4.1空气的组成导学案---2025-2026学年九年级化学鲁教版（2024）上册

该初中化学导学案围绕“空气的组成”展开，核心知识点包括空气成分及体积分数、氧气含量测定方法。课堂导入通过注射器、塑料袋等物品设计实验证明空气存在，连接生活经验与科学探究，学习支架涵盖事实推断成分、拉瓦锡实验分析、铜粉和红磷燃烧实验设计及误差讨论。 资料亮点在于以实验探究为主线，从拉瓦锡原始实验到铜粉加热、红磷燃烧改进实验，培养科学探究与实践能力。小组合作分析误差原因提升科学思维，知识诊断与拓展延伸题分层设计，巩固知识并体现严谨求实的科学态度，助力学生构建“物质性质决定用途”的化学观念。

《空气的组成》导学案 课题 空气的组成 课 型 新授课 主备人 高丽 学习目标 1、了解空气的组成，知道各成分的体积分数；认识到空气是一种重要的资源， 2、学习从混合气体中除去某气体进而测定其含量的方法。 一、知识准备  学海起航 我们的生活里离不开空气，你能证明空气的存在吗？ （动手实验）利用桌子上准备的注射器、塑料袋、小烧杯等物品，设计一个简单的实验证明空气确实存在。 二、小组合作  讨论释疑 活动一：空气的主要成分及含量 1、下列事实说明空气中有哪些成分？ （1）动植物的呼吸活动，可说明空气中含有_____。 （2）利用空气制造氮肥说明空气中含有_____。 （3）干燥的饼干在空气中放置受潮变软，说明空气中含有______。 （4）盛澄清石灰水的试管长时间在空气中放置，表面出现一层白色固体，说明空气含有_________。 2、认识空气的成分 空气成分 体积分数 活动二：空气中氧气含量的测定 1、走近拉瓦锡原始实验（请大家结合教材85页，讨论以下问题） （1）实验中拉瓦锡为什么选择在密闭容器中进行实验？ （2）曲颈甑中汞的作用是什么？ （3）实验对汞的用量有什么要求吗？选择汞作反应物有何优点? （4）实验现象是什么？为什么玻璃钟罩内汞面上升？ 拉瓦锡通过实验得出了空气是由　　　　　和　　　　　组成的结论。 2、仿照实验再探氧气含量 实验一：在密闭空气中加热铜粉 （1）实验现象和原理：实验前铜丝的颜色为 色，实验后变为 色，这说铜与 发生了化学反应，该反应的文字表达为 。 （2）记录实验数据：反应前玻璃管内空气为20 mL，注射器内气体体积为 10mL，反应后注射器内气体体积为 mL，消耗掉氧气的体积为 mL。 （3）实验结论 。 （4）氧气体积小于1/5的原因：①铜粉量不足 ②装置气密性要不好 ③未冷却至室温就读数 ④反应不充分 不断推拉活塞的目的：使氧气与铜粉充分反应 气球的作用：平衡气压 实验二：在密闭容器中燃烧红磷 如图所示装置，实验时将集气瓶划分五等分，做上标记。用弹簧夹夹紧乳胶管。点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧。待红磷熄灭后，发现红磷有剩余，冷却，打开弹簧夹，烧杯中的水倒流进集气瓶中。 （1）实验现象：① 红磷燃烧，产生大量白烟，放热；②冷却后打开弹簧夹，水沿着导管进入集气瓶中，进入集气瓶内水的体积约占集气瓶空气总体积的1/5。 (2)已知红磷燃，烧时消耗空气中的氧气反应生成五氧化二磷固体，写出该反应的文字表达式 。 （3）实验结论 。 （4）液面上升小于1/5原因：①红磷量不足 ②装置的气密性不好 ③未冷却至室温就打开弹簧夹 阅读资料卡片，思考并讨论：能用木炭、硫、铁、镁条等物质代替红磷燃烧吗？ ①木炭、硫等物质燃烧后有气体生成，使实验不准确 ②铁在空气中不能燃烧③镁条在空气中不仅与氧气反应，还与氮气、二氧化碳发生反应。 小结：我们在选择该实验的药品时，应考虑这两点： 1、物质要与氧气反应且只能和氧气反应。 2、生成的物质不能是气体，不能对压强造成影响。 活动三：认识空气是一种重要的资源 阅读教材内容，小组内完成下面的问题： 1.、工业上是如何制氧气的？ 2.、分别说出氧气、氮气、稀有气体的用途。 3、为什么氮气常用作食品充气包装? 活动四：关注空气质量 阅读教材内容，小组内完成下面的问题： 1、空气质量日报的内容有几项？ 2、空气污染指数的大小与空气质量状况的关系？ 3、空气的污染物主要有哪些？ 4、造成空气污染的原因主要有哪些？ 【知识诊断】 1. 6月5日是世界环境日，环境保护是我国的一项基本国策，空气的净化日益受到人们的关注。下列各组中的气体都属于空气污染物的是（ ） A．二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮 B．二氧化硫、氮气、二氧化氮 C．二氧化碳、氢气、甲烷 D．氮气、氧气、二氧化碳 2. 节日里五光十色的霓虹灯内填充的气体是（ ） A．氧气    B．氮气    C．稀有气体    D．二氧化碳 3. 集气瓶装满某气体，可能是下列气体中的某一种：①二氧化碳 ②氧气 ③空气 ④氮气 将燃着的木条伸入瓶中，火焰立即熄灭，则该瓶气体可能是（ ） A． ①或② B． ②或③ C． ①或④ D．③或④ 4. 氮气的下列用途中，主要不是利用其化学性质不活泼的是( ) A．焊接金属时用氮气作保护气 B．灯泡中充氮气以延长灯泡的使用寿命 C．食品包装时充氮气以防腐 D．医疗上用液氮作冷冻麻醉剂 5. 随着“绿色奥运”的理念逐渐深入人心，空气质量日益受到人们的关注。下列物质中，未计入北京市监测空气污染指数项目的是 （ ） A．氮气 B．二氧化硫 C．一氧化碳 D．可吸入颗粒物 6. 如图为空气成分示意图（按体积分数计算），其中“x”代表的是（　 　） A． 氧气 B．二氧化碳 C．氮气 D．稀有气体 7.下列物质中前者属于纯净物，后者属于混合物的是（ ） A净化后的空气 二氧化碳 B水和冰的混合物 澄清的石灰水 C糖水 水银 D铜` 液态氧 8. 请沿用科学家认识事物的方法认识“空气”。 （1）从分类角度：空气属于　 　（填“混合物”或“纯净物”）； （2）从微观角度：用“”表示氮原子，“”表示氧原子。 ①用“”可表示的微粒是　 　（填名称）。 ②同温同压下，气体的体积比等于分子数目比．若空气中其它成分忽略不计。图中可表示空气微观模型的是　 　（填标号）。 （3）从变化角度：常温下，氮气沸点﹣196℃，氧气沸点﹣183℃。将燃着的木条置于盛满液态空气的烧杯口，观察到的现象是　 ；该烧杯放置一段时间后，液态物质剩余约体积，其主要成分是　 　 。 （4）从环保角度：下列保护空气措施合理的有　 　（填标号）。 A.工厂通过加高烟囱直接排放废气 B.推广使用乙醇汽油代替普通汽油 C.提倡步行、骑自行车等“低碳”出行方式 9. 某同学用如下图所示装置粗落地测定空气中氧气的体积分数，图中烧杯上方玻璃管（预先固定好）中部有一可左右滑动的活塞，活塞左端管内密封有空气，活塞右端的玻璃管口跟空气连通，实验开始前活塞位于刻度5cm处。 （1）向烧杯中加入适量的水，与生石灰反应放出大量的热。 （2）可观察到玻璃管内开始发生的现象：白磷（足量）______________。活塞向______移动。 （3）实验结束恢复到常温后，活塞应停在约________cm处，据此可得出的结论是_____________________________。 【拓展延伸】 （A班必做题）在测定空气中氧气含量的实验中，小强采用了下图所示装置：在由两个注射器组成的密闭系统中留有25mL空气。给装有细铜丝的玻璃管加热，同时缓慢推动两个注射器活塞，至玻璃管内的铜丝在较长时间内无进一步变化时停止加热，待冷却至室温，将气体全部推至一个注射器内，观察密闭系统内空气体积变化。 （1）在实验加热过程中，交替缓慢推动两个注射器活塞的目的是 。 （2）写出该实验中反应的文字表达式 。 （3）小强测得实验结果如下： 反应前注射器内气体总体积 反应后注射器内气体总体积 25mL 22mL 由此数据可以推算出他测定的空气中氧气的体积分数 21%（填“>”“=”或“﹤”）。造成该实验出现误差的原因可能是 。（填序号） ①没有交替缓慢推动两个注射器活塞②读数时没有冷却到室温③铜丝量太少④铜丝量太多 （4）通过上面的实验，你学到的测量混合物中某成分含量的方法是 。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$