【矩道化学】空气（人教版 九年级上册 第二单元 课题1）

1. 了解空气的主要成分。

2. 了解氧气、氮气、稀有气体的主要用途。

3. 初步了解空气污染的危害，知道空气是一种宝贵的自然资源。

4. 初步学习科学实验的方法，进行观察、记录，并初步学习分析实验现象。

教学重点：

1. 空气的组成。

2. 对纯净物与混合物概念的理解。

教学难点：

通过实验探究空气中氧气的含量。

新课导入

我们周围的空气看不见摸不着，请同学们联系生活经验或学过的知识来证明空气的存在，并说说空气中有哪些成分。

环节一：探测空气的成分

1. 分析拉瓦锡实验

教师：两百多年前，法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。他是如何做的呢？请同学们阅读教材26页，看一看拉瓦锡探究空气组成的实验过程。

教师与学生一起分析拉瓦锡实验的原理及得出结论的过程。汞与氧气发生反应生成了红色粉末氧化汞，使容器内气体体积减小，减小的体积等于液面上升的体积，约占空气体积的1/5，剩余气体不能供给呼吸、不支持燃烧，拉瓦锡称之为氮气。

2. 探究空气中氧气含量

学生利用矩道VR/3D融合创新实验室进行“测定空气里氧气的含量”实验，记录实验现象、分析原因并进行交流讨论。

现象：红磷燃烧放出大量白烟，放出热量；冷却至室温后，打开弹簧夹，水沿导管进入集气瓶中，进入水的体积约占集气瓶水面上方体积的五分之一。

分析：红磷燃烧消耗集气瓶中的氧气，气体减少，压强减小，水沿导管进入集气瓶中，进入水的体积等于消耗氧气的体积。

分析完实验现象，教师通过提问的方式引导学生思考几个关键问题：

1) 为什么选择红磷？（红磷燃烧可以消耗空气中的氧气，生成固体五氧化二磷，且不生成新的气体）

2) 为什么在集气瓶内加入少量水？水的作用是什么？（加速冷却，吸收有毒物质五氧化二磷）

3) 如果集气瓶内水平面上升的体积小于五分之一，可能的有哪些？（装置漏气；红磷不足量；未冷却至室温即打开弹簧夹）

4) 如果集气瓶内水平面上升的体积大于五分之一，可能的有哪些？（燃烧匙伸入集气瓶过慢；弹簧夹没有夹紧）

3. 解空气的其他成分

教师讲解空气中其他气体成分的发现历程。在19世纪末以前，人们深信空气仅含有氧气和氮气。后来人们陆续发现了氦、氖、氩、氪、氙、氡等稀有气体，才认识到空气中除了氧气和氮气，还有其他成分。目前，人们已能用实验方法精确地测定空气的成分。

通过实验测定，空气的成分按体积计算，大约是：氮气78％、氧气21％、稀有气体0.94％、二氧化碳0.03％、其他气体和杂质0.03％。

4. 认识纯净物与混合物

教师讲解纯净物与混合物的概念，并举例子让学生进行判断。像空气这样由两种或多种物质混合而成的物质叫做混合物。像氧气、氮气、二氧化碳等分别只由一种物质组成的叫做纯净物。纯净物可以用化学符号来表示，如氮气可以用N₂来表示。

实例辨析：蒸馏水、河水、糖水；酒精、酒、碘酒。

环节二：空气是宝贵的资源   

1. 学生根据生活经验说一说氧气有哪些用途。教师总结，并借助图片或视频实例补充介绍氧气、氮气、稀有气体的用途。空气中的各种成分作为原料广泛用于生产化肥、化工产品、炼钢、石油加工、运输、点光源等领域，是人类生产活动的重要资源。

2. 教师借助图片或视频向学生介绍空气污染现状及危害，了解人类为保护空气采取哪些措施。