《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、實驗室制法等內(nèi)容。本單元的知識結(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、說出空氣的主要成分，認(rèn)識空氣對人類生活的重要作用。 學(xué)生對空氣是比較熟悉的，小學(xué)自然課曾用多種方法實驗證明空氣的存在，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)的角度來進(jìn)一步認(rèn)識空氣中還含有氮?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)識空氣對人類生活的重要作用。 2、了解典型的大氣污染物的來源及危害；認(rèn)識化學(xué)在環(huán)境監(jiān)測與環(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。 通過對空氣污染的防治方法的學(xué)習(xí)，使學(xué)生認(rèn)識化學(xué)在環(huán)境監(jiān)測與環(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)愛護(hù)環(huán)境的責(zé)任感和使命感，初步形成主動參與社會決策的意識。,重難點分析： 空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)的實驗探究既是教學(xué)的重點，也是教學(xué)的難點?？諝馕廴镜奈：头乐未胧┦墙虒W(xué)重點。 通過對空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)的實驗探究，有助于加深學(xué)生對 “空氣是一種混合氣體”和“氧氣占空氣體積的1/5”的認(rèn)識；通過實驗探究可以讓學(xué)生體驗探究過程，初步形成科學(xué)探究的意識和能力，因此，空氣成分的測定實驗是教學(xué)的重點。學(xué)生

4、剛剛學(xué)習(xí)化學(xué)，對化學(xué)儀器的用法、實驗現(xiàn)象的觀察、記錄方法等都比較生疏，在探究的過程中會遇到很多困難，因此該實驗也是教學(xué)的難點。,,一．教學(xué)基本程序,二．課堂活動設(shè)計（一）課堂教學(xué)引入建議1：實驗引入——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，觀察此時燒杯內(nèi)的進(jìn)水情況。（說明：課堂結(jié)束可以把蠟燭點燃重復(fù)此實驗，讓學(xué)生考慮用燃燒蠟燭的方法測定空氣中氧氣含量是否準(zhǔn)確？原因怎樣？）建議2：實驗

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，體驗這時手受到的力的方向。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：問題引入——無論何時，無論何地，我們都離不開的空氣，也擺脫不了空氣。你知道它的組成嗎？建議4：實事引入——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_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,提出問題：怎樣用實驗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。 在學(xué)生發(fā)表意見的過程中，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、來測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、板報等不同形式展示他們對空氣污染的認(rèn)識。,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)識氧氣能跟許多物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)。 通過該部分教學(xué)，使學(xué)生認(rèn)識到氧氣是一種化學(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)物及實驗現(xiàn)象，并以簡單的化學(xué)語言予以描述，知道這些反應(yīng)在實際生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。學(xué)生第一次運(yùn)用實驗方法系統(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、描述實驗現(xiàn)象和分析實驗現(xiàn)象中出現(xiàn)的問題，注意培養(yǎng)學(xué)生形

9、成良好的實驗習(xí)慣和實事求是的科學(xué)精神。,重難點分析： 氧氣的性質(zhì)和用途是教學(xué)的重點 氧氣是一種常見的化學(xué)物質(zhì)，教師幫助學(xué)生了解它對人類生活的影響，可以增強(qiáng)學(xué)生對化學(xué)的好奇心和探究欲望，逐步學(xué)會從化學(xué)的角度認(rèn)識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，促進(jìn)生活的科學(xué)化，使學(xué)生認(rèn)識學(xué)習(xí)化學(xué)的重要意義。,一、教學(xué)基本程序,二．課堂活動設(shè)計（一）木炭燃燒的實驗課前準(zhǔn)備烤羊肉

10、串的漫畫或錄像。讓同學(xué)預(yù)習(xí)本節(jié)各個實驗?？绰嫽貞浛狙蛉獯那榫埃釂柨狙蛉獯玫娜剂鲜鞘裁?？它與空氣中的哪種物質(zhì)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)？為什么要時常的扇兩下？對比實驗：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二氧化碳的生成（課上由學(xué)生演示）。,學(xué)生以最簡潔的方式記錄實驗過程和實驗現(xiàn)象，也記錄下經(jīng)過思考得到的結(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)是通過化學(xué)反應(yīng)表現(xiàn)出來的，因此：做實驗——觀察現(xiàn)象——分析現(xiàn)象——得出結(jié)論這樣的認(rèn)識物質(zhì)性質(zhì)的方法一定要潛移默化的傳遞給學(xué)生，此處絕對禁止先給出“氧氣能與木炭反應(yīng)”的結(jié)論，然后再做實驗驗證的做法。另外，實驗過程中特殊的實驗操作、實驗現(xiàn)象要引導(dǎo)學(xué)生觀察、思考，逐步培養(yǎng)對實驗的觀察能力。,（二）鋁燃燒的實驗將

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。問題：鋁在空氣中能燃燒嗎？實驗：在空氣中加熱鋁箔。問題：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？怎樣驗證？,學(xué)生分組實驗 小結(jié)：展示成功的實驗，請該組同學(xué)講實驗的過程、現(xiàn)象、結(jié)論及成功的經(jīng)驗。展示失敗的實驗，請該組同學(xué)講實驗的結(jié)論、過程，分析失敗的原因。最后得出結(jié)論。失敗的實

13、驗組重做鋁箔在純氧中燃燒的實驗，以驗證實驗結(jié)論。問題：該實驗中氧氣瓶中都留有少量的水，通過對實驗的觀察，你知道其中的道理嗎？木炭在空氣中燃燒沒有火焰，學(xué)生接觸到的受熱會紅熱的物質(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)生做過木炭燃燒實驗后產(chǎn)生的新的疑問。鋁箔在空氣中加熱會紅熱，教師正可以通過實驗現(xiàn)象給學(xué)生澄清這個問題。,鋁箔能燃燒是多數(shù)學(xué)生沒聽說過的事情，由他們親手實現(xiàn)會大大的激發(fā)學(xué)生的好奇心。此外，通過前面幾個實驗，學(xué)生基本

14、掌握了物質(zhì)在氧氣中燃燒的實驗技巧，以及實驗中觀察、記錄、分析現(xiàn)象的方法。鋁箔在氧氣中燃燒的實驗沒有危險性，但對操作技巧性要求得更高，因此讓學(xué)生動手實驗，是對學(xué)生實驗?zāi)芰Φ木C合檢測。,氧氣的化學(xué)性質(zhì)教學(xué)的說明：①每一個實驗的教學(xué)，教師都應(yīng)鼓勵學(xué)生認(rèn)真觀察、積極思考、勇于表達(dá)。②鋁在純氧中燃燒實驗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。④氧氣的每一條性質(zhì)實驗都應(yīng)注意記錄實驗過程、現(xiàn)象和結(jié)

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

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

17、”進(jìn)行實驗，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”都不能用實驗展示給學(xué)生，因此，催化劑的概念教學(xué)必然缺乏事實依據(jù)，而成為教學(xué)的難點。這樣的問題決不能忽視，可以以習(xí)題或閱讀資料、課外實驗、課外調(diào)查等方式，把問題展現(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，了解實驗室制取氧氣常見的三種方法：分解過氧化氫溶液、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驗，學(xué)生分析二氧化錳的

18、作用。 討論：用二氧化錳催化過氧化氫分解的反應(yīng)制取氧氣，需要哪些儀器？怎樣連接？怎樣檢驗裝置的氣密性？怎樣檢驗得到的是氧氣？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實驗：1.不加熱過氧化氫溶液時，帶火星的木條不復(fù)燃；2.加熱過氧化氫溶液時，帶有火星的木條復(fù)燃；3.不加熱，但在過氧化氫溶液中加入二氧化錳時，帶有火星的木條復(fù)燃。問題：三個實驗現(xiàn)象有什么不同，有什么相

19、似？分析什么物質(zhì)放出氧氣？二氧化錳在實驗中起什么作用？,該實驗對比分析的思想很重要。實驗一說明過氧化氫常溫放置不會放出氧氣；實驗二說明過氧化氫受熱會放出氧氣；實驗三說明實驗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)一步實驗。建議留在課后，學(xué)生自己設(shè)計并實施。說明：同學(xué)可能認(rèn)為：①是過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?？稍谡n后引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗，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。把前面實驗雙氧水用等量的水代替實驗，看木條是否復(fù)燃。,（四）實驗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)備分組實驗的如下儀器：試管夾、鐵架臺、試管、燒杯、單孔橡皮塞、導(dǎo)管、集氣瓶、酒精燈。 教學(xué)分三個步驟：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、合實驗室制取氧氣的組裝辦法，充分討論之后，動手組裝。第三：由小組派代表到講臺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題或改正意見，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)計關(guān)鍵問題在試管口的方向上，學(xué)生有催化作用的實驗做先導(dǎo)，往往產(chǎn)生錯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)生會有成功感，而愿意繼續(xù)探討下面的問題。,（五）實驗室制取氧氣（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程，說明每個步驟。然后讓同學(xué)觀察并思考：①如何安排實驗步驟；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)生就開始收集氣體，什么時候收集合理？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實驗過程中，哪些操作可能產(chǎn)生危險。⑨（用排水法收