人教版九年级上册化学 第二单元 我们周围的空气 教案Word下载.docx

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科学家用严肃认真的科学态度进行反复的实验。

缺点：

实验时间的较长，操作装置比较复杂，且实验过程中对环境有污染。

知识拓展拉瓦锡不是最早发现氧气的科学家，发现氧气的科学家是舍勒和普利斯特里。

探究点二空气成分的实验

提出问题模拟拉瓦锡测定空气成分的实验，探究空气的成分，我们如何选择药品、仪器，设计装置进行实验呢？

讨论交流分析上述实验，讨论设计装置并进行实验。

探究实验

实验原理

利用红磷燃烧消耗密闭容器内空气中的氧气，使密闭容器内压强减小，在大气压的作用下，进入容器内水的体积即为减少的氧气的体积

实验装置

1

仪器：

集气瓶、橡胶塞、燃烧匙、导气管、乳胶管、弹簧夹、烧杯、酒精灯及火柴（点燃红磷时使用）。

2药品：

红磷、水

3实验装置如图所示

实验步骤

①连接装置并检查装置的气密性；

②在集气瓶内装入少量的水，再把剩余的容积分成五等份，并用橡皮筋做上记号；

③用弹簧夹夹紧乳胶管，点燃燃烧匙内的红磷，立即伸入瓶中，并把塞子塞紧；

④燃烧结束并冷却至室温后，打开弹簧夹。

实验现象

①红磷燃烧，发出黄色火焰，有大量白烟生成，放出热量；

②冷却后，打开弹簧夹，水沿导管进入集气瓶，进入集气瓶内水的体积约占集气瓶内空气总体积的1/5。

实验分析

红磷燃烧生成五氧化二磷固体，其扩散到空气中形成“白烟”；

五氧化二磷固体极易溶于水不占有集气瓶中空气的体积，而红磷燃烧过程中消耗了瓶内的氧气，使得瓶内气体体积减少，冷却后大气压把烧杯内的水压进集气瓶，压进瓶内的水约是集气瓶内消耗的氧气的体积。

反应的文字表达式：

磷+氧气

五氧化二磷

实验结论

空气中氧气约占空气总体积的1／5

注意事项

①红磷要过量：

如果红磷的量不足，则不能将集气瓶内空气中的氧气完全反应掉，集气瓶内水面上升不到原剩余空气的体积的1/5，导致测得空气中氧气的体积分数偏小。

②装置必须密封：

若装置的气密性不好，当集气瓶内氧气耗尽时，瓶内压强减小，瓶外空气会进入集气瓶内，导致进入水的体积减少，测得的氧气的体积分数偏小。

③冷却后打开弹簧夹：

只有冷却到室温时，才能打开弹簧夹，这是因为温度较高时集气瓶内气体的压强较大，进入瓶内水的体积减少，引起测量结果偏低。

④插入燃烧匙的速度要快：

插入燃烧匙的速度若是太慢，瓶内部分空气受热会逸出，所以进入集气瓶内的水的体积会增大，会引起测量结果大于1/5。

⑤弹簧夹要夹紧：

弹簧夹若是没有夹紧，红磷燃烧时瓶内部分空气受热从导管逸出，使得最后进入集气瓶内的水的体积会增大，从而使测量结果大于1/5。

⑥实验所用药品一般为红磷，不能用硫、木炭、铁丝等物质代替。

因为硫或木炭燃烧后生成的是二氧化硫或二氧化碳（均为气体），而生成的气体的体积会弥补反应所消耗的氧气的体积，导致测量结果误差加大。

铁丝在空气中不能燃烧。

⑦集气瓶内加入少量水的目的：

迅速降温、吸收产生的白烟，防止燃烧物溅落下来炸裂瓶底。

课堂讨论1.上述实验结束后集气瓶内剩余的气体具有哪些性质？

（不能支持燃烧，且不溶于水）

2.利用燃烧法测定空气中氧气的含量的原理我们还可以设计出其他的装置图吗？

空气的成分（按体积分数计算）

成分

氮气N2

氧气O2

稀有气体

二氧化碳CO2

其它气体和杂质

体积分数

78%

21%

0.94%

0.03%

知识拓展空气不是一种单一的物质，而是一种混合气体，其成分比较稳定的，空气中二氧化碳和水蒸气，因地区和气候而异。

如阴雨天，空气湿度大，则水蒸气含量就大。

巧学妙记空气本是混合气，体积分数要记住；

氮七八、氧二一（洋二姨），零点九四是“稀”气；

两个0.03，二氧化碳和杂气；

计算、描述记清楚，莫与质量混一起。

探究点三纯净物和混合物

提出问题物质按种类可划分为什么？

它们间有怎样的联系呢？

交流讨论阅读教材归纳总结。

纯净物

混合物

概念

只由一种物质组成

由多种物质组成

特性

有固定的组成和性质，如熔点、沸点等

没有固定的组成和性质，各物质都保持各自的性质

表示方法

可用化学符号表示，如氮气（N2）、二氧化碳（CO2）等

不能用固定的化学符号来表示

举例

氧气（O2）、硫（S）、一氧化碳（CO）等

空气、稀有气体、海水、糖水等

联系

知识拓展1.混合物是各成分简单混合，它们之间没有发生化学反应，各成分保持其原来的性质，在一定条件下可将其分离。

2.纯净物是相对而言的，绝对纯净的物质是没有，通常说的纯净物是含杂质很少，纯度相对较高的物质。

3.判断一种物质是纯净物还是混合物，关键是这种物质是由几种物质组成，不能与物质的名称混淆。

例如五氧化二磷是一种物质的名称，是一种纯净物，这里的“氧”“磷”是组成五氧化二磷的两种元素，不是两种物质。

板书设计

一、空气中氧气含量的测定

二、空气的成分及含量

按体积分数：

氮气78%，氧气21%，稀有气体0.94%二氧化碳0.03%，其他气体和杂质0.03%

三、纯净物和混合物

1.纯净物：

2.混合物：

教学反思

成功之处

本堂课通过对科学家探究空气成分的实验分析，学生进行模拟实验，体验到科学家严肃认真的科学态度，初步学会科学实验的方法。

不足之处

在探究空气成分的实验时要引导学生模仿设计，此实验是模拟科学家的实验，有部分学生进入误区。

第2课时空气是一种宝贵的资源保护空气

1.空气是一种宝贵的资源

了解氧气、氮气、稀有气体的主要物理性质，知道各气体的用途

2.保护空气

了解空气污染的危害，了解污染物的来源，知道防治污染的方法

每当看见那黑漆漆的烟从那粗大的烟囱内冒出时，每当看见汽车的尾气时，每当看见垃圾堆积如山的时候，你们是什么心情？

请同学们看看外面的天空我们如何去爱护它。

探究点一空气是一种宝贵的资源

提出问题空气中各成分有什么性质和用途呢？

1.氧气：

（1）供给呼吸，可用于医疗、潜水、登山、航空等；

（2）支持燃烧，可用于气焊、炼钢、宇航等。

2．氮气

（1）物理性质：

没有颜色，没有气味的气体，在标准状况下密度比空气略小，难溶于水。

（2）化学性质：

不活泼，一般情况下它不支持燃烧也不供给呼吸。

（3）用途：

①用氮气做灯泡（经久耐用）或食品包装（延长食品的保质期）的填充气；

②液态氮气用于医疗手术（冷冻细胞，杀伤细胞，防止癌细胞扩散）；

③用氮气制氮肥（人工固氮，工业制氨气

N2+3H2

2NH3）

3．稀有气体

没有颜色，没有气味的气体，难溶于水。

很不活泼，但在一定条件下也能与某些物质发生化学反应。

①作为保护气：

焊接金属时用来隔绝空气；

灯泡中充稀有气体使灯泡耐用；

②制成多种电光源，如航标灯、强照明灯、闪光灯、霓红灯等；

③用于激光技术或医疗麻醉；

④用氦气代替氢气填充气球，不会发生爆炸。

探究点五保护空气

提出问题随着科学技术的发展空气受到严重的污染，我们知道如何防止或控制空气的污染呢？

交流讨论学生结合社会实践归纳。

1.空气的污染物：

有害气体（二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮等）和烟尘。

2.污染源：

化石燃料燃烧，工厂排放的废气，汽车尾气。

3.危害：

①严重损害人体的健康；

②影响作物的生长；

③破坏生态平衡；

④导致全球气候变暖、臭氧层破坏和酸雨等。

4.防治措施：

①加强大气质量监测；

②改善环境状况；

③使用清洁能源；

④积极植树、造林、种草等。

一、空气是一种宝贵的资源

（1）供给呼吸

（2）支持燃烧

2.氮气：

用作保护气、制氮肥

3.稀有气体：

用作保护气、霓虹灯

二、保护空气

1.污染物：

有害气体和烟尘

2.危害：

3.防治措施：

本堂课创设真实的问题情境，学生产生了浓厚的兴趣。

学生能积极主动参与课堂讨论交流，从而增强学生的环保意识。

教材中对保护空气的资料偏少，缺少学生自主查阅资料的环节。

课题2氧气

1.氧气的物理性质

了解氧气的物理性质；

注意氧气的密度与氧气的溶解性

2.氧气的化学性质（重点）

结合实例认识氧气能与许多物质发生反应，观察、描述现象；

归纳氧气的化学性质

3.化合反应与氧化反应（重点）

分析反应的特点，归纳化合反应、氧化反应的概念，依据反应特点判断化合反应、氧化反应

［谜语］：

看不见摸不到，不香不臭无味道，动物植物都需要，离开它就活不了。

你们知道“他”是谁吗？

再请同学们深深吸一口空气，它的成分中含有什么气体？

探究点一氧气的物理性质

提出问题

（1）氧气不易溶于水，鱼儿为什么能在水中生存呢？

（2）登山运动员在攀登高山为什么要带氧气袋？

讨论交流阅读教材，讨论相关原因，了解氧气的物理性质。

归纳总结在通常情况下，氧气是一种无色、无味的气体；

在标准状况下，氧气的密度为1.429g／L，比空气的密度（1.293g／L）略大；

不易溶于水。

在室温下，1L水中只能溶解约30mL氧气；

在压强为l0lkPa时，氧气在－183℃时变为淡蓝色液体，在－218℃时凝固成淡蓝色雪花状的固体。

工业生产的氧气，一般加压贮存在蓝色的钢瓶中。

知识拓展

（1）水生动物能在水中生活，说明氧气不是不溶于水，只是水中溶有少量氧气。

（2）登山运动员在攀登高山时需要带氧气袋，说明高山地区氧气稀薄。

探究点二氧气的化学性质

物质（颜色、状态）

反应现象

反应表达式

硫（淡黄色固体）

（1）在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰，

（2）在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，（3）放出热量，生成刺激性气味的气体。

硫+氧气

二氧化硫

硫的用量不能过多，防止对空气造成污染

碳（黑色固体）

在氧气中燃烧发出白光，放出热量，生成的气体能使澄清的石灰水变浑浊

碳+氧气

二氧化碳

为使木炭充分燃烧，应使木炭由上而下慢慢伸入瓶中

铁丝（银白色固体）

在氧气中剧烈燃烧、火星四射、放出热量、生成黑色固体

铁+氧气　

四氧化三铁

（1）光亮的铁丝盘成螺旋状，

（2）铁丝的下端系一根火柴，（3）集气瓶底部预先装少量水或铺一薄层细沙。

课堂讨论

（1）上述实验物质在空气中和在氧气中燃烧都是与氧气反应，为什么现象有很大的差异？

（2）硫和铁丝在氧气中燃烧的实验时，集气瓶底部为什么都要放少量的水，其作用相同吗？

（3）铁丝为什么要做成螺旋状？

铁丝的下端为什么要系一根火柴？

归纳总结氧气的化学性质比较活泼，在一定条件下，能够跟许多物质发生化学反应，同时放出大量的热，在化学反应中提供氧，它具有氧化性。

知识拓展

物质在空气中和在氧气中燃烧的区别：

①纯氧中氧气的浓度大于空气中氧气的浓度，有的物质在空气中不能燃烧，但在氧气中变得可燃，如铁。

②燃烧的剧烈程度不同，物质在空气中燃烧不如在氧气中燃烧剧烈。

探究点三化合反应和氧化反应

提出问题上述几个反应中有什么共同的特征？

交流讨论分析上述几个实验讨论归纳。

（1）化合反应：

由两种或两种以上的物质生成一种物质的反应。

A+B+…→C“多变一”

（2）氧化反应：

物质跟氧发生的反应。

氧气在化学反应中提供氧，它是氧化剂，具有氧化性。

（3）缓慢氧化：

在反应中进行得很慢，不容易被察觉的氧化。

如食物腐烂、酿酒、酿醋、呼吸、钢铁生锈等。

缓慢氧化的过程中一定放热，但不一定发光。

知识拓展

（1）化合反应属于四大基本反应类型之一，是从反应物和生成物的种类上来考虑的；

而氧化反应不属于基本反应类型，它是从物质得氧和失氧的角度来考虑的。

（2）化合反应与氧化反应的关系如图所示。

化合反应不一定是氧化反应，氧化反应也不一定是化合反应，但有氧气参加的化合反应一定是氧化反应，生成物只有一种的氧化反应一定是化合反应

（3）氧化反应是物质跟氧发生的反应，不是专指物质与氧气发生的反应，物质与氧气发生的反应只是氧化反应的一种形式。

氧化反应中的氧包括氧气和氧化物中和氧。

本堂课实验较多，现象出忽学生的想象，学生获取知识积极主动，激发学生的自主性和创新意识，从而提高学生的科学素养。

有些结论学生可以通过现象分析得出，教师不要代替学生总结回答。

课题3制取氧气

实验室制取氧气（重点）

了解实验室加热高锰酸钾或氯酸钾制取氧气的方法和原理

1.催化剂、催化作用（难点）

了解二氧化锰在过氧化氢分解中的作用；

归纳认识催化剂的概念与作用

2.分解过氧化氢制取氧气

了解分解过氧化氢制取氧气的方法和原理

3.分解反应（重点）

知道分解反应特点，得出分解反应的概念

4.氧气的工业制法

知道氧气的工业制法主要是分离液态空气

“氧来乐”是养鱼伯伯的“救命药”，鱼塘内定期使用可避免鱼儿缺氧死亡。

【主要成分】过氧化氢

【含量规格】15%

【作用与用途】

本品在分解过程中释放出活泼的新生态氧，用于养殖池塘的增氧，药性温和，使用方便，分解快，无残留，绿色环保。

【用法与用量】

用法：

将本品以1000倍水稀释后直接泼洒于养殖池塘中。

用量：

每亩水深1米用本品100～150ml，病情严重可加量使用

我们进入化学实验室探究过氧化氢是如何分解放出氧气的？

探究点一催化剂和催化作用

提出问题过氧化氢溶液在常温下分解就可放出氧气，通常还放入二氧化锰，这是为什么呢？

讨论交流讨论相关原因。

了解催化剂和催化作用。

（1）实验探究：

分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用

实验操作

实验装置图

推断

①在试管中加入5mL约5%的过氧化氢溶液，将带火星的木条伸入试管

带火星的木条不复燃

无氧气放出或只有少量氧气放出

过氧化氢在二氧化锰作用下迅速分解，放出氧气，且二氧化锰在过氧化氢分解过程中不发生变化。

②向上述试管中加入少量二氧化锰，将带火星的木条伸入试管

带火星的木条复燃

有氧气放出

③待②中试管内不再放出气泡时，重新加入过氧化氢溶液，并将带火星的木条伸入试管。

④待试管中又没有现象发生时，再重复上述操作。

课堂讨论上述实验中二氧化锰分解放出氧气吗？

二氧化锰在此反应中起什么作用？

通过以上实验可知：

在过氧化氢分解的过程中，二氧化锰好像永远用不完，可重复使用。

将反应后的混合物过滤、洗净、干燥、称量，会发现反应后的二氧化锰与反应前的二氧化锰质量相等，且化学性质不变。

在化学反应中能改变其他物质的反应速率，而本身的质量和化学性质在化学反应前后没有改变的物质叫催化剂（又叫触媒）。

催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。

催化剂的理解及注意事项：

①催化剂的特点：

“一变两不变”。

“一变”是指“能改变化学反应速率”；

包括加快和减慢两个方面。

“两不变”是指“催化剂的质量和化学性质”在化学变化前后不发生改变；

是“化学性质”而不是“性质”。

②催化作用的结果只影响反应速率，并不能增加或减少生成物的质量，生成物的质量只与反应物的质量有关。

③催化剂是参加化学反应的，催化剂的质量和化学性质在化学变化前后不发生改变，但在化学反应过程中可能会改变。

催化剂虽然可以参加化学反应过程，但催化剂不是反应物。

④催化剂是针对某反应而言的。

如二氧化锰在过氧化氢分解制取氧气的过程中，能够起催化作用；

但二氧化锰不是所有化学反应的催化剂。

⑤催化剂不是万能的，也不是唯一的。

对某一反应，可以选择不同的物质作为催化剂。

如过氧化氢分解制取氧气时，既可以选择二氧化锰做催化剂，也可以选择氧化铁等做催化剂。

探究点二分解过氧化氢制取氧气

提出问题如何在实验室中通过分解过氧化氢的方法制取氧气？

讨论交流

阅读教材结合化学实验基本操作讨论归纳。

1．反应原理：

2．实验装置：

3．实验步骤：

“组、查、装、塞、滴、收”。

①组→组装仪器；

②查→检查装置的气密性；

③装→向反应容器中装入固体药品（二氧化锰）；

④塞→塞紧双孔胶塞；

⑤滴→向反应容器中滴加过氧化氢溶液；

（因过氧化氢和二氧化锰反应较剧烈，常将长颈漏斗换为分液漏斗，并注意滴加过氧化氢溶液的速率）；

⑥收→收集气体。

4．注意事项：

⑴反应容器口的导管应刚过橡胶塞。

⑵若用长颈漏斗添加过氧化氢溶液，其下端管口应伸到液面以下，以防止制得的氧气沿长颈漏斗逸出。

⑶用向上排空气法收集氧气时，导管要伸入集气瓶的底部，有利于把里面的空气排干净。

（4）用排水法收集氧气时，导管口刚有气泡放出不宜立即收集，因为刚开始放出的气体中混有空气，要等气泡连续且均匀地放出时再收集。

1.检查装置气密性

①注液法：

先用弹簧夹将导管口夹住，然后向长颈漏斗中加水，水在长颈漏斗内形成水柱，若移开弹簧夹水流下，说明装置气密性良好。

②注射器法：

先将长颈漏斗下端浸入水中，在导管一端连上一注射器，将注射器活塞往里推，长颈漏斗内液面上升，或往外拉动注射器活塞，长颈漏斗下端产生气泡，说明装置的气密性良好。

2.还加热高锰酸钾或氯酸钾和二氧化锰制取氧气

反应原理：

（1）高锰酸钾

锰酸钾+二氧化锰+氧气

（2）氯酸钾

氯化钾+氧气

探究点三分解反应

提出问题实验室制取氧气的三个反应有什么共同的特征？

交流讨论比较实验室制取氧气的三个反应的文字表达式讨论归纳。

1．分解反应：

由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应。

2．特点：

“一变多”，可表示为：

AB→A+B。

探究点四氧气的工业制法

提出问题工业上是如何大量制取氧气的，也是用化学药品反应制取的吗？

交流讨论阅读教材讨论归纳。

（1）分离液态空气法

（2）原理：

利用液态空气中液氮（-196℃）和液氧（-183℃）沸点的不同，采用蒸发的方法将二者分离开来。

（3）过程：

知识拓展实验室制取氧气，有新物质生成，属于化学变化；

工业上制取氧气，将空气成分分离，不产生新物质，属于物理变化。

课时2过氧化氢分解制取氧气

一、催化剂和催化作用

二、过氧化氢分解制取氧气

过氧化氢

水+氧气

3．操作步骤：

组、查、装、塞、滴、收

三、分解反应

1.定义：

2.公式：

AB→A+B“一变多”

四、工业制法：

1.原理：

根据各成分沸点的不同

2.方法：

分离液态空气（物理变化）

本堂课融入生活中的问题，帮助学生了解一些基本常识，并学会勇于面对生活中的实际问题，积极钻研、探索。

充分体现了新的课程改革精神，贯彻了课改内涵和理念。

本堂课内容稍多，可能会托堂，催化剂是本节课的难点，应提前让学生搜集相关的资料。

实验活动1氧气的实验室制取与性质

1.实验室制取氧气（重点）

初步学会实验室加热高锰酸钾制取氧气的实验操作

初步学会氧气能与许多物质发生反应的实验操作

【实验用品】

大试管、试管夹、单孔橡皮塞、胶皮管、玻璃导管、集气瓶、水槽、铁架台（带铁夹）、酒精灯、玻璃片、坩埚钳、细铁丝、木条、棉花、火柴。

高锰酸钾、木炭、澄清石灰水。

探究点一加热高锰酸钾或氯酸钾制取氧气

提出问题实验室加热高锰酸钾制取氧气的实验中，使用了哪些仪器？

哪部分是气体发生装置？

哪部分是气体收集装置？

为什么可用排水法收集气体？

讨论交流结合化学实验基本操作和氧气的性质，讨论归纳。

高锰酸钾

（若药品为氯酸钾，则试管口不用放棉花）

3．收集方法：

由于氧气不易溶于水，制取较纯净的氧气，可采用排水法收集。

又因氧气的密度比空气的密度大，故制取较干燥的氧气，可用向上排空气法收集。

4．操作步骤：

①查——组装仪器，检查装置的气密性；

②装——向试管中装入药品；

③定——将试管固定在铁架台上；

④点——点燃酒精灯，进行加热；

⑤收——收集氧气；

⑥离——将导气管撤离水槽；

⑦熄——熄灭酒精灯，冷却后拆除装置。

妙语巧记：

以上制氧的实验步骤可概括为“查”“装”“定”“点”“收”“离”“熄”，谐音记忆为“茶”“庄”“定”“点”“收”“利”“息”。

5．检验方法：

将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条立即复燃，证明是氧气。

6．验满方法：

（1）用向上排空气法收集氧气时：

把一根带火星的木条放在集气瓶口，如果木条复燃，证明氧气已集满了。

（2）用排水法收集氧气时：

如果集气瓶口有大量气泡逸出，证明瓶中没有水了，即氧气已集满。

7．注意事项：

①药品要平铺在试管底部，使其均匀受热；