《空气的成分》教学设计

《空气的成分》 教学设计 威海市第九中学 孙梦楠

【课标解读】

本节内容是课程标准一级主题“身边的化学物质”下的二级主题“地球周围的空气”中的重要内容，课程标准中提到“本主题引导学生观察和探究一些身边常见的物质，帮助学生了解它们对人类生活的影响，体会科学进步对提高人类生活质量所作出的巨大贡献”。 【教材分析】

小学科学中学生已经知道空气由氧气和氮气组成，但学生更感兴趣的是空气中还含有哪些物质？科学史上，谁先发现了空气的组成？怎样通过化学实验探究空气的组成？教材从让学生充分发表对空气已有认识的基础上，引导他们设计较为精确的化学实验来测定空气中氧气的含量,并让学生思考化学上研究空气的方法，产生探究的学习兴趣。 【学情分析】

初三的学生认识能力已有了较大的发展，他们的认识由感性向理性深化，因此对于空气成分的认识，已不在满足于小学自然课上“知道空气是物质，空气是由多种成分组成的混合物”，他们将在更高的层次上认识空气具体由哪些成分组成，会思考空气的成分是怎样测定出来的，本节内容基于学生的这些问题想法做了巧妙的安排，学生将带着探究的冲动进入到学习中。 【教学目标】

1、认识空气的成分，了解氧气、氮气、稀有气体的性质和用途，能对所学物质进行分类，能区分纯净物和混合物。

2、掌握测定空气中氧气含量的实验原理和方法等，学会从混合物中除去某种气体进而测定其含量的方法，初步学习简单的实验设计、练习实验观察和分析推理能力

3、通过实验探究，启发学生科学思维，激发学习兴趣 4、了解空气的发现史 【教学重难点】

重点：1、空气的成分 2、设计实验准确测定空气中氧气的含量

难点：1、测定空气中氧气含量的实验设计，理解从混合气体中除去某种气体进而测定其含量的方法 2、拓宽思维，采用不同方法测定空气中氧气含量 【评价设计】

1、通过对空气组成的举例，评价学生是否能够积极调动思维，将化学与生活密切相连。

2、通过小组合作完成空气中主要成分的性质和用途这一部分的学习，评价学生是否能正确认识空气是一种重要的资源，以及自主总结的能力。

3、通过学生观看微视频，然后小组合作完成“测定空气中氧气的含量”的相关问题，评价学生的实验观察能力、小组合作能力和总结归纳能力。 4、通过拓展提升环节“探究操场和教室内空气中二氧化碳含量的差异”，评价学生对本节所运用的实验原理的深入理解。

5、通过学生对本节课的总结及掌握情况，检查学生是否完成了本节课的学习任务。 【教学过程】 教师活动 一、空气的组成 瓶盖，瓶内是空的吗？为什么不能挤压扁？ 引入课题并展示学习目标： 【提出问题】 证明空气的存在呢？ 定的压力 学生活动 设计意图 通过简单的小实验积极性，同时让学生感受到空气存在一定的压力。 【导入】将矿泉水瓶装满水，然后倒掉，并拧紧回答：空气且空气存在一充分调动了学生的1、空气是看不见摸不着的，那你能用什么方法学生讨论：塑料袋，空玻从学生熟悉的事物璃杯倒扣入水，火焰倾斜，入手，进行科学教刮风等等 育。对学生的回答2、同学们知道空气由哪些成分组成吗？根据已答：氧气（燃烧、呼吸）、要给予积极评价，有知识和经验，你能举出证明空气中含该成分氮气（根瘤菌固氮）、二氧激励学生探究精的生活实例吗？ 化碳（光合作用）、水蒸神。学生回忆已有气…… 除此之外，还有其他成分吗？请同学们阅读学生认真阅读 课本81页“多识一点”，认识空气家庭的另一成 员——稀有气体 知识，培养学生善于观察的能力。 完善空气的成分，明确空气的发现史 学生明确空气的组成，同时树立物质的分类观 途，学生不是很了【总结】空气大家庭的成员，ppt展示饼状图， 仔细看大屏幕 干燥洁净的空气（体积分数）：氮气：78%； 氧气：21%；稀有气体0.934%；二氧化碳：0.033%； 其他气体：0.002% 看，图片中都涉及了哪种空气成分？ 答。 ppt：空气对于人类有至关重要的作用，猜猜根据生活经验积极思考回对于部分气体的用

阅读课本80页，完成学案中的相关问题。（有学生自主完成学案中的问解，通过图片的展关氧气、氮气和稀有气体的性质和用途） 小结：空气是由几种物质组成的混合物，同时空气也是一种重要的资源。 二、实验探究：测定空气中氧气的含量 屑和沙子的混合物中铁屑的含量？ 测物（从混合物中去除掉） 量？ 来，还有别的方法么？ （回顾）学案中空气中主要成分的性质 学反应 氮气：化学性质不活泼； 学反应，化学性质很不活泼； 出质量。 创设和谐、轻松的活中已有经验，培养学生学习化学的兴趣 引导学生体会并学去某种气体进而测定其含量的方法 我们已明确混合物的概念，思考如何测出铁生答:用磁铁吸引铁粉，测学习氛围，结合生总结思路：运用物理方法从混合物中提取出待 题，明确物质的性质可以示给学生带来了极决定用途。 大的兴趣。 【提出问题】如何通过实验测定空气中氧气的含学生答：把氧气提取出来 强调：在实验室很难利用物理方法将氧气提取出 氧气：化学性质比较活泼，能和许多物质发生化 将氧气反应掉 学生思考：利用化学方法习从混合气体中除稀有气体：通常条件下几乎不与任何物质发生化 【过渡】出示拉瓦锡的照片以及拉瓦锡研究空气听故事、思考问题：从故 成分所用装置的图片，并讲述拉瓦锡发事中你能收获哪些信息？ 培养学生实验操作现空气组成的故事。 学生讨论出实验的环境密能力 通过拉瓦锡的故事引导学生思考实验思路：在闭，生成物不能为气体 密闭容器中，用化学方法把一定量的空气中的氧 气消耗掉，测出空气减少的体积即为氧气的体 积。 （思考）拉瓦锡实验的不足？ 里氧气的含量。 毒，装置不够简单…… 仿照这个著名实验的原则，我们也来测定空气 明确实验探究的几个步骤：选择药品—确定 实验原理—确定反应装置—进行实验—获得结 总结：加热时间长，汞有

论—误差分析 药品合适？并分析原因。 磷＋氧气 点燃 五氧化二磷（固体） 铜＋氧气 加热 氧化铜（固体） 碳＋氧气 石蜡＋氧气 镁＋氧气 镁＋氮气 点燃 点燃 点燃 点燃 （选择药品）根据给予的信息，你认为选择哪些小组讨论：磷和铜都符合通过对比让学生感要求，但是遵循绿色化学受测定空气中氧气理念，最终选择铜。 含量需要满足的条件。 培养学生实验观察能力和总结归纳能力以及小组合作精神 二氧化碳（气体） 二氧化碳+水 氧化镁（固体） 氮化镁 确定铜粉作为实验药品，然后观看演示实验微视学生归纳总结：利用加热频，小组合作完成学案中的相关问题： 条件下，足量红色的铜与1、该实验的原理： 氧气反应，生成黑色的固该反应的文字表达式： 态氧化铜，待冷却到室温该反应属于 （基本反应类型） 注射器体积的变化即为空2、数据处理 气中氧气的体积。 硬质玻璃管反应前注射反应后注射反应消耗 的容积 器中气体体器中气体体的氧气体 积 积 积 44 ml 15ml 学生小组合作、交流讨论培养学生小组合作实验结论： 完成学案中问题 学习能力，让他们3、交流讨论 ①小气球和注射器的作用分别是 、 ； 在交流中更好的接②气球在实验前后是什么状态？如果实验后气 受知识，变“要我球内有气体会怎么样？ 学”为“我要学” ③为什么要冷却到室温再读数？ ④该实验能否证明空气是混合物？ 如何证 明？ 学生讨论交流： ⑤有些同学在实验过程中产生了很大的误差，请①装置漏气 培养学生研究中的分析原因。 ②铜粉的量不足 误差分析意识和严（思考）实验成功的关键？ 三、盘点收获 ③没加热到反应的温度 谨的学习态度 ④没有反复推拉 注射器的活塞 ⑤未冷却就读数

【总结】 1、测定混合气体中某气体含量的方法：除去该气体 2、定量研究的方法：实验中运用已知体积的空气，测定出氧气的体积，进而达到测定氧气含量的目的。 3、如何测定混合物中某一成分的含量？ ①通过物理方法将某成分提取出来； ②通过化学方法将某成分反应掉。 【拓展提升】 异？ 【总结提升】 行含量的测定还可进行含量差异的比较。 【学以致用】4道习题 【丰收园】学生谈自身的收获，并回顾本节课的学习目标。 【课外作业】你还能设计哪些实验来测定空气中氧气的含量？ 【板书设计】

进行知识、观念双建构 学生交流讨论：取样后， 察浑浊程度（将混合物空 气中的二氧化碳反应掉） 学生积极交流 性学习 检测本节课的学习目标是否完成 拓展学生的思维 如何探究操场和教室内二氧化碳含量的差分别倒入澄清石灰水，观 利用化学方法将某成分反应掉不仅可以进 学生课后积极进行研究 氮气

氧气 稀有气体

（氩气） 二氧化碳

药品：铜粉 原理：

成分 混合物

空气

测定空气中 氧气的含量

铜+氧气 加热 氧化铜 实验： 结论：1/5 误差 水蒸气

其他气体

资源

用途

决定

装置： 药品： 操作：

性质

【学以致用】

1、根据下列生活实例说明空气中所含的成分：

(1)饼干放在空气中会变潮，说明空气中含 ；

(2)澄清石灰水久置于空气中会变浑浊，说明空气中含 ； 2、汽车的安全气囊内所装的化学物质，能在碰撞后10秒内生成一种空气里含量最多的气体，该气体是（ ）。

A、氧气 B、稀有气体 C、氮气 D、二氧化碳 3、下列说法不正确的是( )

A．通常状况下，空气是无色无味的气体 B．通常状况下，无色无味的气体一定是空气 C．空气不是单一物质，而是由多种气体组成的混合物 D．空气中氧气的体积分数约为21%

4、本节探究空气中氧气的含量实验中说法正确的是（ ） A、使用铜粉的量多量少，都不会影响实验的结果

B、铜粉加热后消耗空气中的氧气，冷却过程中玻璃管内气体压强下降 C、在正常操作情况下，消耗氧气的体积应该是注射器内气体体积的1/5 D、小气球在实验前后都应该保持瘪的状态