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教學資料參考范本 九年級化學上冊 第二單元《我們周圍的空氣》教案 新人教版 撰寫人：__________________ 時 間：__________________ 教學目標 1、知識與技能： （1）了解空氣的主要成分； （2）了解氧氣、氮氣、稀有氣體的主要物理性質(zhì)和用途； （3）初步認識純凈物、混合物的概念，能區(qū)分—些常見的純凈物和混合物 2、過程與方法： （1）通過對“測定空氣里氧氣含量”實驗的操作、觀察、分析，了解空氣的組成； （2）通過對空氣、氧氣等幾種常見物質(zhì)的比較，了解混合物和純凈物的概念； （3）通過對空氣污染情況的調(diào)查，知道污染空氣的途徑及污染的危害，學會一些簡單的防治方法。 3、情感、態(tài)度與價值觀： （1）初步了解空氣污染給人類帶來的嚴重危害； （2）知道空氣是一種寶貴的自然資源； （3）養(yǎng)成關(guān)注環(huán)境、熱愛自然的情感。 （4）在自主設計實驗探究的過程中，體驗探究的樂趣，保持和增強對生活中和自然界中科學現(xiàn)象的好奇心和探究欲，發(fā)展學習化學的興趣。 教學環(huán)節(jié) 教師活動 學生活動 設計意圖 引入課題 【引入】通過第一單元的學習，我們知道化學與我們的生活密切相關(guān)，今天我們就來研究我們?nèi)祟惷繒r每刻都離不開的物質(zhì)——空氣。 【板書】第二單元 我們周圍的空氣 課題1 空氣 【提問】你能用一個簡單的實驗或?qū)嵗齺碚f明無色無味不易察覺的空氣確實存在嗎？ 【小實驗】將燒杯倒扣入水中 問題：燒杯里有什么物質(zhì)？ 水為什么不能充滿整個的燒杯？ 思考 回答：燒杯是空的 回答：因為燒杯里有空氣。 讓學生意識到空氣的存在，初步認識到空氣會產(chǎn)生壓力，同時引入新課。 同樣的道理，如果將膠頭滴管插入水中。 【提出問題并組織討論】 1、 怎樣才能吸入更多的水？ 2、 每次吸入水的體積都相同嗎？ 3、 吸入水的體積與擠壓出的空氣有什么關(guān)系？ 討論，集體交流。歸納小結(jié)，形成共識，得到啟示。 激發(fā)學生興趣。 感受空氣占據(jù)一定的空間?？諝鈺a(chǎn)生壓力，把水壓進燒杯。為測定一定容器內(nèi)空氣中氧氣的體積的實驗打下基礎(chǔ)。 實驗探究 交流反思 【提問】請大家根據(jù)已有的知識和生活經(jīng)驗，談談對空氣的認識 【板書】一、空氣的組成 【提問】在這些氣體中哪種氣體與我們生命活動聯(lián)系最緊密？如何證明它的存在？ 【追問】空氣中氧氣的含量又是多少，能否設計實驗來研究？ 【板書】 1. 空氣中氧氣含量的測定 （1）原理： （2）裝置： （3）現(xiàn)象 （4）反應： （5）結(jié)論： （6）討論： 根據(jù)以前學過的有關(guān)知識和生活經(jīng)驗，討論、交流。 回答：氧氣。供給呼吸，支持燃燒。 了解空氣與人類生活的緊密聯(lián)系。 知道空氣主要成分。 培養(yǎng)學生表達交流能力。 為用燃燒法測定空氣中氧氣的含量實驗做鋪墊。 探究活動：設計實驗，用燃燒法測空氣中氧氣的含量 1、 設置問題：氧氣的體積分數(shù)是多少，能不能用類似膠頭滴管吸水方式測定氧氣的含量呢？ 資料：紅磷 + 氧氣 五氧化二磷 （固體） 氣體 固體 硫（固） + 氧氣（氣） 二氧化硫（氣） 石蠟（固） + 氧氣（氣） 二氧化碳（氣）+ 水（液） 2、 組織學生設計實驗方案。（藥品、儀器、操作） 3、 組織學生交流、討論、解釋觀察到的實驗現(xiàn)象。 分組討論，選擇實驗用藥品，設計實驗方案并相互交流。 小組為單位進行實驗。 匯報、交流實驗成果。發(fā)現(xiàn)問題——用燃燒蠟燭、紙張、火柴的方法無法準確測量空氣中氧氣的含量。 通過學生自主探究，體會當很難用機械的方法把空氣中的氧氣排出時，可以用點燃蠟燭（或紙張、火柴）的方法把氧氣消耗掉，定性的認識測定空氣中氧氣含量的方法。在體驗成功的喜悅和探究樂趣的同時，發(fā)現(xiàn)新的探究問題。 演示實驗：空氣中氧氣含量的測定 介紹可燃物──紅磷（展示紅磷樣品 暗紅色固體）。 介紹實驗裝置。提出問題： (1) 盛放紅磷的集氣瓶內(nèi)，除了水，還有什么？ （空氣） (2) 將紅磷點燃后放到集氣瓶里，見到什么現(xiàn)象？ （黃色火焰、放熱、產(chǎn)生大量白煙） (3) 紅磷熄滅冷卻后把彈簧夾打開后會有什么現(xiàn)象？為什么？ （水進入集氣瓶約1/5體積，因為紅磷燃燒消耗了瓶內(nèi)的氧氣，且生成物是固體，導致集氣瓶內(nèi)的氣壓減小，因而水倒流。） (4) 該反應是什么？ （磷+氧氣五氧化二磷 P+O2P2O5） (5) 通過該實驗得出的結(jié)論是什么？ （氧氣約占空氣體積的1/5體積。） 實驗結(jié)束后，提出下列問題讓學生討論思考5分鐘后回答： (1) 燃燒匙內(nèi)放過量紅磷的目的是什么？ （使瓶內(nèi)的氧氣全部參加反應） (2) 為什么實驗開始前要關(guān)閉彈簧夾？如未關(guān)閉，可能的后果是什么？ （防止瓶內(nèi)的空氣受熱膨脹后逸出，使測定結(jié)果偏大。） (3) 為什么要等集氣瓶冷卻后才能打開彈簧夾？ （因為燃燒放熱，瓶內(nèi)溫度較高氣體氣壓較大，引起測量結(jié)果偏低。） (4) 如果裝置的氣密性不好，結(jié)果可能是什么？ （燃燒結(jié)束時瓶內(nèi)壓強減小，瓶外的空氣會進入集氣瓶，引起測量結(jié)果偏低。） (5) 紅磷熄滅后瓶內(nèi)還有沒有殘余的氧氣？ （有；紅磷在氧氣含量過低的實驗條件下不能繼續(xù)燃燒。） (6) 在實驗中，為什么氣體減少的體積小于1/5？可能的原因有哪些? （①裝置漏氣；②紅磷量不足；③裝置未冷卻就打開彈簧夾。） (7) 若剩余氣體主要是氮氣，上述實驗可以知道N2的什么性質(zhì)？ （無色氣體，難溶于水、不能燃燒也不支持燃燒。） 熟悉藥品、裝置。 預測、觀察實驗現(xiàn)象。 記錄實驗現(xiàn)象，完成探究報告。在觀察、思考、討論的基礎(chǔ)上進行交流，得出結(jié)論。 產(chǎn)生認知沖突，進一步激發(fā)探究欲望。 提供資料，啟發(fā)學生對實驗結(jié)果作出合理的猜想。 在前面兩個小實驗的基礎(chǔ)上，初步理解空氣中氧氣含量測定的實驗原理，知道氣體體積的測定方法。對學生的實驗設計做激勵性的評價，增強其對事物認識的好奇心、求知欲。 總結(jié) 【講述】兩百多年前，法國著名化學家拉瓦錫研究空氣成分所做的實驗與我們今天的實驗異曲同工。打開課本課本26頁。 通過這些實驗，拉瓦錫得出了空氣由氧氣和氮氣組成，其中氧氣約占空氣總體積的1/5的結(jié)論。 【講述】在十九世紀末以前，人們深信空氣中僅含有氧氣和氮氣。后來陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了氦、氖、氬、氪、氙等稀有氣體，才認識到空氣中除了氧氣和氮氣之外，還有其他的成分。目前人們已能用實驗方法精確的測定空氣的成分。實驗表明，空氣的成分按體積計算，大約是 【板書】 2、空氣的組成 （1）空氣是混合物 名稱 氮氣 氧氣 稀有氣體 二氧化碳 其他 符號 體積分數(shù) 【講述】 大氣有自凈作用.進入大氣的污染物,經(jīng)過自然條件下的物理和化學作用,或是向廣闊的空間稀釋,使其濃度下降,或是受重力作用,使較重粒子沉降于地面,或是在雨水洗滌下返回大地,或是被分解破壞等從而使空氣凈化.這種大氣的自凈作用是一種自然環(huán)境的調(diào)節(jié)的重要機能..應當指出的是,綠色植物的光合作用也是一種自凈過程. 所以，正常情況下，空氣各組分的含量是比較穩(wěn)定的。 （2）含量比較穩(wěn)定(自凈作用) 【課后自學】 你如何理解空氣是一種寶貴的資源？隨著現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展，排放到空氣中的有害物質(zhì)的數(shù)量超過其自凈能力時,就會出現(xiàn)空氣污染?？諝馕廴緡乐赜绊懭祟惡妥匀唤缛f物的生長?？諝馐侨祟惿蜕畈豢扇鄙俚奈镔|(zhì)，人在5周內(nèi)不吃飯，5天內(nèi)不因水，尚能生存，而隔絕空氣5分鐘就會死亡。所以，空氣污染會對人類造成很大的危害。那么，那些物質(zhì)會造成空氣污染呢？這些污染物是從哪里來的呢？我們怎樣防治空氣污染呢？ 德育教育：通過空氣成分發(fā)現(xiàn)過程的學習，認識到科學研究過程中美的真諦在于求真，作為科學家最大的美德是嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，要敢于質(zhì)疑權(quán)威。了解，最初化學研究的手段 把探究從課堂引向課外，進一步激發(fā)學生的探究欲望。 組織學生小結(jié)。 提出進一步探究的問題： 1、空氣中的各成分是怎樣被發(fā)現(xiàn)的呢？ 各成分又有何種用途呢？ 2、地球上沒有空氣會怎樣？ 談這節(jié)課的收獲：從知識的獲得、認識氣體的途徑和測量氣體體積的方法等方面談。 梳理知識，歸納方法，進行自我評價。 【板書設計】 課題1 空 氣 (第一課時) 空氣的組成 1、測定空氣中氧氣的含量： （1）原理：紅磷燃燒消耗氧氣，使集氣瓶內(nèi)壓強減小，使集氣瓶內(nèi)外產(chǎn)生壓力差，燒杯內(nèi)的水在外界大氣壓的作用下進入集氣瓶，燒杯內(nèi)水的體積約為空氣中氧氣的體積。 （2）裝置 點燃 （3）現(xiàn)象：紅磷在空氣中燃燒，發(fā)出黃色火焰，產(chǎn)生大量白煙，放出熱量，松開止水夾，燒杯中的水進入集氣瓶中，約占集氣瓶總體積的1/5 （4）反應：紅磷+氧氣 ───→五氧化二磷 （化學式） （5）結(jié)論：氧氣約占空氣總體積的1/5 討論： (1) 燃燒匙內(nèi)放過量紅磷的目的是什么？ （使瓶內(nèi)的氧氣全部參加反應） (2) 為什么實驗開始前要關(guān)閉彈簧夾？如未關(guān)閉，可能的后果是什么？ （防止瓶內(nèi)的空氣受熱膨脹后逸出，使測定結(jié)果偏大。） (3) 為什么要等集氣瓶冷卻后才能打開彈簧夾？ （因為燃燒放熱，瓶內(nèi)溫度較高氣體氣壓較大，引起測量結(jié)果偏低。） (4) 如果裝置的氣密性不好，結(jié)果可能是什么？ （燃燒結(jié)束時瓶內(nèi)壓強減小，瓶外的空氣會進入集氣瓶，引起測量結(jié)果偏低。） (5) 若剩余氣體主要是氮氣，上述實驗可以知道N2的什么性質(zhì)？ （無色氣體，難溶于水、不能燃燒也不支持燃燒。） (6) 紅磷熄滅后瓶內(nèi)還有沒有殘余的氧氣？ （有；紅磷在氧氣含量過低的實驗條件下不能繼續(xù)燃燒。） (7) 在實驗中，為什么氣體減少的體積小于1/5？可能的原因有哪些? （①裝置漏氣；②紅磷量不足；③裝置未冷卻就打開彈簧夾。） 2、空氣的組成 （1）空氣是混合物 名稱 氮氣 氧氣 稀有氣體 二氧化碳 其他氣體和雜質(zhì) 化學式 N2 O2 CO2 體積分數(shù) 78％ 21％ 0、94％ 0、03％ 0、03％ 無色無味氣體難溶于水 無色無味氣體難溶于水 無色無味氣體； 化學性質(zhì)很不活潑 用途 制硝酸、化肥，保護氣，（燈泡、食品、焊接）冷凍麻醉，超導材料 潛水、醫(yī)療、煉鋼、氣焊、化工生產(chǎn)、宇宙航行 ②不活潑(穩(wěn)定性)可作保護氣(焊接金屬、充入燈泡) ③通電時發(fā)出有色光(物理性質(zhì))(可作各種用途的電光源)等 ④激光技術(shù) ⑤制造低溫環(huán)境(氦) ⑥醫(yī)療麻醉(氙) 混合物：由兩種或多種物質(zhì)混合而成的物質(zhì) 這些物質(zhì)之間沒有發(fā)生反應，各自保持著各自的性質(zhì)。 純凈物：只由一種物質(zhì)組成（可用專門的化學符號表示；有固定的熔、沸點） （2）含量比較穩(wěn)定(自凈作用) 三.保護空氣: 煙塵——煤煙、金屬塵、 1．污染源 二氧化硫 — 金屬冶煉廠、化工廠、含硫燃料 有害氣體 一氧化碳 — 煤的燃燒 二氧化氮 — 汽車尾氣 2.防止和減少空氣污染的方法 （1） 工業(yè)三廢的回收與處理 （2）提高汽油、柴油的質(zhì)量 二氧化硫污染對健康的影響 health effects of sulfur dioxide pollution 　　二氧化硫 (SO2)是一種常見的和危害較大的大氣污染物。在五種主要大氣污染物(一氧化碳、二氧化硫、碳氫化物、飄塵、氮氧化物）中，它的含量約占15％。二氧化硫形成對人類健康有害的硫酸霧有兩種過程：一是二氧化硫遇水蒸汽可生成具有腐蝕性的亞硫酸，進而被氧化成硫酸霧；一是二氧化硫在陽光或空氣中氧化物的作用和催化下，可氧化成吸濕性強的三氧化硫而形成硫酸霧。此外，飄塵中所含的鐵、錳、鎂等金屬成分，也可催化二氧化硫氧化成三氧化硫。若大氣干燥清潔，二氧化硫可停留1～2個星期。若大氣潮濕或含有其他污染物，則只需 1小時就可能氧化成三氧化硫并以硫酸霧的形式沉降到地面。 　　污染來源 　主要有下列三個來源:①含硫燃料(如煤和石油)的燃燒；②含硫礦石(特別是含硫較多的有色金屬礦石)的冶煉;③化工、煉油和硫酸廠等的生產(chǎn)過程。到20世紀60年代后期,全世界二氧化硫的年排放量約為1.5億噸。二氧化硫在大氣對流層中的平均濃度約為0.2ppb；在城市上空的年平均濃度則高達0.1～0.15ppm。 　　危害和機理 ?、俣趸虻拇碳ぷ饔谩６趸蛞兹苡谒?當通過鼻腔、氣管、支氣管時,多被管腔內(nèi)膜水分吸收阻留,變?yōu)閬喠蛩?、硫酸和硫酸鹽,使刺激作用增強。上呼吸道的平滑肌內(nèi)因有末梢神經(jīng)感受器，遇刺激就會產(chǎn)生窄縮反應,使氣管和支氣管的管腔縮小,氣道阻力增加。上呼吸道對二氧化硫的這種阻留作用，在一定程度上可減輕二氧化硫?qū)Ψ尾康拇碳?。當二氧化硫的濃度達到10～15ppm時,呼吸道的纖毛運動和粘膜分泌功能均受到抑制。濃度達20ppm時,刺激作用明顯增強，引起咳嗽,眼睛難受,即使習慣于低濃度二氧化硫的人也會感到不適。濃度達 25ppm時，喉頭的纖毛運動有65～70％受到障礙。若每天8小時連續(xù)吸入濃度為100ppm,則支氣管和肺都將出現(xiàn)明顯的刺激癥狀，使肺組織受損。如果濃度達到400ppm則可使人呼吸困難。②二氧化硫和飄塵的聯(lián)合毒作用。二氧化硫和飄塵一起進入人體，飄塵氣溶膠微粒能把二氧化硫帶到肺的深部，使毒性增加3～4倍。此外，飄塵中含有三氧化二鐵等金屬成分，可以催化二氧化硫氧化成為硫酸霧,吸附在飄塵微粒的表面,被帶入呼吸道深部。硫酸霧的刺激作用比二氧化硫約強10倍。二氧化硫和飄塵等污染物一起侵入細支氣管和肺泡后，一部分隨血液輸至全身各個器官，造成危害；另一部分則沉積在肺泡內(nèi)或粘附在肺泡壁上。這些微粒的長期作用會促使肺泡壁纖維增生，如果范圍擴大，還會形成肺纖維性變。同時，這些微粒又能刺激和腐蝕肺泡壁，使纖維斷裂，形成肺氣腫。③二氧化硫的促癌作用。動物實驗證明,10毫克／米3的二氧化硫可以增強致癌物苯并(a)芘的致癌作用。在二氧化硫和苯并(a)芘的聯(lián)合作用下,動物肺癌的發(fā)病率高于單個致癌因子的發(fā)病率。濃度為28.6毫克／米3的二氧化硫的長期單獨作用,只能引起組織內(nèi)發(fā)生一些腫瘤前期的改變，而262毫克／米3的大劑量二氧化硫和苯并(a)芘的聯(lián)合作用,在短期內(nèi)即可誘發(fā)肺部扁平細胞癌。④二氧化硫?qū)】档钠渌泻ψ饔?。在正常情況下,維生素B1和維生素C能形成結(jié)合性維生素C，使之不易被氧化,以滿足身體的需要。二氧化硫進入人體，便會與血中的維生素B1結(jié)合,使體內(nèi)維生素C的平衡失調(diào)，從而影響新陳代謝。二氧化硫還能抑制和破壞或激活某些酶的活性,使糖和蛋白質(zhì)的代謝紊亂,從而影響機體生長和發(fā)育。 　　防治措施 　①城鎮(zhèn)建設要合理布局，實行功能分區(qū)，將排放二氧化硫的工廠配置在當?shù)嘏撅L向頻率最小的上風側(cè)。②改造鍋爐,改進燃燒方法,以消煙除塵。③發(fā)展區(qū)域集中供暖，適當增加煙囪高度，安裝凈化、除塵設備，以減輕或消除污染。④改革生產(chǎn)工藝，開展綜合利用，將金屬冶煉廠排放的二氧化硫適當回收。⑤加強環(huán)境污染管理，制訂環(huán)境衛(wèi)生標準和排放標準等。 　　根據(jù)中國《工業(yè)企業(yè)設計衛(wèi)生標準》的規(guī)定，居住區(qū)大氣中二氧化硫一次最高容許濃度為0.5 毫克／米3；日平均最高容許濃度為0.15毫克／米3。 課題2 氧氣 教學目標 1、知識與技能： （1）初步建立起研究物質(zhì)的一般方法和合理順序，學習沿著知識的內(nèi)在脈絡進行學習的初步方法，，并知道性質(zhì)與用途之間的關(guān)系； （2）了解氧氣的物理性質(zhì)和用途。掌握氧氣的化學性質(zhì)(碳，硫、磷、鐵、蠟燭在氧氣里的燃燒中所表現(xiàn)出來的化學性質(zhì))。認識硫、磷、碳、鋁與氧氣反應的現(xiàn)象、文字表達式； （3）認識化學反應，了解化學反應的基本特征，認識化合反應和氧化反應。 2、過程與方法： （1） 通過活動與探究，培養(yǎng)學生觀察與分析、合作與交流的能力； （2）通過對實驗現(xiàn)象及結(jié)論的分析，學習從具體到抽象、從個別到一般的歸納方法。 3、情感、態(tài)度與價值觀： （1） 從五彩繽紛的化學變化中，讓學生體驗化學美；知道化學反應的重要用途。 （2）對學生進行“性質(zhì)決定用途，用途體現(xiàn)性質(zhì)”的辨證規(guī)律教育。 （3） 培養(yǎng)學生通過實驗研究物質(zhì)及其變化規(guī)律的科學方法 （4）培養(yǎng)學生實事求是、尊重科學、尊重事物發(fā)展規(guī)律的科學態(tài)度；激發(fā)學生探索科學的進取精神 重、難、疑點 1.重點：(1)氧氣的化學性質(zhì)。 (2)化合反應，氧化反應概念的建立。 2.難點：化合反應與氧化反應的區(qū)別。 3.疑點：氧化反應的定義中為什么不包括氧氣的“氣”’為什么不提劇烈反應的“劇烈”兩字。 4.解決辦法 (1)教師演示實驗，并組織學生觀察、描述記錄實驗現(xiàn)象，采用邊實驗、邊觀察、邊記憶的方法學習氧氣的化學性質(zhì)。 (2)通過對比五個化學變化引導學生根據(jù)實驗結(jié)果分析概括歸納典型的氧化反應，并解釋氧化反應定義中不寫“氣”字的原因來解決學生學習中的疑點。 (3)采用學生討論教師總結(jié)的形式來突破難點。 教學環(huán)節(jié) 教師活動 學生活動 設計意圖 引入課題 【引入】通過上節(jié)課的學習，我們知道空氣對人類的生存至關(guān)重要，而這其中氧氣尤為重要，我們今天就來研究氧氣。 聽講、回憶 幫助學生迅速進入學習狀態(tài)，對新知識產(chǎn)生熟悉感、親切感，降低陌生度 提出問題 收集信息 【提問】聯(lián)系生活，回憶前面的學習，你對氧氣都了解些什么？ 【總結(jié)】研究物質(zhì)的一般模式：存在、性質(zhì)(物理性質(zhì)和化學性質(zhì))、用途、制法，其中性質(zhì)是主要的。 （1）回憶、整理 從存在、性質(zhì)、用途等方面加以整理。 （2）展示、評價 降低新知識的門檻，從學生生活入手，集中圖破難點，解決重點問題 明確已知，確立未知 探 究 物 理 性 質(zhì) 【設疑】 氧氣能否溶解在水中？ 聯(lián)系氧氣支持呼吸的性質(zhì)，聯(lián)想水中的生物通過喝水獲取氧氣，從而得出結(jié)論：氧氣能溶解在水中。 引導學生關(guān)注生活中的化學問題，并用學到的化學知識解決實際問題 【追問】容易溶解嗎？ 在室溫下，1L 水中只能溶解約30mL 氧氣。 思考，回答 不容易，地球上大部分被水體覆蓋，若氧氣容易溶解在水中，則空氣中將不復存在氧氣。 【總結(jié)】 一、 物理性質(zhì) 1．通常狀況下，無色、無味氣體， 2．標準狀況下，密度1.429g/L，比空氣（1.293 g/L）略大、 3．水溶性：不易溶于水 30mLO2/1LH2O（室溫） 4．三態(tài)變化 101kPa時， 工業(yè)生產(chǎn)的氧氣，一般加壓貯存在鋼瓶中（天藍色，黑字） 交流反思 （1） 可以用排水法收集氧氣嗎？ （2） 可以用排空氣法收集氧氣嗎？ （3） 收集有氧氣的集氣瓶如何放置？ 排水集氣法和排空氣集氣法的優(yōu)劣比較( 可放氧氣制法中講) 實驗探究 氧氣的化 學性質(zhì) 交流反思 二、氧氣的化學性質(zhì) 1、展示一瓶無色氣體，如何來證明它是氧氣? 【實驗2-2】 把帶火星的木條伸到盛有氧氣的集氣瓶中 2、描述觀察到的實驗現(xiàn)象。 3、為什么在空氣中只能看到火星，而在氧氣中卻能燃燒? 【實驗2-3】 在燃燒匙里放少量硫，加熱，直到發(fā)生燃燒，觀察硫在空氣里燃燒時發(fā)生的現(xiàn)象。然后把盛有燃著的劉德燃燒時伸進充滿氧氣的集氣瓶中，再觀察硫在氧氣里燃燒時發(fā)生的現(xiàn)象。比較硫在空氣里和在氧氣里燃燒有什么不同？ 【實驗2-4】把光亮的細鐵絲盤成螺旋狀，下端系一根火柴，點燃火柴，待火柴快燃盡是，插入充滿氧氣的集氣瓶中（集氣瓶底部要先放一些水或細砂） （1）通過以上幾個實驗我們可以看出，可燃物在氧氣里燃燒比在空氣里燃燒要劇烈。如硫、鐵、碳、蠟燭等。這說明什么？ （2）為什么可燃物在空氣中燃燒不如在氧氣中劇烈？ （3）你知道氣割為什么要讓可燃氣體在氧氣中燃燒，而不是在空氣中燃燒？ 觀察、討論、交流、發(fā)言。 進行實驗、觀察現(xiàn)象、分析結(jié)論。(也可用帶火星的紙條。) 觀察實驗現(xiàn)象：反應前 反應過程中 反應后 說明氧氣的化學性質(zhì)比較活潑，同時也說明，物質(zhì)在空氣中燃燒，實際上是與其中的氧氣發(fā)生反應，由于空氣中的氧氣含量相對較少，因此空氣中燃燒不如在氧氣中劇烈。 思考，回答 在氧氣中燃燒劇烈，充分，放熱多，有利于產(chǎn)生比較高的溫度 讓學生嘗試探究的樂趣。 讓學生學會如何全面細致有序地觀察實驗，準確描述實驗現(xiàn)象。 性質(zhì)決定了用途 化學研究的目的在于應用 小結(jié) 物質(zhì) 現(xiàn)象 化學方程式 反應前 在空氣中燃燒 在氧氣中燃燒 木炭 黑色固體 燃燒發(fā)紅，放熱，無煙，無焰，生成無色無味氣體能使澄清石灰水變渾濁 劇烈燃燒，發(fā)出白光，放熱，生成無色無味氣體能使澄清石灰水變渾濁 C + O2 CO2 硫 黃色固體 微弱、淡藍色火焰，生成有刺激性氣味的氣體 燃燒，產(chǎn)生明亮、藍紫色火焰，放熱，生成有刺激性氣味的氣體 S + O2 SO2 紅磷 暗紅色粉末狀固體 微弱的黃色火焰，放出熱量。生成白煙 發(fā)出耀眼的白光，放出熱量。生成白煙 4P + 5 O2 2 P2O5 鐵絲 銀白色固體 在空氣中持續(xù)加熱發(fā)紅，離火后變冷。 劇烈燃燒，火星四射，放出熱量，將鐵絲熔成小球，黑色固體落入瓶底 3Fe + 2 O2 Fe3O4 鎂條 銀白色固體 劇烈燃燒，耀眼白光，放熱生成白色固體 2Mg + O2 2MgO 蠟燭 固體 燃燒，黃色火焰，放熱，瓶壁有水霧出現(xiàn)，生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體 燃燒更旺，發(fā)出白光，放出熱量， 瓶壁有水霧出現(xiàn)，生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體 歸納提升 分析氧氣與木炭、硫粉、鐵絲、鎂條、紅磷的反應，找出這5個反應的共同點。 【下定義】兩種或兩種以上的物質(zhì)生成另一種物質(zhì)的反應——化合反應 多變一 【下定義】物質(zhì)與氧(氧元素)發(fā)生的反應——氧化反應 注意1．氧化反應是指物質(zhì)跟氧發(fā)生的化學反應，而不是專指物質(zhì)跟氧氣發(fā)生的化學反應．物質(zhì)跟氧氣發(fā)生的化學反應只是氧化反應的一種形式． 2．化合反應不一定是氧化反應，氧化反應也不一定是化合反應，兩者沒有必然的聯(lián)系．如： 氧化鈣＋水→氫氧化鈣(是化合反應但不是氧化反應) 物質(zhì)在氧氣中燃燒時較劇烈的氧化反應，但并不是所有的氧化反應都像燃燒那樣劇烈并發(fā)光、放熱。有些氧化反應進行的很慢，甚至不容易被察覺，這種氧化叫做緩慢氧化。在生活中，緩慢氧化的例子很多，如動植物的呼吸，食物的腐爛、酒和醋的釀造、農(nóng)家肥料的腐熟等都包含物質(zhì)的緩慢氧化。 比較，思考，回答 都是化學反應； 都是點燃條件； 都是與氧氣反應； 都反應劇烈； 都放出熱量； 都是兩種物質(zhì)變成一種物質(zhì) 理解、記錄筆記 緩慢氧化 緩慢氧化是一種不易察覺的氧化反應，通常無發(fā)光現(xiàn)象，但會發(fā)熱． 說明：實驗室中少量白磷需要保存在冷水中，是因為白磷暴露在空氣中易發(fā)生緩慢氧化，產(chǎn)生的熱量引起白磷燃燒，保存在冷水中起隔絕空氣的作用． 引導學生從不同的角度關(guān)注、探究化學變化。 板書 ： 課題2 氧氣 一、存在 占空氣體積的21% 二、物理性質(zhì) 1．通常狀況下，無色、無味氣體， （P.S.：通常情況下，是指20℃，1.01105Pa；標準狀況下，是指0℃，1.01105Pa；） 2．標準狀況下，密度1.429g/L，比空氣（1.293 g/L）略大、 3．水溶性：不易溶于水 30mLO2/1LH2O（室溫） 4．三態(tài)變化 三、化學性質(zhì) 物質(zhì) 現(xiàn)象 化學方程式 反應前 在空氣中燃燒 在氧氣中燃燒 木炭 黑色固體 燃燒發(fā)紅，放熱，無煙，無焰，生成無色無味氣體能使澄清石灰水變渾濁 劇烈燃燒，發(fā)出白光，放熱，生成無色無味氣體能使澄清石灰水變渾濁 C + O2 CO2 硫 黃色固體 微弱、淡藍色火焰，生成有刺激性氣味的氣體 燃燒，產(chǎn)生明亮、藍紫色火焰，放熱，生成有刺激性氣味的氣體 S + O2 SO2 紅磷 暗紅色粉末狀固體 微弱的黃色火焰，放出熱量。生成白煙 發(fā)出耀眼的白光，放出熱量。生成白煙 4P + 5 O2 2 P2O5 鐵絲 銀白色固體 在空氣中持續(xù)加熱發(fā)紅，離火后變冷。 ～ 3Fe + 2 O2 Fe3O4 鎂條 銀白色固體 劇烈燃燒，耀眼白光，放熱生成白色固體 2Mg + O2 2MgO 蠟燭 固體 燃燒，黃色火焰，放熱，瓶壁有水霧出現(xiàn)，生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體 燃燒更旺，發(fā)出白光，放出熱量， 瓶壁有水霧出現(xiàn)，生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體 結(jié)論： （1）氧氣化學性質(zhì)很活潑，能與許多物質(zhì)反應； （2）可燃物在空氣中燃燒時，助燃的是氧氣；氮氣對氧氣性質(zhì)的了解存在干擾 （3）研究物質(zhì)的性質(zhì)，必須得到對應的純凈物 （4）氧氣含量越多，物質(zhì)燃燒的越劇烈 四、應用 性質(zhì)決定了物質(zhì)的應用 五、化學反應 1．化合反應 （1）定義：兩種或兩種以上的物質(zhì)生成另一種物質(zhì)的反應 （2）通式：A+B+……→C （3）特點：多變一 （4）實例： 2．氧化反應 物質(zhì)跟氧(包括游離態(tài)和化合態(tài)的氧)發(fā)生的化學反應 六、氧氣的檢驗： 課題3 制取氧氣 【教學目標】 1、知識與技能：了解實驗室制氧氣的反應原理、實驗裝置、實驗操作。 2、過程與方法：通過探究氧氣的制法，認識分解反應，認識催化劑和催化作用，掌握探究過程。 3、情感態(tài)度與價值觀：通過對催化劑的探究和閱讀有關(guān)材料，培養(yǎng)勇于創(chuàng)新的科學精神。 重點：氧氣的制法及實驗操作。 難點：催化劑的概念及催化作用。 【重點、難點】 1．本節(jié)課的重點是實驗室制取氧氣和收集氣體的操作方法的示范。 2．催化劑的概念是教學難點。（非重點知識） 【教學過程】 【引入】氧氣可以供給呼吸和支持燃燒，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學研究方面，氧氣也有著非常重要的用途。有時，由于空氣中氧氣含量不很高，我們經(jīng)常需要較純的氧氣。那么，氧氣是如何制得的呢？本節(jié)課中，我們將簡單介紹氧氣的實驗室制法和工業(yè)制法。 【板書】 第三節(jié) 氧氣的制法 一、氧氣的工業(yè)制法 工業(yè)上用分離液態(tài)空氣的方法制取氧氣。 （由于液態(tài)氮的沸點是－196℃，比液態(tài)氧的沸點低，所以氮氣先從液態(tài)空氣中蒸發(fā)出來，剩下的主要就是液態(tài)氧了。為了便于貯存、運輸和使用，通常是把氧氣加壓到1.5107Pa，并貯存在天藍色鋼瓶中。氮氣貯存在黑色的鋼瓶中） 原理：利用空氣中各物質(zhì)的沸點不同（物理性質(zhì)），通過蒸發(fā)的方法將氧氣分離出來，發(fā)生的是物理變化。 在實驗室里，我們通常采用分解過氧化氫溶液，加熱氯酸鉀或高錳酸鉀的方法來制取氧氣。 二、氧氣的實驗室制法 （一）過氧化氫分解： 【實驗2-5】 實驗 現(xiàn)象 結(jié)論 解釋 （1）在試管中加入5mL 5% 的H2O2 溶液，把帶火星的木條伸入試管，木條是否復燃？ 木條不復燃 過氧化氫溶液常溫下緩慢分解成水和氧氣 二氧化錳加快了過氧化氫分解生成氧氣的速率，這種在化學反應里能改變其他物質(zhì)的化學反應速率，而本身的質(zhì)量和化學性質(zhì)在化學反應前后都沒有變化的物質(zhì)叫做催化劑（或叫觸媒）。催化劑在化學反應中所起的作用叫催化作用。二氧化錳就是用過氧化氫分解制氧氣的反應中的催化劑。 （2）在試管中加入5mL 5% 的H2O2 溶液，加熱，把帶火星的木條伸入試管，木條是否復燃？ 木條復燃 過氧化氫在加熱時能分解出氧氣 （3）向盛有5mL 5% 的H2O2 溶液的試管中加入少量二氧化錳，把帶火星的木條伸入試管 木條復燃 常溫下過氧化氫遇二氧化錳時能分解出氧氣 （4）待實驗（3）的試管中沒有氣泡時，重新加入過氧化氫溶液，觀察，以上實驗（4）重復多次。 木條復燃 二氧化錳反應前后化學性質(zhì)不變 （5）實驗后把二氧化錳洗凈、干燥、再稱量 質(zhì)量不變 【板書】 催化劑：在化學反應里能改變其他物質(zhì)的化學反應速率，而本身的質(zhì)量和化學性質(zhì)在化學反應前后都沒有變化的物質(zhì)叫做催化劑（或叫觸媒）。 催化作用：催化劑在化學反應中所起的作用叫催化作用。 【注意】 1．催化劑在化學反應里能改變其他物質(zhì)的化學反應速率，既可以是加快化學反應速率（正催化劑），也可能是減慢化學反應速率（負催化劑）。 2．有的化學反應需要催化劑，有的化學反應不需要催化劑。 3．同一反應可以選用不同的催化劑。例如，要使氯酸鉀很快產(chǎn)生氧氣，除了可以用二氧化錳作催化劑外，也可以選氧化鐵作催化劑。硫酸銅溶液等對過氧化氫的分解也具有催化作用。 4．催化劑是反應的催化劑，而不是物質(zhì)的催化劑。 MnO2 1. 反應原理： 2H2O2==== 2H2O+O2↑ 過氧化氫 發(fā)生裝置：根據(jù)反應物的狀態(tài)和反應條件 2. 實驗裝置： 收集裝置：根據(jù)生成物的物理性質(zhì) （1）發(fā)生裝置：固體與液體反應生成氣體 試管，單孔橡膠塞，導氣管，鐵架臺（帶鐵夾） 改進： （2）收集裝置：集氣瓶，水槽（排水法） 集氣瓶 （向上排空氣法） （二）加熱氯酸鉀制取氧氣 MnO2 反應原理： 2KClO3 ==== 2KCl + 3O2↑ （白色固體） （白色固體） （三）加熱高錳酸鉀制取氧氣 【演示實驗2-7】把少量高錳酸鉀放在試管里加熱幾分鐘，用帶火星的木條插入管口，觀察木條是否復燃。如果復燃，表明有什么氣體放出？ 1。反應原理：2KMnO4 ==== K2MnO4 + MnO2 + O2↑ 高錳酸鉀 錳酸鉀 二氧化錳 （紫黑色固體） （墨綠色固體）（黑色固體） 現(xiàn)象：紫黑色的固體變成黑色，產(chǎn)生的氣體使帶火星的木條復燃。 【講解】高錳酸鉀全部反應后剩余的是錳酸鉀和二氧化錳兩種固體的混合物，看到的是黑色固體。 【討論】比較以上兩個化學反應具有什么共同特點？ 【講解】和化合反應相反，以上兩個化學反應都是由一種物質(zhì)生成了兩種或兩種以上其他物質(zhì)的反應，化學上將這類反應叫做分解反應。 【板書】 分解反應：由一種物質(zhì)生成兩種或兩種以上其他物質(zhì)的反應。 2．實驗裝置 選擇儀器裝置的依據(jù)：根據(jù)反應物的狀態(tài)和反應條件來選擇儀器裝置。 粉末狀固體氣體 （1）實驗儀器：大試管、單孔塞、導管、鐵架臺、酒精燈、集氣瓶、水槽。 （2）檢驗方法：用帶火星的木條放在導管排氣處，帶火星的木條復燃，證明生成的氣體是氧氣。 （3）收集方法：根據(jù)氣體的物理性質(zhì)。 O2 不易溶于水，采用排水法收集； O2密度大于空氣，采用向上排空氣法收集。 （4）驗滿方法：將帶火星的木條放在集氣瓶口處，木條復燃，證明已收集滿。 3．操作步驟 （1）連接儀器； （2）檢驗裝置的氣密性； （3）裝藥品：取高錳酸鉀裝入試管（約１/4試管），在試管口處放一團棉花，防止高錳酸鉀粉末進入導管。 （4）固定試管：調(diào)整鐵架臺上的鐵夾高度，將試管口略向下傾斜，固定在距試管口1/3處。 （5）加熱：加熱前應準備好集氣瓶、水槽、玻璃片等用品。 （6）收集氣體：用排水法、排氣法各收集一瓶氧氣。 【注意】 1．加熱開始產(chǎn)生少量氣泡時不能收集，當產(chǎn)生大量氣泡再收集。為什么？ 2．用排水法收集氣體，收集結(jié)束時，一定要先撤導管后撤酒精燈。如果先撤酒精燈后撤導管，會產(chǎn)生什么后果？（為了防止水倒流，避免試管炸裂。）取氧氣 【討論】 （1）在一定量的氯酸鉀中加入少量的高錳酸鉀，是否能加快氯酸鉀的分解速率？為什么？ 答：能加快氯酸鉀的分解速率。因為高錳酸鉀受熱后容易分解，生成物中有二氧化錳，二氧化錳可以降低氯酸鉀分解的溫度，因此可以加快氯酸鉀的分解速率。 （2）高錳酸鉀是不是該反應的催化劑？為什么？ 答：高錳酸鉀不是該反應的催化劑。因為高錳酸鉀受熱易分解，生成了其它物質(zhì)，在反應前后，高錳酸鉀的質(zhì)量和化學性質(zhì)都發(fā)生改變，因此高錳酸鉀不是該反應的催化劑。但是高錳酸鉀分解生成的二氧化錳是加快氯酸鉀分解反應的催化劑。 26 / 26