第二单元 我们周围的空气
[单元教材概览]
（1）本单元是初中化学《新课程标准》内容标准：身边的化学物质——地球周围的空气；物质的化学变化——化学变化的基本特征、认识几种化学反应；化学与社会发展——化学与能源和资源的利用中的重要教学内容，实施课程目标的重要起始阶段。
（2）本单元是继入门篇“走进化学世界”后具体地从化学这门自然科学的角度系统学习研究物质组成、性质、制法的开始；学习最基本的化学概念的开始。其三个课题的研究对象：空气、氧气、制取氧气包含了物质的组成与分类、自然资源、环境保护、物质的性质、反应、制取等知识。由宏观用途到微观反应；由反应原理到实际操作，难度和要求逐渐提高和具体化，为今后学习单质化合物知识打下基础，是引领学生真正进入化学世界的三个台阶。 （3）本单元是学生第一学习的单质化合物知识，学生感性认识丰富、知识相对比较简单，其中贯穿了最粗线条的物质分类和物理化学变化的概念及分类，能直接观察的实验多、（演示实验和分组实验无界限，学生参与的机会增多）可获取经验的途径多，不会形成太大的分化。
[知识结构透视] 装置
组成及含量 氧气含量的测定 药品
操作
混合物 空气 各成分主要用途 宝贵资源 误差分析
污染及保护
物质 分 离 物理性质
性质 化学性质（化合、氧化反应）
纯净物 氧气 制法 实验室制法（原料原理装置收集操作分解反应）
工业制法
催化剂
物理变化 概念
实例 变化 概念
化学变化 类型 （化合、分解…）
实例 [单元目标聚焦] 1、 知识与技能目标
了解空气的主要成分及主要物理性质和用途；初步认识纯净物与混合物的概念并初步应用；了解基本概念“物理性质”。了解氧气的物理性质，通过氧气能与许多物质发生反应认识氧气的化学性质比较活泼；理解什么是化学变化及其本质特征，能够区分化合反应、氧化反应；理解由氧气的性质决定的氧气的用途；初步学习探究氧气性质实验的操作。了解实验室和工业上制取氧气的原理的不同；知道实验室制取氧气的药品、原理、装置、操作、气体收集及其方案选择；认识分解反应、催化剂和催化作用。
2、 过程与方法目标
通过对“测定空气中氧气含量”实验的观察分析，了解空气的组成，学会分析实验结果的误差原因，感悟：实验过程影响实验结果、细节决定成败。通过氧气的性质实验进一步培养学生观察分析描述事物的能力、（如不同物质在氧气中燃烧的不同现象；同一物质在空气和氧气中燃烧的不同现象）活动中合作交流的能力。通过各种制氧气方案的比较、鉴别，学会选择最佳的原料、条件、原理、装置从而掌握上述三个实验室制取物质的原则；在观察制取实验的过程中了解实验室制取气体的一般思路。 3、情感态度与价值观
通过对空气质量的调查、对教材p26图2-8的解读知道当今世界的三大环境问题、空气的污染源、严重危害及防治，培养热爱自然关注环境的情感；通过硫的燃烧实验进一步感悟绿色化学的含义，养成良好的环保意识，增强社会责任感。培养学生实事求是、严肃认真的科学态度和良好的实验习惯。通过探究实验和学习空气组成发展史培养科学严谨的学习作风。 [重点难点扫描]
重点：空气的组成、各成分的用途、氧气的含量及空气的污染与防治。氧气的化学性质、化
学变化。氧气的实验室制法。
难点：测定空气中氧气含量的实验原理、装置及产生误差的原因。
化学性质与化学反应在实际应用中的区别；化合反应与氧化反应的关系。 催化剂的概念 。
难点突破：在充分交代实验所采用的药品、装置及理由、原理的基础上做好对比实验（每一个实验测量一个变量）组织学生观察讨论分析从而理解整个实验的意图原理，并感悟到化学实验要得出正确结论必须注意每一个细节的正确。
抓住关键词理解训练化学性质与化学反应在实际应用中的区别，如“燃烧”“能燃烧”，前者是动词，描述一种变化过程——化学变化，后者是动词前加了助动词“能”或“可以”或“会”则描述一种属性——化学性质；通过化合反应与氧化反应的交叉关系的集合图对应举例理解二者的关系。
设置与催化剂的概念相关的问题台阶若干个层层推进使学生在解决问题的过程中不断领悟概念的内涵，消除问题正确理解什么是催化剂。
[单元学情分析]
本单元主要研究的知识，在日常生活中学生是有丰富的感性认识的。通过小学自然课、初中生物七年级上册第六章——绿色植物的光合作用和呼吸作用、下册第十章第四节——人体内的气体交换的探究活动：呼吸时二氧化碳体积分数的变化以及化学第一单元课题2“对我们吸入的空气和呼出的气体有什么不同”的探究，学生对空气又有了一定的理性认识，因此可从学生已有的直接经验和知识背景出发架构新的知识体系。
学习了课题1之后，学生会对氧气有了进一步的了解，如在空气中的含量、如具有支持燃烧的性质，但这还不是系统地对物质性质及相关反应的认识，气体的制取对学生来说尚属首次,知识点上是空白。因此教师要在充分利用学生已有知识的同时创设好教学情境，激发学生强烈的求知欲，从具体物质入手为学生们展现学习、研究物质的基本模式——及研究物质就是要研究它们的性质、制法、用途、存在等，性质包括物理性质化学性质两个方面，制法包括实验室制法工业制法两个方面，化学性质必须通过相关的化学反应来认识，为今后的化学学习提供样式和范例。在教给氧气制法的同时，教给学生制取一种物质时对方案的最佳选择原则：即原料条件的最佳经济效益原则；过程方法的最简便易行原则；原料过程产品的绿色环保原则，为今后解决相关问题确立正确的思维方式和行为方式。在此教师也应教育学生
2
评价任何一个实验方案要从利弊两个方面进行不可绝对化，我们通常选择的是主导方面较优秀的方案。同时指导学生掌握进行科学探究必须具备的化学实验技能。 [实验与活动分析]
本单元课文内共有10个实验，建议再补充两个：加热分解氯酸钾、加热分解高锰酸钾。 测定空气里氧气含量的实验：可让学生分成小组参与，边实验边探究。用各小组控制多个相同变量、测量一个不同变量的方法进行实验：如在其他条件相同的情况下将红磷换成别的可燃物或装置不密闭或红磷不足量或未等装置冷却就观察水面变化等进行对比思考以理解该实验的原理及药品的选择和装置操作的要点。
实验室制氧气的实验可在老师做完[实验2-5]之后由4个学生协助同时进行演示： 常温下双氧水加二氧化锰 加热分解氯酸钾
加热分解氯酸钾和二氧化锰的混合物 加热分解高锰酸钾
让学生在观察比较的过程中学会对实验室制取物质方法的选择。 本单元课题1测定空气里氧气含量的实验，新教材的实验设计实验误差过大（为什么要替换原钟罩实验？）主要有止水夹前后的导管内的氧气很难参加反应、盛水烧杯内水的多少与导管在水中伸入的深浅都会影响水的倒吸的程度、燃烧匙这样装配使伸入瓶内的速度受到影响部分空气未反应就已因受热而溢出瓶外。故有条件的学校仍可利用钟罩进行实验或做如下改进：将25毫米直径（大一些更好）试管截去底部（口用橡皮塞塞好）替代钟罩，烧杯装水替代水槽，将试管直接放在烧杯中（橡皮塞上穿一燃烧匙，内装红磷）与原教材一样，装置和操作更简单，现象也明显，液面上升高度几乎就是理论值。要提醒学生实验刚开始时烧杯中水面的变化情况并分析原因。
燃烧红磷的集气瓶中事先是否装水对实验结果影响不大，（估计是为了迅速吸收生成的五氧化二磷，和加快冷却反应容器的温度）以往几乎所有相关该装置图的中考题（包括04年课改实验区的中考题如潍坊、四川、南宁等）集气瓶中都没有画水，实际操作中也不一定需要，而《教师教学用书》却说这是实验成功的关键，提出疑问。 空气中氧气含量测定实验为何选中红磷，一般解释是其燃烧产物为固体。其实另一个重要原因是红磷燃烧几乎能消耗密闭容器中的全部氧气，而其他可燃物却不行。如当空气中氧气的体积含量从21%减少到17%，木材就不能继续燃烧；低于16%，大多数液体燃料的火焰就会熄灭；低于9%，煤炭的燃烧停止；接近零时磷才不能燃烧。所以，实验时红磷要过量。这与《教师教学用书》上的说法有悖。教师分析实验误差时要注意不要用一般的情况套用到红磷这一特殊的物质上。
本单元课题2硫在氧气中的燃烧实验教材上略做改进，这是消除二氧化硫污染的环保措施，《教师教学用书》上说集气瓶中装的是水，实际上装碱溶液效果更好。此处要向学生交代清楚，从此明白化学反应必须注意环境友好环境保护。还可启发学生想出该反应其他的吸收二氧化硫的办法，如在集气瓶口放装有吸附性物质的沙包等（人防课中学过相关知识）。 原细铁丝的燃烧用铝箔替代，铝确比铁活泼但实验有一定的难度。实验前要将表面的氧化物打磨尽并裹在粗铁丝（不可太细否则被点燃）上呈小红旗形，（其余要求步骤与铁丝燃烧一样）现象明显、效果较好、成功率高。 课题3出现催化剂的概念。上新课前可布置学生准备一些（少许一点即可）有机物如土豆、动物生肉、动物鲜血、红砖粉，做双氧水分解实验时加入看能否起催化作用，加宽加深对催化剂的认识。
催化剂不能使一个不能发生的反应发生，它只是改变能发生的反应的反应速度。但是新教材中p34说“在实验（1）中木条不能复燃，说明没有氧气放出”（是指在常温下的过氧化氢
用心 爱心 专心
3
溶液）实际上木条不能复燃，不能说明没有氧气放出，只是氧气量很少不足以使木条复燃，常温下过氧化氢溶液会缓慢分解放出少量氧气，书上这样讲会使学生误解常温下过氧化氢溶液不分解，那么在实验（3）过氧化氢溶液中加了二氧化锰木条复燃，说明有氧气放出，岂不是原不能发生的反应加了催化剂反应就发生了吗？这样描述偏妥，课上可引导学生发现问题大胆对教材进行质疑、纠错，训练批判性思维而不盲从。权威也会出错。 人教社课程教材研究所和化学课程教材研究开发中心在编写新教材时，选择演示实验的装置、原理的出发点是能用简单的用简单的，能有替代的用替代的，这原本没错。但是在用过氧化氢溶液替代了原教材中的氯酸钾以后带来了一系列老师在演示实验过程中的问题：加热温度不够反应速度慢，加热温度高水的蒸汽压又过大。两种情况均导致试管内氧气浓度较低且氧气又会随水蒸汽不断逸散到试管外，使试管内氧气不足以引燃带火星的木条。
解决的办法可以这样：用市售过氧化氢溶液配成15%左右的稀溶液，放入大试管，其体积不超过1/3，加热过氧化氢溶液（试管倾斜夹持在铁架台上），用排水法收集气体，估计反应的试管和导气管内的空气都已进入收集气体的试管后，换一支试管再用排水法收集气体，即可用带火星的检验出氧气的存在。或微热过氧化氢溶液前在其中滴加一些氢氧化钠溶液，也能获得明显现象，效果较好。
无论如何用分解双氧水的方法在实验室制取氧气，只要解决好细节问题，仍是一种较好的方法。
[单元课时分配] 课题1 一课时 课题2 两课时 课题3 两课时 [单元教学建议]
要注意从日常生活和生产中选取学生熟悉的素材注重引导学生通过观察和实验探究活动认识物质、变化及变化规律，初步了解研究化学变化的科学方法；通过具体的化学变化现象激发学生的化学学习兴趣；用大量具体的真实事件引导学生体会化学与社会发展的关系，认识学习化学的重要性。
课题1可采用以下的教学过程和手段：
（一） 图片展示：可从章头图引入展示各种下载图片，让学生进一步感知地球上的空气对
生命的作用，认识空气是人类拥有的重要财富和资源。
（二） 互动讨论：组织学生用各种事例和实验来证明空气的存在；证明空气中氧气、二氧
化碳、水蒸气的存在。
（三） 故事引入：（见《教师教学用书》p28-30）了解空气的成分及发现史。
（四） 实验探究：测定空气里氧气含量（用分组控制个多变量测量一个不同变量的方法进
行实验，收集证据）。
（五） 反思评价：对实验装置的改进（可有多种形式，让学生自己讨论得出）；对实验误差
的分析（可有多种原因，从不同变量测定的实验中总结），对反应后瓶中气体进行成分分析和性质推断。
（六） 阅读讲解：本节其他的教学内容包括教材p26图2-8。 课题2
（一） 对于氧气这种与人类生存息息相关的物质即学生最有感性认识的物质的学习应从观
察、演示实物、演示实验引入。物理性质由学生自己通过已有经验和获取的某些事实（材料可由老师提供：如水生动物与人类一样吸入氧气呼出二氧化碳为什么在水下仍能生存、人们可采用排水的方法在实验室收集氧气、收集好氧气的集气瓶可正放在桌上）总结得出。化学性质则通过化学实验的事实和现象感知。本课题共有8
4
个实验，其中4个是氧气的性质实验。做好这些实验是完成本课题教学目标的关键，同时引导学生认真有序观察、记录、对比实验也是重要一环。
（二） 实验时应指导学生应用在第一单元课题2中学会的探究步骤对现象由点燃前、燃着
时、熄灭后的顺序进行观察和描述并进行不同物质在氧气中燃烧的不同现象；同一物质在空气和氧气中燃烧的不同现象的对比，列成表格详细记录。
（三）相关的化学反应原理可用符号表示式教给学生。
（四）3课题对学生虽然是全新内容但仍应创设情境让学生自主探究获取新知，不可教师机
械地将制取氧气的方法传递给学生就算完成教学目标。引入课题后，可将许多能用于制氧气的原料、原理、装置变成背景材料交给学生启发他们去进行比较鉴别评价，从而进行选择，这样有利于调动学生的学习热情、探究欲望，也培养了他们的分析思维能力。
加热氯酸钾并以二氧化锰做催化剂仍可作为制氧气的一种方法在课上讲解，就如讲老教材时补充过氧化氢溶液一样，讲新教材时补充氯酸钾以扩展学生思维。
[单元评价建议]
除完成课内外的作业、单元检测，分数记入成绩册以外，学生应在本单元学习过程中：
1、 上网查阅下载与空气相关的图片、资料，内容包括空气的存在、用途、污染防治等； 2、调查本地的空气质量，从各种途径（报纸、电台、电视、环境监测站）获取空气质量日报、周报连续数天并绘制出函数图象； 3、根据图2-8写一篇小论文或画一幅漫画；
4、到医院或诊所调查了解医用氧气瓶的颜色、构造及使用原理，为什么有些病人要吸氧，写一篇300字左右的说明文（可与语文老师一同操作）；
5、查看家中食盐包装袋上或其他食品药品包装袋上的成分说明，判断是纯净物还是混合
物；
6、将小金鱼放入冷开水中观察记录呼吸状况或去附近农贸市场调查鱼池缺氧现象与与增
氧方法。
7、对书p23图2-3“测定空气里氧气含量”的装置进行改进，画出设计图。
以上7项作业学生必须以书面形式完成，由小组评价得分（分优、良两个等次）后上交，装入个人成长袋，记入学期总分。
迁安市教育局统一教案纸（首页）
学校： 学科：化学 任课教师：李杰 日期 教学内容 1、知识与技能 教学目标 2、过程与方法 3、情感态度价值观 用心 爱心 专心
5
课题1 空气 领导签字