2.1我们周围的空气教学设计---2025-2026学年九年级化学人教版(2024)上册

基于核心素养下“教—学—评”的课堂教学设计 课例名称: 2.1我们周围的空气 单元教学设计说明 本教学设计紧密围绕课程标准，以培养学生的化学学科核心素养为目标。通过创设真实情境，引导学生积极参与实验探究和问题讨论，让学生在获取知识的同时，提升科学探究与创新意识、证据推理与模型认知等能力。注重知识的前后联系和实际应用，使学生深刻体会化学与生活的紧密联系，激发学生学习化学的兴趣和动力。 课时教学设计理念 以建构主义学习理论为指导，强调学生的主动参与和自主建构。鼓励学生在已有知识和经验的基础上，通过实验探究、小组合作等方式，主动探索空气的组成和相关概念，培养学生的批判性思维和创新能力。同时，关注学生的个体差异，采用多样化的教学方法和评价方式，满足不同学生的学习需求，促进全体学生的发展。 课时教材分析 （一）教材的地位和作用​ 空气是学生在化学课上系统学习的第一种物质，它与人类的生活息息相关，也是后续学习氧气、二氧化碳等物质的基础，在教材中具有承前启后的重要作用。本课题主要包括空气组成的探究和物质的分类两部分内容，通过对空气的学习，不仅能让学生了解一种重要的自然资源，还能为学生后续学习物质的性质和变化奠定基础，培养学生的科学探究能力和化学思维。​ （二）教材内容分析​ 1.空气组成的探究：教材先介绍了拉瓦锡测定空气成分的实验，让学生了解科学家探究空气成分的过程和方法，培养学生的科学探究精神。接着引导学生学习实验室测定空气中氧气含量的实验，通过实验探究，让学生掌握测定空气中氧气含量的实验原理、操作步骤和现象分析，从而得出空气的主要成分及含量。​ 2.物质的分类：在学生对空气成分有了一定了解的基础上，教材引入混合物和纯净物的概念，帮助学生从化学的角度认识物质，学会根据物质的组成对物质进行分类，为后续学习物质的性质和变化奠定基础。教材通过实验探究、思考讨论、典型范例等多种形式，引导学生积极参与学习过程，培养学生的科学素养和综合能力。 课时学情分析 （一）学生的知识基础​ 学生在生活中对空气有一定的感性认识，知道空气无处不在，人类的生存离不开空气。在小学科学和之前的化学学习中，学生已经了解了一些常见的气体，如氧气能支持燃烧、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊等，也掌握了一些基本的化学实验操作技能和化学用语，这为学习本课题内容提供了一定的基础。​ （二）学生的认知能力​ 九年级的学生正处于从形象思维向抽象思维过渡的阶段，好奇心强，具有一定的自主探究能力，但在逻辑思维和实验操作技能方面还有待提高。他们对直观、生动的实验现象充满兴趣，但对于一些抽象的概念和复杂的实验原理理解起来可能会有困难。在学习过程中，需要教师通过实验演示、多媒体展示等手段，将抽象的知识形象化，引导学生进行分析和推理，帮助他们逐步建立化学思维。​ （三）学生的学习特点​ 学生在学习过程中具有较强的积极性和主动性，但自我管理和调控能力还不够，需要教师的引导和监督。他们喜欢通过小组合作的方式进行学习，在交流和讨论中相互启发，共同进步。因此，在教学过程中，教师应充分利用学生的这些特点，组织开展小组合作学习活动，培养学生的团队协作精神和交流表达能力。 课时教学目标 （一）知识与技能目标​ 1.了解空气的主要成分，能准确说出空气中主要成分所占的大致比例，如氮气约占 78%、氧气约占 21% 等。​ 2.掌握测定空气中氧气含量的实验原理、操作步骤和现象分析，能够解释实验现象。​ 3.知道物质的组成，明确混合物和纯净物的概念，能区分常见的混合物和纯净物。​ （二）过程与方法目标​ 1.通过对拉瓦锡实验及实验室测定空气中氧气含量实验的分析，培养学生的观察能力、分析能力和逻辑推理能力。​ 2.通过实验探究和小组合作学习，让学生学会运用控制变量法设计实验，提高学生的实验设计和操作能力，培养学生的团队协作精神和交流表达能力。​ （三）情感态度与价值观目标​ 1.通过对空气成分的探究，激发学生学习化学的兴趣，培养学生的科学探究精神和创新意识。​ 2.让学生认识到空气是一种宝贵的自然资源，增强学生保护空气、爱护环境的意识。 课时教学重点、难点 （一）教学重点​ 1.空气的组成及各成分的含量。​ 2.测定空气中氧气含量的实验原理和操作。​ 3.混合物和纯净物的概念及区分。​ （二）教学难点​ 1.理解测定空气中氧气含量实验的误差分析。​ 2.准确判断物质是混合物还是纯净物，尤其是一些特殊物质的判断。 课时教学过程 （一）课程导入（5 分钟） 展示现象，引发思考：上课伊始，教师通过多媒体展示一些与空气紧密相关的生活现象视频，如风车的转动、气球的升空、呼吸时胸部的起伏等。播放结束后提问：“同学们，在日常生活中，我们周围存在着一种看不见摸不着的物质 —— 空气，它跟我们的生活联系密切，就像视频里展示的这些现象，都离不开空气。那你们能不能用一个简单的实验或实例来说明空气确实存在呢？” 学生举例，互动交流：学生们积极思考，纷纷举手发言。有的学生说将空杯子倒扣入水中，水不能完全进入杯子，说明杯子里有空气占据空间；有的学生提到用扇子扇风，能感觉到风，风就是空气流动形成的；还有学生说给自行车打气，轮胎会鼓起来，证明有空气进入轮胎。教师对学生的回答进行肯定和补充，进一步强化学生对空气存在的认知，同时引导学生思考空气的具体组成，从而顺利导入本节课的主题 —— 探究我们周围的空气的组成。 （二）空气组成的探究（20 分钟） 1. 化学史介绍（5 分钟） 讲述故事，激发兴趣：教师生动地讲述拉瓦锡探究空气成分的故事：“在 18 世纪 70 年代，法国科学家拉瓦锡独具慧眼，最早将天平运用到化学研究中，通过定量研究的方法对空气成分展开探索。他把少量汞放在密闭容器里连续加热 12 天，发现有一部分银白色的液态汞变成了红色粉末，同时容器里空气的体积差不多减少了 1/5。他又研究了剩余 4/5 体积的气体，发现这部分气体既不能供给呼吸，也不能支持燃烧。拉瓦锡又把在汞表面上所生成的红色粉末收集起来，放在另一个较小的容器里再加强热，得到了汞和氧气，而且氧气的体积恰好等于密闭容器里所减少的空气的体积。通过这些实验，拉瓦锡得出了空气由氧气和氮气组成，且氧气约占空气总体积 1/5 的重要结论。” 在讲述过程中，配合多媒体展示拉瓦锡实验的装置图和实验过程示意图，让学生更直观地感受科学家的探究历程。 提出问题，引发思考：故事讲述结束后，教师提出问题：“同学们，拉瓦锡的实验非常巧妙，那你们思考一下，他为什么选择汞来进行实验呢？在这个实验过程中，涉及到了哪些化学反应？” 引导学生结合已有的化学知识和刚刚听到的故事内容进行思考，为后续理解实验室测定空气中氧气含量的实验奠定基础。 2. 实验室测定空气中氧气含量的实验（15 分钟） 实验演示，规范操作：教师向学生展示实验室测定空气中氧气含量的实验装置，包括集气瓶、燃烧匙、导管、止水夹、烧杯等，并介绍各仪器的名称和用途。接着，开始进行实验演示，同时详细讲解实验步骤： ◦连接仪器并检查气密性：教师强调这一步骤的重要性，向学生解释如果装置气密性不好，外界空气会进入集气瓶，导致实验结果不准确。并通过实际操作演示检查气密性的方法：将导管一端浸入水中，用手紧握集气瓶外壁，若导管口有气泡冒出，松开手后，导管内形成一段水柱，说明装置气密性良好。 ◦在集气瓶底装入少量水，并把剩余容积五等分：教师说明集气瓶底装水的作用有两个，一是吸收红磷燃烧生成的五氧化二磷，防止污染空气；二是降低集气瓶的温度，便于后续实验观察。同时，展示如何使用标尺和记号笔准确地将集气瓶剩余容积五等分。 ◦用弹簧夹夹紧乳胶管，在燃烧匙内放入过量红磷：解释弹簧夹夹紧乳胶管是为了防止在红磷燃烧过程中空气逸出或外界空气进入。放入过量红磷是为了保证能将集气瓶内的氧气全部消耗完。 ◦点燃红磷迅速伸入集气瓶中，并把塞子塞紧：教师强调动作要迅速，以免瓶内空气受热膨胀逸出，影响实验结果。 ◦红磷燃烧停止，待集气瓶冷却到室温后，打开弹簧夹：让学生观察此时会发生什么现象。 观察现象，分析结论：在实验过程中，引导学生仔细观察实验现象，红磷燃烧时产生大量白烟并放出热量，这是红磷与氧气剧烈反应的直观表现。打开弹簧夹后，烧杯中的水倒吸入集气瓶中，进入水的体积约占集气瓶中空气体积的 1/5。实验结束后，组织学生分组讨论，根据实验现象分析能得出什么结论。小组讨论结束后，各小组代表发言，教师总结并板书：氧气约占空气体积的 1/5，同时还能说明空气不是单一的物质，集气瓶内剩余的气体主要是氮气，氮气具有不能燃烧、不支持燃烧和难溶于水的性质。 深入探讨，误差分析：教师进一步引导学生思考：“在实验过程中，如果实验结果不准确，进入集气瓶的水的体积大于或小于 1/5，可能是什么原因造成的呢？” 让学生分组讨论，分析可能导致误差的因素。学生们经过讨论，可能会提出如红磷量不足、装置漏气、未冷却到室温就打开弹簧夹、点燃红磷前未用弹簧夹夹紧乳胶管、将点燃的燃烧匙伸入瓶内太慢等原因。教师对学生的回答进行总结和补充，帮助学生深入理解实验原理和误差产生的原因。 （三）物质的分类（15 分钟） 1. 概念引入（5 分钟） 联系生活，提出问题：在学生对空气成分有了清晰认识后，教师联系生活实际，提出问题：“同学们，我们知道空气是由氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等多种物质组成的。在生活中，还有很多像空气这样由多种物质混合而成的物质，比如我们喝的矿泉水，里面除了水，还含有多种矿物质；我们吃的面包，是由面粉、酵母、水等多种原料制成的。那你们能再举一些生活中由多种物质组成的物质的例子吗？” 学生们积极思考，踊跃回答，如糖水、牛奶、酱油等。 引出概念，对比讲解：教师根据学生的回答，引出混合物的概念：“像空气、矿泉水、糖水等，由两种或两种以上的物质混合而成的物质叫做混合物。” 同时，通过多媒体展示一些纯净物的图片，如氮气、氧气、二氧化碳、红磷等，讲解纯净物的概念：“由一种物质组成的物质叫做纯净物。” 然后，通过列表对比的方式，从组成、性质、举例等方面对混合物和纯净物进行详细对比，帮助学生更好地理解两个概念的区别。 2. 概念辨析（10 分钟） 课堂练习，巩固概念：教师通过多媒体展示一系列物质，如食盐水、新鲜牛奶、净化后的空气、食醋、白酒、氮气、氧气、二氧化碳等，让学生判断哪些是混合物，哪些是纯净物，并说明判断依据。学生们独立思考后，举手回答问题。教师对学生的回答进行点评，及时纠正错误，强化学生对混合物和纯净物概念的理解。 小组讨论，拓展应用：组织学生进行小组讨论，让学生讨论在日常生活中，如何根据混合物和纯净物的概念来区分一些常见的物质。例如，如何判断一瓶饮料是混合物还是纯净物？如何判断一块金属是纯净物还是合金（混合物）？各小组讨论结束后，派代表发言，分享小组讨论的结果。教师对各小组的发言进行总结和评价，进一步拓展学生对混合物和纯净物概念的应用能力。 （四）课堂总结（5 分钟） 引导回顾，梳理知识：教师引导学生回顾本节课所学的主要内容：“同学们，我们一起来回顾一下今天这节课的重点知识。首先，我们通过拉瓦锡的实验以及实验室测定空气中氧气含量的实验，探究了空气的组成，知道了空气中氮气约占 78%、氧气约占 21%、稀有气体约占 0.94%、二氧化碳约占 0.03%、其他气体和杂质约占 0.03%。接着，我们学习了物质的分类，了解了混合物和纯净物的概念，并学会了如何区分它们。” 在回顾过程中，配合板书或多媒体展示重点知识，帮助学生梳理知识框架。 强调重点，布置作业：强调本节课的重点和难点，如测定空气中氧气含量的实验原理和误差分析、混合物和纯净物的概念区分等。布置课后作业：完成课本上相关的练习题，进一步巩固所学知识；查阅资料，了解空气在工业、农业、医疗等领域的重要用途，下节课进行分享和交流。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$