浙教版科学八年级下册教案 第3章 第1节 第1课时 空气的成分和利用

第3章　　　空气与生命

第1节　空气与氧气

第一课时　空气的成分和利用

教学目标

【知识与技能】

(1)知道空气的主要成分及含量，能设计实验证明空气中含有的主要成分。

(2)了解测定空气中氧气含量的实验过程。

(3)能列举空气在人类生活和生产中的重要作用。

【过程与方法】

通过测定空气中氧气含量的实验，培养学生分析问题、解决问题的能力。

【情感态度与价值观】

了解空气与生活的紧密联系，培养学生保护环境、净化空气的基本理念。

教学重难点

【重点】

(1)空气中各成分的含量及空气的用途。

(2)空气中氧气含量的测定。

【难点】

空气中氧气含量的测定。

教学过程

知识点一　空气的成分

【自主学习】

阅读教材第70～71页的有关内容，完成下列填空：

1．空气的成分不是单一的，而是由 多种物质 混合而成的。

2．空气中各成分的检验

(1)用大针筒把空气压入石灰水中，石灰水变浑浊，说明空气中含有 二氧化碳 。

(2)燃着的木条在空气中能够继续燃烧，说明空气中含有 氧气 。

3．空气中各成分的体积大约是氮气 78% ，氧气 21% ，稀有气体 0.93% ，二氧化碳 0.04% 、水蒸气等其他气体和杂质 0.03% 。

【合作探究】

请设计一个实验来证明空气中含有水蒸气。

答：将从冰箱中拿出的冷饮料瓶放在空气中，不一会儿，饮料瓶的外壁上就会凝结许多无色小液滴，说明空气中含有水蒸气。

【教师点拨】

1．空气中各成分的含量是按体积分数计算的而不是质量分数，且是个粗略值。

2．一般来说，空气的成分是比较固定的，但不同地区或同一地区的不同地点、不同时间可能会有所不同。如沿海地区比沙漠地区空气中水蒸气的含量多；雨天，空气中水蒸气的含量会增加。

【跟进训练】

1．空气的成分中，按体积分数计算由大到小的正确顺序是   (　C　)

A．氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体　　　

B．氧气、氮气、水蒸气、稀有气体

C．氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳　　　

D．氧气、氮气、水蒸气、二氧化碳

2．小华把吃剩下的饼干放在桌子上，两天后饼干变软了，此现象说明   (　D　)

A．空气中含有稀有气体　　　

B．空气中含有氧气

C．空气中含有氮气　　　

D．空气中含有水蒸气

3．下列对空气的叙述，正确的是      (　D　)

A．按质量分数计，空气中含氧气约21%，含氮气约78%

B．空气的成分是固定不变的

C．空气是纯净物

D．空气的成分是相对稳定的，主要是由氮气和氧气组成的

知识点二　空气中氧气含量的测定

【自主学习】

阅读教材第71页的有关内容，完成下列填空：

1．法国化学家 拉瓦锡 首先通过实验得出了空气是由 氮气 和 氧气 组成，其中氧气约占空气总体积的  的结论。

2．空气中氧气含量的测定

(1)实验原理：红磷(P)与空气中的 O2 反应，生成了 五氧化二磷(P2O5) 固体，使得集气瓶内气压 减小 ，烧杯中的水就被大气压压入集气瓶中。压入集气瓶中的水的体积就是瓶内空气中氧气的体积。

(2)实验现象：红磷剧烈燃烧，产生大量 白烟 ，放出大量热；装置冷却至室温后打开止水夹，水经导管进入集气瓶内，液体最终上升约至刻度线“ 1 ”处。

(3)实验结论：空气中氧气的体积约占空气总体积的  。

【合作探究】

在我们的实验中，气体减少的体积往往小于，这是为什么？

答：可能的原因：(1)装置漏气；(2)红磷量不足；(3)未冷却至室温就打开止水夹；(4)导管内事先未注满水。

【教师点拨】

1．空气中氧气含量的测定原理可联系气压知识，从而正确分析实验现象及产生误差的原因。

2．本实验所选除氧剂必须为非气态，能在空气中燃烧，且燃烧产物为非气态，所以不能采用硫、木炭、铁丝等物质代替红磷，因为硫和木炭燃烧后的产物均为气体，这些气体的体积会弥补反应所消耗的氧气的体积，导致测量结果偏差较大；而铁丝在空气中不燃烧，不符合实验原理。

3．集气瓶中水的作用：(1)吸收红磷燃烧生成的五氧化二磷；(2)降低集气瓶的温度。

4．实验成功的关键：(1)红磷要足量；(2)装置气密性要好；(3)导管内先注满水；(4)点燃红磷后伸入集气瓶和塞紧橡皮塞的动作要快；(5)燃烧结束待集气瓶冷却至室温后再打开止水夹。

【跟进训练】

1．利用燃烧法测定空气中氧气的含量，最好选择   (　D　)

A．铁丝 B．木炭

C．甲烷 D．红磷

2．如图是用燃磷法测定空气中氧气含量的实验，下列说法正确的是   (　B　)

A．装置中的红磷可以用铁丝来代替

B．待红磷熄灭并冷却后，再打开止水夹，观察现象

C．红磷在空气中燃烧产生大量的白雾

D．实验测定氧气的质量约占空气总质量的

3．用如图装置来测定空气中氧气的含量，下列做法会使实验结果不准确的是                  (　C　)

A．事先在集气瓶内加少量水　　　

B．燃烧匙内加足量红磷

C．红磷熄灭后，立即打开止水夹　　　

D．实验前，检查装置的气密性

知识点三　空气的利用

【自主学习】

阅读教材第72页的有关内容，完成下列填空：

1．氮气是一种 无 色、 无 味、性质较 不活泼 的气体。氮气的用途：灯泡中充氮可延长灯泡的 使用寿命 ；食品包装中充氮 防腐 、保鲜；制 化肥 、炸药的重要原料。 液态氮 由于在汽化时需 吸收 大量的热，因此可做 冷冻剂 ，医疗上常用 液氮 冷冻麻醉或冷藏人体细胞组织。

2．稀有气体的化学性质 不活泼 ，常用作 保护气 。在通电时能发出 不同颜色 的光，可制成各种用途的 电光源 。还可用于 激光 技术，制造低温环境(氦气)，用于 医疗麻醉 (氙气)等。

3．氧气的用途：(1)供给 呼吸 ，常用于医疗、潜水等方面。(2)支持 燃烧 ，常用于烧水、煮饭、焊接与切割金属等方面。

【教师点拨】

氧气可以支持其他物质燃烧，但氧气本身不能燃烧，不能用作燃料。

【跟进训练】

1．洁净的空气对于人类和其他动、植物都非常重要。在空气的成分中能供给呼吸的气体是    (　B　)

A．氮气 B．氧气

C．稀有气体 D．水蒸气

2．医学上常用“冷冻法”治疗咽喉炎，其冷冻剂是下列物质中的   (　A　)

A．液态氮 B．液态氧

C．液态空气 D．液态二氧化碳

3．下列空气成分中，化学性质很不活泼，且通电时会发出不同颜色光的是   (　D　)

A．氮气 B．氧气

C．二氧化碳 D．稀有气体

练习设计

完成本课相应练习部分，并预习下一课的内容。