中氧气的含量？
为什么？
铜+氧气→氧化铜（固）√
磷+氧气→五氧化二磷（固）√
硫+氧气→二氧化硫（气）×
碳+氧气→二氧化碳（气）×
铁+氧气→四氧化三铁（固）×（反应不易进行）
[不能，因为生成的气体会占据空间]
3、你认为选择的药品应符合什么条件？
[易反应，生成物不能是气体]
思考并与教师合作探究
培养学生对知识的拓展提升能力
检测反馈
1、下列有关空气的说法中，正确的是（ ）
Ａ、清新、洁净的空气是纯净物
Ｂ、空气的主要成分是氧气，一切生命活动都离不开空气
Ｃ、把空气中的其他成分分离出去，只留下氧气，更有利于生命活动
Ｄ、空气中氮气的质量分数约占78％
2、要除去密闭容器内空气中的氧气，并不混入其他气体，下列可燃物中最适宜的是
A．蜡烛B．木炭C．红磷D．铁丝
3、下图是利用红磷燃烧法探究空气中氧气体积分数的装置图。
据图回答问题：
（1）该实验中红磷稍过量，目的是；
（2）红磷燃烧时产生的现象是；实验结束并待装置冷却后，打开止水夹观察到的现象是；由此可以得出的有关空气组成的结论是；
（3）若实验中进入集气瓶的水不足容积的五分之一，原因可能有（写出两点）：
①；②。
（4）能否用炭代替红磷（填“能”或否“），理由是；
（5）还有人认为可以用右图所示装置来测定：
在一个具有刻度和可以左右滑动的玻璃容器里入一粒白磷（足量）（白磷燃烧所需最低温度为40℃），将玻璃容器固定好，放在盛有80℃热水的烧杯上。
如右图所示，试回答：
①实验开始时，可以看到活塞向（填“左”或“右”）移动，原因是；
停止加热后，又可看到活塞向（填“左”或“右”）移动，原因是。
②实验结束恢复到常温,活塞应停在刻度处。
思考并完成检测题
通过习题检测学生对本课知识的掌握情况
板书设计
§4－1空气的成分
一、认识空气的组成
1．空气的主要成分（体积分数）
氮气78%（4/5）氧气21%（1/5）
2．空气中氧气含量的测定
（1）铜丝加热法（铜+氧气→氧化铜）
现象：
铜丝由红色变为黑色，针筒内气体体积减少约1∕5
结论：
氧气约占空气总体积的1/5
（2）红磷燃烧法（磷+氧气→五氧化二磷）
现象：
产生大量白烟，发黄光，放热，水倒吸入集气瓶
结论：
氧气约占空气总体积的1/5
第二课时
教学流程
教师活动
学生活动
设计意图
新课导入
创设情景：
空气污染的后果（观看影片）
观察思考
感悟空气对生物生存的重要性
自主交流
学习目标：
1、认识空气是一种重要的资源，能说出空气中各成分的用途。
2、认识空气质量报告，增强关心环境、关爱自然的意识和责任。
3、学会比较空气中二氧化碳含量不同的方法。
预习检测：
1、空气有多种成分组成是一种 ；工业上我们可以用空气制取氧气，首先通过 ，使空气液化，然后根据空气中氧气、氮气、稀有气体的不同，采用气化的方法让首先从空气中分离出来，剩下的主要是液态的。
2、氧气的用途主要有和 。
3、氮气的用途有、 、 。
4、稀有气体包括、、、、、，可用来制作不同用途的。
5、目前计入空气污染指数的和，主要包括、、、臭氧、
、总悬浮颗粒物等。
空气污染指数越大，空气质量状况越 。
明确本课学习目标，完成预习检测题
让学生带着问题有目的地去完成预习任务
合作探究
自主探究：
1、小组合作学习：
空气中各成分的用途。
氧气：
供给呼吸、支持燃烧
氮气：
制氮肥、作保护气、作制冷剂
稀有气体：
作电光源
二氧化碳：
植物的光合作用
2、师生合作探究：
不同气体中二氧化碳含量的差异。
（师生合作演示实验）
将空气和人呼出的气体分别装入气球中，再通入澄清石灰水中，观察现象。
[人呼出的气体二氧化碳含量更高]
小组交流：
组内交流，学生互评。
小组展示：
学生代表展示小组成果。
教师点评：
据学生展示情况而定。
思考探究
小组交流展示
培养学生自主学习和探究学习的能力
探究提升
知识拓展：
关注空气质量日报
污染空气的物质：
气体：
一氧化碳（有剧毒）
二氧化硫（形成硫酸型酸雨）
氮氧化合物（形成硝酸型酸雨）
粉尘：
可吸入颗粒物（PM2.5）
总悬浮颗粒物
思考并与教师合作探究
培养学生对知识的拓展提升能力
检测反馈
1、6月5日是世界环境日，环境保护是我国的一项基本国策，空气的净化日益受到人们的关注。
下列各组中的各种气体属于空气污染物的是（）
A、二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、
B、二氧化硫、氮气、二氧化氮、
C、二氧化碳、氢气、甲烷
D、氮气、氧气、二氧化碳
2、小明同学从超市买了一包薯片，对于包内的气体是什么产生了兴趣。
经访问有关人员，了解到这样包装的目的是为了防止食品挤压变形或食品腐败，且从经济性、环保等因素考虑，工厂使用的包装气体是空气或空气的成分之一。
1）请你以此调查结果为依据，对包装气体的成分提出三种猜想：
猜想一
猜想二
猜想三
我对气体的猜想
2）请你设计实验，检验上述三种猜想的正确性。
3）从获取气体的难易和经济性考虑，若只是为了防止食品挤压变形，最好使用的气体是
思考并完成检测题
通过习题检测学生对本课知识的掌握情况
板书设计
§4－1空气的成分
二、空气是一种重要的资源
1、氧气的工业制法
分离液态空气法
2、氧气的用途
供给呼吸、支持燃烧
3、氮气的用途
制氮肥、作保护气、作制冷剂
4、稀有气体的用途
作电光源
三、关注空气质量
污染空气的主要物质：
气体和粉尘
课后反思：
第二节物质组成的表示
起点分析：
在学习本节之前，学生已经掌握了常见元素的元素符号以及元素符号表示的意义。
并且从第一单元的第一节就开始接触了物质的化学式，但是学生对化学式的含义以及如何写出物质的化学式等等都是模糊的。
因此，本节课教学的起点应定位在学生已知化学式上，如H2O、O2、H2、CO2等，从学生熟悉的具体物质（金属铜和食盐）入手分析，让学生理解物质的组成与化学式的关系，明确化学式的含义。
然后从化学式引出化合价，让学生了解化学式中的数字是怎样得来的，以及它们所表示的意义。
再由相对原子质量到相对分子质量。
最后，在学生理解化学式的意义的基础上，学习根据化学式进行简单的计算。
总之，在进行本节的教学过程中，要关注对学生三重表征的思维方式的训练：
从宏观、微观和符号三种水平上认识和理解化学知识，并建立三者之间的内在联系，还要注意前后知识的衔接，由已知到未知，循序渐进。
教学目标：
知识与技能：
1、能正确的书写常见物质的化学式，读出化学式，说出化学式的意义，根据物质的化学式能判断出物质的组成元素和微粒构成；2、在正确书写化学式的同时，主动对所学物质进行分类，能区分单质和化合物；3、熟知常见元素化合价，能依据化合价写出物质的化学式，并能根据化学式推求某元素的化合价；4、依据组成物质的各元素之间存在的质量关系，根据化学式进行定量计算，会计算相对分子质量、化合物中各元素质量比，以及某元素的质量分数。
过程与方法：
通过观察学习常见的化合价，总结出化学式层面上化合价的数学特征。
学生的自主学习与相互合作相结合，全面提高学生的化学科学素养。
情感态度与价值观：
物质是客观存在的，物质的组成是通过实验方法测得的，我们不能臆造事实不存在的化学式，培养学生实事求是的科学态度。
教学重难点：
重点：
化学式的意义、利用化合价书写化学式
难点：
能根据化学式进行一些简单计算
教学准备：
多媒体素材
课时：
3
第一课时
教学流程
教师活动
学生活动
设计意图
新课导入
复习引入：
写出下列符号的意义：
H、
2H
H2
2H2
2H+
思考回答
复习旧知，引入新知
自主交流
学习目标：
1、了解化学式（分子式）的定义；
2、明确化学式所表示的意义；
3、记忆常见元素和原子团的化合价。
预习检测：
1、什么是化学式（分子式）？
2、你能写出一些所学过的物质的化学式吗？
看谁写得多。
明确本课学习目标，完成预习检测题
让学生带着问题有目的地去完成预习任务
合作探究
自主探究：
1、自主学习教材P82内容，你能归纳出化学式能表示哪些意义吗？
（以H2O为例）
A、宏观：
表示一种物质；表示组成物质的元素
[表示水这种物质，表示水是由氢、氧元素组成]
B、微观：
表示一种分子；表示构成分子的原子
[表示水分子，表示水分子由氢、氧原子构成]
课堂练习：
说出下列化学式的含义：
H2、CO2、P2O5
2、自主学习教材P82－83内容，回答下列问题：
A、你知道化合价由什么来决定吗？
[化合价：
由原子得失电子的数目决定。
]
B、分析下表找出化合价与离子所带电荷之间的关系以及书写上的不同？
原子或
原子团
H
Mg
NO3
SO4
化合价
+1
H
+2
Mg
-1
NO3
-2
SO4
离子
H+
Mg2+
NO3-
SO42-
[化合价与离子所带电荷正负、数值均相同]
[离子：
标在元素符号右上角，先数值后正负
化合价：
标在元素符号正上方，先正负后数值]
小组交流：
组内交流，学生互评。
小组展示：
学生代表展示小组成果。
教师点评：
据学生展示情况而定。
思考探究
小组交流展示
培养学生自主学习和探究学习的能力
探究提升
知识拓展：
如何记忆元素、原子团（根）的常见化合价？
元素化合价口诀表：
一价氢氯钠钾银，二价氧钙钡镁锌；
三铝四硅五价磷，二三铁、二四碳；
二四六硫三五氮，铜汞二价最常见；
单质化合定为零，正负化合相抵消。
原子团（根）化合价口诀表：
一价氢氧硝酸根，二价碳酸硫酸根；
三价只有磷酸根，正一价的有铵根。
思考并与教师合作探究
培养学生对知识的拓展提升能力
检测反馈
说出下列化学式中“2”的含义：
2H：
N2：
CaCl2：
2SO2：
Mg2+：
-2
H2O：
思考并完成检测题
通过习题检测学生对本课知识的掌握情况
板书设计
§4－2物质组成的表示
一、化学式及其意义
1、化学式：
用元素符号和数字表示物质组成的式子。
2、化学式的意义：
A、宏观：
物质、物质的元素组成
B、微观：
分子、分子由原子构成
二、化合价
1、由原子得失电子数目决定。
2、化合价与离子的联系：
化合价与离子所带电荷正负、数值均相同
离子：
标在元素符号右上角，先数值后正负
化合价：
标在元素符号正上方，先正负后数值
第二课时
教学流程
教师活动
学生活动
设计意图
新课导入
复习引入：
背诵元素、原子团化合价口诀表。
重点介绍：
单质化合定为零，正负化合相抵消。
回忆背诵
复习旧知，引入新知
自主交流
学习目标：
1、学习利用化合价书写物质化学式；
2、学习利用化学式计算某元素化合价；
3、了解化学式的简单读法。
预习检测：
（预习教材P83－84，完成下列各题）
1、化合价有正价和负价之分。
在化合物中，金属元素一般表现为价，而非金属元素有时表现为价，有时表现为价。
2、在单质中，元素化合价为；在化合物中，正负化合价的代数和为。
3、书写物质化学式时，一般价在前，在后。
明确本课学习目标，完成预习检测题
让学生带着问题有目的地去完成预习任务
合作探究
自主探究：
师生合作探究：
如何利用化合价书写化学式？
1、单质化学式的书写：
A、金属单质和稀有气体单质等：
单原子构成
如：
Cu、Fe、Mg、He、Ar、P等
B、非金属单质：
多原子分子
如：
O2、H2、I2、O3、C60等
2、化合物化学式的书写：
（以Al2O3为例）
A、书写原则：
在化合物中，正负化合价代数和为零。
（正负化合相抵消）
B、书写步骤：
正价前、负价后，约简交叉定个数
+3-2
Al2O3
〈课堂练习〉
+4-2+3-1+5-2+6-2
CO、FeCl、PO、SO
C、带原子团的化学式书写：
[当原子团为多个时，要用括号括起来]
+1-1+2-2+3-2+1-2
NaOH、CaCO3、FeSO4、NH4SO4
小组交流：
组内交流，学生互评。
小组展示：
学生代表展示小组成果。
教师点评：
据学生展示情况而定。
思考探究
小组交流展示
培养学生自主学习和探究学习的能力
探究提升
知识拓展：
1、化学式的读法：
A、某化某
B、某酸某
C、特殊读法
2、利用化学式计算某元素的化合价：
计算原则：
在化合物中，正负化合价代数和为零
计算方法：
例：
计算HNO3中N元素的化合价
+1X-2
HNO3
+1+X+（-2×3）=0
X=+5
〈课堂练习〉计算下列划线元素的化合价：
SiO2、H2SO4、O2、NH4NO3、
思考并与教师合作探究
培养学生对知识的拓展提升能力
检测反馈
1、写出下列各种物质的化学式
（1）单质：
氢气氧气氮气氦气
铜铁镁锰
金刚石红磷硫黄臭氧
（2）化合物：
水二氧化碳一氧化碳
氧化镁氧化铁氧化亚铁
氯化钠氯化镁氯化铝
盐酸硫酸硝酸
碳酸钙硫酸钡氢氧化铜
2、求NO2、NO、NH3、HNO3、NaNO2、N2、NH4NO3中N元素的化合价：
思考并完成检测题
通过习题检测学生对本课知识的掌握情况
板书设计
§4－2物质组成的表示
二、化合价
利用化合价书写化学式：
原则：
在化合物，正负化合相抵消
1、单质化学式的书写（单质化合价为0）
A、单原子构成：
Mg、He、P
B、多原子构成：
I2、O3、C60
2、化合物化学的书写
正价前、负价后，约简交叉定个数
+3-2
Al2O3
3、利用化学式计算化合价：
例：
计算HNO3中N元素的化合价
+1+X+（-2×3）=0
第三课时
教学流程
教师活动
学生活动
设计意图
新课导入
复习导入：
什么是相对原子质量？
它是原子的实际质量吗？
它与原子的实际质量有何关系？
思考回答
复习旧知，引入新知
自主交流
学习目标：
1、了解化学式量（相对分子质量）的定义；
2、能根据化学式计算相对分子质量（化学式量）、化合物中各元素的质量比、某元素的质量分数；培养定量处理问题的能力；
3、能运用本节课知识解决生活、生产中的实际问题。
预习检测：
（自主预习P85－86内容）
若某物质的化学式为AxBy，其中A的相对原子质量为a，B的相对原子质量为b。
试计算：
AxBy的相对分子质量＝
AxBy中A元素与B元素的质量比＝
AxBy中A元素的质量分数A%＝
明确本课学习目标，完成预习检测题
让学生带着问题有目的地去完成预习任务
合作探究
自主探究：
【学习任务一】认识相对分子质量（化学式量）
1、什么是相对分子质量？
是分子的真实质量吗？
怎样计算相对分子质量？
如：
H2O的相对分子质量=。
2、试计算下列物质的相对分子质量
CO2MgO
NH4NO3Ca（OH）2
3、从上面的计算中总结计算相对分子质量需要注意哪些问题？
【学习任务二】计算物质组成元素的质量比
1、阅读课本P85，想一想“（1×2）∶（16×1）=1∶8”计算的是一个水分子中氢原子与氧原子的质量比，为什么能够代表水中氢元素与氧元素的质量比？
2、计算下列物质中各元素的质量比
⑴Al2O3中⑵NH4NO3中
⑶毒品“摇头丸”严重危害人体健康和社会稳定，其化学式为：
C12H19O2N，则该物质中碳元素、氢元素、氧元素、氮元素的质量比为：
___________
3、计算物质中各元素的质量比该注意哪些问题？
【学习任务三】计算物质中某元素的质量分数
1、自学课本P86内容，学习求水中氢元素的质量分数的方法。
该元素的相对原子质量×原子个数
元素质量分数＝×100%
物质的相对分子质量
思考：
若有100g水，其中约含有多少g氢元素？
元素质量＝物质质量×元素质量分数
[公式变形]
2、根据氧化铁（Fe2O3）的化学式，计算：
（1）氧化铁中氧元素和铁元素的原子个数比；元素质量比。
（2）氧化铁中铁元素的质量分数
（3）80克氧化铁含铁元素多少克？
（4）多少克氧化铁中含铁元素28克？
3、你分析计算中应注意哪些问题？
小组交流：
组内交流，学生互评。
小组展示：
学生代表展示小组成果。
教师点评：
据学生展示情况而定。
思考探究
小组交流展示
培养学生自主学习和探究学习的能力
探究提升
知识拓展：
认识纯度：
药品、食品等标签或说明书上常常用质量分数来表示物质的成分或纯度。
纯度就是混合物中主要或有效成分（纯净物）的质量分数。
其中，混合物的总质量等于纯净物和其它物质（杂质）的质量和。
主要成分的质量
纯度=×100%
混合物总量
课堂练习：
现有一含杂质的碳酸钙样品（杂质不含钙元素）。
取该样品200g，经测定，样品中钙元素的质量分数为30%,请计算：
（1）该样品中钙元素的质量；
（2）碳酸钙（CaCO3）中钙元素的质量分数；
（3）该样品中含纯碳酸钙的质量；
（4）此样品中纯碳酸钙的质量分数为多少？
（即纯度）
思考并与教师合作探究
培养学生对知识的拓展提升能力
第四课时习题课
检测反馈
1、目前，国家工商部门正在全国各大城市查处“红心蛋”，据查“红心蛋”中含有一种致癌物—“苏丹红4号”，苏丹红的化学式为C16H12N2O，含种元素，它的相对分子质量为_______，苏丹红中各元素的质量比为________，其中氧元素的质量分数为________。
2、依据NH4NO3进行计算：
（1）NH4NO3的相对分子质量：
_______。
（2）物质中氮氢氧三种元素的质量比：
_______。
（3）物质中氮元素的质量分数______。
（4）50kgNH4NO3中含氮元素的质量为______。
（5）100kgNH4NO3与多少千克CO（NH2）2含氮量相同？
3、药用阿司匹林的元素组成是：
含碳60%，含氧35．5%，其余为氢，已知它的相对分子质量是180，若阿司匹林的化学式用CXHYOZ表示，则X，Y，Z的数值各是多少？
4、在食盐中加入适量的碘酸钾（KIO3），可以有效地预防碘缺乏症。
（1）碘酸钾的相对分子质量为，其中碘元素的化合价为，碘酸钾中各元素的质量比为。
（2）试求碘酸钾中碘元素的质量分数为多少？
（保留一位小数）
（3）40g碘酸钾中含有多少碘元素？
（4）我国规定没千克食盐中含碘元素0.035g，相当于每千克食盐中含碘酸钾多少克？
5、某尿素[CO（NH2）2]样品（杂质不含氮元素）经化验含氮量为44.8%，则样品中尿素的质量分数（纯度）为。
思考并完成检测题
通过习题检测学生对本课知识的掌握情况
课后反思：
第三节氧气
起点分析：
氧气是维持生命不可缺少的物质，也是参与化学反应最多的物质之一，所以有关氧气的知识是学生必须掌握的基础知识。
同时也是学生继续学习第六单元《燃烧与燃料》及其他内容必须具备的基础知识。
学生已经知道了氧气的某些用途方面的知识，比如：
氧气可以供给呼吸和支持燃
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