第二单元我们周围的空气

1第二单元我们周围的空气（教案）在第一章的学习中，我们知道了化学所要研究的内容。虽然我们每天都跟多种多样的物质打交道，但还没有对物质作详细的研究。初中阶段将要研究一些重要的，与我们的生命活动以及农业生产联系紧密的物质。本章主要研究我们每时每刻都离不开的重要物质。（空气、氧气、水和二氧化碳）通过本章的研究和学习，我们将：1．了解空气的主要成份。氮气和稀有气体的简单知识以及探究空气中氧气的体积分数的方法。了解混合物和纯净物的概念。2．掌握氧气、二氧化碳和水的主要性质（物理性质、化学性质）和重要用途。3．初步掌握实验室制取氧气和二氧化碳的原理和方法，并了解其工业制法。4．了解自然界中的氧循环和碳循环。5．认识水的组成。知道纯水与矿泉水，硬水与软水等区别。6．初步认识两种常见的基本化学反应类型：化合反应和分解反应；了解氧化反应的概念，对燃烧和缓慢氧化的现象有所认识。7．对空气，水的污染和防治有清醒的认识。在学习化学知识同时不断增强自己的环保意识。8．积极参与有关的科学探究和化学实验活动，识别并会使用常见的化学仪器，规范自己的一些实验操作行为。课题1空气教学目标：1：认识空气的主要组成。2：了解空气的主要成分及体积分数。空气是一种宝贵的自然资源，要防止空气污染。3：认识什么是混合物、纯净物。4：了解什么是物理性质。重点：空气的成份、物理性质难点：空气组成的实验原理，混合物、纯净物的区别教学过程：一：空气是由什么组成的思考：空气是一种单一的物质吗？空气是一种既看不到踪影又闻不到气味的气体，所以科学家们经过了漫长岁月的研究，终于揭开了组成“空气王国成员”的奥秘，认识到空气并不是一种单一的物质。18世纪70年代.瑞典化学家舍勒和英国科学家普里斯特里,首先发现并制得氧气.法国化学家拉瓦锡,在前人工作的基础上,首先通过实验得出了空气是由氧气和氮气组成的.【设问】空气是一种看不到又闻不到的物质，我们怎样能证明空气确实的存在呢？【讨论】让学生讨论得出能证明空气确实存在的方法。【演示】将一只空集气瓶倒扣在水盆中，但水不能进满集气瓶。【讲述】这是证明空气确实存在的最简单方法。【引入】空气确实存在，但空气的组成是比较复杂的。【演示】实验2-1演示“测定空气里氧气含量”的实验。在实验中不断向学生提问，设置悬念让学生思考或提出假设。例如：2（1）将红磷点燃后放到集气瓶里，见到什么现象？为什么会有这种现象？（特别注意烟、雾的区别）（红磷燃烧时火焰呈明亮的黄白色，有浓厚的白烟，因为生成固体小颗粒）。用文字表示磷在氧气中燃烧的式子：磷+氧气五氧化二磷4P+5O2点燃2P2O5（2）猜想把止水夹打开后会有什么现象？为什么？（打开弹簧夹后，烧杯中的水会进入集气瓶，约占集气瓶容积的1/5。提示：误差产生的主要原因：蜡烛燃烧后生成物的状态、溶解性：气态不溶于水就会占据一定的空间）。（3）为什么红磷燃烧时只消耗了集气瓶内气体的1/5而不是全部呢？若剩余气体是氮气，且氮气是“不能维持生命”的气体，同学们可以用什么假设来说明呢（可以在剩余气体中放一只飞虫，飞虫不久会死亡）？追问：上述实验不仅知道N2不能维持生命，还可以知道N2的什么性质（难溶于水）？（4）通过实验现象分析，可以知道空气的主要成分吗？（空气组成中按体积计算氮气占78％）；博学多才的氧气博士（氧气占21％）；用途广大的二氧化碳教授（二氧化碳占0.03％）；沉默寡言的惰性世家〔稀有气体占0.94％〕；还有其它气体和杂质（占0.03％）在实验基础上，归纳小结空气的成分，介绍混合物与纯净物的概念，介绍空气是一种宝贵的自然资源（氧气、氮气、稀有气体的用途纯净物：只由一种物质组成。例：O2、CO2、P2O5混和物：由二种或多种物质混和而成。例：空气，食盐水.，矿泉水。在“空气中氧气含量的测定”的实验中。请注意以下问题：（1）为什么要将集气瓶的容积划分为5等份，并加以标记？（2）点燃的红磷（用燃烧匙）为什么要迅速伸入集气瓶并塞紧瓶塞？如果将点燃的红磷慢慢伸入集气瓶，结果又如何？（3）这什么要等待集气瓶冷却到室温后，再打开止水夹？（4）如果实验中，红磷在集气瓶里已经全部燃烧，对实验结果有无影响？为什么？二：空气是一种宝贵的资源雷雨后，为什么空气格外新鲜？雷雨后，常会感到空气格外新鲜，这是什么原因呢？因为一场倾盆大雨，给空气洗了个“淋浴”，去掉了空气中的“流浪汉”——灰尘；另一方面，在闪电时，发生了一场奇妙的变化——空气中的氧气变成了臭氧。即：氧气臭氧。臭氧，顾名思义，有臭味，它是氧气的亲姐妹。臭氧有很强的氧化能力，能漂白物质，能杀灭细菌。浓度很稀的臭氧一点也闻不到臭味。反而有一种清新的感觉。1：.氧气的用途：供给呼，.支持燃烧.，氧气易跟其他物质反应，放出热量，因此用于炼钢、焊接、切割金属，也可作火箭燃料的氧化剂等由于氧气是化学性质比较活泼的气体，能跟许多物质发生剧烈的氧化反应。氧气在生产生活中用途广泛：利用物质在空气中或氧气中燃烧产生大量的热，制做焊枪和割枪，进行金属的气焊和气割；在炼铁炼钢的生产中通入空气（利用氧气），提高炉温，加速冶炼过程，提高冶炼质量；制做液氧炸药和火箭中的液态氧助燃剂等。利用氧气可供给呼吸的性质，医疗时急救病人、高空、潜水、登山等缺氧环境中供给所需的氧气。现在人们的物质、精神生活极大丰富，继歌厅、舞厅、酒吧之后，氧吧又成为后起之秀，使生活在繁忙都市的人可以坐下来，吸氧休息，放松调整2：氮气的性质和用途在高中化学课本里还要专门讲解，因此，本节只极简略地讲了它的性质和用途(1)很多电灯泡里都灌有氮气，因为这样可以减慢钨丝的氧化速度，使灯泡经久耐用。(2)充氮包装，把贵重而罕有的画页、书卷保存在充满氮气的圆筒里。有许多产品也采用充3氮包装。因为蛀虫在氮气中不能生存，也就无法捣蛋了。(3)我国近年来，把粮食用巨大的塑料帐幕笼罩起来，抽走里面的空气，充进氮气。这样可以使霉菌、蛀虫无法生存，而且可以抑制粮食的呼吸作用，使粮食能够长期安全保存。氮气虽在一般的情况下很“孤独”，不爱跟其它的物质反应。但在高温下能跟其它物质发生化学反应，显示出活泼性。利用氮气的这种性质可以制取氮肥、炸药等。氮气还是重要的化工原料。（4）氮气可以作焊接金属的保护气。豆科作物的根瘤菌具有特殊的固氮能力，它能巧妙地把空气中的氮气转化为植物能吸收的氮肥。化学家正在努力研究生物固氮的奥秘。3：关于稀有气体的性质，教材强调了这些气体的化学不活动性。指出一般不跟其它物质发生化学反应。这种“惰性”跟物质结构有关，以后会讲到。教材指出在一定条件下，有些稀有气体也能跟某些物质起反应，因此，这种气体的“惰性”不是绝对的，而是相对的。讲解稀有气体的用途时，要联系它们的化学不活动性以及通电时会发出有色光等特性。通过稀有气体的应用，特别是在现代科学技术中的应用，可以开阔学生的思路，培养他们学习化学、钻研科学的积极性。稀有气体：稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙等气体的总称。由于它们很“懒”，很难与别的物质反应，生成化合物。过去把它们叫做“惰性”气体。但随着科学技术的发展，已经发现，在一定的条件下，有些“惰性”气体也能跟某些物质反应生成化合物。如氙、氪的氟化物以及二氧化氙、三氧化氙等。稀有气体虽然“懒”，但它也有许多广泛的用途。稀有气体也可以作保护气。氖气、氪气、氙气可用于激光技术等方面。氦气在原子反应堆技术中可用作冷却剂。氙气可以作为麻醉剂。稀有气体在通电时，还会发出有色的光，因此它在电光源中有特殊的应用，在灯管里充入不同的稀有气体，就能制得五光十色的各种霓虹灯。机场的灯标；氙灯发光强度高，被誉为“人造小太阳”。不要把氮气化学性质的相对稳定性和稀有气体化学性质的稳定性相提并论。稀有气体的化学性质比氮气或其他物质都稳定。三：保护空气教材指出以氮气、氧气为主的空气，是长期以来自然界里各种变化所造成的。而且随着工业的发展，空气还有可能被污染。因此，要使学生用辩证的观点看待自然界里的变化，并了解防止空气污染、保护环境的重要意义。随着现代工业的发展，若不同时开展环境保护建设，排放到空中的“杀手”——有害气体和烟尘，就会改变空气的成分，造成了对空气的污染，危害了人类和自然界万物的生长。因此，保护环境、防止空气受到污染，是一项千秋万代的大事。空气是人类生命和生活不可缺少的物质。一个成年人，每天呼吸空气大约2万多次。吸入的空气量达15-20m3，为每天所需食物和饮水重量的10倍。生命一时一刻离不开空气。人在5周内不吃饭，5天内不饮水，尚能生存，而断绝空气5min就会死亡。空气也是人们维持生活所必需的，每天做饭在燃料燃烧时都需要空气。在环境科学中，对室内、车间、厂区空气的污染，称为空气污染，而对区域性空气污染，则称为大气污染。人类从事生活和生产活动，向大气排放各种污染物，例如，煤燃烧产生的烟，石油化工厂排放的废气，汽车排气形成的烟雾等等。污染物超过了环境所能允许的极限，就会使大气的质量发生恶化，对人们的生活、健康、建筑物等直接或间接破坏或产生恶劣影响，这种现象称为大气污染。当前一些城市的大气污染日益严重，给人类造成很大的危害。因此，在发展工业的同时，一定要把大气污染的防治提到议事日程，采取措施，防止大气污染，保护环境，为人类生活提供清洁的空气。4空气的污染和防治1.造成空气污染的主要原因①煤燃烧产生的烟雾②石油化工排放的烟雾③汽车排气形成的烟雾2.造成污染的主要气体是二氧化硫、二氧化氮、一氧化氮等。3.防止和减少空气污染的方法①工业三废的回收与处理②提高汽油、柴油质量[讨论交流]1．请根据你们的经验讨论并判断，下列场所空气中二氧化碳含量的高低，并简要说明理由。（结论填在横线上，可填高于，低于或等于）a．正在上课的教室里______________操扬上；b．白天的森林里______________晚上的森林里；c．城市繁忙的街道上______________农村清净的田野上；d．冬天的室内______________夏天的室内；e．地面上______________地窖里；f．枯物园里（室外）______________温室里。2．气质量的好坏，直接影响人们的身体健康。现在市场上有许空气清新剂出售。请问真的能清洁空气吗？为什么？3．你对防治空气污染有哪些建议？[资料查询]为保证室内空气质量。市场上有一种“负离子”发生器出售，另外一些空调器也具有产生“负离子”的功能（俗称健康空调），你对“负离子”了解吗？试通过你的查找回答。空气质量周报从1997年开始，我国社会生活中又多了一件新鲜事，许多城市就像发布天气预报那样，在当地电视台、电台、报纸上公布一周来本城市的空气质量情况。从此，城市空气质量的好坏对于许多老百姓来说，不再是一个未知数了。通过新闻媒介向全社会发布空气质量周报是国务院环境保护委员会1997年1月做出的决定，当时要求在全国46个环境保护重点城市发布空气质量周报。当年5月23日，南京市率先在当地新闻媒介上发布空气质量周报，紧接着，上海、武汉、沈阳……到1998年6月，46个城市全部推出了空气质量周报。这46个城市包括所有的直辖市、省会城市、经济特区城市以及一部分重点旅游城市。空气质量周报的主要内容为：空气污染指数、空气质量级别和首要污染物。空气污染指数就是将监测的几种空气污染物的浓度值简化成为单一的数值形式，并分级表示空气污染程度和空气质量状况。污染指数的分级标准是：1、污染指数在50以下对应的空气质量级别为一级，即优；2、污染指数在50以上、100以下对应的空气质量级别为2级，即良；3、污染指数在100以上、200以下对应的空气质量级别为3级，即轻度污染；4、污染指数在200以上、300以下对应的空气质量级别为4级，即中度污染；5、污染指数在300以上对应的空气质量级别为5级，即重度污染。根据我国空气污染的特点，目前计入空气污染指数的项目暂定为：二氧化硫、氮氧化物和总悬浮颗粒物。二氧化硫主要来自燃煤废气，它是生成酸雨的元凶；氮氧化物主要来自于汽车尾气；总悬浮颗粒物主要来自燃煤排放的烟尘和地面扬起的灰尘。取这3种污染指数最大的作为首要污染物，并将首要污染物的污染指数确定