第二单元我们周围的空气教案
更新时间:2024-06-16 05:34:01 阅读量: 综合文库 文档下载
第二单元 我们周围的空气
【单元分析】
本单元是学生学习的第一大类物质。空气是人人都离不开的物质,由于看不见,摸不着,学生只知其重要,却又不十分清楚空气到底是什么。本单元选择空气和氧作为初中化学中接触具体物质知识的开端,不仅因为小学科学课中对空气和氧气的知识已有过介绍,如空气占有体积、有质量、形成大气压、空气流动就形成风等;更重要的是因为它们在自然界分布极广、是自然界维持生态平衡的重要条件、是化工生产的廉价资源;它与人类的生活关系最为密切,是人类须臾不可离开的天然物质;还因为氧气是化学性质比较活泼的元素,它能与多种金属和非金属元素化合形成氧化物或含氧化合物。通过对它们的认识和了解,可以比较顺利地引导学生进入化学世界来探索物质的奥秘。
选择以空气为题,开始这一单元的教学活动,是符合“从学生熟悉的事物入手,进行科学教育”的原则的。 化学研究的物质多数是纯净物,即使是混合物,一般也应分离出纯净物进行研究,在初学化学的阶段,给学生物质分类的知识是很有必要的。因此本单元中还有关于物质分类的一些知识,主要是混合物和纯净物的知识。关于化学反应的一些初步知识,可以增强学生对化学科学的认识,也可以帮助学生从本质上认识物质。因此本单元结合氧气的性质和制取,介绍了化学反应的初步概念,还介绍了两类最基本的化学反应──化合反应与分解反应。 通过氧气的性质和制取等实验,不仅可以培养学生的观察能力、分析能力,而且学生还能在实验活动的过程中,练习化学实验基本操作,初步熟悉认识物质性质的方法,培养相互合作、交流的能力以及实事求是的精神,这些对学生的发展是很有好处的。 元素、元素符号的内容安排在物质构成的奥秘中。
【单元目标】
1.了解空气的主要成份。氮气和稀有气体的简单知识以及探究空气中氧气的体积分数的方法。
2.掌握氧气的主要性质(物理性质、化学性质)和重要用途。 3.初步掌握实验室制取氧气的原理和方法,并了解其工业制法。 4.了解混合物和纯净物的概念。
5.初步认识两种常见的基本化学反应类型:化合反应和分解反应。 6.了解氧化反应的概念,对燃烧和缓慢氧化的现象有所认识。 7.对空气的污染和防治有清醒的认识。在学习化学知识同时不断增强自己的环保意识。 8.积极参与有关的科学探究和化学实验活动。 【单元重点】
1.氧气的化学性质,氧气制取的实验操作。 2.对花和反应和分解反应以及氧化反应的认识。 【单元难点】
1.氧气制取的实验操作。 2.对实验现象的观察与分析。
3.在学习化学的过程中,对科学方法的体验. 【教学思路】
在教学过程中,教师可以灵活处理。如提前给出一些元素符号(和简单的化学式),以分散难点,克服呆读死记造成的枯燥乏味。从本单元的开始就可以布置学生每节课上认识几个遇到的元素的元素符号,尽管不做背下来的要求,学生也会处在不断识记的过程中,待到“元素、元素符号”的教学时,学生已经认识甚至会写若干个元素符号了。
【单元课时安排】
课题 课题1 空气 课题2 氧气 课题3 制取氧气 实验活动1 单元复习 课时 2课时 1课时 2课时 1课时 1课时 课题1 空气 【教学目标】 1.知识与技能 (1)了解空气的主要成分和组成。
(2)通过学习初步了解有关氧气、氮气和稀有气体的一些物理性质和主要用途。 (3)初步理解纯净物、混合物的的概念。
(4)知道空气是一种宝贵的自然资源,了解解造成空气污染的原因以及如何防止空气污染。
(5)培养学生理论联系实际的能力。
2.过程与方法
在本课题的教学过程中,教师应多采用实验导学、组织讨论、指导阅读等方式进行教学。在教学过程中教师着重讲解、分析试验过程,引导学生通过讨论等方式自主得出试验结果,以利于学生进行探究式学习。
3.情感态度与价值观
(1)培养学生尊重客观事实的科学态度。 (2)培养学生爱护环境的良好意识。 【教学重点】
1.空气的组成、作用。
2.纯净物与混合物的的概念。
3.介绍空气污染的严重危害,以增强学生的环保意识。 【教学难点】
1.研究空气组成的实验过程及原理。 2.纯净物与混合物的的概念。 【教学突破】
在讲解实验前,教师应先让学生充分了解实验所用的材料、仪器、原理等;在讲解和演示实验的过程中,应提醒学生注意操作步骤的顺序和每一步操作的要领;最后,教师要结合试验提出探究性的提问,让学生自已通过观察试验来解决,这样可以使学生较深刻地理解空气的组成和实验的原理及过程。
【课题分析】
本单元是学生学习的第一大类物质。空气是人人都离不开的物质,由于看不见,摸不着,学生只知其重要,却又不十分清楚空气到底是什么。本单元选择空气和氧作为初中化学中接触具体物质知识的开端,不仅因为小学自然课中对空气和氧气的知识已有过介绍,如空
气有体积、有质量、形成大气压、空气流动就形成风等;更重要的是因为它们在自然界分布极广、是自然界维持生态平衡的重要条件、是化工生产的廉价资源;它与人类的生活关系最为密切,是人类须臾不可离开的天然物质;还因为氧气是化学性质比较活泼的元素,它能与多种金属和非金属元素化合形成氧化物或含氧化合物。通过对它们的认识和了解,可以比较顺利地引导学生进入化学世界来探索物质的奥秘。 【教学方法】 采用实验导学、组织讨论、指导阅读等方式进行教学。 【实验准备】 集气瓶、水槽、钟罩、燃烧匙、单孔橡皮塞、烧杯、导管、弹簧夹、酒精灯、红磷、水、火柴。 【课时安排】 2课时 第一课时 【教学目标】 1.知识与技能 (1)了解空气的主要成分和组成。 (2)通过学习初步了解有关氧气、氮气和稀有气体的一些物理性质和主要用途。 (3)培养学生理论联系实际的能力。 2.过程与方法 在本课题的教学过程中,教师应多采用实验导学、组织讨论、指导阅读等方式进行教学。在教学过程中教师着重讲解、分析试验过程,引导学生通过讨论等方式自主得出试验结果,以利于学生进行探究式学习。 3.情感态度与价值观 (1)培养学生尊重客观事实的科学态度。 (2)培养学生爱护环境的良好意识。 【教学重点】 空气的组成、作用。 【教学难点】 1.研究空气组成的实验过程及原理。 【教学过程】 教学过程 【导入新课】 用谜语引入新课主题:有一种物质你摸不到、看不到、也抓不住,但是我们却时刻离不开它。请这种物质是什么? 【想一想 】 空气无色无味,不易觉察,你能用一个简单的实验或列举实例来说明空气确实存在吗? 【讲授新课】 下面我们就来研究一下这个与我们息息相关的重要物质——空气。 一、空气的组成 阅读:课本第26页。 思考:二百多年前,法国科学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分,那他是如何研究的呢?拉瓦锡的结论是什么? 结论:空气是由氧气和氮气组成,其中氧气约占总体积的1/5。 教学随笔 过渡:现在,我们对空气的组成已经有了初步的认识。下面我们就仿照拉瓦锡的实验原理,测定空气中氧气的含量。 [实验2-1]空气中氧气含量的测定。 现象:红磷燃烧发出黄色火焰,放出大量的热,产生大量的白烟,反应停止后,水槽中的水沿导管进入集气瓶中,约占瓶内体积的1/5。(或做钟罩实验) 结论:红磷燃烧消耗氧气,氧气约占空气总体积的1/5。 思考讨论: 1.燃烧着的红磷熄灭了,这种现象说明氮气能不能支持燃烧? 2.集气瓶内水平面上升一定高度后,还继续上升吗?这种现象能不能说明氮气不易溶于水? 3.空气所表现出来的某些性质,能不能在一定程度上代表氮气的性质? 推论:空气中剩余的约4/5体积的氮气不燃烧,不支持燃烧,难溶于水。 4.在实验中发现测得的空气中氧气的体积含量小于1/5,可能的原因是什么? 1)装置漏气。 2)红磷的用量不足或集气瓶中的氧气没有消耗完。 3)装置没有冷却到室温就打开止水夹。 【思考】1.能否用铁、铝代替红磷? 不能。原因:铁、铝不能在空气中燃烧。 【思考】2.能否用碳、硫代替红磷? 不能。原因:产物是气体,不能产生压强差。 板书结论:空气的成分按体积计算,大约是:氮气(N2)78%,氧气(O2)21%,稀有气体0.94%,二氧化碳(CO2)0.03%,其他气体和杂质0.03%。空气中的稀有气体有氦、氖、氩、氪、氙。 过渡:空气中氮气和稀有气体各有什么样的性质,并有哪些用途?为什么说空气是一种宝贵的资源? 二、空气是一种宝贵的资源 引导:为什么叫做“养气”?氧气通常有哪些用途呢? 1.氧气:主要用于潜水、航空、航天、炼钢、医疗、金属的焊接和切割以及化工生产等。 氧气的两的主要用途:供给呼吸,支持燃烧。 2.氮气:主要用于化工原料、制冷、保护气、食品充氮防腐、提供低温环境等。 3.稀有气体:主要用作保护气、电光源、激光、制冷以及医疗等。 【小结】 请学生自己小结主要内容,用5分钟时间快速记忆空气的组成、氧气、氮气和稀有气体的用途。 【作业】 1.课本P32页 “练习与应用”第1、4。 【板书设计】 第二单元 我们周围的空气
课题1 空气
一、空气的组成
空气的成分按体积计算,大约是:氮气(N2)78%,氧气(O2)21%,稀有气体0.94%,二氧化碳(CO2)0.03%,其他气体和杂质0.03%。
二、空气是一种宝贵的资源
1.氧气:主要用于潜水、航空、航天、炼钢、医疗、金属的焊接和切割以及化工生产等。 氧气的两的主要用途:供给呼吸,支持燃烧。
2.氮气:主要用于化工原料、制冷、保护气、食品充氮防腐、提供低温环境等。 3.稀有气体:主要用作保护气、电光源、激光、制冷以及医疗等。 【教后记】
第二课时
【教学目标】 1.知识与技能
(1)初步理解纯净物、混合物的的概念。
(2)知道空气是一种宝贵的自然资源,了解解造成空气污染的原因以及如何防止空气污染。
(3)培养学生理论联系实际的能力。
2.过程与方法
在本课题的教学过程中,教师应多采用实验导学、组织讨论、指导阅读等方式进行教学。在教学过程中教师着重讲解、分析试验过程,引导学生通过讨论等方式自主得出试验结果,以利于学生进行探究式学习。
3.情感态度与价值观
(1)培养学生尊重客观事实的科学态度。 (2)培养学生爱护环境的良好意识。 【教学重点】
1.纯净物与混合物的的概念。
2.介绍空气污染的严重危害,以增强学生的环保意识。 【教学难点】
1.纯净物与混合物的的概念。 【教学过程】
教学过程 【复习提问】 1.空气中有哪些成分?体积分数各是多少? 2.测定空气中氧气含量的实验中,反应现象、原理、表达式、结论分别是什么? 【提问引入】我们已经研究了空气的成分, 那么空气、氧气、氮气有什么不同呢? 教学随笔
【.讲授新课】 三、纯净物和混合物 教师举例说明:氮气、二氧化碳、红磷、空气、河水、矿泉水等物质,哪些是混合物,哪些是纯净物。并由学生判断。 教师归纳混合物和纯净物的区别:是否由一种物质组成,是否有固定的组成和性质。并指出混合物中各成分之间没有发生化学反应,都保持各自的化学性质。 板书: 混合物和纯净物的概念: 1.混合物:由多种物质组成。这些物质之间没有发生反应,各自保持着各自的性质。 2.纯净物:由一种物质组成。(纯净物可以用具体的化学符号表示。如:氧气O2、氮气N2、氦气He、磷P、五氧化二磷P2O5等。) 指导学生2分钟内完成课堂练习1~2并及时反馈。 四、空气的污染与防治 1.指导学生看第30页图2-8大气污染图,并讨论2分钟后回答:图的中间部分、上部分、下部分各表示什么? 中间部分是造成大气污染的原因,如燃料燃烧、工厂废气、飞机汽车尾气等;上部分是大气污染引发的三大环境问题:温室效应、臭氧层空洞、酸雨;下部分是大气污染对人和动植物造成的危害。 2.指导学生看书并讨论3分钟后回答: (1)在你身边发生过哪些空气污染?主要有哪些?来源主要有哪些? (2)大气污染会造成哪些危害? (3)为了保护人类赖以生存的空气,你应该做些什么? 3.学生讨论后归纳并回答,教师做补充: (1)污染空气的物质:粉尘和有害气体两大类。 当今世界三大污染气体:一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮。 (2)空气污染的主要来源:矿物燃料的燃烧、化工厂排放的废气,汽车排放的尾气等。即①工业污染。②生活污染。③交通污染。④农业污染。 (3)空气污染的主要危害:影响人体健康,影响作物生长,破坏生态平衡。造成温室效应、臭氧层被破坏,形成酸雨。 当今世界三大环境问题:酸雨(二氧化硫、二氧化氮)、温室效应(二氧化碳)、臭氧空洞(氟氯烃)。 (4)空气污染的防治方法: ①减少使用煤、石油、天然气等化石燃料(或燃烧时进行脱S处理);开发新能源(太阳能、氢能、风能、地热等)。 ②减少工业废气排放,对废气进行回收净化再利用等。 ③改进燃料结构,安装净化装置,减少有害气体的排放 ④加强大气质量监测,认识保护环境的重要性。 小结:加强大气监测、使用清洁能源、积极植树造林等。 五、指导学生阅读空气质量日报、预报,绿色化学。 1.空气污染指数(API):将常规监测的几种空气污染物浓度简化成为单一的数值形式(定量表示方法)。 2.小结:污染指数越小,空气质量越好; 质量级别越高,空气质量越好。 3. 绿色化学:自学课本P32页绿色化学内容。 【小资料】空气质量周报 从1997年开始,我国社会生活中又多了一件新鲜事,许多城市就像发布天气预报那样,在当地电视台、电台、报纸上公布一周来本城市的空气质量情况。从此,城市空气质量的好坏对于许多老百姓来说,不再是一个未知数了。 通过新闻媒介向全社会发布空气质量周报是国务院环境保护委员会1997年1月做出的决定,当时要求在全国46个环境保护重点城市发布空气质量周报。当年5月23日,南京市率先在当地新闻媒介上发布空气质量周报,紧接着,上海、武汉、沈阳??到1998年6月,46个城市全部推出了空气质量周报。这46个城市包括所有的直辖市、省会城市、经济特区城市以及一部分重点旅游城市。 空气质量周报的主要内容为:空气污染指数、空气质量级别和首要污染物。空气污染指数就是将监测的几种空气污染物的浓度值简化成为单一的数值形式,并分级表示空气污染程度和空气质量状况。污染指数的分级标准是:1、污染指数在50以下对应的空气质量级别为一级,即优;2、污染指数在50以上、100以下对应的空气质量级别为2级,即良;3、污染指数在100以上、200以下对应的空气质量级别为3级,即轻度污染;4、污染指数在200以上、300以下对应的空气质量级别为4级,即中度污染;5、污染指数在300以上对应的空气质量级别为5级,即重度污染。 根据我国空气污染的特点,目前计入空气污染指数的项目暂定为:二氧化硫、氮氧化物和总悬浮颗粒物。二氧化硫主要来自燃煤废气,它是生成酸雨的元凶;氮氧化物主要来自于汽车尾气;总悬浮颗粒物主要来自燃煤排放的烟尘和地面扬起的灰尘。取这3种污染指数最大的作为首要污染物,并将首要污染物的污染指数确定为该城市的空气污染指数。 目前世界上许多国家,像美国、日本、德国、荷兰、墨西哥、新加坡、马来西亚都开展了空气质量公报、污染警报和预报工作。美国是最早开始这一工作的国家,于70年代中期就开始了。国外一般都是日报,还有不少国家进行预报,当污染指数超过警戒值时,就要发出污染警报,一方面警告敏感人群如老人、小孩、病人减少室外活动,另一方面要限制工厂和交通排放废气。我们国家现在刚刚开始搞周报,大部分城市还不具备条件搞日报,因为46个城市中只有20个城市具备了空气自动监测系统,另一多半的城市仍采用手工或半自动化监测。目前我国已有5个城市,即北京、厦门、南京、青岛、大连实现了日报。 【小结】 要求学生2分钟内归纳总结本课题的主要知识。 【随堂练习】 1.下列属于纯净物的是( ) A、新鲜的空气 B、澄清石灰水 C、矿泉水 D、液氧 2.下列物质中,前者属于纯净物,后者属于混合物的是( ) A、净化后的空气、氧气 B、水和冰混合、澄清石灰水 C、生锈的铁钉、二氧化碳 D、稀盐酸、液氮 3.电工师傅使用的“验电笔”中常充入一种气体,此气体通电时发红光,它是( ) A、氖气 B、氮气 C、氧气 D、空气 4.下列物质的用途,是利用物质的物理性质的是( ) A、氧气用于炼钢 B、稀有气体用作保护气 C、氮气用于制造化肥 D、稀有气体用于电光源 5.下列排放到空气中的物质,不使空气受到污染的是( ) A、煤燃烧产生的烟 B、石油化工厂排放的废气 C、汽车排出的尾气 D、植物光合作用放出的气体 6.北京在申办2008年奥运会时提出了“科技奥运、人文奥运、绿色奥运’’的口号。为了使2008年北京奥运会办成“绿色奥运”,下列做法不可取的是( ) A、关闭所有的化工企业 B、用天然气逐步取代民用煤 C、提高污水处理率 D、降低机动车辆的尾气污染 【作业】 1第32页课后“练习与应用”第2、3题。 2. .预习课题2《氧气》。 3.配套练习课题1空气。 【板书设计】
课题1 空气
三、纯净物和混合物
1.混合物:由多种物质组成。 2.纯净物:由一种物质组成。 四、空气的污染与防治
(1)污染空气的物质:粉尘和有害气体两大类。
当今世界三大污染气体:一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮。
(2)空气污染的主要来源:矿物燃料的燃烧、化工厂排放的废气,汽车排放的尾气等。即①工业污染。②生活污染。③交通污染。④农业污染。
(3)空气污染的主要危害:影响人体健康,影响作物生长,破坏生态平衡。造成温室效应、臭氧层被破坏,形成酸雨。
当今世界三大环境问题:酸雨(二氧化硫、二氧化氮)、温室效应(二氧化碳)、臭氧空洞(氟氯烃)。
(4)空气污染的防治方法:
加强大气监测、使用清洁能源、积极植树造林等。 五、空气质量日报、预报,绿色化学。
污染指数越小,空气质量越好;质量级别越高,空气质量越好。 【教后记】
课题2 氧气
【教学目标】 【知识与技能】
1.认识氧气的主要物理性质。
2.观察和描述木炭、铁丝、蜡烛等在空气中燃烧的现象,从中归纳出氧气的化学性质。 3.了解氧气的主要用途、氧气与人类关系密切。
4.了解氧气的工业制法,学习实验室制备氧气的原理、装置和操作。 【过程与方法】
1.观察与描述物质与氧气反应的现象,学会从中归纳出物质的化学性质的方法。
2.重点培养学生的归纳思维能力,要让学生学会“观察现象→分析现象→得出结论”的科学思维方法。
【情感、态度与价值观】
1.养成细致的观察习惯和严谨的工作作风。
2.让学生学会“观察现象→分析现象→得出结论”的科学思维方法。 【教学重点】
氧气的性质与用途。 【教学难点】
1.氧气的化学性质。
2.了解化学反应、化合反应、氧化反应、缓慢氧化等概念之间的区别与联系。 【教学方法】 实验探究法 【实验准备】
酒精灯、火柴、硫磺、细铁丝、木炭、石蜡、坩埚钳、石棉网 氧气(一大瓶三小瓶) 【课时安排】 1课时
【教学过程】 教学过程 【导入新课】 复习提问: (1)氧气的主要用途、氮气、稀有气体的主要用途是什么? (2)空气中有哪些气体?这些气体的体积分数各是多少? (3)判断下列物质:洁净的空气、海水、氮气、五氧化二磷、红磷、氦气中,哪些是混合物?哪些是纯净物? 过渡:氧气是一种非常重要的气体,我们对氧气有多少了解呢?现在让我们来学习氧气的性质。 【讲授新课】 一、氧气的物理性质 展示一瓶用排水法收集的氧气,让学生说出氧气的有关物理性质,指导学生看书1分钟并归纳氧气的物理性质。 (1)色、味、态:通常情况下,是无色无味的气体; (2)密度:标准状况下,密度为1.429g/L,略大于空气; (通常情况下,是指20℃,1.01×105Pa;标准状况下,是指0℃,1.01×105Pa) (3)溶解性:氧气不易溶于水。 (4)三态变化:降温后,氧气可以变为淡蓝色的液体,甚至淡蓝色雪花状固体。 提问:有什么事实可以证明自然界的水中溶有氧气? 教学随笔 答:水中的生物就是依靠溶解在水中的氧气生存的。 二、化学性质: 1.氧气的检验(教师演示) 氧气可使带火星的木条复燃。(即氧气能支持燃烧 ) (教师演示实验(1)——(4),学生仔细观察,并试着叙述现象) 演示实验(1):木炭在氧气中燃烧(黑色固体) ①在空气中的燃烧情况:木炭红热,无烟、无焰,放热。 ②在氧气中燃烧的现象:剧烈燃烧,发出白光,放热,生成一种无色无味气体,该气体能使澄清石灰水变浑浊。 点燃二氧化碳(CO) ③文字表达式:碳(C)+ 氧气(O2)——→2演示实验(2):铁丝在氧气中燃烧 ①实验现象:剧烈燃烧,火星四射,放热,生成一种黑色固体。 点燃四氧化三铁(FeO) ②文字表达式:铁(Fe) + 氧气(O2)——→34③强调注意事项:集气瓶底部铺少量的细沙或加少量的水,防止生成的固体物质溅落瓶底,致使集气瓶炸裂。 ④在空气中加热情况:持续加热发红,离火后变冷。 提问:由学生讨论3分钟后回答: ①铁丝在空气中能否燃烧?(不能。) ②铁丝为什么要绕成螺旋状?(为了增大铁丝与氧气的接触面积。) ③铁丝下端为什么系一根火柴?(引燃铁丝。) ④实验要求待火柴将燃尽时由上而下缓慢伸入集气瓶的目的是什么?(火柴燃烧消耗氧气,若铁丝迅速放入瓶底,则产生的热量使氧气膨胀从瓶口逸出,都不利于铁丝的燃烧。) ⑤集气瓶底铺一层水或细沙的目的是什么?(防止铁丝燃烧溅落的熔化物炸裂瓶底。) 演示实验(3):蜡烛在氧气中燃烧(白色固体) ①空气中的燃烧情况:燃烧产生黄色火焰,放热,稍有黑烟。 ②在氧气中燃烧的现象:比空气中燃烧剧烈,发出白光,集气瓶内壁出现水珠,有使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体产生。 点燃二氧化碳(CO)+ 水(HO)③文字表达式:石蜡+ 氧气(O2)——→ 22演示实验(4):硫磺在氧气中燃烧(黄色固体) ①空气中的燃烧情况:空气中发出微弱的淡蓝色火焰,放热,生成有刺激性气味的气体 ②在氧气中燃烧的现象:在氧气中发出明亮的蓝紫色火焰,放热,并产生有刺激性气味的气体。 点燃二氧化硫(SO) ③文字表达式:硫(S)+ 氧气(O2)——→2结论:氧气是一种化学性质比较活泼的气体,在一定的条件下,能与许多物质发生反应。在这些反应中,氧气提供氧,称为氧化反应。氧气便是常见的氧化剂。 三、化合反应和氧化反应
1.化合反应: ①概念:两种或两种以上物质生成一种新物质的反应叫化合反应。 ②特点:多变一。 ③表示:A+B→AB 2.氧化反应:物质和氧发生的反应叫氧化反应。(它不属于基本反应类型。) 3.化合反应和氧化反应的区别与联系 讲解:氧化反应和化合反应的区别。 区别:氧化反应不一定是化合反应,化合反应也不一定是氧化反应。 引导讨论:在什么情况下氧化反应也一定是化合反应呢? 联系:有氧气参加反应,生成物只有一种物质。在这种情况下的氧化反应一定同时是一个化合反应。 练习:判断下列反应是否为化合反应、还是氧化反应? (1)水+二氧化碳→碳酸 (2)锌+盐酸→氯化锌+氢气 点燃二氧化碳(CO)+ 水(HO) (3)石蜡+ 氧气(O2)——→22点燃二氧化硫(SO) (4)硫(S)+ 氧气(O2)——→2过渡:生活中有许多燃烧现象,都是氧化反应,但有些反应进行得很慢,虽也有放热过程,但很不容易察觉。 四、缓慢氧化 缓慢氧化:有些氧化反应进行得很慢,通常无发光现象,虽也有放热过程,但很不容易察觉,这种氧化反应叫“缓慢氧化”。 【讲述】在生活中,缓慢氧化的例子很多,如动植物的呼吸、食物的腐败、酒和醋的酿造、农家肥料的腐熟等,都包含有缓慢氧化的过程。 五、氧气的用途 1.供给呼吸:医疗上急救病人,登山、潜水、航空、宇航提供呼吸; 2.支持燃烧:炼钢、气焊与气接、液氧炸弹、火箭助燃剂。 【小资料】 1. 常用气体钢瓶简介: 除装毒气的钢瓶外,钢瓶的一般工作压力都在150kg/c㎡左右。按国家标准规定涂成各种颜色以示区别。例如:氧气钢瓶为天蓝色,黑字;氮气钢瓶为黑色,黄字;压缩空气钢瓶为黑色,白字;氯气为草绿色,白字;氢气钢瓶为深绿色,红字;氨气钢瓶为黄色,黑字;石油液化气钢瓶为灰色,红字;乙炔钢瓶为白色,红字等等。钢瓶运输和储存期间不得曝晒。 2.一般情况下,我们呼吸使用空气就可以了。正常的人呼吸用纯氧气对人体有害,吸入纯氧气会损害肺的上皮层。吸入100%的扬弃,只需几天就会发生肺氧气中毒。一般医院中的氧气只是大于40%。 3.用氦气代替氮气与氧气混合,可得到“人造空气”。人造空气用于代替空气供深海潜水员呼吸。因为用空气供潜水员呼吸时,在压强较大的深海里,会有较多的氮气溶解在潜水员的血液里,当潜水员从深海上升,血液里的氮气将成为气泡释放出来,大量气泡会阻塞微血管,引起病变。 【小结】 学生从知识与技能、过程与方法、情感、态度和价值观等方面来谈本节课的收获来总结本节内容。 【随堂练习】 1.下列物质在氧气中燃烧,生成物通常为白色固体的是( ) A、木炭 B、铁 C、蜡烛 D、磷 2.硫在氧气中燃烧是化学变化的主要依据是( ) A、发出明亮的蓝紫色火焰 B、生成有刺激性气味的气体 C、放出大量的热 D、硫粉逐渐减少 3.氧气是我们身边常见的物质,以下有关氧气的叙述不正确的是( ) A、氧气具有可燃性 B、氧气能提供动植物呼吸 C、氧气能支持燃烧 D、某些物质在空气中不能燃烧,但在氧气中能燃烧 4.下列关于氧气物理性质的描述,正确的是( ) A、氧气的密度小于空气 B、鱼可以在水中生活,说明氧气易溶于水 C、氧气是无色的,液态氧也是无色的 D、氧气在通常状况下是无色无味的气体 5.在一只集气瓶中充满空气,现要除去其中的氧气,又不增加其他气体,可选用的可燃物是( ) A、木炭 B、蜡烛 C、磷 D、硫 6.下列物质在氧气中燃烧的实验现象描述正确的是( ) A、木炭在氧气中燃烧时,发出白色火焰,有二氧化碳气体生成 B、红磷在氧气中燃烧时,产生大量白雾 C、铁丝在氧气中燃烧时,火星四射,有黑色固体生成 D、硫粉在氧气中燃烧时,有淡蓝色火焰产生,生成刺激性气味的气体 7.下列化学反应既属于氧化反应,又是化合反应的是( ) A、铝+氧气 氧化铝 B、酒精+氧气 水+二氧化碳 C、碱式碳酸铜 氧化铜+水+二氧化碳 D、石蜡+氧气 水+二氧化碳 8.下列说法正确的是( ) A、化合反应一定是氧化反应 B、氧化反应一定只有一种生成物 C、有氧气参加的反应一定是化合反应D、化合反应一定只有一种生成物 9.下列说法正确的是( ) A、由两种物质生成一种物质的反应才是化合反应 B、物质与氧气的反应就叫氧化反应 C、氧化反应一定是化合反应 D、物质在空气中燃烧实质上是与空气中的氧气发生氧化反应 10.在下列反应中,①碳+氧气 二氧化碳 ②汽油+氧气 水+二氧化碳 ③生石灰+水→熟石灰 ④ 氢氧化钙+二氧化碳→碳酸钙+水 A、属于化合反应的是__________; B、属于氧化反应的是__________; C、既是氧化反应又是化合反的是____________; D、既不属于化合反应又不属于氧化反应的是__________; E、是氧化反应但不是化合反应的是__________; F、是化合反应但不是氧化反应的是__________。 11.下列变化不属于缓慢氧化的是( ) A、农家肥料的腐烂 B、植物的呼吸作用 C、金属的锈蚀 D、用蜡烛照明 12.下列变化中既包含缓慢氧化,又包含剧烈氧化的是( ) A、食物腐败 B、白磷自燃 C、铁生锈 D、汽油遇火燃烧 【作业布置】 第36页课后“练习与应用”第1、2、3题。 板书设计
课题2 氧 气
一、氧气的物理性质:
氧气是一种无色无味的气体,密度比空气略大,不易溶于水。 二、氧气的化学性质
氧气是一种化学性质比较活波的气体。 反应物 木炭和氧气的反应 硫与氧气的反应 铁丝与氧气的反应 蜡烛与氧气的反应 现象 发出白光,放出热量,生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体。 在空气中发出微弱的淡蓝色火焰;在氧气中发出明亮的蓝紫色火焰,放出热量,生成一种带有刺激性气味的气体。 剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成黑色固体。 蜡烛在氧气里燃烧比空气里更旺,发出白光,放出热量,集气瓶壁有水珠,生成能使澄清的石灰水变浑浊的无色气体。 碳+氧气文字表达式 二氧化碳 C O2 CO2 硫+氧气二氧化硫 S O2 SO2 铁+氧气四氧化三铁 Fe O2 Fe3O4 蜡烛+氧气二氧化碳+ 水 O2 CO2 H2O 三、化合反应与氧化反应 1.化合反应:
(1)概念:由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应,叫做化合反应。 (2)特征:一变多。 (3)表达式:A+B AB 2.氧化反应:
物质与氧发生的反应叫做氧化反应。
【教后记】
课题3 制取氧气
【教学目标】 一、知识与技能
1.了解实验室制氧气的反应原理、实验装置、实验操作。 2.了解催化剂、催化作用、分解反应的概念。
3.了解工业上制氧气的方法和原理。 二、过程与方法
通过探究氧气的制法,认识催化剂和催化作用,掌握探究过程。 三、情感、态度与价值观、
通过对催化剂的探究和阅读有关材料,培养勇于创新的科学精神。 【教学重点】
1.实验室制氧气的药品、反应原理、仪器装置、收集方法、验满、检验及操作注意事项。 2.催化剂、分解反应的概念。 【教学难点】
1.催化剂的概念及催化作用。 2.实验室制取氧气的反应原理。 【教材分析】
本课题安排在第二单元的最后一部分,教材从学生熟悉的物质——空气开始,介绍空气的成分及用途。然后引出氧气,学习氧气的性质和用途。再来学习氧气的制取。内容由浅人深,过渡自然,学生很容易接受。
本课题内容可分为两部分:第一部分是实验室制取氧气的反应原理,同时介绍了催化剂。这部分内容更侧重于过程,让学生学习用比较的方法对获得的信息进行分析、探究、推断,从而作出判断。第二部分是活动与探究,由学生来制取氧气并试验氧气的性质,让学生掌握进行科学探究活动必须具备的化学基本实验技能。
学习氧气的制取(原料选择、反应原理、仪器装置、气体收集、操作步骤及其有关注意事项),可以为今后学习气体的制取提供范例。
【学情分析】
九年级学生刚接触化学这门课,学习热情很高。氧气是学生很熟悉的物质,通过前面的学习学生已初步具备了观察实验和进行简单实验操作的技能.让他们试一试、做一做,很容易激发学生学习化学的积极性和求知欲。
【教学策略】
学生对于气体的制取尚属首次接触,为此,如何来选择药品、如何来确定装置根本无从着手。因此,教师要充分利用学生对氧气知识的一定积累,创设好教学情境,激发学生强烈的求知欲。 在进行本课题的教学时,要善于采用对比、分析、讨论、归纳等方法来确定药品的选择以及仪器装置的配备,加深学生对分解反应概念的理解,并在学生的探究活动中加以巩固。难点的突破应建立在实验的基础上,通过对实验现象的分析、归纳、判断,使学生的认知从感性上升到理性。
【教学方法】 实验探究 【实验准备】:
1.药品:5%的过氧化氢溶液,二氧化锰、高锰酸钾、水、氯酸钾
2.仪器:大试管、酒精灯、木条、火柴、集气瓶、水槽、铁架台、带导管的橡皮塞、药匙
【课时安排】 2课时
第一课时
【教学目标】 一、知识与技能
1.了解实验室制氧气的反应原理、实验装置、实验操作。 2.了解催化剂、催化作用、分解反应的概念。 3.了解工业上制氧气的方法和原理。 二、过程与方法
通过探究氧气的制法,认识催化剂和催化作用。 三、情感、态度与价值观、
通过对催化剂的探究和阅读有关材料,培养勇于创新的科学精神。 【教学重点】
1.实验室制氧气的药品、反应原理、仪器装置、收集方法、验满、检验及操作注意事项。 2.催化剂、分解反应的概念。 【教学难点】
1.催化剂的概念及催化作用。 .实验室制取氧气的反应原理。 【教学过程】
教学过程设计 一、导入新课 回顾旧识: 根据氧气的性质说明氧气有什么性质?如何检验一瓶无色气体是氧气? 导入:那么在日常生活中经常需要纯净的氧气,那如何制得纯净的氧气呢? 二、讲授新课 1.自然界氧气的获得:主要是来源于绿色植物的光合作用 教学随笔 光照二氧化碳 + 水 叶绿素 葡萄糖 + 氧气 2.氧气的工业制法:(分离液态空气法) (1)具体过程 空气通过加压降温变成液态空气 升温降 除去二氧液态-196℃ 温 化碳 空气 空空 干气 气 加 燥 压 (一)氧气的实验室制法 【演示】1.用过氧化氢制取氧气 实验 1.用带火星的木条伸入有过氧化氢的试管 2.用带火星的木条伸入加热过氧化氢的试管 现象 带火星的木条很快熄灭 带火星的木条很快复燃 氮气 升温液态-183℃ 氧 氧气 原因 没有氧气放出 有氧气放出
3.往装入过氧化氢的试带火星的木条管中加绿豆大的MnO2 ,很快复燃 再用带火星的木条伸入 4. 用带火星的木条伸入装有MnO2的试管 反应原理 过氧化氢2H2O2 带火星的木条不复燃 水+氧气 有氧气放出 二氧化锰不能分解出氧气 催化剂催化剂2H2O +O2↑ 讨论:用过的二氧化锰能否再用? 实验:在用过的二氧化锰中再次加入过氧化氢溶液,观察能否再次使带火星的木条复燃。 二、催化剂、催化作用 结论: 1.这种在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有改变的物质叫做催化剂(又叫触媒) 2.催化剂的特点:(一变两不变) 一变:能改变其它物质的化学反应速率。(加快或减慢) 两不变:本身的质量不变、化学性质不变。 3.催化剂在化学反应中所起的作用叫做催化作用。 思考讨论: (1)催化剂在反应中一定是加快反应速率。 (2)过氧化氢只能用二氧化锰作催化剂。 (3)二氧化锰在任何反应中都是催化剂。 2.加热高锰酸钾制取氧气 加热 锰酸钾+ 二氧化锰+氧气 实验原理:高锰酸钾——→加热 KMnO+ MnO+ O↑ KMnO4——→24223. 加热氯酸钾制取氧气 实验原理:氯酸钾 氯化钾+氧气 加热 KClO3KCl + O2 ↑ 加热 讨论:三种实验室制法哪一种最好? 【讲述】实验室制取氧气物质选择的原则和特点:原料经济;反应速度适中,操作简单;安全;产品无污染。所以用过氧化氢:不加热,操作简单、节能、环保。 讨论:以上三个反应有何特点? 回答:都是由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。 三、分解反应 1.概念:由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。 学生可以根据化合反应的特点与表示,自己总结分解反应的特点与表示。 2.特点:一变多。 3.表示:AB → A + B 【随堂练习】 1.下列关于催化剂的叙述中,正确的是( ) A、催化剂能改变其他物质的化学反应速率 B、催化剂本身的质量和性质在化学反应前后不变 C、不使用二氧化锰作催化剂,加热过氧化氢溶液不会放出氧气 D、使用二氧化锰作催化剂,可以增加过氧化氢溶液分解放出氧气的质量 2.下列关于催化剂的叙述中,正确的是( ) A、用过氧化氢制氧气时,只能用二氧化锰作催化剂 B、二氧化锰只能用作催化剂 C、催化剂只能加快其他物质的反应速度 D、加入催化剂,过氧化氢发生分解反应的温度降低并且放出氧气的速度增大 3.生活在密闭狭小的特殊环境(如潜艇、太空舱)里,O2会越来越少,CO2越来越多,因此将CO2转化为O2,不仅有科学意义也要重要的实用价值。据科学文献报道,NiFe2O4在一定条件下既能促进CO2的分解又可重复使用。NiFe2O4在此反应中是( ) A、粘合剂 B、致冷剂 C、催化剂 D、防腐剂 4.下列反应中,属于分解反应的是( ) A、酒精+氧气 二氧化碳+水 B、红磷+氧气 五氧化二磷 C、乙炔+氧气 二氧化碳+水 D、氧化汞 汞+氧气 5.下列反应中,既不属于分解反应也不属于化合反应的是( ) A、双氧水与二氧化锰混合制氧气 B、加热高锰酸钾 C、点燃蜡烛生成二氧化碳和水 D、铁丝燃烧 【小结】 本节课重点学习了氧气的实验室制法,了解了催化剂的概念,学习了一种新的化学反应类型——分解反应。 作业: 1.课本P41页“练习与应用”第1、2。 【板书设计】 一、氧气的实验室制法 1.用过氧化氢制取氧气 实验原理:过氧化氢2H2O2
催化剂 水+氧气
催化剂2H2O +O2↑
2.加热高锰酸钾制取氧气
加热 锰酸钾+ 二氧化锰+氧气 实验原理:高锰酸钾——→加热 KMnO+ MnO+ O↑ KMnO4——→2422
3. 加热氯酸钾制取氧气
实验原理:氯酸钾
KClO3
二、催化剂、催化作用
加热
氯化钾+氧气
KCl + O2 ↑
加热
1.这种在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有改变的物质叫做催化剂(又叫触媒)
2.催化剂的特点:一变两不变。
3.催化剂在化学反应中所起的作用叫做催化作用。 三、分解反应
1.概念:由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。 2.特点:一变多。 3.表示:AB → A + B 【教后记】
第二课时
【教学目标】 一、知识与技能
进一步了解实验室制氧气的反应原理、实验装置、实验操作。 二、过程与方法
通过探究氧气的制法,掌握探究过程。 三、情感、态度与价值观、 培养勇于创新的科学精神。 【教学重点】
实验室制氧气的药品、反应原理、仪器装置、收集方法、验满、检验及操作注意事项。 【教学难点】
实验室利用高锰酸钾制取氧气的操作。 【教学过程】 教学过程设计 导入新课 回顾旧识:1.实验室制取氧气有哪些反应? 2.催化剂与分解反应的概念。 本节课继续探究实验室制取氧气的步骤。 讲授新课 教学随笔 一、实验室制取氧气的步骤(教师边操作边讲解) 1.双氧水(过氧化氢)制取氧气 (1)实验原理:过氧化氢2H2O2 催化剂水+氧气 2H2O +O2↑ 催化剂(2)装置: (3)步骤:查、装、定、点、收、离、熄 ①检查装置的气密性。 方法:关闭止水夹,(打开活塞)向长颈漏斗(或分液漏斗)中加入水,漏斗内形成一段水柱且高度维持不变,就说明气密性良好。 ②装药品。(先固后液,液体由长颈漏斗或分液漏斗中加入。) ③收集:排水法(氧气不易溶与水) 向上排空气法(氧气的密度比空气略大) ④检验:将带火星的木条插入瓶中,若复燃,证明是氧气。 ⑤验满:将带火星的木条放在瓶口,若复燃,证明已满。 (4)注意事项: ①分液漏斗可以用漏斗代替,但其下端应该深入液面以下,防止生成的气体从长颈漏斗中逸出。(液封) ②导管只需略微伸入试管塞 ③该装置的优点:可以控制反应的发生与停止,可以随时添加液体。 2.高锰酸钾制取氧气 加热 锰酸钾+ 二氧化锰+氧气 (1)实验原理:高锰酸钾——→加热 KMnO+ MnO+ O↑ KMnO4——→2422(2)装置: (3)步骤:查装定点收离熄 (4)注意事项: ①试管口要略微向下倾斜:防止生成的水回流,使试管底部破裂。 ②导气管伸入发生装置内要稍露出橡皮塞:有利于产生的气体排出。 ③试管口塞一团棉花:防止高锰酸钾粉末进入导气管,污染制取的气体和水槽中的水。 ④实验结束后,先将导气管移出水面,然后熄灭酒精灯:防止水槽中的水倒流,炸裂试管。 3. 加热氯酸钾制取氧气 (1)实验原理:氯酸钾加热 氯化钾+氧气 KClO3加热 KCl + O2 ↑ (2)装置、步骤及注意事项与高锰酸钾制取氧气的略同。 从以三种氧气的实验室制取方法,请同学们总结气体制取与收集装置的选择要考虑哪些因素? 二、气体制取与收集装置的选择 1.发生装置:考虑反应物的状态和反应条件(是否加热) 固固加热型 固液不加热型 2.收集装置:根据气体的密度、溶解性 气体收集方法: 不溶于水排水法,所得气体纯度大; 易溶于水排气法,根据密度定上下。 随堂练习: 1.下面是实验室加热高锰酸钾制取氧气的操作,其中错误的是( ) A、装药品前要检查装置的气密性 B、加热时试管口要略向下倾斜 C、刚有气泡从导管逸出时,便立即收集气体 D、实验完毕,先将导管移出水面,后熄灭酒精灯 2.可用推拉注射器活塞的方法检查如图装置的气密性。 当缓缓拉活塞时,如果装置气密性良好,可观察到( ) A、长颈漏斗下端口产生气泡 B、瓶中液面明显上升 C、长颈漏斗内有液面上升 D、注射器内有液体 3.用高锰酸钾加热制氧气,实验中发现试管破裂,可能有以下原因,①试管外壁有水未擦干 ②加热时试管底部触及灯芯 ③试管口没放一团棉花 ④高锰酸钾的量太多 ⑤加热过程中不时地移动酒精灯 ⑥加热时直接对准药品部分加热 ⑦停止加热后即将试管直立起来,等冷却后洗涤,其中与之不相关的是( ) A、②④⑦ B、③④⑤ C、③⑤⑦ D、①②⑥⑦ 4.实验室常用高锰酸钾粉末制取氧气(装置A),也可用过氧化氢溶液和催化剂二氧化锰粉末来制取氧气(装置B)。装置B中的仪器a是分液漏斗,通过活塞的“开”、“关”可以随时滴加过氧化氢溶液,从而控制得到氧气的量。 (1)写出一种实验室制取氧气的文字表达式___________________。 (2)从反应物状态和反应条件来比较装置A和B的差异: 装置A 装置B 反应物状态 反应条件 (3)用向上排空气法收集氧气,并用带火星的木条放在集气瓶口检验氧气是否收集满。这是利用了氧气的____________、____________性质。 小结: 本节课主要探究了实验室制取氧气的步骤,并总结气体制取与收集装置的选择要考虑的因素 作业:1.课本P42页“练习与应用”第3题。
【板书设计】
一、实验室制取氧气的步骤 1.双氧水(过氧化氢)制取氧气 (1)实验原理:过氧化氢2H2O2
催化剂催化剂水+氧气
2H2O +O2↑
(2)装置: (3)步骤:
①检查装置的气密性。 ②装药品。(先固后液,液体由长颈漏斗或分液漏斗中加入。) ③收集:排水法(氧气不易溶与水)
向上排空气法(氧气的密度比空气略大)
④检验:将带火星的木条插入瓶中,若复燃,证明是氧气。 ⑤验满:将带火星的木条放在瓶口,若复燃,证明已满。 (4)注意事项: 2.高锰酸钾制取氧气
(1)实验原理:高锰酸钾加热——→ 锰酸钾+ 二氧化锰+氧气 KMnO4加热——→ K2MnO4+ MnO2+ O2↑ (2)装置:
(3)步骤:查装定点收离熄 (4)注意事项:
二、气体制取与收集装置的选择
1.发生装置:考虑反应物的状态和反应条件(是否加热) 2.收集装置:根据气体的密度、溶解性 【教后记】
实验活动1 氧气的实验室制取和性质
【教学目标】 1.知识与技能
(1)练习仪器装配、加热、检查装置气密性、收集气体和检验气体等基本操作,动手制取氧气。
(2)了解实验室制取氧气的主要方法和原理,初步了解通过化学实验制取新物质的方法。 (3)加深对氧气性质的认识。 2.过程与方法
(1)学习反应原理决定实验装置,气体的性质决定气体的收集方法和验满方法。
(2)学会边实验、边讨论的方法,在活动中激发学习兴趣,在兴趣中提出问题、分析问题、解决问题。
3.情感态度与价值观
(1)通过实验装置的美对学生进行美育教育。
(2)逐步认知用实验去验证化学理论,从而知道化学是一门以实验为基础的课程,学化学离不开做实验。
【教学重点】
制取氧气及验证氧气的性质。 【教学难点】
细铁丝在氧气中燃烧的操作。 【教学方法 】
复习提问→实验探究→得出结论→拓展视野→提高兴趣。 【教具准备】
(1)高锰酸钾、双氧水、氯酸钾、二氧化锰、木炭、细铁丝、澄清石灰水;
(2)大试管、试管夹、单孔橡胶塞、铁架台(带铁夹)及酒精灯、双孔塞和分液漏斗、胶皮管、玻璃导管、集气瓶、水槽、玻璃片、坩埚钳、棉花、火柴。
(3)矿泉水瓶、医院的盐水瓶的瓶塞和输液管、瓶口稍大一点如盛装辣椒的瓶子、用碎玻块一面去磨粗、金龙鱼油的瓶底。
(4)冷烟火 【课时安排 】 1课时
【教学过程 教学过程 [引入]展示一盛满氧气的集气瓶和一空集气瓶。[问]哪一瓶是氧气? [复习提问] 实验室如何制取氧气呢? [回答] 实验室可以用分解过氧化氢溶液、加热高锰酸钾或加热混有二氧化锰的氯酸钾固体的方法制取氧气。 [提问]为什么选择这样的方法而不选择氧化汞(氧化汞加热生成汞和氧气,汞有毒)、空气或者水(水通电生成氧气和氢气)? [回答]因为高锰酸钾或过氧化氢分解制取氧气的方法,具有反应快、操作简便、便于收集等优点,适合实验室制取少量气体。 [教师]那么又将选择什么样的装置呢?下面请同学们做好[预习自我检测]和[活动准备],各小组根据所提供的实验用品设计制取氧气的方案,看那组设计的又快又合理。讨论后各小组①板书反应原理②展示连接好的发生装置并回答问题2和③收集装置并回答问题3)。 [学生讨论][教师巡视] [学生代表陈述讨论结果] [教师]我们设计好了方案。化学是一门以实验为基础的学科,很多知识都是从实验中得到的,接下来我们愿意自己动手来体验做化学实验的乐趣吗? [学生]愿意。 [教师]各小组分好工,按方案规范操作亲自动手制取氧气,用一种方法收集三瓶氧气(其中一瓶底部留有少量水或铺层细砂)并验证它的性质。认真观察,并如实记录实验现象。并思考[问题与讨论]。 ([注意事项] 教学随笔 1.首先要检查装置的气密性,气密性良好,实验方可进行。除了用手紧握的方法外,还可以用什么方法? 2.用高锰酸钾制氧气,试管口要塞一团棉花,防止加热时高锰酸钾粉末进入导管。 3.试管口要略向下倾斜,防止固体受热时放出的水蒸气冷凝成水,回流到热的试管底部,使试管炸裂。 4.先对试管进行预热,然后对准有药品的部位集中加热。 5.导管口开始有气泡放出时,不宜立即收集(思考:为什么?),等有大量、均匀、连续的气泡产生时再进行收集。 6.实验结束时,先把导管移出水面,然后再熄灭酒精灯。(思考:如果先熄灭酒精灯,可能会造成什么后果?) 7.木炭在氧气中燃烧这个实验,应用坩埚钳夹住木炭由上向下缓慢伸入集气瓶中。(思考:为什么?) 8.如果某同学制得的氧气不纯,你认为可能的原因是什么?) [学生实验,教师巡视,发现学生操作中的一些错误及时指出并纠正。] 一、实验记录:(组长分好工,各尽其职,注意合作) 1.制取氧气 步骤和方法 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ 2.氧气的性质 实验操作 ①用坩埚钳夹取一小块木炭,在酒精灯上加热到发红,插入到上面实验收集到的氧气中(由瓶口向下缓慢插入),观察现象。 ②燃烧停止后,取出坩埚钳,向集气瓶加入少量澄清石灰水,振荡。有什么现象? 实验现象 结论或解释 文字表达式: 现象 如果没有气泡冒出; 如果_____; 结论或解释 说明____应重新塞紧或更换。 说明装置不漏气,可以使用。 固定试管时应注意: ㈠ ㈡ 因为_____________所以要把集气瓶正放在实验台上。 文字表达式: ㈠与木炭 木炭燃烧产生的气体是: 文字表达式: ㈡与铁 ②点燃系在螺旋状细铁丝底端的火 柴,待火柴快燃尽时,插入盛有氧气的集气瓶中(瓶中预先加有少量水)。观察现象。 (学生活动) (实验完毕,选择学生代表陈述实验的现象) [陈述] 1.木炭在氧气中燃烧发出白光,放出热量,生成的气体能使澄清的行灰水变浑浊。 [回答]说明木炭燃烧生成二氧化碳。 [继续陈述] 2.铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成一种黑色固体。 [教师]接下来把这两个反应的文字表达式写出来。 [可让学生板演] [板演如下] [过渡]接下来各小组思考并讨论[问题与交流]。 [学生思考、讨论][问题与交流] 1.检查装置气密性时,除了用手紧握以外,还可以用什么方法? 2.如果某同学制得的氧气不纯,你认为可能的原因有哪些? 3.把红热的木炭插入盛有氧气的集气瓶时,为什么要由瓶口向下缓慢插入? 4.在实验中你发现的问题和想法: 5.你能否用一些代用品设计制作一个简易的氧气发生装置(可参考教材第二单元课题3的习题4)? 选用物品及药品 画出你的设计图 [答案] 1.手握试管的目的是用体温使试管中的气体升温。因此,除了手握的方法外,还可以用热毛巾捂住试管等方法。 2.可能的原因如下:①没等装置中的空气排净便开始收集氧气;②排水集气时,集气瓶装水时没有完全装满还留有气泡;③收集完气体后,玻璃片与集气瓶口之间密封不好。 3.(木炭在氧气中燃烧,木炭由上向下缓慢伸入集气瓶中,是为了使集气瓶中氧气都用于木炭的燃烧,以便有较长时间的观察,如果一开始就把木炭很快地插至瓶的中下部,则燃烧生成的热的二氧化碳会把中部和上部的尚未起反应的氧气排出,木炭不能继续顺利燃烧,甚至很快就熄灭了。)如果开始便将红热的木炭伸入盛有氧气的集气瓶底部,因木炭在氧气中燃烧大量放热并产生二氧化碳,易集气瓶中的氧气逸出损失,会迅速使瓶中氧气的含量降低,影响实验现象。 [教师]通过这个实验,我们可以总结出实验室制取氧气的操作步骤。大家现在就来总结,看一下实验室制取氧气的步骤有哪些? [学生总结] [总结结果如下] 首先要检查装置的气密性,再把药品加入试管中并固定好试管;把盛满水的集气瓶准备好,再进行加热;然后用排水集气法收集。实验完毕后,先把导管移出水槽,最后再熄灭酒精灯。 [教师]这样的操作顺序很难掌握,我们是不是可以把这个操作顺序编成顺口溜或者歌谣,帮助我们记忆? [板书]查、装、定、点、收、离、熄(茶庄定点收利息) [讲解]实验室装配仪器的原则一般是:先下后上,先左后右。所以先固定酒精灯和试管,然后放置水槽。物质加热一般是先均匀,后集中。“均匀”指先预热,“集中”指对准有药品的部位加热。气体收集有两种方法,不易溶于水的采用排水法,易溶于水的采用排空气法。采用排空气法应根据密度来决定瓶口向上或向下。因为氧气的密度大于空气的密度,所以收集氧气还可采用向上排空气法。 [板书] 仪器装配原则:先下后上,先左后右。 物质加热原则:先均匀,后集中。 气体收集方法:易溶于水排气法,根据密度定上下; 不溶微溶排水法,所得气体纯度大。 [总结] 本节课我们通过“氧气的制取和性质”这个实验的具体操作,知道了实验室制取一种气体的操作步骤和注意事项,为我们以后学习其他气体的制取和性质奠定了基础。 [课后反思与评价] 自我评价 小组评价 教师评价 【板书设计】 实验活动1 氧气的实验室制取与性质
一 、制取氧气:
1.反应原理: 2.仪器装置: 3.操作步骤: 4.收集方法: 5.检验方法: 6.验满方法: 7.操作注意事项: 二、化学性质
点燃 1.炭+氧气 二氧化碳
点燃 2.铁+氧气 四氧话三铁 三、仪器的装配原则 【教后记】
第二单元 我们周围的空气 复习课
【教学目标】 一、知识与技能
1.了解空气的主要成分及主要物理性质和用途 2.认识纯净物与混合物的概念并应用
3.了解氧气的物理性质并通过与许多物质反应认识其化学性质比较活泼
4.了解实验室和工业上制取氧气的原理的不同;
5.知道实验室制取氧气的药品、原理、装置、操作、气体收集及方案选择; 6.认识化合反应、分解反应、催化剂和催化作用 二、过程与方法
1.通过 “测定空气中氧气含量”实验,学会分析实验结果的误差原因 2.通过制氧方案的比较、鉴别,学会选择最佳原料、条件、原理、装置 三、情感、态度与价值观
1.通过当今世界的三大环境问题、空气的污染源、严重危害及防治,培养热爱自然关注环境的情感;
2.通过对制取氧气的实验的探究,增强学生的探究欲。 【教学重点】
氧气的化学性质,氧气的实验室制法。 【教学难点】
测定空气中氧气含量的实验原理、装置及产生误差的原因。 【教材分析】
《我们周围的空气》是九年级上册第二单元的内容。本单元包括三个课题,分别是空气、氧气和制取氧气。空气和氧气是自然界维持生态平衡的条件,是化工生产的廉价资源,它与人类生活关系最为密切。当前空气污染是全世界的三大问题之一,因此本单元内容是历年中考的重点之一。近年来中考以空气中氧气含量的测定、氧气性质实验、氧气制取的原理和操作为核心,考查观察能力、描述能力以及实验探究能力,还联系各地空气污染的问题考查分析问题、解决问题的能力。
【学情分析】 我校地处农村,大多数学生对所学的文化科学知识的学习不够重视,造成学生的学习气氛不浓。尽管在上新课的时候大多数学生对本单元的知识都掌握得较好,但是由于长时间未复习,学生的学习主动性较差,估计大多数学生对所学知识已遗忘。为此,一方面要联系生活实际,激发学生的学习兴趣。另一方面,要善于利用复习课的功能,使大多数的学生对所学知识形成一个知识网络。
【教学方法】 讲授法。 【课时安排】 1课时。
【教学过程】 教学过程 【导入】 在我们人类生存的环境中,时时处处都充满着一种“看不见,摸不着”的天然物质,它跟我们的生活最密切,它既是一切动植物生命的支柱,也是重要的、廉价的自然资源,它就是我们今天所要讲的空气。 学生倾听。 [设计意图] 联系实际,激发学生兴趣。 【讲授新课】 一、空气 [过渡]为了搞清楚空气的成分,很多科学家都致力于这方面的研究,最有名的是法国的化学家拉瓦锡,他最早用实验得出了结论:空气 教学随笔 是由氧气和氮气组成的。氧气约占空气总体积的五分之一。仿照这个历史上著名的实验,我们用红磷来进行了实验探究。 1.请同学们回忆一下,红磷燃烧实验有何现象? 2.在进行测定实验时,什么情况下实验结果小于1/5? 3.集气瓶内剩余气体主要是什么气体,有何性质? 思考:能否用硫、木炭和铁来代替红磷进行实验?为什么? 介绍改进实验? [学生聆听并回答问题] 1.红磷燃烧产生大量白烟,放出大量的热,冷却后烧杯中的水进入集气瓶中,约占集气瓶内空气总体积的1/5。 2.装置漏气、红磷为冷却到室温、红磷的量不足。 3.氮气。化学性质不活泼,难溶于水,不支持燃烧。 不能。生成物是气体,铁在空气中不燃烧。 [设计意图] 引导学生思考,培养学生思考问题和解决问题的能力。突破难点。 让学生描述氧气、氮气、稀有气体的用途。 [过渡]一般来说,空气的成分比较固定,但随着现代化工业的发展,排放到空气中的有害气体和粉尘,改变了空气的成分,造成了对空气的污染。空气污染除了对人体有害之外,还能造成温室效应、臭氧层空洞、酸雨等,那哪些物质能造成空气污染? 有害气体有哪些? 我们学习化学,要懂得利用化学知识来保护环境,如何保护环境?请谈谈你们的想法。 [学生回答] 大气污染危害人类健康 有害气体和粉尘 二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳 植树造林、减少矿物燃料的燃烧 [设计意图]联系实际,说明保护环境的重要性,从而对学生进行思想教育。中考链接可让学生了解本单元的考题方式,通过做题也可加强学生的信心。 二、氧气 [过渡] 我们在学习氧气的时候主要是从氧气的性质,制法和用途这三个方面进行学习,其中重点是氧气的性质和制法,首先,让我们一起来复习一下氧气的物理性质。请大家回忆一下。 [学生回答] 氧气无色无味,难溶于水,密度比空气略大,有三态的变化。 [教师活动] 氧气的化学性质比较活泼,能与多种物质发生反应,请同学们回忆氧气与硫、铁丝、木炭的实验,并完整地描述一出来。 [学生活动] 思考并描述现象。 [教师活动] 请同学们写出这些反应的文字表达式。 根据以上所写的文字表达式分析什么是化合反应和氧化反应。 [学生活动] 学生尝试书写文字表达式。并说出化合反应和氧化反应的定义及二者的区别和联系(化合反应多变一,氧化反应有氧参与。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。) 三、制取氧气 [教师活动] 氧气的工业制法:分离液态空气。利用沸点不同。这是物理变化还是化学变化?(物理变化) 请同学们回忆一下实验室制取氧气用的是什么药品?它们的反应原理是什么?请写出它们的文字表达式。 在分解过氧化氢和加热高锰酸钾中都有二氧化锰,它们的作用相同吗? 那什么是催化剂?催化剂起什么作用? 强调催化剂一变二不变 [学生活动] 分解过氧化氢,加热氯酸钾,加热高锰酸钾制取氧气并书写相关文字表达式。 不同,在(1)中是催化剂,(2)中是生成物。 说出催化剂的概念。 [教师活动] 练一练:给出两套仪器,让学生找出那一套可用于高锰酸钾制氧气,那一套可用于分解过氧化氢制氧气。依据是什么? 分别介绍固固加热装置和固液加热装置。 实验室用高锰酸钾制取氧气的操作步骤? 如何检查装置的气密性?怎么确定收集方法?为什么要先撤离导管再熄灭酒精灯? 用过氧化氢制取氧气需注意液封。 比较用分液漏斗和长颈漏斗的优点。 [学生活动] 高锰酸钾要加热,过氧化氢不加热。 查、装、定、点、收、离、熄 用手紧握试管,有气泡说明不漏气。密度比空气大用向上排空气法,密度比空气小用向下排空气法,难溶于水用排水法。避免发生倒流,使试管炸裂。 [设计意图] 1.巩固所学知识,突破重点。2. 启发学生思考,引出固固装置和固液装置,通过对氧气收集装置的分析,学会选择收集装置,同时中考链接可让学生明白考向,也能让学生提高自信心。 【巩固练习】 配套练习册 单元测试 【小结】 教师小结本节内容。 【教后记】
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