第二单元 课题1我们周围的空气教学设计-2024-2025学年九年级化学人教版（2024）上册

《我们周围的空气》教学设计 一、教学目标 1.通过空气发现史和空气中氧气含量测定实验了解空气的组成，感受科学家不懈探索、严谨求实的科学精神。 2.初步了解空气中氧气含量测定实验的原理，初步形成分析问题的能力。 3. 通过对空气及其所含气体组成的认识，初步建立纯净物和混合物的概念，初步体会物质分类的方法。 二、教材分析 本节课是人教版九年级《化学》上册第二单元课题1《我们周围的空气》的新授课。本课题包含了三部分，即“空气的组成”、“空气是一种宝贵的资源”、“保护大气环境”。这三部分内容相互联系，并逐步深入。本节课选取了法国化学家拉瓦锡用定量方法研究空气成分的实验，让学生了解二百多年前化学家研究空气成分时的实验过程和思路，以及得出空气由氧气和氮气组成的结论。在此基础上，教科书给出空气的成分后，再采用“思考与讨论”的方式，让学生分析拉瓦锡实验的原理，并讨论、解释利用红磷在空气中燃烧测定氧气含量实验的原理，让学生进一步理性地解释实验现象和得出测定氧气含量的实验依据。教科书中的这部分内容可以使学生体会到实验在化学研究中的重要性，让学生初步形成化学研究中的证据意识。介绍了空气的组成后，教科书结合空气及其成分，给出了纯净物和混合物的概念。 三、学情分析 学生学习化学之前，对空气和氧气已有一定的知识储备，而且经过第1单元的学习，学生已具备一定的化学基础知识和学习方法，具有一定的实验操作能力和强烈的探索欲望，初步具备并能够在教师指导下完成实验、分析实验现象，得到较直观的结论。能小组合作共同设计实验方案，但不够完善，独立设计实验的能力，自主探究能力和综合分析问题能力较弱，对问题的认识往往比较肤浅和片面。 4、 教学重难点 1.教学重点：空气的组成，空气中氧气含量的测定；初步认识纯净物和混合物 2.教学难点：空气中氧气含量测定的实验原理。 五、教学过程 教师活动 学生活动 设计意图 导入：我们都知道空气是无色无味的，虽然看不见，但是可以通过呼吸体会它的存在，那么空气中都含有哪些物质呢？其中对我们非常重要的氧气又是如何被发现的呢？讲述空气成分发展史。可以发现人们对于空气的认识是循序渐进的，科学家不懈探索，严谨求实的科学态度是值得我们学习的。下面我们就来重点了解一下拉瓦锡的实验内容。 播放拉瓦锡实验视频：请大家注意观察实验现象,如物质颜色状态的变化。哪位同学可以跟大家分享一下自己观察到的实验现象。 问题：汞由银白色变为红色发生了什么变化？钟罩中液面上升的原因？上升的液体占据了谁的体积？ 演示小实验，讲解等效替代的方法 回归刚才的问题，玻璃钟罩中上升的液体占了谁的体积？ 经研究发现容器中剩余的气体既不支持燃烧也不供给呼吸，拉瓦锡认为气体全部都是氮气，他将红色粉末收集起来加强热生成了汞和氧气，生成的氧气体积恰好等于容器中减少的气体的体积，将产生的氧气与容器中剩余的气体混合，混合后的气体与空气的性质一样，由此拉瓦锡得出了空气是由氧气和氮气组成的结论。 过渡：拉瓦锡的实验持续时间较长，且汞有毒，我们选择了另外一种物质红磷来测定氧气的含量 板书：氧气含量的测定: 红磷 + 氧气点燃五氧化二磷 实验装置已经放置在实验桌上，请同学们参考实验步骤按小组完成实验，注意观察实验现象 过渡：同学们分析的很好，选用红磷测定氧气含量的原因，一直因为红磷能消耗氧气，二是反应产物是固体不产生气体，所以集气瓶中减少的气体就是消耗的氧气的体积。通过刚才的操作，我们可以发现，六组同学产生了三种结果，说明这个实验结果并不准确，为了较准确的测定氧气含量，老师选择了铜粉进行实验。 板书：铜 + 氧气加热氧化铜 观看实验视频：请同学们仔细观察实验现象，并将相关数据填写到导学案的表格中，哪位同学来描述一下实验现象，并完善表格 请同学们小组讨论，利用铜粉测定氧气含量有哪些优点？可以从反应产物 反应条件 实验密闭性三个方面考虑。 分析：反应条件的优点，装置中铜粉足量，实验条件达到要求，铜粉就会不断的消耗氧气直到氧气被消耗完，因此反应条件是加热时可以最大程度消耗氧气，减小误差。实验中不断推挤注射器也是为了充分消耗装置中的氧气。 过渡：咱们了解了拉瓦锡的实验，动手操作了红磷燃烧实验，包括老师做的铜粉和氧气的反应，这三个实验测得的氧气含量其实都是一个大概值，在科技飞速发展的今天，我们已经可以精确的测得空气中氧气的含量了，那就是数字化实验， 板书：数字化实验 过渡：数字化实验包含了传感器，数据采集器，计算机三部分，只需将三部分按顺序连接好就可以进行测量，这是一张用数字化实验测量足量红磷燃烧过程中氧气含量变化的曲线。经过科学家不懈探索，最终用实验的方法精确地测得了空气的成分，如图所示 板书：空气的组成（体积分数） 学生默背体积分数，当堂检测 过渡：由图我们可以看到空气中含有氮气 氧气 二氧化碳等多种物质，像空气这样的物质，我们称之为混合物。学生总结混合物、纯净物的概念，纯净物可以用化学符号来表示。 板书：物质：混合物 纯净物 举例说明日常生活中常见的混合物 教师举例：液氧、洁净的空气、冰水混合物 分类的思想在日常生活中处处体现，如超市中物品分门别类地摆放是为了方便人们选购，学生整理书包时课本也是分类放置的，为了方便拿取，在今后学习化学过程中会常用到分类的方法，使用分类的方法学习化学会取得事半功倍的效果。 通过今天的学习，你有哪些收获？ 总结：从知道“空气中有氧气”到探究出“氧气约占空气体积的五分之一”,再到数字化实验测量出“氧气约占空气总体积的21%”,我们对空气中氧气含量的认知不断发展，就像当代历史学家邓拓所说，任何科学的结论都不该看成是永恒不变的，希望同学们，饱含热情，砥砺前行。 倾听，思考，积极回答问题 观看视频，积极回答问题 观看演示实验，跟随教师引导思考问题并回答 倾听，思考 小组合作按实验步骤完成实验，学生回答实验现象，分析原因 倾听 观看视频，观察实验现象，并将表格填写完整，计算出氧气的体积分数 小组积极讨论 倾听并思考 认真阅读空气的成分示意图，注意体积分数 根据老师的引导试着总结出混合物、纯净物的概念 积极思考生活中常见的混合物 倾听 积极举手回答问题，总结本节课的收获 倾听 通过提出问题引导学生了解空气成分发展史 结合空气发现史初步建立科学研究意识，树立严谨求实的科学态度 回顾史实，了解拉瓦锡研究空气成分的实验过程及实验结论，体会实验原理 引导学生带着问题观察实验，初步了解探究空气成分的方法；通过设置不同梯度的问题，使学生进一步理解拉瓦锡空气成分研究实验的原理，将感性认识上升到理性认识，促进科学思维发展。 培养学生在尊重实验事实和证据基础上，能够进行独立思考的能力。 认识到实验的局限性，培养学生创新精神与创新意识，不断建构对空气中氧气含量测定实验的认识。 了解数字化实验，培养学生的信息提取能力。 结合对空气成分的认识，总结提炼，建构混合物、纯净物的概念。引导学生初步体会物质分类思想和物质组成的概念。 引领学生关注化学史实背后的科学精神和科学思想方法，感受科学研究的严谨性和科学家的智慧。 六、作业设计（适应“双减”要求的分层作业） 【基础巩固】 1.下列物质中属于纯净物的是 A.白酒 B.酸奶 C.液氧 D.海水 2.许多旅客乘火车经过青藏铁路穿越青藏高原时,会发生高原反应,感到呼吸困难，这是因为高原地区空气里（ ） A.氧气的体积分数远远低于21% B.氧气的体积分数仍约为21%,但空气稀薄 C. 氮气的体积分数远远超过 78% D.二氧化碳气体的含量大大升高 3.如图是拉瓦锡测定空气成分的相关实验装置,下列有关说法中正确的是（ ） A.该实验开始前应先检查装置气密性 B.实验中银白色的固体汞变为红色粉末 C.实验过程中汞只消耗曲颈甑內的氧气 D.实验结束后,玻璃钟罩内液面低于汞槽中液面 【能力提升】 4.为探究空气中氧气的含量,某同学将教材实验进行改进,装置如图所示(部分夹持装置已省略),实验时引燃红磷后便熄灭酒精灯。下列有关改进实验的说法中不正确的是（ ） A.实验中红磷不足,会使实验结果偏小 B.待红磷熄灭并冷却至室温,打开弹簧夹,注射器活塞向右移动 C.实验结束后试管内气体的主要成分为氮气 D.改进后的装置能减少测量误差,且对环境更友好 5.现有下列物质:①二氧化碳、②生理盐水、③高锰酸钾、④空气、⑤过氧化氢溶液,⑥矿泉水,⑦酸奶、⑧氮气。请在以下空格中填写有关物质的序号。 属于纯净物的是 ;属于混合物的是 【课后实践】 6.设计实验方案，用蜡烛测定空气中氧气的含量？ 七、教学反思 1.有效完达了教学目标 本节课以生活情境为背景，引入空气中氧气含量测定的原理，学生易于理解掌握，分组探究实验，体验探究的乐趣，实现了情境、知识、活动三者的有机结合，实现了能力的提升。 2. 学生实验和教师创新实验是本节课的亮点，最大程度的帮助学生攻克重难点。 （1）学生分组利用红磷测定氧气的含量，最大程度提高了学生的参与度，实验过程中，可以切实体会到实验步骤的严谨性，并能根据观察到的实验现象分析推理实验结论，帮助学生理解并掌握实验原理及产生误差的原因。 （2）教师创新实验可以帮助学生拓展思维，再次巩固燃烧法测定氧气含量的实验原理，提高学生的学习兴趣，学生上课状态较积极，以后的课程可以增设同样的创新实验阶段，提升学生创新意识，培养创新能力。 3.准备不够充分是本节课最大不足。实验装置若提前以任务布置给各小组，更能培养学生的能力。 4.教师讲解太多，对学生自主归纳能力没有信心。 学科网（北京）股份有限公司 $$