主题二专题3课题1空气的成分-2024-2025学年八年级化学沪科版 （五四学制）全一册

配套中学沪教版(五四学制) 课题1 空气的成分 一、教材分析 “空气的成分” 是学生认识身边化学物质的重要开端，在化学学科知识体系中具有承上启下的作用。 从知识结构上看，学生在之前的学习中已经对空气有了一定的生活认知，但并不了解其具体成分和各成分的性质及用途。本课题通过实验探究和资料介绍，使学生系统地认识空气的主要成分，如氮气、氧气、二氧化碳等，为后续学习氧气和二氧化碳的性质、制备以及化学变化等知识奠定基础。 教材注重实验探究方法的引导，拉瓦锡测定空气成分的实验历史资料，既能激发学生的学习兴趣，又能让学生体会科学探究的过程和方法，培养学生严谨的科学态度。同时，对于空气中各成分含量的测定实验（如红磷燃烧实验），强化了学生对化学实验基本操作、实验原理以及误差分析的理解和掌握，提升学生的实验技能和科学素养。 此外，空气成分与日常生活、生产实际紧密相连，如氧气在呼吸和燃烧中的作用、氮气在食品保鲜中的应用、稀有气体在照明和电子工业中的用途等，使学生能够将所学知识与实际生活相联系，感受到化学知识的实用性和价值，从而提高学生学习化学的积极性和主动性。 二、教学目标 化学观念 形成 “空气是由多种成分组成的混合物” 的观念，认识空气的主要成分及其体积分数，理解混合物和纯净物的概念，并能从微观角度解释二者的区别。 建立 “物质的性质决定其用途” 的化学观念，通过了解空气中各成分的性质，认识其在生产、生活中的广泛应用，体会化学与生活的紧密联系，培养学生用化学视角观察和解释生活现象的能力。 科学思维 通过对拉瓦锡测定空气成分实验的分析以及红磷燃烧测定空气中氧气含量实验的设计、实施和结果分析，培养学生的逻辑思维能力和批判性思维能力。让学生学会从实验现象中归纳总结得出结论，能够分析实验误差产生的原因，并提出改进实验的方法和措施，提高学生解决问题的能力。 在学习过程中，引导学生运用比较、分类、归纳等方法对空气的成分、性质和用途等知识进行整理和归纳，构建知识体系，培养学生的系统性思维和归纳总结能力。 科学探究与实践 经历 “提出问题、作出假设、设计实验、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价” 等科学探究过程，通过红磷燃烧测定空气中氧气含量的实验探究，掌握化学实验基本操作技能，如仪器的选择与组装、药品的取用、气体体积的测量等，提高学生的实验动手能力和实践操作能力。 培养学生的合作精神和团队意识，在实验探究过程中学会与小组成员分工协作、交流讨论，共同解决实验中遇到的问题，提高学生的沟通交流能力和合作探究能力。 科学态度与责任 通过了解拉瓦锡等科学家对空气成分的研究历程，体会科学家们追求真理、勇于探索的科学精神，激发学生学习化学的兴趣和求知欲，培养学生严谨、认真、实事求是的科学态度。 认识到空气是人类生存所必需的宝贵资源，了解人类活动对空气质量的影响，树立保护空气环境的意识和社会责任感，培养学生关注社会、关心环境的情感态度价值观，使学生能够从化学的角度为解决环境问题提出合理的建议和措施，增强学生的环保意识和可持续发展意识。 三、教学重难点 教学重点 空气的主要成分及其体积分数。通过实验探究和数据分析，让学生准确掌握空气中氮气、氧气、二氧化碳等主要成分的含量，这是认识空气性质和用途的基础，也是后续学习化学知识的重要前提。 空气中氧气含量的测定实验。该实验是本课题的核心实验，通过实验不仅可以直观地得出空气中氧气的含量，还能培养学生的实验探究能力和科学思维方法。因此，让学生理解实验原理、掌握实验操作步骤、能够对实验结果进行分析和误差讨论是教学的重点内容。 混合物和纯净物的概念及区别。帮助学生建立对物质分类的初步认识，理解混合物和纯净物在组成上的差异，能够区分常见的混合物和纯净物，为后续学习物质的分类和化学变化等知识奠定基础。 教学难点 理解测定空气中氧气含量的实验原理和实验误差分析。红磷燃烧消耗氧气后，如何通过进入集气瓶中水的体积来确定氧气的含量，以及实验过程中可能出现的各种误差因素，如红磷量不足、装置气密性不好、未冷却至室温就打开止水夹等，对学生的逻辑思维和分析问题能力要求较高，是学生理解的难点。 从微观角度解释混合物和纯净物的区别。学生对物质的微观构成理解相对抽象，如何引导学生从分子、原子的角度认识混合物是由不同种分子构成，纯净物是由同种分子构成，帮助学生建立宏观与微观相结合的化学思维方式，是教学中的难点之一。 四、教学过程 一、导入新课 师：同学们，在正式上课之前，我们先来做一个小活动。请大家深吸一口气，然后憋住几秒钟，再缓缓呼出。有没有同学能说一说，在刚才的过程中，你有什么感受呢？ 生：感觉呼吸的空气很重要，没有空气就会很难受。 师：非常好，那大家知道我们呼吸的空气到底是由什么组成的吗？这就是我们今天要探究的课题 —— 空气的成分。 二、新课讲授 （一）空气是由什么组成的 师：其实，人类对空气成分的认识经历了漫长的过程。在 18 世纪的时候，法国化学家拉瓦锡通过一个经典的实验，得出了空气是由氧气和氮气组成的结论，而且氧气约占空气总体积的 1/5。现在，老师给大家详细介绍一下拉瓦锡的这个实验……（讲述拉瓦锡实验的原理、步骤和现象） 师：通过拉瓦锡的实验，我们知道了空气主要由氧气和氮气组成，那是不是只有这两种气体呢？现代科学研究表明，空气是一种混合物，它主要由氮气（N₂）、氧气（O₂）、稀有气体、二氧化碳（CO₂）以及其他气体和杂质组成。其中，氮气约占空气体积的 78%，氧气约占 21%，稀有气体约占 0.94%，二氧化碳约占 0.03%，其他气体和杂质约占 0.03%。 师：为了让大家更直观地感受空气各成分的比例，我们来看一个示意图。（展示空气成分比例的示意图） （二）空气中氧气含量的测定实验 师：接下来，我们要通过一个实验来亲自测定空气中氧气的含量。这个实验用到的仪器和药品有：集气瓶、燃烧匙、红磷、止水夹、导管、烧杯等。大家先观察一下这些实验仪器，想一想它们各自的作用是什么。 （学生观察并思考） 师：现在，老师来演示这个实验，请同学们仔细观察实验现象，并思考实验原理。 （教师进行实验操作：在集气瓶中加入少量水，将集气瓶水面上方空间分为 5 等份。用弹簧夹夹紧胶皮管，点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧，观察红磷燃烧的现象。待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察实验现象） 师：同学们，你们看到了什么现象？ 生：红磷燃烧产生大量白烟，打开弹簧夹后，水进入集气瓶，约占集气瓶体积的 1/5。 师：非常棒！那谁能说一说这个实验的原理是什么呢？ 生：红磷燃烧消耗了集气瓶中的氧气，生成了五氧化二磷固体，使瓶内压强减小，在大气压的作用下，水被压入集气瓶中，进入集气瓶中水的体积就是消耗的氧气的体积。 师：回答得非常准确！那同学们想一想，如果实验中进入集气瓶中的水的体积小于 1/5，可能是什么原因造成的呢？ （学生分组讨论，教师巡视指导） 生 1：可能是红磷的量不足，没有把氧气完全消耗掉。 生 2：有可能是装置漏气，在冷却过程中，外界空气进入瓶内，使瓶内压强没有明显减小。 生 3：还可能是没有冷却到室温就打开了弹簧夹，此时瓶内温度较高，压强较大，水进入的体积就会偏小。 师：大家分析得都很有道理。通过这个实验，我们不仅测定了空气中氧气的含量，还学会了如何分析实验误差，这对我们今后的实验学习非常重要。 （三）混合物和纯净物 师：我们知道了空气是由多种成分组成的，像空气这样由两种或两种以上的物质混合而成的物质叫做混合物。例如，我们生活中的海水、碘酒等都是混合物。 师：而氮气、氧气等只由一种物质组成，像这样由一种物质组成的物质叫做纯净物。例如，蒸馏水、二氧化碳气体等都是纯净物。 师：同学们，能不能举一些生活中常见的混合物和纯净物的例子呢？ 生 1：沙子和泥土混合在一起是混合物，纯金是纯净物。 生 2：醋是混合物，氧气钢瓶中的氧气是纯净物。 师：非常好，大家对混合物和纯净物的概念已经有了初步的认识。那从微观角度来看，混合物和纯净物有什么区别呢？ 师：混合物是由不同种分子构成的，这些分子相互间没有发生化学反应，它们各自保持着原来的性质。而纯净物是由同种分子构成的，具有固定的组成和性质。 （教师通过动画展示混合物和纯净物的微观构成示意图，帮助学生理解） 三、课堂小结 师：今天这节课，我们一起探究了空气的成分。首先了解了空气是由氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳以及其他气体和杂质组成的混合物，其中氮气和氧气占主要部分。然后通过实验测定了空气中氧气的含量，掌握了实验原理和误差分析方法。最后学习了混合物和纯净物的概念及区别，从微观角度对它们有了更深入的认识。希望同学们课后能够认真复习，加深对这些知识的理解和掌握。 五、板书设计 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$