课题1空气教学目标要求1知识与技能1了解空气的主要成分2了解氧气氮气稀有气体的主要物理性质和用途3初步认识纯净物混合物的概念2过程与方法初步学习科学实验的方法学习观察实验现象记录实验现象分析实验现象得出有关结论的方法3情感态度与价值观1初步了解空气污染的危害知道空气是一种宝贵的自然资源培养关注环境热爱自然的情感2讲述空气成分的发现史介绍人类对稀有气体的认识过程培养学生正确的科学观和唯物主义认识观等观点使学生树立克服困难的勇气和信念教学重点1了解空气的组成和空气污染给人类带来的危害增强学生的环保意识2建立纯净物混合物等有关概念教学难点1探究空气的组成2建立纯净物混合物物理性质和化学性质等有关的概念教学提示1鉴于学生在此之前对空气和氧气已经具有较为丰富的常识例如空气的存在空气有质量有浮力空气在自然环境中由于热胀冷缩而产生对流运动成风知道空气的主要成分是氧气氮气和少量的二氧化碳以及氧气能供人体呼吸和支持燃烧二氧化碳不能供人体呼吸不支持燃烧但二氧化碳可以使澄清石灰水变浑浊等等所有这些都是学生已经积累的知识但从化学学习的角度看这些知识显得零碎不够深入教学应该从学生的已有认知水平出发教师在课前应该了解学生有关的具体认知情况以便在教学的过程中恰当地处理教材和选择适宜的教学方法特别是不同的引入方法如1以讲故事的形式引入2从回忆小学自然课中关于空气的小实验引入3学生展示其已有的关于空气和氧气的常识教师帮助学生整理有关的知识后进行拓展从而引入新课4从引导学生阅读课本引入阅读前提出几个具体问题来加以指导5从课本实验21引入6从空气成分的发现史引入2讲述空气成分的发现史培养学生正确的科学观和唯物主义认识观等观点讲述空气的发现史有以下主要教学目的1使学生知道一些在人类认识世界的过程中出现的非常重要的科学家如卢瑟福普利斯特里舍勒拉瓦锡卡文迪许等2可以使学生体会到人类对世界的认识过程首先提出假设然后通过实验进行论证被证明为正确后假设才成为理论没有被实验证明以前只能是假说学生在今后的学习中应该逐渐学会提出假设并且通过分析确定其假设是否正确决定取舍的分析问题的方法3可以使学生了解科学家进行科学研究的方法抓住物质间的微小差异而做出判断并通过实验加以证明的实事求是作风和唯物主义观点4通过讲述拉瓦锡研究空气成分的一段历史使学生进一步体会到实验在人类认识世界的过程中起着举足轻重的作用5使学生初步认识到从拉瓦锡开始科学家们开始把天平用于研究工作使化学研究走向了定量化由于开始了定量研究人们渐渐对空气的成分有了完整的认识6人们对世界的认识在主观上受其世界观价值观等因素的影响在客观上受社会环境科学技术水平等影响学生对世界的认识对自我的评价对他人的评价也是这样的是有阶段性的在不同的阶段其认识有可能是不够完整的甚至可能是错误的要使学生知道要不断地完善自己的认识提高自己的修养必须通过不断地学习和实践因此教师应重视化学史的教学培养学生正确的世界观和科学的方法论3人们对稀有气体的认识也是不断完善的1785年英国化学家卡文迪许用电火花使空气中的氮气跟氧气化合并继续加入氧气使氮气全部变成氮的氧化物然后用碱液将氮的氧化物完全吸收从而将氮气分离除去剩余的氧气用红热的铜除去但最终残余有1的气体不跟氧气化合当时就认为这可能是一种新的气体但遗憾的是这种见解却没有受到化学家们应有的重视经过百余年后1868年法国天文学家严森在太阳光谱中发现了氦希腊文意为太阳英国物理学家雷利和化学家拉姆塞1892年发现了氩希腊文意为惰性不活动的1898年拉姆塞和特拉弗斯发现了氖希腊文意为崭新的氙希腊文意为生疏的和氪希腊文意为隐藏的1900年道恩发现了氡是镭元素名称的变体至此所有的稀有气体才被科学家们发现稀有气体早期被统称为惰性气体这是因为在发现它们的时候只注意了它们不与其他元素起化学反应的一面当发现它们在一定条件下也能跟某些物质发生反应而形成化合物的事实后才把它们改称为稀有气体通过这一段简史介绍可以启发学生科学研究的新领域总是在不断扩展科学思维也不是一成不变的应当善于接受新事物在学习中要适当地发展求异思维而不能盲目地接受甚至产生僵死的或孤立片面的思想4稀有气体的具体用途氦气用于填充气球深海潜水深海焊接以及超低温科学研究氖气主要用于发光如霓虹灯氩气用于制造灯具氩气通常用来填充白炽灯泡也可与氪气混合充入日光灯管另外在半导体工业中单晶是在氩气环境中生成的氪气用于制造灯具有些用作白炽灯中的填充气有些与氩气混合填充日光灯氪气最重要的用途是制造机场跑道两侧的闪光灯氙气氙气受激导电能射出耀眼的白光可用于填充闪光灯和其他高亮度灯具氙气也应用于气泡室及现代核反应堆氡气用于治疗某些种类的癌症氡是新装修的房屋中产生致癌的主要气体5做好演示实验21要引导学生认真观察实验现象积极思考出现这些现象的原因学习整理记录教师的演示实验通过实验一则可以锻炼学生的观察能力和分析能力学习实验操作二则可以领会这个实验设计的用意以便体会二百多年前拉瓦锡研究空气成分时的实验思路6结合空气的例子初步建立纯净物和混合物的概念根据物质的组成将物质分为纯净物和混合物7现在有关空气是一种宝贵的自然资源和空气污染以及防止防治污染等方面的报道很多学生拥有的常识和信息是比较多的可以以学生搜集资料展示成果小组讨论等方式进行学习和交流8建议将此课题分为2课时进行讲授参考教案第一课时教师活动学生活动设计意图引入新课详见教学提示参与有关活动从学生的已有水平出发激发学生学习新知识的好奇心完成演示实验21注意在做实验时对有关的操作和观察重点做必要的说明认真观察实验现象积极思考学习整理记录教师的演示实验锻炼学生的观察能力和分析能力学习实验操作领会此实验设计的用意以便体会二百多年前拉瓦锡研究空气成分时的实验思路结合空气的例子讲授纯净物和混合物的概念初步建立纯净物和混合物的概念利用学生熟悉的知识空气是由多种气体组成的与单独的氧气氮气不同使学生了解应根据物质的组成将物质分为纯净物和混合物第二课时教师活动学生活动设计意图教师组织学生讨论引导学生进行归纳总结学生以搜集资料展示成果小组讨论等方式进行学习和交流初步了解空气污染的危害知道空气是一种宝贵的自然资源培养关注环境热爱自然的情感板书设计第一课时一空气的组成探究实验红磷在空气中的燃烧操作和方法现象分析和结论剧烈燃烧放出大量的热产生大量白烟生成白色固体水面上升约15红磷可以在空气中燃烧红磷可以与氧气反应氧气约占空气总体积的15结论空气是由多种气体组成的其中氧气约占空气总体积的15问题和建议1为什么在空气中燃烧红磷后水面会上升15氧气与红磷反应生成固体五氧化二磷集气瓶内的气体压强比外界大气压减小了15因此外界大气压将烧杯中的水压入集气瓶中由于集气瓶中气体的体积减少了15因此集气瓶内的水面会上升152能否用木炭代替红磷测定氧气的体积分数呢教师可以补充此实验不能3根据实验现象得出什么结论根据实验现象无水进入集气瓶说明木炭与氧气反应生成气体二氧化碳消耗的氧气的体积与生成的二氧化碳的体积是相等的鉴于现在学生的认识水平只要学生能分析出此结论即可不必做过多解释4分析拉瓦锡研究空气成分时的实验思路5按体积计算空气的成分为氮气78氧气21稀有气体094二氧化碳003其他气体和杂质003说明1这些百分数为体积分数不是质量分数说明2空气的组成成分的含量基本保持不变但也不是一直不变的6有关概念第二课时二空气是一种宝贵的资源1氧气的用途医疗登山潜水航空宇航炼钢气焊等2氮气的用途可用做填充气保护气和冷冻剂等重要的工业原料制造化肥硝酸炸药等3稀有气体1稀有气体包括氦氖氩氪氙氡等气体2用途可以用做保护气制成多种电光源用于激光技术或医疗麻醉等方面三保护空气1空气污染的危害1损害人体健康受污染的气体进入人体可导致呼吸心血管神经等系统疾病和其他疾病2影响作物生长破坏生态平衡大气受到严重污染时动物往往由于食用积累了大气污染物的植物和水发生中毒或死亡3腐蚀用品大气污染物可以腐蚀金属侵蚀建筑材料使橡胶产品脆裂损坏艺术品使有色金属褪色等颗粒物沉积在高压线输电线绝缘器件上在湿度高时可成为导体而造成短路事故4改变大气的性质和气候的类型温室效应的危害以及臭氧层受到破坏产生的危害2污染源煤和石油等燃料的燃烧工厂排出的废气等3污染物二氧化硫一氧化碳二氧化氮粉尘等4空气污染的防治措施1控制大气污染源2减少或防止大气污染物的排放3治理排放的主要污染物4污染的法制管理