教学准备1. 教学目标知识与技能：①通过实验探究空气中氧气的体积含量，并对空气的成分有进一步的了解。

②了解氧气氮气稀有气体的主要物理性质和用途。

③初步学会鉴别纯净物和混合物。

④了解空气污染给人类带来的危害，增强学生的环保意识。

过程与方法：①初步学习科学实验的方法，进行观察记录并分析实验现象②运用分析对比归纳的方法获取的信息进行整理。

情感态度与价值观：①树立实事求是的科学态度②保持对生活的好奇心和求知欲③使学生认识到进行科学探究，必须具有严肃认真的精神2. 教学重点/难点教学重点用探究的方法测定空气中氧气的体积分数教学难点空气成分测定实验中的误差分析3. 教学用具多媒体、板书4. 标签教学过程一、空气是由什么组成的？[讲解]为了搞清楚空气的成分，很多科学家都致力于这方面的研究。

瑞典科学家舍勒(KarlWilhelm Scheele，1742～1786)和英国化学家普里斯特里(Joseph Priestley，1733～1804)分别制得了氧气。

当时人们并不知道燃烧与金属生锈是物质与氧气作用的结果。

1774年，法国化学家拉瓦锡(Antoine Laurent Lavoisier，1743～1794)用金属燃烧实验证明燃烧是金属与空气中的“上等纯空气”作用的结果，并发现了金属燃烧后余下的“空气”不支持燃烧和呼吸。

第一次明确提出空气是由氧气和氮气组成的。

其中，最有名的是法国的化学家拉瓦锡，他最早运用天平作为研究工具，用液态的金属汞作为研究对象，最终研究出了空气的成分。

[设问]那么，拉瓦锡是通过什么方法研究出了空气的成分呢?[请学生阅读课本P22拉瓦锡研究空气成分的实验过程，并引导学生观看图(拉瓦锡研究空气成分所用的装置)][讲解]其实，拉瓦锡并不是最早研究空气成分的人，在他之前已有很多科学家着手研究空气的组成。

如瑞典化学家舍勒和英国化学家普利斯特里，他们很早就发现了空气中的氧气。

但拉瓦锡最早用实验得出了结论：空气是由氧气和氮气组成的。

[过渡]拉瓦锡的实验是在200多年前做的，由于受到当时条件的限制，他的实验比较麻烦。

现在我们已经能用简单的实验来验证拉瓦锡所得出的结论，接下来我们就用红磷作原料来测定一下空气中氧气的含量。

1、测定空气中氧气的含量[实验]实验2-1[注意]①装置不能漏气；②集气瓶中预先要加入少量水；③点燃红磷后要立即伸入集气瓶中，并塞紧塞子。

[可让学生描述实验现象及结果][回答]红磷燃烧产生大量白烟，生成一种白色固体，水面尽管上升了，但上升不到1/5。

[讲解]集气瓶内水面上升，说明空气中的氧气被消耗了。

[过渡]请大家根据日常知识的积累和前面我们讲到的内容，分组讨论下面的问题。

[投影展示]讨论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？红磷熄灭后瓶内还有没有残余的氧气?[请学生代表说出讨论结果][回答]该实验中，水面上升达不到1/5体积是因为氧气含量低，或者我们在塞塞子的过程中，已经有少部分氧气被消耗掉。

红磷熄灭后瓶内没有残余的氧气，如果还有氧气，红磷还能继续燃烧。

[过渡]在红磷燃烧这个实验中，红磷与空气中的氧气反应，生成了一种叫做五氧化二磷的白色固体，我们可以用文字的形式把这个反应表示出来。

[表示]红磷+氧气五氧化二磷[小结]上述实验说明，氧气约占空气体积的1/5。

[讲解]随着科学技术的不断发展和实验仪器的不断精密化，空气中的其他成分也被科学家通过实验一一发现。

实验表明：2、空气的成分：按体积计算，大约是：氮气78％、氧气21％、稀有气体0．94％、二氧化碳0.03％、其他气体和杂质0．03％。

[投影资料]许多科学家研究发现，空气小还含有氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)等稀有气体。

在稀有气体的发现史中，对我们最有启发的是稀有气体氩(Ar)的发现。

1892年，英国物理学家瑞利(Lord Rayleigh，1842～1919)在研究气体的密度时，发现0℃、1．01×105 Pa条件下，从空气中分离得到的氮气密度(1．2572 g·L-1)与分解含氮物质所制得的氮气密度(1．2508 g·L-1)之间总有一个微小的差异。

瑞利没有放过这一微小差异，他与英国化学家拉姆赛(William Ramsay，1852～1916)合作，经过两年多的努力，通过精密的实验研究和推理分析，终于发现在空气中还存在着一种性质极不活泼的气体氩Ar。

[讲解过渡]空气是由多种成分组成的，我们把它叫做混合物。

而空气中的氮气或氧气都只有一种物质组成，我们把它们叫做纯净物。

3、物质的分类[讲解]纯净物可以用专门的化学符号表示。

如氧气O2、氮气N2、五氧化二磷P2O5。

[注：元素符号和化学式不必作过多的解释，只说明这是一种表示物质的符号就可以了] [师]根据你的理解，你能举出一些纯净物和混合物的例子吗?[学生举例、教师评价][师]引通过刚才的学习，我们可以这样来表示纯净物和混合物。

[讲解并板书]纯净物：由一种物质组成(可用专门的化学符号表示)。

混合物：由两种或多种物质混合而成(没有专门的化学符号表示)。

[补充]纯净物有固定的组成，混合物没有固定的组成。

组成混合物的各物质之间不发生化学反应，它们各自保持各自的性质。

如空气中的氧气和氮气就各自保持了自己的性质。

[过渡]空气中的各种成分作为原料广泛用于生产化肥、化工产品、炼钢、石油加工、运输、电光源等领域，是人类生产活动的重要资源。

二、空气是一种宝贵的资源[讲解]过去，人们曾把氧气叫做“养气”，这充分说明了氧气的重要性。

[设问]你知道氧气有哪些用途吗?[学生根据自己的经验并结合课本内容回答，教师引导学生看课本图][总结]综观氧气的各种应用领域，可知氧气的用途主要表现在供给呼吸和支持燃烧两个方面。

1．氧气的用途（1）供给呼吸（2）支持燃烧[展示充氮食品袋][设问]你们知道为什么要在这些装入零食的食品袋中充入氮气吗？[生]甲：为了防止食品被挤碎或压碎。

乙：为了掩盖袋里食品量比较少的真相。

丙：为了防止食品变质。

[评价]乙的回答也有道理，可我说的是正规厂家的。

甲、丙的回答符合客观实际。

[讲解]氮气之所以能用于食品防腐，是由于氮气性质不活泼之故。

灯泡中充氮以长使用寿命，焊接金属用氮作保护气，都是利用了氮气不活泼这一性质。

[设问]氮气除了可用作保护气外。

还可用作什么呢？[学生看书并对氮气的用途进行总结]2．氮气的用途（1）重要的化工原料（2）保护气（3）提供低温环境[过渡]从氮气可作保护气这一事实知，物质的用途决定于物质的性质。

你能从下面的讨论中获悉氮气的性质吗？[投影]讨论在测定空气中氧气含量的实验中,集气瓶内剩下的气体主要是氮气。

结合实验和日常生活经验讨论：（1）燃烧着的红磷熄灭了，这种现象说明氮气能不能支持燃烧?（2）集气瓶内水平面上升一定高度后，还继续上升吗?这种现象能不能说明氮气不易溶于水?（3）空气所表现出来的某些性质，能不能在一定程度上代表氮气的性质?[学生分组讨论，并汇报讨论结果][讨论结果]（1）氮气不能支持燃烧。

（2）集气瓶内水面上升一定高度后，不能继续上升。

该现象说明氮气不易溶于水。

（3）空气所表现出来的性质，不能在一定程度上代表氮气的性质(如磷能在空气小燃烧，但却不能能在氮气中燃烧)。

[注：(3)问可能有同学会得出相反的结论。

如空气不溶于水，氮气也不溶于水。

对此，教师要做出解释][师]请大家总结氮气的性质。

[生]氮气不支持燃烧，氮气不易溶于水。

[补充]许多实验事实表明。

氮气的性质不如氧气活泼。

如食物放置在含有氧气的环境中容易腐烂，而氮气则能使食物在长时间内不变质。

3、稀有气体[讲解]稀有气体曾叫做“隋性气体”。

这是由于稀有气体性质不活泼，人们在发现它们的时候．普遍认为这些气体不能跟其他物质发生化学反应。

但随着科学技术的发展，人们发现有些稀有气体在一定条件下也能与某些物质发生化学反应，生成其他物质，于是又把它们改作为稀有气体。

通过“惰性气体”→“稀有气休”名称改变的事实。

可使我们意识到科学研究的领域总是在不断扩展的。

科学思维也不是一成不变的，它启示我们平常的学习中要经常接受新事物。

并适当发展求异思维。

[过渡]在空气的成分中，稀有气体所占比率虽然不大，但却很重要。

[阅读]学生阅读P26稀有气体的用途。

[通过阅读让学生总结稀有气体的用途][回答]1）可用作保护气2）可制成多种用途的电光源3）可用于激光技术；4）氮可用作制冷剂：5）氮气可用作医疗上麻醉剂。

[拓展]除了课本上讲到的稀有气体的用途外，谁还知道稀有气体的其他用途呢？[回答]①广场、体育场、飞机场等场所所用的灯里充了氙气，通电时能发出比荧光灯强几万倍的强光，因此叫做“人造小太阳”。

②航空、航海的指示灯里充入了氖气，通电时发出红光，这种光能穿透浓雾。

[评价]大家回答得真好，探索科学需要的就是这种不怕麻烦，寻求真理的精神。

[小结]通过大家刚才的回答和讨论，我们可以总结出稀有气体具有如下用途：（1）保护气（2）电光源（3）激光技术（4）冷却剂（5）麻醉剂[过渡]洁净的空气对于人类和其他动植物都是非常重要的。

一个成年人每天吸入的空气约为12 m3～16 m3。

但是，随着工业的发展，排放到空气中的有害气体和烟尘对空气造成了污染，被污染的空气会严重损害人体健康，影响作物生长。

破坏生态平衡。

故保护我们的空气已成了全世界人民都关注的问题。

三、保护空气[讲解]少量有害物质进入空气中。

依靠大自然的自我净化能力，仍能保持空气的洁净。

如果进入空气的有害物质的种类和数量超出了大自然的自净能力，就会造成空气的污染。

[引导学生看课本图(大气污染)][投影]结合图讨论下述问题：1．在你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?[学生分组讨论，并交流讨论结果]1．汽车尾气、工厂废气、沙尘暴、酸雨、使用含氟冰箱造成臭氧空洞、温室效应等。

2．使人发生呼吸道疾病、农作物不能正常生长、水中生物濒临死亡、温室效应使沿海城市下陷、酸雨使建筑物被腐蚀、臭氧空洞使人受到紫外线的伤害而易得皮肤病和影响视力等等。

3．积极植树、造林、种草、爱护花木，向周围的人宣传保护空气的重要性及保护空气应采取的措施。

[过渡]加强空气质量监测，打针对性地改善环境状况，是我们常常采取的一种措施。

那么，你知道空气质量日报、预报的内容吗?[请学生看课本P27资料][展开想象的翅膀]假如你当了市长或省长，你会如何去改善当地的空气质量呢？请你谈谈。

[学生谈自己的想象，教师要对他们丰富的想象力予以肯定]回答可能有多种。

1．大量植树造林。

鼓励市民种草养花。

2．把工厂建在人口不太集中的地区。