❶ 化學 空氣有什麼組成 教案
一、 設計思路
空氣是學生在化學課上接觸到的第一種物質，學生們在生活中可以從不同的途徑獲取有關空氣的知識，因此使學生了解「空氣的組成是什麼」不是學習的重點和難點。我們都知道氧氣的發現在化學史和科學史上具有極其重要的地位，不僅因為推翻了錯誤的燃素學說，給整個化學領域造成翻天覆地的變化，還因為研究過程中的實驗方法的多樣性和科學性。因此「空氣」的重要意義在於能夠提供一種化學情境，使學生開始了解化學的歷史以及化學作為一個學科的意義，了解科學探索的過程，同時受到一些最基本的化學思維方式、實驗方法、探究方法的熏陶並逐步學習這些比知識更鮮活的經驗。
本節課的設計思想是在科學史的情境中，讓學生進行探究的學習，培養學生的分析性、實用性、創造性三元思維，同時了解人類認識事物的曲折過程以及科學家的探索精神。教學流程是：
溫故知新，了解空氣→重走科學路，探究空氣組成的歷史→對空氣組成的實驗設計→實踐上升為理論
探究是指利用豐富的史料，學生通過閱讀、分析材料初步認識到科學家的實驗模式，提出問題和假設，設計實驗，分析數據，得出結論，體會科學的探究過程，並能夠模仿此過程完成自己對空氣組成的探究實驗、做出報告。
二、教案
課題
空氣的組成
授課人
陳 爭
學校
北京市一零一中學
教學目標
1、知識與技能
通過引導學生分析科學家研究空氣的實驗和自主設計實驗，幫助學生理解定性和定量的概念，理解純凈物和混合物的概念，掌握純凈物和混合物的性質，掌握空氣的組成 。
2、過程與方法
通過分析、對比不同科學家對空氣的研究，讓學生體會科學家的思想並學會科學探究的基本方法，包括控制變數對照實驗的設計方法、定性實驗和定量實驗的設計方法、驗證實驗的設計方法以及比較、分類、歸納和演繹、分析和綜合等基本的邏輯思維方法在化學中的應用，並通過設計實驗驗證空氣的組成親身體驗科學探究的過程。
3、情感態度價值觀
了解人類對事物的曲折的認知過程，認識到科學發現是經過艱難的探索的、任何成功都不是偶然的，培養從前人經驗中獲得知識、方法和經驗教訓的興趣和願望，體會科學發展和科學研究的重要性
重點和難點
1．通過分析、對比不同科學家對空氣的研究，讓學生體會科學家的思想並學會科學探究的基本方法
2． 應用前人的經驗，設計實驗驗證空氣的組成。
教學方法
情境教學法、「探究的探究」教學法、實驗法、小組合作學習教學法
儀器、葯品
集氣瓶、橡膠塞、燃燒匙、燒杯、導氣管、止水夾、火柴、氣球、塑料瓶、試管、水杯、紙團；木炭、硫磺、紅磷、鐵絲、蠟燭等
教師活動
學生活動
設計意圖
導入 溫故知新，了解空氣。
情境：錄象《人與自然》片段
問題：我們知道 沒有空氣就沒有人類，也沒有生機勃勃的地球，請大家說說你所認識的空氣
小結：（板書）
1． 空氣是一種無色無味、難溶於水的氣體。
2．空氣的成分按體積計算，大約是：氮氣78%、氧氣21%、稀有氣體0.94%、二氧化碳0.03%、其他氣體和雜質0.03%。
講故事：我們對於空氣已經了如指掌了，現在我給大家講一個笑話。
一位化學老師在自己的朋友面前大談氧氣的發現。這位老師說：「氧氣是在18世紀才被發現的……」老師的朋友說：「既然這樣，在此之前，人呼吸什麼呢？」
問題：大家為什麼覺得這位老師的朋友很可笑呢？
過渡：我們現在所知道的關於空氣的這點看起來很簡單的知識，但事實上是經過許多科學家經過幾百年的研究才獲得的。
發言：
1． 1.空氣由氮氣和氧氣組成的，氧氣佔1/5
2.空氣是無色、無味的氣體。
議論：空氣原本就存在，只是人們沒發現，而不是人們沒發現之前，空氣就不存在。
使用頭腦風暴法調動學生回憶已有的有關空氣的知識，擴充學生對於空氣組成和性質的知識。
重走科學路，空探究氣組成的歷史
情境：動畫《拉瓦錫的實驗》（旁白：二百多年前，法國化學家拉瓦錫用定量的方法研究了空氣的成分。他把少量汞放在密閉容器里連續加熱12天，發現有一部分銀白色的液態汞變成了紅色粉末，同時容器里的空氣的體積差不多減少了1/5。他研究了剩餘的氣體，發現這部分氣體既不能供給呼吸，又不能支持燃燒。
拉瓦錫又把紅色粉末收集起來，放在另一個容器內加強熱，得到了汞和可供給呼吸、可助燃的氣體。
通過這些實驗，拉瓦錫得出空氣是由氧氣和氮氣組成，其中氧氣約占空氣總體積的1/5。）
問題：「拉瓦錫用定量的方法研究了空氣的成分」，是否只有拉瓦錫在研究空氣，並且在十二天之內就研究成功了呢？
閱讀資料，組內討論，分別匯報本組的想法和結論，並相互補充。分析並推測出表格空白的地方應該填寫什麼？（見表1）
通過抓取和多角度分析科學家實驗的細節，探究其中的科學方法，培養學生的分析思維。通過對科學史的研究，了解化學的生動具體的創造過程認識到任何重要的定理，都是前人通過實踐?認識?到實踐，多次反復甚至多次失敗，最後才得出的結果。
表1：
科學家
功績
實驗和現象
你的結論
伽利略
（義大利）
利用氣泵使一個玻璃球灌足了空氣，然後用天平稱出它的重量；再把玻璃球下的活塞打開，發現玻璃球變輕了。
托里拆利
（伽利略的學生）
在一端封閉的長玻璃管中裝滿了水銀，讓開口的一端朝下插入裝了一半水銀的玻璃容器中，水銀面的高度恰好是760毫米。
梅猷
（英國）
1674年
[實驗1]點燃的蠟燭放在一塊木板上，木板位於水面之上，然後用一個玻璃鍾罩扣住蠟燭和水面。發現蠟燭在燃燒時，鍾罩內的水面逐漸上升，最後，蠟燭火焰熄滅了，水面之上還存在一個大的空間。
[實驗2]將一隻白鼠裝進另一個同樣的裝置內。發現隨著白鼠呼吸時間的增長，水面在逐漸上升，到了最後水面再上升，而白鼠也就死亡了。
[實驗3] 把燃著的蠟燭和白鼠同時裝進這樣的裝置內。
現象：
盧瑟福
1772年
[實驗1]把老鼠放在密閉器皿里，等到老鼠被悶死以後，再用氫氧化鉀溶液除去氣體中的二氧化碳；接著他又在老鼠已經不能生存的那種空氣里放進一支點燃的蠟燭，發現它仍能繼續燃燒片刻；等到蠟燭熄滅後，又放進一小粒白磷，白磷仍能在其中自燃。
[實驗2]在密閉器皿中用燃燒白磷的方法將空氣中助燃成分除去，所得到的剩餘氣體完全不能維持老鼠和麻雀的生命。
舍勒
（瑞典）
1773年
[實驗1]把硝酸鉀放在曲頸甑中，曲頸甑的出口與一個膀胱做的氣球相連。將曲頸甑放在爐火中加熱，氣球真的被一種氣體充滿了。把點燃的蠟燭放到氣體中，氣體燃燒得更猛烈了，放出耀眼的火光。
[實驗2]將硝酸銀、硝酸汞、氧化汞和軟錳礦（二氧化錳）放在曲頸甑中加熱，得到了同樣的現象。
普里斯特利
1774年
[實驗]用聚焦的太陽光來加熱紅色的氧化汞有氣體產生，把點燃的干木條放入這種氣體中，木條燃燒放出刺眼的光，老鼠放入這種氣體中，老鼠過得非常舒服。他吸過這種氣體以後，身心一直覺得非常舒暢。
講解：同學們對科學家的研究都進行了自己的評價，並從科學家的實驗中獲得了一些啟示和結論，現在我們就一起來看一看科學家們分別從自己的實驗中獲得了什麼，以及科學史對他們的評價。
投影：如表2
觀看投影，對比自己與科學家的結論。
表2
科學家
科學家的結論
功績
給我們的啟示
伽利略
空氣是有重量的
證明空氣的存在，空氣是一種物質。
物質是有質量和壓力的。
托里拆利
空氣是一種物質，空氣有壓力
梅猷
玻璃鍾罩內的物體X同時被燭火燃燒和白鼠呼吸所消耗。
證明空氣的作用是助燃和助呼吸。
對比實驗方法、空白實驗方法、控制變數實驗方法。
盧瑟福
空氣中助燃的成分很難完全除盡。把剩餘的不能維持生命的氣體稱為「濁氣」
發現氮氣
能將空氣中氧氣完全除去的物質是白磷。
舍勒
稱助燃的氣體為「火空氣」
製得氧氣並研究了其性質。
遺憾！他們二人都是燃素學說的忠實信徒，絕不肯對其產生一絲一毫的懷疑。美國科學家韋克斯說「普利斯特利是氧的父親，但他至死也不承認自己的兒子。」
普里斯特利
他告訴拉瓦錫發現和製得了一種助燃和助呼吸的氣體，這種氣體的助燃能力比空氣強得多。
拉瓦錫
在大氣（指空氣）中並不是所有的空氣（指氣體）都可以呼吸，只有金屬焙燒時，與金屬化合的那部分空氣才是合乎衛生的（指氧氣可供呼吸），另一部分空氣不能維持生命和助燃。認為他和舍勒、普里斯特利製得的氣體是一種新化學元素，在1777年定名為oxygene。
確定了空氣的組成。
學生對空氣組成的實驗探究。
問題：我們回顧了空氣探索的艱難。現在請大家想想拉瓦錫比其他人高明在什麼地方？在探索空氣的過程中最艱難的是什麼？
小結：（板書）
1．純凈物：只由一種物質組成是純凈物。純凈物可以用專門的化學符號表示。如氧氣O2，氮氣N2
2．混合物：由兩種或多種物質混合而成的，這些物質之間沒有發生反應，各自保持各自的性質。如空氣。
鼓勁：同學們是否想自己親自來探索一下看不見、摸不著的空氣？
情境： 設計實驗
[探究任務]1、證明空氣的存在；2、確定空氣的組成。
[儀器、葯品]集氣瓶、橡膠塞、燃燒匙、燒杯、導氣管、止水夾、火柴、氣球、塑料瓶、試管、水杯、紙團；木炭、硫磺、紅磷、鐵絲、蠟燭（若需其他儀器和葯品，請提出）
發言：拉瓦錫的高明在於做了一個逆向實驗，證明了氧化汞分解的氣體存在於空氣中，還在於他總結了前人的所有了發現，而且測定了准確組成——氧氣占空氣大約1/5。（教師：也就是說其他人所進行的測定是定性的，即知道是什麼，而拉瓦錫進行的是定量的測定，不但知道是什麼，而且要知道有多少）
發言：拉瓦錫最高明的是他不相信空氣「只有一種氣體」組成，不相信燃素學說，這應該是探索空氣中最艱難的。（教師：也就是說空氣是純凈物還是混合物，是研究的關鍵）
分小組討論方案：
[證明空氣存在的方案]
1、塑料瓶口上套氣球，捏塑料瓶，氣球鼓
2、試管連接單孔塞和導氣管，導氣管另一端放入水槽，手捂試管，水槽中有氣泡。
3、團一個紙團塞到水杯里，向下插入水槽里，再迅速拿出，紙不濕
[確定空氣組成的方案]
梅猷的實驗，提示學生選擇儀器，並組裝。
盧瑟福的實驗，提示學生選擇白磷作為將氧氣消耗完全的葯品，但教師沒有提供白磷，所以不同組有不同的選擇。
實驗：檢驗自己的設計
應用從科學史中所獲得的啟示解決問題，建構自己的知識體系，培養學生的實用思維。
學生的實踐上升為理論
問題：1、我們的實驗中，為什麼氣體減少的體積不等於1/5？
2、剩餘的氣體是否都是氮氣？
3、實驗中空氣表現出了哪些性質，是哪種物質的性質？
作業1：完成空氣存在和組成的探究報告
作業2：設計實驗研究氮氣和氧氣的性質，並推測氮氣和氧氣的性質，根據氮氣和氧氣的性質得出用途。
作業3：科學家們發現土衛六與40億年前的地球很相似，土衛六也擁有大氣，如果你是科學家，打算怎樣研究土衛六的大氣？
完善自己的知識體系，培養學生分析思維。
將學習到的經驗應用於未知事物的探索，為學生的創造提供空間。
板書設計
課題1 空氣
一、空氣
1． 性質：空氣是一種無色無味、難溶於水的氣體。
2．組成：按體積計算，大約是：氮氣78%、氧氣21%、稀有氣體0.94%、二氧化碳0.03%、其他氣體和雜質0.03%。
3．純凈物和混合物
（1）純凈物：只由一種物質組成是純凈物。純凈物可以用專門的化學符號表示。如氧氣O2，氮氣N2
（2）混合物：由兩種或多種物質混合而成的，這些物質之間沒有發生反應，各自保持各自的性質。如空氣。
❷ 初三化學課教案
《氧氣的性質》教案
一、教學目標
(一)知識目標：
1、認識氧氣的主要物理性質；
2、觀察和描述木炭、鐵絲、蠟燭等在空氣和氧氣中燃燒的不同現象，從中歸納出氧氣的化學性質。
(二)能力目標：
逐步體會通過實驗來研究物質及其變化規律的科學方法。
（三）情感目標:
通過氧氣化學性質的探究性實驗，使學生獲得自主、合作、探究的學習態度。
二、教學重點：氧氣的化學性質；
三、教學難點：通過實驗來探究氧氣化學性質及對實驗現象進行觀察、描述和分析。
四、教學過程
【引入新課】
很高興能和同學們一塊上一節課，我昨天從集市上買了一個很漂亮的小魚缸，順便買了6條金魚放在裡面，可今天早上發現我的金魚全飄在了水面上，請同學們幫我分析一下可能是什麼原因？
氧氣是空氣的主要成分之一，它與人類生活關系非常密切，難怪人們常說「氧氣是養生之氣」。了解物質的性質是認識物質的主要環節，氧氣到底有哪些性質呢？是我們今天探究的主要內容。
出示一瓶氧氣，請學生們觀察
【提出問題】①在通常情況下氧氣的色、態、味？並通過你的觀察描述其物理性質。
學生：無色、無味的氣體
【提供資料】課件上提供資料：已知氧氣的密度是1.429克/升，空氣的密度是1.293克/升，你從中得到什麼結論？（密度比空氣略大）
【提出問題】提出問題：水中溶解有氧氣嗎？
學生：有
問：什麼事例能證明
學生可能回答水中有生物存在，生物離不開氧氣
【圖片】河塘中的增氧機
問：水中有氧氣，又為什麼用增氧機，說明水中溶解的氧氣多不多，易溶解在水中嗎？
學生回答--不易
引出水中溶有氧氣，水中溶有氧氣不多（氧氣不易溶解於水），指導學生歸納出氧氣的溶解性。
學生：氧氣的溶解性是不易溶於水。
師：任何事物都不是一成不變的，如果條件改變固態氧、液態氧是什麼顏色？
實驗證明，氧氣在—183時，變為淡藍色液體，在—218時，變為淡藍色雪花狀固體。
【圖片】液態氧氣 固態氧氣
通過上面的學習請同學們總結出氧氣的物理性質有哪些？
學生總結：
【板書】一、物理性質：
1．通常狀況下，是無色、無味的氣體。
2．密度比空氣略大。
3．不易溶於水。
【PPT】
師：研究氣體物理性質通常從色、態、味、溶解性、密度等這幾方面探究。
師：生活中同學們知道氧氣可以和哪些物質發生化學反應呢？
學生可能回答----液化氣、---------等
師：氧氣的化學性質活潑嗎？你們能否通過生活先來假定這個結論！
學生：化學性質活潑
作出假設：氧氣是一種化學性質 的氣體。
師：今天和同學們共同探究氧氣的化學性質是活潑還是穩定。同學們已經知道在生活中很多物質能和空氣中的氧氣發生化學反應，那在純氧中的反應有什麼不同呢？我們通過在空氣和氧氣中燃燒的對比實驗來一起探究。
【板書】二、化學性質：
【探究實驗】木炭在氧氣中燃燒
【PPT】師：根據實驗提綱,做演示實驗。
注意：實驗中不要將玻璃片拿掉；將燃著的可燃物從上至下緩緩插入集氣瓶中，以便可燃物與氧氣充分反應。切不可直接把可燃物插到集氣瓶的中下部，否則燃燒產生的熱量驅動物質膨脹，會將集氣瓶上部尚未反應的氧氣排出，反應時間縮短，現象不明顯，不利於觀察。
現象總結：
空氣中：持續紅熱，無火焰
氧氣中：劇烈燃燒，發出白光，放出熱量，生成的無色氣體能使澄清石灰水變渾濁。
比較：在氧氣中燃燒更加劇烈
在集氣瓶中加入少量澄清的石灰水、振盪。
【分組實驗】
師：下面各組分別做實驗提醒學生注意：
（1）分工合作，有實驗者也有記錄者
2名操作員，1名記錄現象，其它是觀察員。
（2）發現問題要記下來思考、討論。
師：下面實驗開始
教師巡視並指導，發現問題，同時記錄。
【學生合作實驗】蠟燭在氧氣中燃燒
師：實驗要求蠟燭在空氣中和在氧氣分別燃燒，和同學們共同探究現象有什麼不同？
【合作探究】【PPT】師：根據實驗提綱結合學案上的實驗操作，小組合作，完成探究實驗，並填寫相應的學案部分內容。
學生總結實驗現象：
空氣中：明亮的火焰，黃色火焰
氧氣中：火焰十分明亮，發出白光，放出熱量，瓶壁有水珠生成，有能使澄清石灰水變渾濁的無色氣體生成。
比較：在氧氣中燃燒更加劇烈
【問題討論】
問題1：鐵在空氣中能燃燒嗎？
學生回答----不能
問題2：鐵在氧氣中能燃燒嗎？
能不能怎麼辦？做實驗來看！下面請同學們一起合作探究。
總結現象：
空氣中：只能加熱至紅熱，不能燃燒
氧氣中：劇烈燃燒，火星四射，放出大量熱，生成的黑色固體。
思考：（小組合作完成學案相關部分）
下面把這個化學變化表示出來【學生板書】
【板書】1．碳+氧氣二氧化碳
【板書】蠟燭+氧氣二氧化碳+水
【板書】鐵+氧氣四氧化三鐵
【問題討論】
問題3：為何集氣瓶底要放少量水？你估計是什麼原因？
防止熔化物濺落下來炸裂瓶底
延伸：那麼鐵絲放入集氣瓶後能否接觸到集氣瓶內壁？
操作不規范，鐵絲碰到集氣瓶內壁導致集氣瓶炸裂
問題4：鐵在空氣中點不燃，如何在氧氣中點燃鐵絲？
學生：在鐵絲的末端繫上火柴桿看來目的是？
引導學生回答：給鐵絲預熱，提高鐵絲溫度，利於鐵絲燃燒，火柴桿起引燃作用。
問題5：火柴桿點燃後什麼時候伸入氧氣瓶最為適合？書上面是如何要求的？
學生：火柴桿即將燃盡時
師：為什麼？
引導學生回答：否則火柴桿燃燒將消耗大量氧氣，以免火柴梗的燃燒消耗過多的氧氣，而影響鐵絲燃燒
問題6：鐵絲為何繞成螺旋狀？
引導學生回答：鐵絲繞成螺旋狀，是為了增大受熱面積，提高鐵絲的溫度，有利於反應的進行。
問題7：如果你發現鐵絲生銹了，你認為對實驗有影響嗎？如何解決？
引導學生回答：有影響。沒有除去鐵絲表面的氧化層導致鐵絲不能燃燒
問題8：鐵絲細點好還是粗點好？
引導學生回答：細點好。
分組回答：
師：
（1）各組實驗是否成功？
（2）在實驗中發現了哪此問題？組內發現了哪些問題？
（3）組內如何認識的？
（4）其它組認同否？（如果有同學們不能解決的問題教師再點撥）
師：通過演示實驗和分組實驗同學們發現可燃物在空氣中還是在氧氣燃燒更劇烈？
學生：氧氣
師：說明氧氣的化學性質是比較活潑還是比較穩定？
學生：比較活潑
師：甚至一些不能在空氣中燃燒的物質在純氧的幫助下卻能燃燒，這種化學性質就是氧氣的助燃性，也說是氧氣能支持燃燒。
【課堂小結】
【達標檢測】
❸ 初中化學空氣是什麼組成 的教案
初三化學第二單元
《我們周圍的空氣》教案
一． 空氣
1. 空氣是由什麼組成的
① 法國化學家拉瓦錫通過實驗得出結論：
空氣主要是由氮氣和氧氣組成的結論，其中氧氣約佔1/5。
②空氣的主要成分和組成：
空氣成分 氮氣 氧氣 稀有氣體 二氧化碳 其他氣體和雜質
體積分數 78% 21% 0．94% 0．03% 0．03%
2. 混合物和純凈物
（1）純凈物：只由一種物質組成。如氮氣、氧氣、二氧化碳等是純凈物。
（2）混合物：由兩種或多種物質混合而成的物質。如空氣、海水是混合物。
【注意】組成混合物的各種成分之間沒有發生化學反應，它們各自保持著原來的性質
純凈物可以用專門的化學符號表示。
（3）常考的純凈物與混合物
①純凈物：冰水混合物、乾冰、蒸餾水、五氧化二磷等具體的物質······
②混合物：空氣、自來水、礦泉水、海水、石灰石、石灰水、所有的溶液····
3. 空氣是一種寶貴的資源成分
主要性質 化學性質：供給呼吸、支持燃燒
物理性質：無色無味的氣體，不易溶於水，密度比空氣略大
主要用途
氧氣 潛水、醫療急救、煉鋼、氣焊以及登山和宇宙航行等
氮氣
化學性質：化學性質不活潑
物理性質：無色無味的氣體，難溶於水，密度比空氣略小
根據化學性質不活潑常用作保護氣；醫療上用作冷凍麻醉；制硝酸和化肥的重要原料等
稀有氣體 化學性質：很不活潑（惰性）
物理性質：無色無味的氣體，
在通電時能發出不同顏色的光利用惰性作保護氣；用於航標燈、閃光燈、霓虹燈的電源；
用於激光技術，製造低溫環境
4．保護空氣
（1） 空氣中的有害物質
① 有害氣體：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮
② 煙塵（可吸入顆粒物）
（2）空氣污染的危害：損害人體健康，影響作物生長，破壞生態平衡，導致全球氣候變暖、臭氧層破壞和酸雨等。
（3）保護空氣的措施：加強大氣質量監測，改善環境狀況，使用清潔能源，
工廠的廢氣經處理過後才能排放，積極植樹造林、種草等。
（4）空氣質量日報、預報：根據我國空氣污染的特點和污染防治重點，目前計入空氣污染指數的項目暫定為：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入顆粒物和臭氧等。（注意：二氧化碳沒有在該項目內）
5.測定空氣中氧氣的含量
（1）實驗原理：利用過量的紅磷在盛有空氣的集氣瓶中燃燒，（使集氣瓶中氣體體積減小，壓強減小），觀察集氣瓶中進水的多少，來測定空氣中氧氣的體積分數。
（2）實驗現象：①紅磷燃燒時產生大量白煙；
②燒杯中的水沿導管進入集氣瓶里，集氣瓶內水面上升了約1/5體積。
（3）實驗結論： O2約占空氣體積的1/5
（4）實驗注意事項：①裝置不能漏氣； ②紅磷要過量；③待裝置冷卻到室溫後，再打開彈簧夾。
（5）實驗探究：①液面上升小於1/5原因：
A. 紅磷量不足，使瓶內氧氣未耗盡；
B. 瓶塞未塞緊，使外界空氣進入瓶內；
C. 未冷卻至室溫就打開瓶塞，使進入瓶內水的體積減少。
② 能否用鐵、鋁代替紅磷？不能 原因：鐵、鋁不能在空氣中燃燒
能否用碳、硫代替紅磷？不能 原因：產物是氣體，不能產生壓強差