課題1空氣1．通過實驗探究空氣中氧氣的體積含量，并對空氣的成分有進一步的了解。2．了解氧氣、氮氣、稀有氣體的主要物理性質和用途。3．初步學會鑒別純凈物和混合物。4．了解空氣污染給人類帶來的危害，增強學生的環保意識。重點用探究的方法測定空氣中氧氣的體積分數。難點空氣成分測定實驗中的誤差分析。一、創設情境，導入新課出示一幅藍天、白云、草地、人、動物圖片。提問：這幅圖片上除了藍天、白云、草地、人、動植物外還有什么？——空氣空氣是人類和一切動植物的生命支柱，同時也是一種寶貴的自然資源。今天我們就共同來學習和研究與我們生命息息相關的空氣。二、合作交流，探究新知(一)空氣是由什么組成的請學生閱讀課本P26思考：二百多年前，法國科學家拉瓦錫用定量的方法研究了空氣的成分，那他是如何研究的呢？拉瓦錫的結論是什么？并引導學生觀看圖(拉瓦錫研究空氣成分所用的裝置)。其實，拉瓦錫并不是最早研究空氣成分的人，在他之前已有很多科學家著手研究空氣的組成。如瑞典化學家舍勒和英國化學家普利斯特里，他們很早就發現了空氣中的氧氣。但拉瓦錫最早用實驗得出了結論：空氣是由氧氣和氮氣組成的。拉瓦錫的實驗是在200多年前做的，由于受到當時條件的限制，他的實驗比較麻煩。現在我們已經能用簡單的實驗來驗證拉瓦錫所得出的結論，接下來我們就用紅磷作原料來測定一下空氣中氧氣的含量。1．測定空氣中氧氣的含量實驗2－1：空氣中氧氣含量的測定探究步驟：(1)將圖2－3所示集氣瓶內加少量水，容積劃分為五等份，并加以標記。(2)在帶橡膠塞和導管的燃燒匙內裝滿紅磷，將膠皮管上的彈簧夾夾緊，把燃燒匙內的紅磷放在酒精燈火焰上點燃，并迅速伸入集氣瓶內，塞緊橡膠塞，觀察現象。實驗現象：紅磷燃燒，放出熱量，產生大量白煙。反應的文字表達式：紅磷＋氧氣五氧化二磷。(3)待集氣瓶冷卻到室溫后，把導管插入盛水的燒杯中，打開彈簧夾，觀察現象。實驗現象：水沿導管進入集氣瓶，進入集氣瓶內水的體積約占集氣瓶內空氣總體積的1/5。實驗討論：(1)紅磷在集氣瓶中燃燒，消耗了什么氣體？(氧氣)(2)紅磷在集氣瓶中未能全部燃燒，說明了什么？(集氣瓶內的氧氣已消耗完)(3)集氣瓶中剩余的氣體主要是什么？有什么性質？(氮氣；不能燃燒也不支持燃燒，難溶于水)(4)打開彈簧夾后，為什么集氣瓶中能吸入約占集氣瓶容積1/5的水？(氧氣約占空氣總體積的1/5，集氣瓶中剩余氣體不與紅磷反應，不溶于水也不與水反應)實驗結論：由該實驗現象，可以得出以下結論：氧氣約占空氣總體積的1/5。拓展思考：(1)點燃的紅磷(用燃燒匙)為什么要迅速伸入集氣瓶并塞緊瓶塞？如果將點燃的紅磷慢慢伸入集氣瓶，結果又如何？(避免集氣瓶中部分氣體受熱逸出；測定結果偏大)(2)為什么要等待集氣瓶冷卻到室溫后，再打開彈簧夾？(如果燃燒剛結束就打開彈簧夾，集氣瓶內氣體還處于受熱膨脹狀態，壓強變化不明顯；測定結果偏小)(3)如果實驗中，紅磷在集氣瓶里已經消耗完，對實驗結果有無影響？為什么？(紅磷量不足，測定結果偏小)(4)如果將該實驗中的紅磷改成木炭，對實驗結果有何影響？(木炭燃燒生成的是二氧化碳，生成的氣體的體積會彌補反應消耗的氧氣的體積，集氣瓶內氣壓幾乎不變，無法測量氧氣含量)(5)拉瓦錫的實驗得出結論：氧氣約占空氣總體積的1/5，而我們實驗中，為什么氣體減少的體積小于1/5？有沒有可能大于1/5?(①紅磷量少，未能將容器內氧氣完全消耗；②塞子未塞緊，裝置漏氣；③容器未冷卻至室溫就打開彈簧夾。氣體減少的體積不可能大于1/5。)2．空氣的成分隨著科學技術的不斷發展和實驗儀器的不斷精密化，空氣中的其他成分也被科學家通過實驗一一發現。實驗表明：空氣是無色、無味的氣體，它不是單一的物質，是由多種氣體組成。空氣的成分按體積計算約是：氮氣(N2)78%、氧氣(O2)21%、稀有氣體0.94%、二氧化碳(CO2)0.03%、其他氣體和雜質0.03%。強調：特別注意各成分的含量是體積分數，而不是質量分數，可以理解為每100體積的空氣中含氮氣78體積，氧氣21體積。另外空氣中各成分的含量相對穩定，不是絕對的一成不變。3．純凈物和混合物空氣是由多種成分組成的，我們把它叫做混合物。而空氣中的氮氣或氧氣都只有一種物質組成，我們把它們叫做純凈物。純凈物可以用專門的化學符號表示。如氧氣O2、氮氣N2、五氧化二磷P2O5。(注：元素符號和化學式不必做過多的解釋，只說明這是一種表示物質的符號就可以了。)根據你的理解，你能舉出一些純凈物和混合物的例子嗎？學生舉例，教師評價。小結：純凈物：由一種物質組成(可用專門的化學符號表示)。混合物：由兩種或兩種以上的物質混合而成(沒有專門的化學符號表示)。補充：純凈物有固定的組成，混合物沒有固定的組成。組成混合物的各物質之間不發生化學反應，它們各自保持各自的性質。如空氣中的氧氣和氮氣就各自保持了自己的性質。(二)空氣是一種寶貴的資源空氣中的各種成分作為原料廣泛用于生產化肥、化工產品、煉鋼、石油加工、運輸、電光源等領域，是人類生產活動的重要資源。1．氧氣過去，人們曾把氧氣叫做“養氣”，這充分說明了氧氣的重要性。設問：你知道氧氣有哪些用途嗎？學生根據自己的經驗并結合課本內容回答，教師引導學生看課本圖2－5。小結：綜觀氧氣的各種應用領域，可知氧氣的用途主要表現在供給呼吸和支持燃燒兩個方面。2．氮氣提問：同學們知道為什么要在裝入零食的食品袋中充入氮氣嗎？(為了防止食品被擠碎或壓碎；為了掩蓋袋里食品量比較少的真相；為了防止食品變質。)分析：氮氣之所以能用于食品防腐，是因為氮氣性質非常穩定。燈泡中充氮氣以延長使用壽命，焊接金屬用氮氣作保護氣，都是利用了氮氣性質穩定這一性質。除此之外，氮氣還可作為重要的化工原料、保護氣、提供低溫環境。用途：(1)重要的化工原料；(2)保護氣；(3)提供低溫環境。從氮氣可作保護氣這一事實可知，物質的性質決定物質的用途。你能從下面的討論中獲得氮氣的性質嗎？在測定空氣中氧氣的含量的實驗中，集氣瓶內剩下的氣體主要是氮氣。請同學們結合實驗和日常生活經驗討論：(1)燃燒著的紅磷熄滅了，這種現象說明氮氣能不能支持燃燒？(2)集氣瓶內水面上升一定高度后，還繼續上升嗎？這種現象能不能說明氮氣不易溶于水？(3)空氣所表現出來的某些性質，能不能在一定程度上代表氮氣的性質？結論：(1)能說明氮氣不能支持燃燒。(2)集氣瓶內水面上升一定高度后，不能繼續上升，這一現象可以說明氮氣不易溶于水。(3)空氣所表現出來的性質，不能在一定程度上代表氮氣的性質(如磷能在空氣中燃燒，卻不能在氮氣中燃燒)。提問：通過上面的討論，并結合物理性質的概念，你能描述出氮氣的物理性質并完成下表嗎？顏色狀態氣味標準狀況下的密度熔點沸點是否易溶于水氮氣無色氣體無味1.251g/L－209.9℃－195.8℃不易3.稀有氣體空氣中除了氧氣和氮氣外，還有一類很重要的氣體就是稀有氣體。接下來，我們就來學習稀有氣體的有關知識。稀有氣體曾被叫做“惰性氣體”。這是由于稀有氣體化學性質很不活潑，人們在發現它們的時候普遍認為這些氣體不能跟其他物質發生化學反應。但隨著科學技術的發展，人們發現有些惰性氣體在一定條件下也能與某些物質發生化學反應，生成其他物質，于是又把它們改叫為稀有氣體。在空氣的成分中，稀有氣體所占比率雖然不大，但卻很重要。通過閱讀課本P30稀有氣體的用途讓學生總結稀有氣體的用途：(1)可用作保護氣；(2)可制成多種用途的電光源；(3)可用于激光技術；(4)氦可用于制造低溫環境。拓展：除了課本上講到的稀有氣體的用途外，誰還知道稀有氣體的其他用途呢？(1)廣場、體育場、飛機場等場所所用的燈里充了氙氣，通電時能發出比熒光燈強幾萬倍的強光，因此叫做“人造小太陽”。(2)航空、航海的指示燈里充入了氖氣，通電時發出紅光，這種光能穿透濃霧。(三)保護空氣潔凈的空氣對于人類和其他動植物都是非常重要的。一個成年人每天吸入的空氣約為12m3～16m3。但是，隨著工業的發展，排放到空氣中的有害氣體和煙塵對空氣造成了污染，被污染的空氣會嚴重損害人體健康，影響作物生長，破壞生態平衡。故保護我們的空氣已成了全世界人民都關注的問題。少量有害物質進入空氣中，依靠大自然的自我凈化能力，仍能保持空氣的潔凈。如果進入空氣的有害物質的種類和數量超出了大自然的自凈能力，就會造成空氣的污染。引導學生看課本圖2－8(大氣污染)，結合圖中討論下述問題：(1)在你身邊發生過哪些污染空氣的現象？(2)大氣污染會造成哪些危害？(3)為了保護人類賴以生存的空氣，你能做些什么？學生分組討論，并交流討論結果：(1)汽車尾氣、工廠廢氣、沙塵暴、酸雨、使用含氟冰箱造成臭氧空洞、溫室效應等。(2)使人發生呼吸道疾病、農作物不能正常生長、水中生物瀕臨死亡、溫室效應使沿海城市下陷、酸雨使建筑物被腐蝕、臭氧空洞使人受到紫外線的傷害