2.1 空气的组成教学设计-2025-2026学年九年级化学沪教版（2024）上册

该初中化学教学设计聚焦空气的组成成分及体积占比、红磷测定氧气含量实验原理、混合物与纯净物区分等核心知识点。通过科学史（拉瓦锡实验）引入，引导学生自由猜想空气成分并记录，搭建旧知与新知的探究支架，自然导出学习主题。 此资料以实验探究为核心亮点，红磷测定氧气含量实验中，通过“装置密封、红磷足量”等关键问题讨论深化原理理解，培养科学探究与实践能力。成分用途配对游戏、生活物质分类练习，结合实例构建化学观念，助学生区分概念，提升教师课堂互动效率与知识传递效果。

教学设计 课程基本信息 学科 化学 年级 九年级 学期 秋季 课题 2.1 空气的组成 教学目标 知道空气是混合物，了解其主要组成成分（氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳及其他气体和杂质）及各成分的体积占比（氮气约占百分之七十八，氧气约占百分之二十一，稀有气体等约占百分之一）。 理解测定空气中氧气含量的实验原理（用红磷消耗密闭容器内氧气，通过水的进入量判断氧气含量），知道实验成功的关键因素（装置密封、红磷足量、冷却至室温再读数）。 了解氮气、稀有气体的主要物理性质和化学特性（如氮气稳定、稀有气体通电发光）及常见用途（食品防腐、霓虹灯等），能区分混合物与纯净物的概念。 重难点 1. 教学重点 空气的主要组成成分及各成分的体积占比。 红磷测定空气中氧气含量的实验原理、现象及结论。 混合物与纯净物的概念及区分方法。 2. 教学难点 突破“红磷测定氧气含量实验的原理理解”难点，避免仅记忆实验现象而不理解“压强变化导致水进入容器”的核心逻辑，能结合实验细节分析结果异常的原因。 准确区分混合物与纯净物，避免因物质名称或状态混淆概念（如“纯净水”与“自来水”的分类），明确“是否由一种物质组成”是分类的根本依据。 教学过程 一、导入新课（5分钟） 师：同学们，我们每天呼吸的空气无处不在，它无色无味，却支撑着生命活动。但在几百年前，人们一度认为空气是一种单一的物质。直到科学家们通过一系列实验，才揭开了它的组成秘密。比如拉瓦锡用加热汞的实验，首次较为准确地测定了空气的成分。今天这节课，我们就用更简便的实验方法，一起探寻“空气的组成”。 学生活动：自由发言“你觉得空气中可能含有哪些物质”，教师将学生的猜想（如氧气、二氧化碳、氮气等）记录在黑板上，激发探究欲望。 设计意图：结合科学史引入，引发学生对空气成分的思考，自然导出本节课的探究主题，让学生带着疑问进入新知学习。 二、新知探究（30分钟） 1. 实验探究：测定空气中氧气的含量（15分钟） 师：我们先来做一个关键实验——测定空气中氧气的含量。（展示实验装置：集气瓶、燃烧匙、橡皮塞、导管、烧杯、红磷）实验的思路是：用一种能和氧气反应但不产生气体的物质，在密闭容器中消耗氧气，让容器内压强变小，通过观察外界物质进入的情况，判断氧气的含量。红磷就是合适的物质，它和氧气反应会生成白色固体，不会产生气体。 教师操作：①在集气瓶里加少量水，把瓶内空间分成均匀的五份并做上标记；②将足量红磷放入燃烧匙，点燃后快速伸入集气瓶，立即塞紧橡皮塞；③观察红磷燃烧的现象；④等红磷熄灭，瓶子冷却到室温后，打开连接的弹簧夹。 师：大家仔细观察，打开弹簧夹后发生了什么？进入集气瓶的水占据了瓶内空间的多少？ 生：水被吸入集气瓶，大约占了瓶内空间的一份！ 师：对，这就说明空气中氧气的体积占比大约是五份中的一份。这个实验成功的关键在于装置要密封、红磷要足量、一定要冷却到室温再打开弹簧夹，否则结果会不准确。 学生活动：“实验问题讨论”——分组思考“如果实验时红磷不够多，会出现什么情况”“装置漏气会导致结果偏大还是偏小”，教师巡视引导，让学生从实验原理出发分析问题，深化对实验的理解。 设计意图：通过直观实验让学生感知氧气含量，结合问题讨论强调实验注意事项，培养学生的实验观察能力和逻辑分析能力。 2. 空气的组成成分及特性（10分钟） 师：通过大量实验测定，科学家们明确了空气的组成。它不是单一物质，而是由多种气体混合而成的。（展示空气组成示意图）其中含量最多的是氮气，大约占总体积的百分之七十八；氧气排在第二位，大约占百分之二十一；剩下的百分之一左右，主要是稀有气体，还有少量的二氧化碳以及其他气体和杂质。 师：这些成分各有特点，比如氮气性质比较稳定，不容易和其他物质反应，所以常用来给食品做保护气，防止食品变质；稀有气体也很不活泼，通电时能发出不同颜色的光，我们看到的霓虹灯就是用它们做的。 学生活动：“成分与用途配对”——教师给出成分（氮气、氧气、稀有气体）和用途（霓虹灯、呼吸支持、食品防腐）卡片，学生分组进行配对游戏，教师巡视指导，帮助学生建立成分与用途的关联记忆。 设计意图：用示意图和实例帮助学生掌握空气成分及占比，通过配对游戏强化成分与用途的联系，让知识更生动易懂。 3. 混合物与纯净物（5分钟） 师：结合空气的组成，我们来认识两个重要概念。像空气这样，由两种或两种以上不同物质组成的物质叫做混合物；而像氧气、氮气这样，只由一种物质组成的叫做纯净物。 学生活动：“物质分类小练习”——教师列举生活中的物质（如自来水、纯净水、空气、铁粉），学生分组判断哪些是混合物，哪些是纯净物，教师点评总结，帮助学生掌握分类标准。 设计意图：由空气的混合物属性自然引出概念，结合生活实例练习，让学生轻松理解混合物与纯净物的区别。 三、课堂小结（5分钟） 1. 知识回顾：师：今天我们知道了空气是由氮气、氧气等多种成分组成的混合物，其中氧气的体积占比约为五分之一；通过实验掌握了测定氧气含量的方法，还区分了混合物和纯净物。 2. 方法梳理：师：学习化学时，实验是探索真理的重要手段，我们要学会观察实验现象、分析实验原理；同时，结合实例理解概念，能让知识掌握更牢固。 3. 拓展延伸：师：课后大家可以观察身边哪些地方用到了空气中的成分，比如食品包装上的“充氮保鲜”标识，或者霓虹灯的颜色变化，下次课分享你的发现！ 设计意图：梳理本节课核心内容和学习方法，引导学生在生活中应用所学知识，培养持续探究的兴趣和化学应用意识。 学科网（北京）股份有限公司 $