《第二單元 空氣》教材分析

1、第二單元 我們周圍的空氣,,單元知識(shí)結(jié)構(gòu) 本單元主要包括空氣的組成、污染與防治；氧氣；氧氣的性質(zhì)、用途、實(shí)驗(yàn)室制法等內(nèi)容。本單元的知識(shí)結(jié)構(gòu)如下：,《課程標(biāo)準(zhǔn)》與《教學(xué)大綱》中教學(xué)要求的比較,課題1 空氣的成分,教學(xué)目標(biāo)與解讀： 1、說(shuō)出空氣的主要成分，認(rèn)識(shí)空氣對(duì)人類生活的重要作用。 學(xué)生對(duì)空氣是比較熟悉的，小學(xué)自然課曾用多種方法實(shí)驗(yàn)證明空氣的存在，它占有體積和重量，它里面含有氧氣等。在此基

2、礎(chǔ)上，要引導(dǎo)學(xué)生從化學(xué)的角度來(lái)進(jìn)一步認(rèn)識(shí)空氣中還含有氮?dú)狻⑾∮袣怏w、二氧化碳等，了解其重要組成物質(zhì)氮?dú)狻⑾∮袣怏w的主要性質(zhì)和用途，并結(jié)合氧氣、二氧化碳的學(xué)習(xí)，認(rèn)識(shí)空氣對(duì)人類生活的重要作用。 2、了解典型的大氣污染物的來(lái)源及危害；認(rèn)識(shí)化學(xué)在環(huán)境監(jiān)測(cè)與環(huán)境保護(hù)中的重要作用；初步形成正確、合理地使用化學(xué)物質(zhì)的意識(shí)。 通過(guò)對(duì)空氣污染的防治方法的學(xué)習(xí)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)化學(xué)在環(huán)境監(jiān)測(cè)與環(huán)境保護(hù)中的重要作用。教學(xué)中要注意培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)

3、成良好的生活習(xí)慣，增強(qiáng)愛(ài)護(hù)環(huán)境的責(zé)任感和使命感，初步形成主動(dòng)參與社會(huì)決策的意識(shí)。,重難點(diǎn)分析： 空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)的實(shí)驗(yàn)探究既是教學(xué)的重點(diǎn)，也是教學(xué)的難點(diǎn)。空氣污染的危害和防治措施是教學(xué)重點(diǎn)。 通過(guò)對(duì)空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)的實(shí)驗(yàn)探究，有助于加深學(xué)生對(duì) “空氣是一種混合氣體”和“氧氣占空氣體積的1/5”的認(rèn)識(shí)；通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究可以讓學(xué)生體驗(yàn)探究過(guò)程，初步形成科學(xué)探究的意識(shí)和能力，因此，空氣成分的測(cè)定實(shí)驗(yàn)是教學(xué)的重點(diǎn)。學(xué)生

4、剛剛學(xué)習(xí)化學(xué)，對(duì)化學(xué)儀器的用法、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察、記錄方法等都比較生疏，在探究的過(guò)程中會(huì)遇到很多困難，因此該實(shí)驗(yàn)也是教學(xué)的難點(diǎn)。,,一．教學(xué)基本程序,二．課堂活動(dòng)設(shè)計(jì)（一）課堂教學(xué)引入建議1：實(shí)驗(yàn)引入——水槽中加半槽水，放一節(jié)燃著的蠟燭，用一空燒杯罩住蠟燭，然后向下壓燒杯直至接觸水槽底部，觀察此時(shí)燒杯內(nèi)的進(jìn)水情況。（說(shuō)明：課堂結(jié)束可以把蠟燭點(diǎn)燃重復(fù)此實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生考慮用燃燒蠟燭的方法測(cè)定空氣中氧氣含量是否準(zhǔn)確？原因怎樣？）建議2：實(shí)驗(yàn)

5、引入——如圖所示，把一支50mL的注射器的針頭去掉，用橡皮帽緊套住安針頭處，將活塞用力從0mL處拉到50mL處。持續(xù)半分鐘，體驗(yàn)這時(shí)手受到的力的方向。再將安橡皮帽的一端浸入盛水的水槽中，取掉橡皮帽觀察水進(jìn)入針管的現(xiàn)象。建議3：?jiǎn)栴}引入——無(wú)論何時(shí)，無(wú)論何地，我們都離不開(kāi)的空氣，也擺脫不了空氣。你知道它的組成嗎？建議4：實(shí)事引入——某地農(nóng)民突然發(fā)生群體性關(guān)節(jié)疼痛、變形，經(jīng)專家考察是當(dāng)?shù)胤欠ㄩ_(kāi)礦導(dǎo)致該地區(qū)空氣中含鉛物質(zhì)超標(biāo)所致。什

6、么樣的空氣能威脅人類，什么樣的空氣適合生物生存？建議5：廣告引入——“這是最后一瓶潔凈的空氣”，這是中央電視臺(tái)一公益廣告。什么樣的空氣是“潔凈”的？空氣是怎樣變得不“潔凈”了？,（二）空氣是由什么組成的,提出問(wèn)題：怎樣用實(shí)驗(yàn)的手段證明空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)？將學(xué)生分成小組，進(jìn)行討論。 討論結(jié)束后，讓學(xué)生代表發(fā)表本組的意見(jiàn)。 在學(xué)生發(fā)表意見(jiàn)的過(guò)程中，要注意引導(dǎo)學(xué)生形成下面的思路：利用物質(zhì)在空氣中燃燒消耗氧氣

7、來(lái)測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)——用水填充到已被消耗掉氧氣的空氣中，水的體積即為空氣中氧氣的體積。,（三）空氣是一種寶貴的資源,1、氧氣；2、氮?dú)猓?、稀有氣體,（四）保護(hù)空氣,提前一周布置學(xué)生收集有關(guān)空氣污染的資料。上課前一天，老師適當(dāng)了解學(xué)生的收集情況。 課上首先有目的的讓學(xué)生展示收集到的資料，使學(xué)生對(duì)空氣污染有較為全面的、直觀的了解； 課后可以讓學(xué)生以文章、圖畫(huà)、板報(bào)等不同形式展示他們對(duì)空氣污染的認(rèn)識(shí)。,課題2

8、 氧氣,教學(xué)目標(biāo)與解讀： 知道氧氣的主要性質(zhì)和用途；認(rèn)識(shí)氧氣能跟許多物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)。 通過(guò)該部分教學(xué)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到氧氣是一種化學(xué)性質(zhì)比較活潑的氣體，能夠例舉氧氣與鎂帶、磷、硫、鋁等物質(zhì)的反應(yīng)產(chǎn)物及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并以簡(jiǎn)單的化學(xué)語(yǔ)言予以描述，知道這些反應(yīng)在實(shí)際生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。學(xué)生第一次運(yùn)用實(shí)驗(yàn)方法系統(tǒng)地研究物質(zhì)的性質(zhì)，教師要善于發(fā)現(xiàn)學(xué)生在觀察、記錄、描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中出現(xiàn)的問(wèn)題，注意培養(yǎng)學(xué)生形

9、成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣和實(shí)事求是的科學(xué)精神。,重難點(diǎn)分析： 氧氣的性質(zhì)和用途是教學(xué)的重點(diǎn) 氧氣是一種常見(jiàn)的化學(xué)物質(zhì)，教師幫助學(xué)生了解它對(duì)人類生活的影響，可以增強(qiáng)學(xué)生對(duì)化學(xué)的好奇心和探究欲望，逐步學(xué)會(huì)從化學(xué)的角度認(rèn)識(shí)和理解人與自然的關(guān)系，初步形成科學(xué)的物質(zhì)觀和合理利用物質(zhì)的意識(shí)，促進(jìn)生活的科學(xué)化，使學(xué)生認(rèn)識(shí)學(xué)習(xí)化學(xué)的重要意義。,一、教學(xué)基本程序,二．課堂活動(dòng)設(shè)計(jì)（一）木炭燃燒的實(shí)驗(yàn)課前準(zhǔn)備烤羊肉

10、串的漫畫(huà)或錄像。讓同學(xué)預(yù)習(xí)本節(jié)各個(gè)實(shí)驗(yàn)?？绰?huà)回憶烤羊肉串的情景，提問(wèn)烤羊肉串用的燃料是什么？它與空氣中的哪種物質(zhì)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)？為什么要時(shí)常的扇兩下？對(duì)比實(shí)驗(yàn)：①木炭在空氣中燃燒；②木炭在氧氣中燃燒，用澄清的石灰水檢驗(yàn)二氧化碳的生成（課上由學(xué)生演示）。,學(xué)生以最簡(jiǎn)潔的方式記錄實(shí)驗(yàn)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，也記錄下經(jīng)過(guò)思考得到的結(jié)論。然后展示學(xué)生的記錄，肯定格式清楚的記錄方式，討論得出的結(jié)論。 問(wèn)題：①把燃著的木炭深入盛有氧氣的

11、集氣瓶的操作，由上向下慢慢插入，你知道這樣操作的道理嗎？②都是和氧氣發(fā)生反應(yīng)，為什么現(xiàn)象有很大的不同？ 物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)表現(xiàn)出來(lái)的，因此：做實(shí)驗(yàn)——觀察現(xiàn)象——分析現(xiàn)象——得出結(jié)論這樣的認(rèn)識(shí)物質(zhì)性質(zhì)的方法一定要潛移默化的傳遞給學(xué)生，此處絕對(duì)禁止先給出“氧氣能與木炭反應(yīng)”的結(jié)論，然后再做實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的做法。另外，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中特殊的實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象要引導(dǎo)學(xué)生觀察、思考，逐步培養(yǎng)對(duì)實(shí)驗(yàn)的觀察能力。,（二）鋁燃燒的實(shí)驗(yàn)將

12、學(xué)生分組，每組準(zhǔn)備鋁箔、氧氣（底部有少量水或細(xì)沙）、火柴、酒精燈、坩堝鉗各一。另多備幾瓶氧氣。問(wèn)題：鋁在空氣中能燃燒嗎？實(shí)驗(yàn)：在空氣中加熱鋁箔。問(wèn)題：鋁箔的紅熱與木炭在空氣中燃燒有什么本質(zhì)的區(qū)別？猜想：純氧氣可以和許多物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，能和鋁反應(yīng)嗎？怎樣驗(yàn)證？,學(xué)生分組實(shí)驗(yàn) 小結(jié)：展示成功的實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)?jiān)摻M同學(xué)講實(shí)驗(yàn)的過(guò)程、現(xiàn)象、結(jié)論及成功的經(jīng)驗(yàn)。展示失敗的實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)?jiān)摻M同學(xué)講實(shí)驗(yàn)的結(jié)論、過(guò)程，分析失敗的原因。最后得出結(jié)論。失敗的實(shí)

13、驗(yàn)組重做鋁箔在純氧中燃燒的實(shí)驗(yàn)，以驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)論。問(wèn)題：該實(shí)驗(yàn)中氧氣瓶中都留有少量的水，通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)的觀察，你知道其中的道理嗎？木炭在空氣中燃燒沒(méi)有火焰，學(xué)生接觸到的受熱會(huì)紅熱的物質(zhì)很多，是否發(fā)生紅熱現(xiàn)象就是物質(zhì)在燃燒呢？這是學(xué)生做過(guò)木炭燃燒實(shí)驗(yàn)后產(chǎn)生的新的疑問(wèn)。鋁箔在空氣中加熱會(huì)紅熱，教師正可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象給學(xué)生澄清這個(gè)問(wèn)題。,鋁箔能燃燒是多數(shù)學(xué)生沒(méi)聽(tīng)說(shuō)過(guò)的事情，由他們親手實(shí)現(xiàn)會(huì)大大的激發(fā)學(xué)生的好奇心。此外，通過(guò)前面幾個(gè)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生基本

14、掌握了物質(zhì)在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)技巧，以及實(shí)驗(yàn)中觀察、記錄、分析現(xiàn)象的方法。鋁箔在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)沒(méi)有危險(xiǎn)性，但對(duì)操作技巧性要求得更高，因此讓學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，是對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ木C合檢測(cè)。,氧氣的化學(xué)性質(zhì)教學(xué)的說(shuō)明：①每一個(gè)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)，教師都應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生認(rèn)真觀察、積極思考、勇于表達(dá)。②鋁在純氧中燃燒實(shí)驗(yàn)所用的氧氣瓶中都應(yīng)留有少量的水。③本課題中出現(xiàn)的化學(xué)物質(zhì)，可用化學(xué)式表示，以分散難點(diǎn)。④氧氣的每一條性質(zhì)實(shí)驗(yàn)都應(yīng)注意記錄實(shí)驗(yàn)過(guò)程、現(xiàn)象和結(jié)

15、論，養(yǎng)成記錄實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)習(xí)慣。,課題3、制取氧氣,教學(xué)目標(biāo)與解讀： 初步學(xué)習(xí)在實(shí)驗(yàn)室制取氧氣；認(rèn)識(shí)催化劑的重要作用。 要使學(xué)生從實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)裝置的選擇及氣體收集、驗(yàn)滿方法等方面，初步學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的方法，進(jìn)而形成實(shí)驗(yàn)室中制取氣體的一般思路和方法。結(jié)合實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的教學(xué)，運(yùn)用探究的方法，使學(xué)生認(rèn)識(shí)催化劑的重要作用。 教學(xué)中應(yīng)注意發(fā)展學(xué)生勤于思考、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、善于合作、勇于創(chuàng)新和實(shí)踐的科

16、學(xué)精神。,重難點(diǎn)分析： 制取氧氣的原理的選擇、儀器連接，是教學(xué)的重點(diǎn)，也是教學(xué)的難點(diǎn)。 中學(xué)化學(xué)系統(tǒng)學(xué)習(xí)三大氣體的制備，為其它實(shí)驗(yàn)的儀器選擇、連接以及實(shí)驗(yàn)等提供一般方法。制取氧氣是學(xué)習(xí)氣體制備的開(kāi)始，因此是教學(xué)重點(diǎn)。學(xué)生沒(méi)有儀器連接、藥品選擇方面的知識(shí)，因此在學(xué)習(xí)過(guò)程中肯定要遇到困難。 催化劑的概念，也是教學(xué)的難點(diǎn) 學(xué)生對(duì)催化劑的實(shí)驗(yàn)很感興趣，但由于時(shí)間的局限，只能就“加快反應(yīng)速率

17、”進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，而“減慢反應(yīng)速率”、“反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都不改變”都不能用實(shí)驗(yàn)展示給學(xué)生，因此，催化劑的概念教學(xué)必然缺乏事實(shí)依據(jù)，而成為教學(xué)的難點(diǎn)。這樣的問(wèn)題決不能忽視，可以以習(xí)題或閱讀資料、課外實(shí)驗(yàn)、課外調(diào)查等方式，把問(wèn)題展現(xiàn)給學(xué)生，并由學(xué)生自行解決。,一、教學(xué)基本程序,（一）結(jié)合教材，了解實(shí)驗(yàn)室制取氧氣常見(jiàn)的三種方法：分解過(guò)氧化氫溶液、加熱氯酸鉀或加熱高錳酸鉀。（二）老師指導(dǎo)學(xué)生做探究二氧化錳催化作用的演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生分析二氧化錳的

18、作用。 討論：用二氧化錳催化過(guò)氧化氫分解的反應(yīng)制取氧氣，需要哪些儀器？怎樣連接？怎樣檢驗(yàn)裝置的氣密性？怎樣檢驗(yàn)得到的是氧氣？學(xué)生演示制取氧氣，老師演示、學(xué)生練習(xí)收集氧氣的方法。,（三）催化劑及催化作用的探究做好三個(gè)實(shí)驗(yàn)：1.不加熱過(guò)氧化氫溶液時(shí)，帶火星的木條不復(fù)燃；2.加熱過(guò)氧化氫溶液時(shí)，帶有火星的木條復(fù)燃；3.不加熱，但在過(guò)氧化氫溶液中加入二氧化錳時(shí)，帶有火星的木條復(fù)燃。問(wèn)題：三個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有什么不同，有什么相

19、似？分析什么物質(zhì)放出氧氣？二氧化錳在實(shí)驗(yàn)中起什么作用？,該實(shí)驗(yàn)對(duì)比分析的思想很重要。實(shí)驗(yàn)一說(shuō)明過(guò)氧化氫常溫放置不會(huì)放出氧氣；實(shí)驗(yàn)二說(shuō)明過(guò)氧化氫受熱會(huì)放出氧氣；實(shí)驗(yàn)三說(shuō)明實(shí)驗(yàn)中二氧化錳可以代替火的作用，比火的作用更大，而且不被消耗。因此，二氧化錳起到改變化學(xué)反應(yīng)速率的作用。要想得出反應(yīng)前后二氧化錳的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)是否改變，須進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)。建議留在課后，學(xué)生自己設(shè)計(jì)并實(shí)施。說(shuō)明：同學(xué)可能認(rèn)為：①是過(guò)氧化氫與二氧化錳反應(yīng)產(chǎn)生的氧氣；②二氧化錳

20、加入水中也可放出氧氣。可在課后引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，分離出剩余的黑色固體，烘干，看其質(zhì)量是否發(fā)生了改變。把前面實(shí)驗(yàn)雙氧水用等量的水代替實(shí)驗(yàn)，看木條是否復(fù)燃。,（四）實(shí)驗(yàn)室制取氧氣裝置的組裝（以高錳酸鉀制取氧氣為例） 學(xué)生分組，準(zhǔn)備分組實(shí)驗(yàn)的如下儀器：試管夾、鐵架臺(tái)、試管、燒杯、單孔橡皮塞、導(dǎo)管、集氣瓶、酒精燈。 教學(xué)分三個(gè)步驟：第一：教師強(qiáng)調(diào)制得的氧氣必須便于收集；第二：學(xué)生分組討論適

21、合實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的組裝辦法，充分討論之后，動(dòng)手組裝。第三：由小組派代表到講臺(tái)前展示自己小組的裝置，并模擬制取氧氣。其他學(xué)生可以不斷的提出問(wèn)題或改正意見(jiàn)，直到裝置完備。（是否在試管口處放置棉花可不做討論內(nèi)容）裝置的設(shè)計(jì)關(guān)鍵問(wèn)題在試管口的方向上，學(xué)生有催化作用的實(shí)驗(yàn)做先導(dǎo)，往往產(chǎn)生錯(cuò)誤的想法以為試管口要向上傾斜或豎直向上，用討論的方法分析利弊，最終得出結(jié)論，學(xué)生會(huì)有成功感，而愿意繼續(xù)探討下面的問(wèn)題。,（五）實(shí)驗(yàn)室制取氧氣（以高錳酸鉀制取氧

22、氣為例） 教師用學(xué)生組裝的裝置，演示制取氧氣的全過(guò)程，說(shuō)明每個(gè)步驟。然后讓同學(xué)觀察并思考：①如何安排實(shí)驗(yàn)步驟；②為什么要檢查裝置的氣密性？檢查裝置的氣密性利用了什么原理；③導(dǎo)管口為什么放一塊棉花？④用酒精等加熱時(shí)注意些什么？⑤為什么可以用排水法收集氧氣？⑥是否有氣泡產(chǎn)生就開(kāi)始收集氣體，什么時(shí)候收集合理？⑦收集氣體后，是先將導(dǎo)管從水中撤出還是先移去酒精燈，為什么？⑧實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，哪些操作可能產(chǎn)生危險(xiǎn)。⑨（用排水法收