初中人教版（2024）课题1 我们周围的空气教学设计

这是一份初中人教版（2024）课题1 我们周围的空气教学设计，共18页。教案主要包含了拉瓦锡测定空气的组成，氧气的化学性质，化合反应与氧化反应等内容，欢迎下载使用。


第二单元2.2《氧气》教案
2.3《制取氧气》教案
课题
我们周围的空气
单元
第二单元
学科
化学
年级
九年级
教材分析
本课为第二单元课题1我们周围的空气的教学内容。空气是人人都离不开的最重要的化学物质，由于看不见，摸不着，学生只知道其重要，却不十分清楚空气到底是什么。本单元选择我们周围的空气作为初中化学接触具体物质知识的开端，不仅是小学自然课曾对空气有过介绍，更重要的是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，还是人类须臾离不开的天然物质。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。
核心素养目标
化学观念：通过了解空气主要由氮气、氧气组成及其体积分数。
科学思维：通过分析实验现象，学生能够进行逻辑推理，培养科学推理能力。
科学探究与实践：学生通过参与实验，学习如何观察和记录实验现象，培养实验技能和探究能力。
科学态度与责任：通过在自主设计实验探究的过程中，体验探究的乐趣，发展学习化学的兴趣，感受自己也是创作的天才。
重点
理解空气中氧气含量测定的实验方法及原理。
难点
空气里氧气含量的测定试验误差的分析。
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
我们知道空气是无色无臭的，虽然看不见，但可以通过呼吸体会它的存在。那么，如何通过实验来测定空气的组成呢?
讨论思考
通过学生的认知引入新课，使学生认识到化学就在身边，提高学生学习兴趣。
讲授新课
一、拉瓦锡测定空气的组成
讲述空气的发展史，让学生知道很早以前科学家九开始研究空气的成分。
拉瓦锡实验：把少量的汞放在密闭的容器里连续加热12天，发现有一部分银白色的液态汞变成红色粉末，同时容器里空气的体积差不多减少了1/5。
拉瓦锡实验的优缺点是什么？
优点：
01.汞只和氧气反应；
02.汞为液态，在汞槽中起到液封的作用，并能直接用来观察反应器内空间体积的变化；
03.汞的沸点较低，汞蒸气与氧气反应比较充分，能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽
缺点：
01.实验时间较长；
02.操作装置比较复杂；
03.实验过程对环境有污染。
讨论思考
通过分析实验现象，学生能够进行逻辑推理，培养科学推理能力。
实验测定空气的组成
实验药品：红磷
实验器材：集气瓶、导气管、燃烧匙、烧杯、弹簧夹
实验原理：P+O2点燃P2O5
4.实验步骤：
①在集气瓶内加入少量水，并做好记号。
②用弹簧夹夹紧乳胶管。
③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。
④待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察实验现象及水面的变化情况。
5.实验现象：①红磷燃烧，发出黄白色火焰，产生大量的白烟；
②冷却后打开弹簧夹，水沿导管流入集气瓶，约占瓶内空气体积的1/5。
实验结论：氧气约占空气体积的1/5。
实验原理：
红磷（P）燃烧消耗氧气（O2），气体减少压强变小，小于外界大气压，水由烧杯流入集气瓶。
药品要求：
（1）在空气中只消耗氧气；
（2）生成物一般不为气体(固体或液体）。
教师强调：蜡烛、镁、铜丝、铁丝都不能代替红磷！
01.蜡烛在空气中燃烧只与氧气反应生成二氧化碳和水蒸气。
02.镁很活泼，在空气中燃烧时既可与氧气反应，也可与氮气、二氧化碳发生反应。
03.铜丝、铁丝在空气中不能燃烧。
学生讨论：实验中所涉及的问题
1.为什么红磷要足量或过量？集气瓶底为什么放水？
2.点燃的红磷为何要迅速伸入集气瓶并塞紧瓶塞？
3.红磷燃烧后生成的“大量白烟”可以说“大量白雾”吗？
4.集气瓶剩余的气体是什么？集气瓶剩余气体有哪些物理性质和化学性质？
5.我们实验中气体减少的体积小于1/5，请你分析有可能是哪些原因所引起的？
6.用石蜡替代该实验中的红磷，能否可行？
学生讨论：实验成功的关键
（1）装置不能漏气；
（2）红磷应足量或过量；
（3）点燃红磷前必须把弹簧夹夹紧；
（4）点燃红磷后要立即伸入集气瓶中，并塞紧塞子；
（5）待红磷燃烧完集气瓶冷却后，打开弹簧夹；
学生讨论分析
学生通过参与实验，学习如何观察和记录实验现象，培养实验技能和探究能力。
课堂练习
1.下列物质能在空气中燃烧，且产生大量白烟的是（ ）
A、木炭 B、硫粉 C、红磷 D、铁丝
2.某同学利用如图装置测定空气中氧气的含量,红磷燃烧后恢复到室温，打开弹簧夹发现进入集气瓶内液体的液面高度小于集气瓶容积的1/5，造成这一现象的原因可能是（ ）
A.实验时未夹紧弹簧夹,红磷燃烧时瓶内部分空气受热逸出
B.将燃烧匙插入集气瓶时速度太慢,塞紧瓶塞之前,瓶内部分空气受热逸出
C.实验装置可能漏气
D.实验中所取的红磷量太多
3.教材中介绍了拉瓦锡用定量的方法研究空气的成分(实验装置如图)。该实验中选择汞进行实验的优点不包括( )
A.在加热的条件下,汞只和氧气反应
B.汞无毒,不会对人体造成危害
C.汞为液态,能起到液封的作用,并能直接用
来测量密闭装置内气体体积的变化
D.生成的氧化汞分解又能得到汞和氧气,把得到的氧气加到剩下的一体积的气体中,所得气体跟空气的性质完全一样。
课堂
小结
拉瓦锡测定空气中氧气的含量
实验测定空气中氧气含量
课题
氧气
单元
第二单元
学科
化学
年级
九年级
教材分析
本课题是学生在了解空气的成分及其用途的基础上，对气体“氧气”进一步学习，符合学生已有的知识基础和认知规律。通过引入化学史的方式，借助实验探究，从科学家的角度去发现问题，思考问题，解决问题，归纳总结出氧气物理化学性质，一方面促进学生更好的理解氧气的用途，另一方面培养他们的观察能力、分析能力，并且在实验活动的过程中，练习化学实验基本操作，为氧气的制取做好准备，也为后续学习二氧化碳的性质及制取做好铺垫，起到承上启下的过渡作用。
核心素养目标
化学观念：通过观察木炭、硫粉、铁丝等在氧气中燃烧的现象，学习用规范的语言进行描述，归纳出氧气的化学性质并掌握化合反应的定义；
科学思维：通过分析实验现象，学生能够进行逻辑推理，判断物质变化类型，培养科学推理能力。
科学探究与实践：通过活动与探究，培养学生实验操作能力、分析综合能力、抽象概括能力以及获取信息的能力。
科学态度与责任：通过学习氧气的发展史，养成敢于质疑的精神，形成尊重科学事实的态度，认识科学发展的过程是一个不断完善的过程。
重点
氧气的化学性质。
难点
关键信息的获取，依据科学事实，总结归纳氧气的化学性质。
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
展示图片，提出问题：氧气的这些用途是由它的什么来决定的呢？
思考讨论
让学生根据已有经验回忆氧气在人们的生产生活中的应用，并用图片展示给学生，突出氧气对人类社会活动的重要性，由生活问题转向化学学习。
讲授新课
一、氧气的物理性质：
(1)通常状况下___________气体;
(2)标准状况下，密度________________;
(3)溶解性：___________________;
(4)固态、液态呈__________________;
(5)工业氧气储存在______________中。
学生讨论回答问题
根据已有的生活经验学习新知识。
二、氧气的化学性质
教师演示实验：
检验氧气：将带火星的木条伸入集气瓶中，观察现象。并提出问题该方法利用了氧气的什么性质？(物理/化学)。
教师演示实验：
实验:硫粉的燃烧，仔细观察，比较硫在空气和氧气中燃烧有什么不同？并提出问题：
1.反应的文字表达式
2.集气瓶里的水有什么作用？
教师演示实验：
木炭的燃烧，仔细观察，木炭在空气中和氧气中点燃，哪一种反应更剧烈？并提出问题：
1.反应的文字表达式
2.木炭由上向下缓慢伸入集气瓶的目的是什么？
教师演示实验：
[实验]铁丝在氧气中燃烧，仔细观察，比较铁丝在空气和氧气中现象有什么不同？并提出问题：反应的文字表达式
【交流反思】：
砂纸打磨？
系一根火柴？
绕成螺旋状？
待火柴快燃尽时？
少量水或铺一层细沙？
实验中未观察到铁丝燃烧的现象，可能的原因?
·氧气不纯
·铁丝表面生锈，未打磨
·火柴刚点燃就伸进集气瓶
·铁丝末端未系火柴梗
·铁丝未绕成螺旋状
【思考讨论】通过上述实验，试分析硫、碳、铁分别在空气里和在氧气里燃烧的现象不同的原因?
物质燃烧是与空气中的氧气发生反应，氧气的浓度越大，燃烧越剧烈，空气中氧气的含量低，所以在空气中燃烧没有在纯氧中剧烈。【易错点拨】：
1.混淆“点燃”和“加热”。
2.混淆“点燃”和“燃烧”。
3.描述实验现象时不能用结论代替现象。
认真观察现象，讨论规范语言描述现象，分析实验中出现的问题。
通过观察木炭、硫粉、铁丝等在氧气中燃烧的现象，学习用规范的语言进行描述，归纳出氧气的化学性质。
三、化合反应与氧化反应
比较碳、硫、磷、铁分别和氧气的化学反应，反应物、生成物、文字表达式，思考以下问题：
上述几个变化中，有什么共同的特征？
1.反应物有两种，生成物只有一种（多变一）
2.都有氧气参与反应
氧化反应的种类：
剧烈反应：（如物质在氧气中燃烧），
缓慢氧化：（如动物的呼吸、食物的腐烂、 酒和醋的酿造、农家肥料的腐熟）
【巩固提升】：
比较化合反应氧化反应的联系：
化合反应不一定是氧化反应；
氧化反应不一定是化合反应。
讨论思考
通过分析实验现象，学生能够进行逻辑推理，判断物质变化类型，培养科学推理能力。
课堂练习
1.某物质在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰。该物质是（ ）
A.铁丝 B.红磷 C.蜡烛 D.硫粉
2.硫在氧气中燃烧的现象（ ）
A.产生淡蓝色火焰，放出热量，生成有刺激性气味的气体
B.产生蓝色火焰，放出热量，生成有刺激性气味的气体
C.产生蓝紫色火焰，放出热量，生成有刺激性气味的气体
D.产生蓝紫色火焰，放出热量，生成有无色无味的气体
3.下列各足量的物质分别在一充满空气的密闭容器中充分燃烧后，容器中剩余的气体几乎都是氮气的是( ）
A.红磷 B.硫粉 C.铁 D.木炭
4.下列有关化合反应和氧化反应的说法中，正确的是( )
A.化合反应一定是两种物质反应，生成一种物质
B.有氧气参加的反应一定是化合反应
C.碘溶于酒精形成碘酒是化合反应
D.有些化学反应既是化合反应又是氧化反应
课堂小结
一、氧气的性质
1.物理性质：色、态、味、密度、溶解性
2.化学性质：木炭燃烧，硫的燃烧，铁丝燃烧
二、化合反应、氧化反应
1.化合反应及特点：一变多
2.氧化反应：氧气在氧化反应中，氧气提供氧，具有氧化性。
3.化合反应不一定是氧化反应；氧化反应不一定是化合反应。
板书
课题
制取氧气
单元
第二单元
学科
化学
年级
九年级
教材分析
《制取氧气》是课程标准五个一级主题“身边的化学物质”中的重要组成部分。它是在学生掌握了氧气的性质、用途和一些基本实验操作上对氧气的进一步探究，是气体制备的起始课。氧气和二氧化碳是初中重点学习制取的两种气体，所以这一节课为以后第六单元学习二氧化碳制取奠定了理论和实践基础，所以本节课有承前启后的作用。这一节课包括基本原理探究和装置的选择。操作步骤两部分内容，而在第一课时对原理的探究又是整个探究的基础。
核心素养目标
化学观念：梳理空气、氧气的学习要点，建构物质性质、用途和制法之间的逻辑关系，体会分类方法对学习化学的作用。
科学思维：初步学习实验探究方法和运用比较学习法；培养动手操作能力。
科学探究与实践：通过实验室制取氧气的反应原理，探究氧气的制法。
科学态度与责任：通过与同学合作、探究学习，体验科学探究的艰辛和喜悦，学会倾听、分享。
重点
氧气的制法和实验操作。
难点
高锰酸钾制氧气的实验步骤。
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
提出问题：医疗、潜水、炼钢需要的大量氧气是如何制取的呢？
讨论思考
根据生活情景引入新课，增强学生学习的兴趣。
讲授新课
一、氧气的工业制法
播放视频，提出问题：在液态空气分离过程中，氮气、氧气两种气体哪种气体先出来?该过程的利用的是什么原理?属于什么变化?
氮气；根据沸点不同分离液态空气；物理变化。
交流讨论：
倾听分享，体会学习的快乐。
二、氧气的实验室制法
药品：高锰酸钾
制取气体发生装置：
固固加热型：反应物：都是固体。反应条件：加热
制取气体收集装置：
分析高锰酸钾制取氧气的发生装置、收集装置、验证验满方法，并播放视频
教师提出问题：
实验装置中，哪部分是气体的发生装置，哪部分是气体的收集装置？让学生理解掌握实验装置。
教师提出问题：
回想连接仪器的顺序，学生讨论实验步骤？
①连接仪器并检查装置的气密性
②装药品塞好带导管的单孔塞
③试管口略向下倾斜固定在铁架台上
④将集气瓶充满水倒立在水槽中
⑤点燃酒精灯加热
⑥等气泡连续均匀放出后再收集
⑦收集完毕后，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯
【提出问题，交流讨论】：
连接装置检查气密性？
防止装置漏气，收集不到氧气
装药品塞一团棉花棉花？
作用是防止高锰酸钾粉末进入导管
固定试管？
试管口略向下倾斜，防止冷凝水倒流使试管炸裂。
点燃酒精灯？
先预热，再用外焰加热
收集气体？
导管口有连续均匀气泡冒出时开始收集
实验完毕先撤离导管？
不能颠倒，防止水倒吸，使试管炸裂后熄灭酒精灯
【思考与讨论】导管在实验装置中的位置为什么有长有短?
导管稍稍露出橡胶塞，便于气体排出
导管少量伸入集气瓶或置于瓶口，便于将导管取出
导管伸入集气瓶底部，有利于集气瓶内空气排出
【思考与讨论】收集到氧气不纯的可能原因?
排水法：
集气瓶没有装满水
导管口刚有气泡冒出时就开始收集
排空气法：
导管未伸到集气瓶底部
集气瓶口没有盖玻璃片
学生思考讨论，观察实验中注意事项
先分析实验装置，然后观看视频动手操作，加强学生探究能力的培养。
利用谐音法，“茶庄定点收利息”让学生记忆起来更加牢固。
课堂练习
1.实验室用高锰酸钾制取氧气，不需要用到的一组仪器是（ ）
A．烧杯、玻璃棒 B．大试管、集气瓶
2.某气体只能用排水法收集（如图），下列说法正确的是（ ）
A．当导管口开始有气泡冒出时立即收集
B．当集气瓶口冒出大量气泡时停止收集，取出，再用玻璃片粗糙面盖上
C．当集气瓶口冒出大量气泡时停止收集，在水下用玻璃片光滑面盖上，取出
D．该气体具有的性质是：不易（或难溶于水）；密度与空气接近或与空气中的成分反应
3.实验室制取氧气大致可分为下列步骤：①点燃酒精灯，加热试管.②检查装置的气密性.③将高锰酸钾装入试管，塞入一小团棉花，用带导管的橡皮塞塞紧试管，并把试管固定在铁架台上.④用排水法收集氧气.⑤熄灭酒精灯.⑥将导管从水槽中取出.正确的操作顺序为___________________.
课堂小结
1.氧气的工业制法：分离液态空气
2.氧气的实验室制法：反应原理、发生装置、收集方法、验证方法、验满方法
板书