第二单元《我们周围的空气》知识点及教材.pdf

1/9第二单元第二单元 我们周围的空气我们周围的空气教材分析：教材分析：本单元选择和氧气作为九年级化学中接触具体物质的开端，不仅因为大家在小学自然课中对空气和氧气的知识已经有过认识，更重要的是因为它们在自然界分布极广，是自然界维持生态平衡的重要条件，是化工生产的廉价资源，它与人类的生活关系最为密切，是人类须臾不可离开的天然物质；还因为氧是化学性质比较活泼的元素，它能与多种金属和非金属元素化和形成氧化物或含氧化合物。通过对氧气的性质、用途和制法等内容的学习，使我们对氧气这中物质有了更深刻的认识和理解，为我们进一步认识物质的化学变化和化学性质提供了真实材料，也为我们正确理解化合反应和分解反应、纯净物和混合物以及氧气的实验室制取和收集方法等基本能概念和原理提供了依据，对本章知识的学习可以引导我们比较顺利的进入化学世界，来探索物质的奥秘。b5E2RGbCAP通过氧气的性质和制取等实验，不仅可以培养同学们的观察能力、分析能力，而且他那个学们还能在实验的过程中那个，练习化学实验基本操作，初步熟悉认识物质性的方法，培养相互合作、交流的能力以及实事求是地精神，这写对同学们的发展是很有好处的。p1EanqFDPw重点难点：重点难点：学习的重点：氧气的化学性质和实验室制法；对化合反应、分解反应和氧化反应的认识。学习的难点：化学反应文字表达式书写和记忆；实验室制取氧气的原理和装置。教案思路：教案思路：一般包括学习物质的性质、制法、用途、在自然界的存在形式等方面的内容。其中物质的性质是核心内容。在学习氧气时，首先要牢固掌握氧气的性质，再根据性质去了解氧气的用途及制法等，还要将知识灵活运用，提高综合运用知识解决问题的能力。学习氧气的性质，重点掌握氧气的实验室制法化学性质。学习氧气的制法，重点掌握氧气的实验室制法，应包括所用药品、反应原理、仪器装置、收集方法、该气体的检验与验满方法以及操作中应注意的事项等内容。DXDiTa9E3d中考分析中考分析:近年来中考以氧气性质实验、氧气制取的原理和操作为核心，考查观察能力、描述能力、实验动手能力以及实验探究能力，还联系各地空气污染的问题考查分析问题解决问题的能力。RTCrpUDGiT课题课题1 空气空气 第第1 1课时）课时）一、教案目标一、教案目标1、知识与技能2、空气成分的探究实验3、空气的主要成分和组成4、纯净物和混合物的概念5、过程与方法：通过白磷燃烧测定空气中氧气含量的实验，培养学生用实验的方法对科学问题进行探究的能力。6、情感态度价值观联系生活实际，激发学生学习化学的兴趣。二、教案重点二、教案重点：学生自主设计实验，探究空气中O2的体积分数。三、学习方法：三、学习方法：探究式学习四、课时安排四、课时安排：2课时2/9课题课题1 1 空气空气 第第2 2课时）课时）【教案目标教案目标】了解氧气、氮气、稀有气体的主要物理性质和用途。通过观察图片表格、讨论交流，归纳空气的主要用途，初步了解空气污染的原因、危害及防治措施；知道空气是一种宝贵的自然资源，养成关注环境、热爱自然的情感。5PCzVD7HxA【教案重点教案重点】各成分的用途及培养环保意识。【学习方法学习方法】阅读讨论，合作学习【教案过程教案过程】教师活动教师活动学生活动学生活动目的意图目的意图引入：空气不仅是人类生活必需的物质，而且还是一种宝贵的自然资源。开门见山，直切主题【提出问题1】氧气具有哪些用途？阅读教材，分组讨论，汇报交流，归纳出氧气的用途学会从图片中挖掘信息，培养自学能力教案过程教案过程第一课时）第一课时）引入：引入：在古时的中国和希腊，科学家都认为空气是组成世界的一种基本物质，但这种看法是对的吗?随着科学水平的发展，这中思想逐渐受到了质疑，直到二百多年前，法国化学家拉瓦锡用定量方法研究了空气的成分。一、用实验测定空气中氧气的含量1、实验原理：空气是由氧气和氮气等多种气体组成的，为了测定空气中氧气的体积分数，可以选择某种能与氧气反应而不与空气中其他气体反应的固体物质，利用氧气与该物质反应后生成固体物质，使密闭容器中气体体积减小，气体压强减小，引起水面发生变化，从而确定氧气的体积分数。白磷、汞、红磷）红磷+氧气五氧化二磷2、实验现象:1）红磷燃烧产生白烟，不能用木炭代替红磷燃烧作上述实验 2）进入瓶中谁的体积一般小于瓶内空间的1/5的可能原因是红磷量不足 气密性不好，使外界空气进入瓶内 未冷却至室温课堂练习：课堂练习：1、拉瓦锡通过实验得出的结论是氧气约占空气总体积的1/5，而在我们的实验中，为什么气体减少的体积小于1/5？红磷熄灭后还有没有残余的氧气？2、燃烧的红磷熄灭了，这种现象说明氮气能不能支持燃烧？3、集气瓶内的水面上升到一定高度后，还继续上升吗？这种现象能不能说明氮气不易溶于水？归纳出空气的组成：归纳出空气的组成：提问：提问：氮气、二氧化碳、红磷、空气、河水、矿泉水等物质，哪些是混合物，哪些是纯净物?(小结空气是由多种成分组成的，这样的物质叫混合物。而氧气是由一种物质组成的，它属于纯净物教案拓展教案拓展3/9【阶段小结 提出问题2】引导学生讨论教科书P25的一组讨论题，分别总结出氮气的相关性质，引出物理性质、化学性质的概念。分组讨论，温故知新，学会对同一现象，从不同角度来分析，培养学生思维的灵活性。【阶段小结 提出问题3】氮气有哪些用途呢？阅读教材，分析可能具有什么性质。暗示用途与性质之间的关系。讨论稀有气体的用途两人一组对决，记忆、互查三种物质用途的掌握情况。及时记忆落实投影展示图2-8，请同学们说说由这幅图，你获取了哪些信息？由此想到了什么？畅说欲言。提高识图能力组织讨论：1、在你的身边发生过哪些污染空气的现象？2、大气污染会造成哪些危害？3、为了保护人类赖以生存的空气，你能做些什么？分组讨论，知道自己该怎么做。培养热爱自然，关注环境的意识归纳空气污染源、污染物、防治办法。教育目的展示当地当日空气质量日报阅读资料，了解空气质量预报的意义和指标联系生活实际，让学生感觉化学与生活的息息相关。组织学生通过各种形式，对本节课进行小结，可用漫画、短文、框图、或以“我想说”为题等，总结知识或告诫世人爱护环境均可自由发挥，自我表现布置作业【总结总结】本课充分利用教科书提供的信息，辅以学生当地的资料，让学生在阅读讨论中自由发挥、自我表现，获取知识，这种教案方式对于常识性较强的教案内容，是完全适宜的。当然，本课还可以搞得更活些。jLBHrnAILg课题课题2 氧气氧气一、教案目标一、教案目标知识与技能：1认识氧气的主要物理性质；2观察和描述木炭、硫、铁丝等在空气中燃烧的现象，从中归纳出氧气的化学性质；3了解氧气与人类关系密切；过程与方法：1观察与描述物质与氧气反应的现象，学会从中归纳出物质的化学性质的方法；情感态度与价值观：1了解氧气在自然界中的循环及重要意义，增强环保意识2养成细致的观察习惯和严谨的工作作风二、教案重点二、教案重点：氧气的性质与用途三、教案难点：三、教案难点：掌握各种物质在氧气中燃烧的现象四、课时安排：四、课时安排：1课教案过程教案过程一、氧气的性质1物理性质：1）色、味、态：通常情况下，是无色无味的气体；降温后，氧气可以变为淡蓝色的液体，甚至淡蓝色雪花状固体。2）密度：标准状况下，密度为1.429g/L，略大于空气；3）溶解性：氧气不易溶于水问题：有什么事实可以证明自然界的水中溶有氧气？答：水中的生物就是依靠溶解在水中的氧气生存的。2化学性质：实验探究：带火星的木条复燃1）木炭在氧气中燃烧）木炭在氧气中燃烧黑色固体）实验现象：剧烈燃烧，发出白光，放热，生成一种无色无味气体，该气体能使澄清石灰水变浑浊。文字表达式：二氧化碳CO2）碳C）+氧气O2）在空气中的燃烧情况：木炭红热，无烟、无焰，生成无色无味的气体22）铁丝在氧气中燃烧）铁丝在氧气中燃烧银白色固体）介绍铝箔在氧气中可以燃烧实验现象：剧烈燃烧，火星四射，铁丝熔成小球，生成一种黑色固体。文字表达式：四氧化三铁Fe3O4）铁Fe）+氧气O2）注意事项：集气瓶底部铺少量的细沙或加少量的水，防止生成的固体物质溅落瓶底，致使集气瓶炸裂。在空气中加热情况：持续加热发红，离火后变冷。33）红磷在氧气中的燃烧）红磷在氧气中的燃烧 暗红色固体）实验现象：剧烈燃烧，发出白光，放出热量，生成大量的白烟文字表达式：五氧化二磷P2O5）磷P）+氧气O2）空气中燃烧情况：黄白色火焰，放热，有大量白烟44）镁带在氧气中燃烧）镁带在氧气中燃烧银白色固体）实验现象：剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放热，生成白色粉末状固体。氧化镁MgO）文字表达式：镁Mg）+氧气O2）3、氧化反应和缓慢氧化1）氧化反应 物质与氧发生的反应2）缓慢氧化 某些物质在一些条件下，与氧气发生缓慢的氧化反应，成为缓慢氧化。如：动植物新陈代谢，金属的锈蚀，食物的腐烂等等4、化合反应 二、氧气的用途1供给呼吸：医疗上急救病人，登山、潜水、航空、宇航提供呼吸；2支持燃烧：炼钢、气焊与气接、液氧炸弹、火箭助燃剂介绍：1）一般情况下，我们呼吸使用空气就可以了。正常的人呼吸用纯氧气对人体有害，吸入纯氧气会损害肺的上皮层。吸入100%的氧气，只需几天就会发生肺氧气中毒。一般医院中的氧气只是大于40%；2）用氦气代替氮气与氧气混合，可得到“人造空气”。人造空气用于代替空气供深海潜水员呼吸。因为用空气供潜水员呼吸时，在压强较大的深海里，会有较多的氮气溶解在潜水员的血液里，当潜水员从深海上升，血液里的氮气将成为气泡释放出来，大量气泡会阻塞微血管，引起病变。反思：本课题是全书的重点，学生理解容易但不能灵活运用，我认为应在课后通过反复练习进行巩固！【练习】1、判断下列变化是物理变化还是化学变化？教案拓展教案拓展4/9课题课题3 制取氧气制取氧气一、教案目标一、教案目标：知识与技能知识与技能：灯泡发光 石蜡熔化 石蜡燃烧 光合作用 动植物的呼吸2、归纳氧气的物理性质：氧气在常温下为_色，_态，固态、液态为_色。氧气的密度比空气_。氧气_溶于水填“易”或“不易”）。3、下列四个反应中，属于化合反应的是 ），属于氧化反应的是.查：查：将导管的一端浸入水槽中，用手紧握试管外壁，若水中的导管口有气泡冒出，证明装置不漏气。松开手后，导管口出现一段水柱。b.装：装：按粉末状固体取用的方法.定：定：先下后上，从左到右的顺序。d.点：点：先使试管均匀受热，后在反应物部位用酒精灯外焰由前向后加热。e.收：收：若用排水集气法收集气体，当气泡均匀冒出时再收集；或向上集气法。f.离：离：移离导气管。g.熄：熄：熄灭酒精灯d.注意事项：a.试管口要略微向下倾斜：防止生成的水回流，使试管底部破裂。b.导气管伸入发生装置内要稍露出橡皮塞：有利于产生的气体排出。c.试管口塞一团棉花：防止高锰酸钾粉末进入导气管，污染制取的气体和水槽中的水。d.排气法收集气体时，导气管要伸入接近集气瓶底部：有利于集气瓶内空气排出，使收集的气体更纯。e.实验结束后，先将导气管移出水面，然后熄灭酒精灯：防止水槽中的水倒流，炸裂试管。教案拓展教案拓展6/9第二第二单元单元我我们周们周围的围的空气空气知知识点识点1 1、第、第一个一个对空对空气组气组成进成进行探行探究的究的化学化学家：家：拉瓦拉瓦锡锡 第第一个一个用天用天平进平进行定行定量分量分析）析）。2 2、空、空气的气的成分和组成成分和组成空气成空气成分分N N2 2O O2 2COCO2 2稀有气稀有气体体其它气体和杂其它气体和杂质质体积分体积分78%78%21%21%0.03%0.03%0.94%0.94%0.03%0.03%2、双氧水、双氧水过氧化氢）制取氧气过氧化氢）制取氧气实验原理：过氧化氢H2O2）水H2O）+氧气.分液漏斗可以用长颈漏斗代替，但其下端应该深入液面以下，防止生成的气体从长颈漏斗中逸出；b.导管只需略微伸入试管塞 c.气密性检查：用止水夹关闭，打开分液漏斗活塞，向漏斗中加入水，水面不持续下降，就说明气密性良好。d.装药品时，先装固体后装液体 e.该装置的优点：可以控制反应的开始与结束，可以随时添加液体。总结：总结：若固体或固体+固体）加热生成气体，选用高锰酸钾制氧气装置；若固体+液体常温下制取气体，选用双氧水制取氧气装置。催化剂：催化剂：在化学反应中能改变其他物质的反应速率，但本身的化学性质和质量在反应前后没有发生变化的物质。二、工业制法二、工业制法分离液态空气法）分离液态空气法）1）具体过程2）注意：该过程是物理变化补充练习测试卷：1）从液态空气分离氮气和氧气，为什么得到的是气态氮和液态氧？2）用氧炔焰焊接和切割金属时，发生三种变化：乙炔在氧气中燃烧；焊接处金属与金属焊条熔化、冷却后凝固在一起；切割处的金属在高温下被氧气氧化除去。这三种变化哪些是物理变化？哪些是化学变化？3）从液态空气、高锰酸钾、双氧水三种物质制氧气时，各物质发生的是物理变化还是化学变化？为什么？4）空气中有氧气，带余烬的木条伸入装有空气的集气瓶，木条是否会复燃？为什么？反思：实验很有趣，但学生在实验后似乎收获很少，以后教案中可以先讲后做，再讲，最后通过学生实验进行巩固。教案拓展教案拓展二氧化锰空气空气除去二氧化碳干燥氮气液态空气降温加压升温-196液态氧升温-183氧气7/9数数11）空气中氧气含量的测定）空气中氧气含量的测定a a、可燃物要求：、可燃物要求：足量且产物是固体：选择红磷足量且产物是固体：选择红磷b b、装置要求：气密性良好、装置要求：气密性良好c c、现象：有大量白烟产生，广口瓶内液面上升约、现象：有大量白烟产生，广口瓶内液面上升约1/51/5体积体积d d、结论：空气是混合物；、结论：空气是混合物；O O2 2约占约占1/51/5，可支持燃烧；，可支持燃烧；N N2 2约占约占4/54/5，不支持燃烧，也不能燃烧，难溶于水，不支持燃烧，也不能燃烧，难溶于水e e、探究：、探究：液面上升小于液面上升小于1/51/5原因：装置漏气，红磷量不足，未冷却完全原因：装置漏气，红磷量不足，未冷却完全能否用铁、铝代替红磷？能否用铁、铝代替红磷？不能不能原因：原因：铁、铝不能在空气中燃烧铁、铝不能在空气中燃烧能否用碳、硫代替红磷？能否用碳、硫代替红磷？不能不能原因：原因：产物是气体，不能产生压强差产物是气体，不能产生压强差22）空气的污染及防治：对空气造成污染的主要是）空气的污染及防治：对空气造成污染的主要是有害气体有害气体COCO、SOSO2 2、氮的氧化物）、氮的氧化物）和和烟烟尘尘等。目前计入空气污染指数的工程为等。目前计入空气污染指数的工程为COCO、SOSO2 2、NONO2 2、O O3 3和可吸入颗粒物和可吸入颗粒物等。等。LDAYtRyKfE33）空气污染的危害、保护：）空气污染的危害、保护：危害：严重损害人体健康危害：严重损害人体健康,影响作物生长影响作物生长,破坏生态平衡破坏生态平衡.全球气候变暖全球气候变暖,臭氧层破坏和酸臭氧层破坏和酸雨等雨等保护：保护：加强大气质量监测，改善环境状况，使用清洁能源，工厂的废气经处理过后才能加强大气质量监测，改善环境状况，使用清洁能源，工厂的废气经处理过后才能排放，积极植树、造林、种草排放，积极植树、造林、种草等等Zzz6ZB2Ltk44）目前环境污染问题）目前环境污染问题:臭氧层破坏臭氧层破坏 氟里昂、氮的氧化物等）温室效应氟里昂、氮的氧化物等）温室效应COCO2 2、CHCH4 4等）等）酸雨酸雨NONO2 2、SOSO2 2等）白色污染等）白色污染(1 氧气的物理性质氧气的物理性质:是一种是一种 气体气体,溶于水溶于水,比空气略比空气略降温、加压：淡蓝色降温、加压：淡蓝色液体液体(液氧液氧 淡蓝色淡蓝色固体固体(固氧固氧(2(2氧气的化学性质：特有的性质：支持燃烧，供给呼吸氧气的化学性质：特有的性质：支持燃烧，供给呼吸(3(3氧气与下列物质反应现象氧气与下列物质反应现象物质物质现象现象碳碳在空气中保持红热，在氧气中发出白光，产生使澄清石灰水变浑浊的气在空气中保持红热，在氧气中发出白光，产生使澄清石灰水变浑浊的气体体磷磷产生大量白烟产生大量白烟硫硫在空气中发出微弱的淡蓝色火焰，而在氧气中发出明亮的蓝紫色火焰，在空气中发出微弱的淡蓝色火焰，而在氧气中发出明亮的蓝紫色火焰，产生有刺激性气味的气体产生有刺激性气味的气体镁镁铝铝发出耀眼的白光，放出热量，生成白色固体发出耀眼的白光，放出热量，生成白色固体铁铁剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体(Fe(Fe3 3O O4 4 石蜡石蜡在氧气中燃烧发出白光，瓶壁上有水珠生成，产生使澄清石灰水变浑浊在氧气中燃烧发出白光，瓶壁上有水珠生成，产生使澄清石灰水变浑浊的气体的气体8/9*铁、铝燃烧要在集气瓶底部放少量水或细砂的目的：铁、铝燃烧要在集气瓶底部放少量水或细砂的目的：防止溅落的高温熔化物炸裂瓶底防止溅落的高温熔化物炸裂瓶底*铁、铝在空气中不可燃烧。铁、铝在空气中不可燃烧。(3(3氧气的制备氧气的制备:工业制氧气工业制氧气分离液态空气法分离液态空气法 原理原理:氮气和氧气的沸点不同氮气和氧气的沸点不同物理变化物理变化）实验室制氧气原理实验室制氧气原理 2H2H2 2O O2 2MnO2MnO22H2H2 2O O +O O2 2 2KMnO2KMnO4 4K K2 2MnOMnO4 4 +MnOMnO2 2 +O O2 2 2KClO2KClO3 3MnO2MnO22KCl+3O2KCl+3O2 244）气体制取与收集装置的选择）气体制取与收集装置的选择 发生装置：发生装置：固固加热固固加热型、型、固液不加热固液不加热型收集装置：根据物质的密度、溶解性型收集装置：根据物质的密度、溶解性55）制取氧气的操作步骤和注意点）制取氧气的操作步骤和注意点 以高锰酸钾制取氧气并用排水法收集为例）以高锰酸钾制取氧气并用排水法收集为例）a a、步骤：、步骤：查查装装定定点点收收移移熄熄b b、注意点、注意点试管口略向下倾斜：防止冷凝水倒流引起试管破裂试管口略向下倾斜：防止冷凝水倒流引起试管破裂药品平铺在试管的底部：均匀受药品平铺在试管的底部：均匀受热热铁夹夹在离管口约铁夹夹在离管口约1/31/3处处导管应稍露出橡皮塞：便于气体排出导管应稍露出橡皮塞：便于气体排出试管口应放一团棉试管口应放一团棉花：防止高锰酸钾粉末进入导管花：防止高锰酸钾粉末进入导管排水法收集时，待排水法收集时，待气泡均匀连续冒出气泡均匀连续冒出时再收集时再收集 刚开始刚开始排出的是试管中的空气）排出的是试管中的空气）实验结束时，先实验结束时，先移导管移导管再再熄灭酒精灯熄灭酒精灯：防止水倒吸引起试管：防止水倒吸引起试管破裂破裂用排空气法收集气体时，导管伸到集气瓶底部用排空气法收集气体时，导管伸到集气瓶底部dvzfvkwMI166）氧气的验满：用带火星的木条）氧气的验满：用带火星的木条放在集气瓶口放在集气瓶口检验：用带火星的木条检验：用带火星的木条伸入集气瓶内伸入集气瓶内7 7、催化剂、催化剂 触媒）：在化学反应中能触媒）：在化学反应中能改变改变其他物质的化学反应速率，而本身的其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化质量和化学学性质性质在反应前后都没有发生变化的物质。在反应前后都没有发生变化的物质。一变两不变）一变两不变）催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。8 8、常见气体的用途：、常见气体的用途：氧气：供呼吸氧气：供呼吸 如潜水、医疗急救）如潜水、医疗急救）支持燃烧支持燃烧 如燃料燃烧、炼钢、气焊）如燃料燃烧、炼钢、气焊）氮气：惰性保护气氮气：惰性保护气 化性不活泼）、重要原料化性不活泼）、重要原料 硝酸、化肥）、液氮冷冻硝酸、化肥）、液氮冷冻稀有气体稀有气体HeHe、NeNe、ArAr、KrKr、XeXe等的总称）：等的总称）：保护气、电光源保护气、电光源 通电发不同颜色的光）、激光技术通电发不同颜色的光）、激光技术9 9、常见气体的检验方法、常见气体的检验方法氧气：氧气：带火星的木条带火星的木条二氧化碳：二氧化碳：澄清的石灰水澄清的石灰水氢气：氢气：将气体点燃，用干冷的烧杯罩在火焰上方将气体点燃，用干冷的烧杯罩在火焰上方；或者，或者，先通过灼热的氧化铜，再通过无水硫酸铜先通过灼热的氧化铜，再通过无水硫酸铜9 9、氧化反应：物质与氧、氧化反应：物质与氧(1小白鼠在盛有空气的密闭容器中存活了一段时间小白鼠在盛有空气的密闭容器中存活了一段时间_。(2(2酥脆饼干在空气中放置一段时间后，逐渐变软酥脆饼干在空气中放置一段时间后，逐渐变软_。(3(3空气是制造氮肥的原料空气是制造氮肥的原料_。(4(4长期放置在空气中的澄清石灰水表面有一层白色固体物质长期放置在空气中的澄清石灰水表面有一层白色固体物质_。2.2.如果把自然界水里溶解的气体收集起来，分析的结果是氧气的体积分数大如果把自然界水里溶解的气体收集起来，分析的结果是氧气的体积分数大于于2121，而氮气的体积分数小于，而氮气的体积分数小于7878，此现象说明，此现象说明_。rqyn14ZNXI