【文档说明】2.2《空气与氧气（第1课时）教案-八年级下册科学浙教版.doc，共(11)页，111.000 KB，由小喜鸽上传

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-1-第二章第二节空气与氧气（第1课时）【教学目标】1.知识与技能：①了解空气的主要成分②了解氧气、氮气、稀有气体的主要物理性质和用途2.过程与方法：①通过对“测定空气里氧气含量”实验的操作、观察、分析,了解空气的组成②通过对空气、氧气等几种常见物质的比较,了解混合物和纯净物的概念3.情感、态

度与价值观目标：③初步了解空气污染给人类带来的严重危害④知道空气是一种宝贵的自然资源⑤养成关注环境、热爱自然的情感【教学重点】空气的成分【教学难点】探究空气成分的实验设计和实验过程【教学准备】1.教学课件、导学案2.教学仪器：集气瓶、烧

杯、玻璃管、橡皮软管、弹簧夹、燃烧匙、橡皮塞、胶头滴管、酒精灯、水槽、火柴、红磷、蜡烛。【教学预设】【师】：我给大家带来一瓶宝贝，这里面是什么？猜猜！（【生】：空气）【师】：你身边有空气吗？（【生】：有空气。）【师】：口说无凭。你能

用一只塑料保鲜袋或用一个集气瓶来证明我们身边是有空气的。······【师】：举手！身边的塑料袋，想想办法。【师】：有同学证明出来了吗？【生】：打开塑料袋，„„鼓起来了。【师】：鼓起来的就是空气。你把看不见的空气转化成了一种鼓起来的现

象，从而证明空-2-气的存在，对吗？很好！请坐。板书：空气→存在→（转化）现象证明【师】：空气真的存在！刚才这位同学把空气转化成一种可以看到的现象，从而得以证明。这就是我们证明空气存在的一种思路！——转化。你能用这个集气瓶收集一瓶我们教室的空气吗

？想办法。可以动用你身边的所有材料帮助自己收集教室内的空气。动脑筋，看自己桌上的器材。学【生】动手操作活动：装满水，倒出来，盖上毛玻璃片。„„【师】：想出办法来了吗？来，你们刚才是怎么收集的？说说思路。【生】：我们先把集气瓶灌满水，把里面的可能是其它地方的空气先排掉，

再把水倒掉，那么里面就是教室里的空气了。【师】：很好！也就是说，你们认为这瓶空气是从我们教室外面带来的，并非这个教室内的空气，而我们要求收集的是我们教室内的空气，所以利用装满水的办法（教【师】动手操作演示），接着把这一瓶水倒出来，结果里面收集到的是一瓶我们教室内的空气，是吧？（【生】

：是！）【师】：这实际上利用了一种替换的思想。【师】：当里面是一满瓶水的时候，整个瓶子内的容积都被水所占据。当把水倒出以后，水出来了，什么进去了？（【生】：空气。）因而空气替换成了里面的水，从而收集满了一瓶教室

内的空气。板书：空气→存在现象证明替换倒出的水进入气体【师】：你觉得，倒出的水与进入的空气存在一个什么量是相等的？板书：加“V”板书：空气→存在现象证明（等量）替换V倒出的水=V进入气体【师】：如果让你收集1/2瓶的

空气，你怎么做？倒出多少水？（【生】：倒出1/2体积的水）【师】：如果让你收集1/3瓶的空气，你怎么做？倒出多少水？（【生】：倒出1/3体积的水）（转化）（转化）-3-【师】：如果让你收集4/5瓶的空气，你怎么做？倒出多少水？（【生】：

倒出4/5体积的水）【师】：如果让你收集1/5瓶的空气，你怎么做？倒出多少水？（【生】：倒出1/5体积的水）【师】：为什么我说收集多少，你就倒出多少呢？因为V倒出的水=V进入气体【师】：在体积上相等、等量。这就是等量替换的思想！【师】：现在瓶内是空气，反过来，让水进去，把里面的

空气排出来，可以吗？（【生】：可以）【师】：我们来看一个实验。（教【师】取出实验器材：一个烧杯，烧杯内装约1/3红墨水）【师】：涉及气体进出的实验，在装配好仪器后、装入药品前，均需检查装置的气密性。检查装置的气密性是我们初中化

学实验重点学习内容。怎么检查？【师】：一端密封，另一端插入水面以下。双手捂住瓶身，看什么现象呢？看水中是否会冒泡。如果冒泡，就意味着装置的气密性良好！为什么冒泡可以说明装置的气密性是良好的呢？因为装置只有唯一的一条通

道，如果气密性不够好，受热的瓶内气体就不会沿着导管走，而是会沿着漏气的地方气体跑出去，在水中一端的导管口就看不到冒泡现象。操作演示：检查装置气密性。我们把装置内的空气抽出来，看看水是否会进入？„„水真的进去了。我抽走了50毫升空气，你觉得被我“抽入”装置内的水的体积应该

是多少？（【生】：50mL）它们存在一个什么样的关系？（【生】：等量关系。）你有证据证明吗？你们说进入的是等体积的水，我们只要把这部分水怎么样？倒入量筒量一下。操作演示：把水倒入量筒。请一位同学上来读数一下。蹲下。（【生】：49mL。）为什么缺了一点（1mL）？你们看！装置内有没有一点儿残留？注

意观察我们这一导管内有没有一点儿残留？所以导致我们倒入量筒里缺1mL左右的水，这是正常的？还是不正常的？（【生】：正常的。）若我们把这部分水收集起来，几乎就等于50mL了。因此等量替换在第二次实验中继续符合。抽气，水会进来。谁能解释一下，为

什么抽气以后水能进入集气瓶中？-4-【生】：抽气以后集气瓶内的压强变小，小于外界大气压，大气压把水压入集气瓶中。板书：抽气→瓶内气体减少水进入我们通过实验证明了进入的水与抽走的空气之间有什么关系？（【生】：体积相等。）【师】：空气是一种再普通不过的物质了。你知道空气有哪些成分吗？洁净的空气是纯净物

？还是混合物？举手！【生】：空气中有氮气、氧气、二氧化碳、水蒸气，还有其他气体„„【师】：现在的地球人都知道空气中有„„存在转化现象证明板书：空气成分？但是以前的地球人不这么认为的。18世纪中叶以前，人们普遍认为空气成分单一，它是一种单一的物质。直到一个人的出现，这个人是拉瓦锡。他向世人证明了空

气不只有一种成分。他证明空气有氮气和氧气两种气体组成，后来的科学家又证明空气还有一些其它成分，二氧化碳、水蒸气、稀有气体。由此人们知道，空气并非单一。PPT展示。说到这里，请问，O2、CO2、H2O就这三种物质吧

！你能想出办法证明或者举例说明空气中真有O2、CO2、H2O三种物质。小组讨论、证明。想出一种物质证明可以，想出多种物质证明也可以。开始！„„想出办法来了吗？一种可以，两种也可以，三种也可以。先看看水蒸气的

证明。【生】：用无水硫酸铜，放在空气中，看是否会变蓝。【师】：你了解的很多。无水硫酸铜本来是什么颜色的？（【生】：白色的。）如果空气中有水蒸气，会和水分子结合，变成蓝色的物质，只要变成蓝色，就证明空气中有水蒸气。瓶内气压下降低）N2O2CO2H2O……-5-这实际上利用了水的一种性质：

水能使无水硫酸铜变蓝，从而来证明存在转化现象证明板书：空气成分？白色变成蓝色，这种明显的现象出现以后，得以证明。还有没有其它办法？想一想水有其它一些性质吗？刚才利用了水的化学性质，那么物理性质呢?有没有？【生】：水蒸气遇冷液化成小水滴。【师】：利用水蒸气在常温下还是比较容易液化的

，用降温的办法更容易液化，从而证明又水蒸气。——利用水蒸气容易液化的性质。现象？出现小水珠。【师】：CO2有同学想出证明办法了吗？【生】：将通入CO2澄清石灰水，如果发现变浑浊（更正）把空气通入澄清石灰水，变浑浊，就证明了空气中CO2有。【师】：很好！坐下。他利用

了CO2有一条怎么样的性质？【生】：（齐声回答）能使澄清石灰水变浑浊。【师】：没有想到的同学，你是不知道什么知识才没有想出这一办法？你不知道CO2能使澄清石灰水变浑浊这一性质（现象）。所以你不知道用这种方法去检验，对不对？所以我们要了解一些物质的性质，才能检验物质

的存在。我们有澄清石灰水，也有试管。在试管中放入一定量的澄清石灰水。我们先来看看CO2能否和澄清石灰水反应变浑浊？CO2哪里找呢？有人说空气里有。我先自己呼出来，我有CO2呼出来。看看它能否让澄清石灰水变浑浊？对比操作演示。„„是否变浑浊了？我们能否把空气通入澄清石灰水来

证明空气中有CO2?用打气筒大气。行吗？N2O2CO2H2O……性质-6-在试管里倒入适量的澄清石灰水，少量即可，避免大气的时候冲出来！填满试管底部即可！听清楚了吗？开始。教【师】提醒：太多了以后，倒入烧杯中。倒多了请倒回到烧杯中。„„对比是否变浑浊了？20分钟。

对实验你能还能有改进吗？增氧泵？PPT。课本P70-活动1.用打针筒把空气压进石灰水中。石灰水是否变浑浊？_________。这说明空气中含有_____________。【师】：空气中有氧气，如何证明？【生】：氧气具

有助燃性。把木条在空气中点燃，如果能继续燃烧，那就证明空气含有氧气。【师】：你的办法是空气中如果有氧气，就能支持这根火柴燃烧。如果没有氧气空气就不能支持燃烧这根火柴。（——引出氧气成分的测定。）实验演示操作：点燃的火柴放入集气瓶中。问：有没有继续燃烧？（【生】：有！）我们再收集一瓶空气，

反复证明一下！（第二次，点燃的火柴放入集气瓶中后盖上玻璃片）诶！为什么熄灭了？（【生】：燃烧后氧气消耗完了。）你怎么知道氧气被消耗完了？（【生】：火柴未烧尽熄灭了。）实验演示操作：再点燃一根火柴继续证明。你看！真的马上熄灭了！大家请看：这是第一根火柴，它完全燃

尽了吗？（【生】：还有一点点。）知道这样一根火柴完全燃烧需要消耗多少氧气吗？（【生】：沉默。不知道。）它能消耗将近200mL的氧气。这样一套装置：里面放入一定量的红磷，红磷是固体。完全燃烧以后，它也足以消耗几百毫升的

氧气，而且它的产物叫做五氧化二磷，P2O5也是一种固体。板书：P2O5你认为消耗掉的这点固体与消耗掉的氧气体积相比，这两者相差很悬殊还是不大？【生】：很悬殊。一颗只有火柴这么一点，只有火柴这么一点的红磷，氧气消耗竟然达到几百毫升。如果是消耗完了，你想集气瓶里面的氧气就没有了，多不对？请问：

如果我们把温度下降、冷却。让它恢复到原来的室温状态。集气瓶里的压强跟原-7-来相比，怎么样？（【生】：变小。）那么，再把它连上一根导管，这时候水就会怎么样？吸还是压？（【生】：压！）大气压会把水压入集气瓶中。【师】：我请一位同学帮我一起来做燃烧实验。【师】【

生】共同实验演示操作：你把火柴点燃放入集气瓶中，我也把火柴放入集气瓶中。——对比燃烧的剧烈程度。有何差异？PPT。这一瓶（学【生】操作的）烧的很旺，这一瓶（教【师】操作的）不那么旺。解释一下，为什么？一瓶烧的很旺，另一瓶正常的安静燃烧

，为什么？【生】：有可能这一瓶含有很多的氧气。【师】：这一瓶呢？（【生】：氧气含量较少。）同意吗？（【生】：同意。）很好！【师】：请问这是一瓶我刚才收集的我们教室内的空气。大家说，氧气的含量可能比较少。你们能想出办法测定出来吗？大

概含多少氧气？含空气的几分之几的氧气？大概。动脑筋想办法。我们可以想一想，刚才的这个过程。（提示：看黑板板书。）小组讨论。„„【生】：先在瓶中装满空气，安装导管装置，在瓶中放入会燃烧的固体物质。如红磷之类的物质。点燃红磷，

迅速放入集气瓶内，另一端的导管放入水中。（【师】补充：导管插入水面以下）开始时用止水夹夹住导管。【师】：你问什么用止水夹把导管夹住？【生】：我认为红磷燃烧时，与氧气进行反应，如果没有夹住，可能外界的空气进入或者里面的部分空气会逃出

去。【师】：噢！有道理吗？如果不夹住，有可能外面的空气会进去，也有可能里面的空气被加热会逃逸出来。外面的空气会进去？已经插到液面以下，要考虑外面的空气会进去吗？只需要考虑里面的空气逃逸出来，是吧？所以这个装置先要用止

水夹把橡皮导管部分夹住。是不是？可以吗？想一想，她的这一测量原理是什么？为什么可以把氧气测出来？（【生】：等量替换。）我们来说说完整的过程。再请这位女同学说一下。来！（【生】：先连接好装置。）思路？学【生】说，教【师】修正。【

生】：点燃红磷，红磷会和空气中的氧气反应【生】成P2O5。-8-【师】：很好！也就是说，我们通过燃烧把里面的氧气消耗掉。接着呢？【生】：接着把止水夹打开，外面的水会被大气压压入集气瓶中。【师】：是马上打开，还是冷却以后打开？【生】：红

磷燃烧冷却以后。【师】：等它完全燃烧、冷却以后再打开止水夹，接着会出现什么现象？【生】：外面的水会被大气压压入集气瓶中。【师】：同意吗？（【生】：同意。）【师】：很好！坐下。她采用的思路：消耗的氧气→瓶内氧气减少瓶内气压降低水进入板书

：思路：抽气（等量）替换V倒出的水=V进入气体【师】：如果我们通过刚才的实验，类似的思考。请问进入的水与减少的气体在理想情况下，相等？还是不相等？（【生】：相等。）气体的减少就是因为消耗氧气而减少，那么氧气消耗多少跟减少多少气体体积是不是也相等？

这样我们就出现这样的等量关系。（等量）替换V倒出的水=V进入气体修改成：（等量）替换V进入的水=V减少的气体=V消耗的氧气=V瓶内的氧气燃烧让瓶内的气体减少！计算氧气含量的比例式。这就是我们的测定原理。明白吗？我们一起来做这个实验。【师】：做实验前，我们先来看看以前的人们

会有这么标准的实验测定吗？他们相出了办法。最早就是拉瓦锡想出办法来了。他测出来的氧气的含量大概是1/5左右，后来又有科学家通过大量的实验发现空气中还有其它一些成分，并测定了其含量。（课本P71-第一段）PPT。我们请一位同

学上来做实验。好。这位女同学。检查装置气密性：（夹住夹子）是否有气泡？放手后水柱是否会上升？瓶内气体减少瓶内气压↓水进入消耗的氧气%100VV=%O2瓶中空气瓶中氧气-9-气密性良好。点燃酒精灯，燃烧匙中放适量红磷，在酒精灯上点

燃。迅速放入集气瓶中。塞紧！熄灭酒精灯。导管放入水中。等待冷却！“我们等一会儿。”PPT。描述实验现象。你看到了什么实验现象？①你看到了什么现象？②白烟是什么物质？1/5【生】：产【生】大量白烟。【师】：白烟是什么？【生】：可能是【生】成的

五氧化二磷。【师】：真的是五氧化二磷。如果我们做的实验很理想，大概是1/5。但你想，我们的实验有可能很理想吗？一定不可能？还是可能？思考：如果装置漏气，有什么后果？实验操作演示验证：故意塞子不赛紧密，我努力的抽50毫升空气，你们觉

得进入的水会不会到50毫升？倒入量筒。看看！19毫升。哪怕加上装置内残留的液体，会不会到50毫升？（【生】：不会。）请问这么多的量的差异是什么造成的？（【生】：漏气。）漏气为什么会造成这么大的差异呢？这个时

候我们就需要看原理了。（19毫升+大量的空气进入=被抽走的空气）大量空气进入，加起来就是被抽走的50毫升。这时候用数据帮我们理解，比较方便。【师】：我们再来看，装置内其实刚才我们故意残留一些水。我们为什么要残留一些水？【生】：我觉得是为了防止

温度太高，瓶子炸裂。【师】：温度太高，瓶子炸裂。还有别的可能吗？【生】：我觉得是因为要吸收有毒的五氧化二磷。【师】：噢！为了吸收有毒的五氧化二磷。是不是？很好！这些原因都是。主要是为了吸收有毒的五氧化二磷。快速的被吸收掉。也有一定的冷却-10-效果，因为它可以汽化吸热。如果打开止

水夹，会出现什么现象？演示操作：插到水面以下。会出现什么现象？（【生】：水会进入瓶内。）（叫一位学【生】。）现在我们一起来打开止水夹。„„这点水要不要？，堵住管口，收集起来。塞子松一下就进去了。好！我们这条线就是1/5，1/5到吗？（【生】：不到。）你

这儿呢？1/5差不多，是不是？有些到，有些不到。甚至我们在做一次实验，还有可能超出1/5。你觉得，我们的实验很准吗？（【生】：不准。）背后会不会有原因？（【生】：有。）肯定会有原因。我们一起看。可能存在什么样的原因呢？一起想

一想。【师】：来！这位同学。【生】：我觉得有可能加入的红磷不够，没能把瓶内的所有氧气都消耗掉，这样消耗的氧气应该小于瓶内的氧气。这样压进来的水体积小于我们想要的。所以测量值可能偏小。板书：红磷不足。【师】：有

可能是红磷不足，这样消耗掉的氧气小于瓶中的氧气，偏小。还有别的可能吗？这个同学。【生】：红磷燃烧放入瓶中的速度不够快，一边消耗瓶中的氧气，一边消耗外面的氧气。【师】：最后误差就严重了。是不是？很好！坐下。【师】：还有别的可能吗？来这位女同学。【生】：还有可能温度没有降低到一定温度，所以这里面的

气体还是膨胀的。也就是说水压进来比较少！【师】：很好！请坐。你看，有可能瓶内气体还是膨胀的。那么减少的气体，看上去比如50毫升，剩下的气体比如100毫升，但这100毫升的气体假如是膨胀的，最后压进来的水就不会到50毫升。我们用特殊数据帮助理解一

下。换句话说，这个等式有可能不成立。V进入的水=V减少的气体=V消耗的氧气=V瓶内的氧气你觉得我们外面的导管里的水有没有全部收集起来？这样也可能造成这个等式不成立。-11-这一连串的实际操作中，万一出现不成立的现象，那就会出现明显的偏差！比如说，红磷不足，会有明显的偏差的后果，偏大

还是偏小？红磷点燃很慢的插入瓶中，也有明显的偏差的后果？偏小。这就是我们的一个分析模型，我们用着一连串等式和最后计算空气中氧气含量的比例式，这也是一个模型。两模型结合起来，我们就可以比较准确的进行分析到底它们的量是否相等。这样我们就通过等量替换的方法把氧

气含量测定出来了。%100VV=%O2瓶中空气瓶中氧气