第1节 空气的成分 第1课时（表格式教学设计）科学新教材浙教版八年级下册

该初中科学教学设计聚焦空气的主要成分及体积分数，通过红磷燃烧实验测定氧气含量。以超市食品真空包装现象导入，关联学生已知的呼吸需氧气、饼干受潮等生活经验，搭建从感性认知到定量研究的学习支架。 此资料亮点在于融合科学思维与探究实践，通过红磷实验误差分析（如装置漏气、未冷却等）培养推理论证能力，结合生活实例（露珠、饼干受潮）印证水蒸气存在。利用视频辅助教学，帮助学生理解实验原理，既提升学生实验分析与知识应用能力，也为教师提供清晰的实验教学流程与素养落实路径。

第1节 空气的成分（第1课时）（教学设计） 年级 八年级 授课时间 课题 1.1 空气的成分（第1课时） 学情 分析 本节内容选自浙教版八下第一章第1节第1课时。学生此前已接触基础化学实验操作和物质性质相关知识，具备一定的观察、分析能力，但对气体成分的定量研究较为陌生。学生在日常生活中积累了与空气相关的感性认知，比如知道呼吸需要氧气、饼干会受潮等，这些经验能帮助他们理解空气中含有氧气、水蒸气等成分，但对各成分的具体体积分数、实验测定方法等抽象知识缺乏系统认知。 在实验探究方面，学生已初步掌握简单实验的基本操作流程，但对于红磷燃烧测定空气中氧气含量实验的原理，尤其是气压变化与气体体积的关联，理解存在难度，容易忽略装置气密性、药品用量、温度等关键影响因素。同时，学生对化学符号和化学反应表达式的掌握还不够熟练，在理解实验涉及的化学反应时可能存在障碍。 此外，八年级学生思维正处于从具体形象向抽象逻辑过渡的阶段，对科学家探究空气成分的历史过程兴趣较高，适合通过实验探究和情境分析激发学习主动性，但在分析实验误差原因、归纳物质性质与用途的关联等方面，仍需要引导和梳理，缺乏严谨的科学思维和综合运用知识的能力。 教学 目标 科学观念：明确空气的主要成分及体积分数，了解氧气、氮气、稀有气体等的核心性质与用途。 科学思维：掌握红磷测定空气中氧气含量的实验原理、操作及注意事项，能分析实验误差原因。 态度责任：认识空气是重要天然资源，树立合理利用空气资源、保护空气环境的意识。 教学 重难点 重点：了解空气的主要成分及体积分数。 难点：理解红磷测定空气中氧气体积分数的实验原理、操作规范与核心结论。 教学 准备 课件、课本、视频、活动器材等 教学过程 教师活动 学生活动 新 课 导 入 在超市里我们发现许多食品用真空包装来保鲜。 为什么食品暴露在空气中容易变质？空气的主要成分有哪些？空气中各种成分的含量和性质又是怎样的呢？ 观察生活现象（食品真空包装）：关联生活，引发对空气成分及性质的疑问。 新知讲授 18世纪70年代，法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。他将少量汞放在曲颈瓶内连续加热12天，发现汞的液面出现红色的粉末，同时容器里气体的体积减少了约1/5。 拉瓦锡又把生成的红色粉末全部放入另一个容器里加热，结果得到了汞和氧气，并发现氧气的体积恰好等于曲颈瓶中减少的气体体积。若再把得到的氧气加回到剩余4/5体积的气体的容器中，结果所得气体跟空气的性质几乎完全一样。 于是，拉瓦锡得出空气由氧气和氮气组成，其中氧气体积约占空气总体积1/5的结论。 探索活动：测定空气中氧气的含量 一、实验装置与药品 1．如图所示装置，先在集气瓶里加入少量水，再把剩余的容积分成5等份，做上记号。 2．点燃燃烧匙内的红磷，放入集气瓶中，立即塞紧瓶塞，观察到的现象是红磷燃烧，产生大量的白烟。 3．火焰熄灭后，振荡集气瓶，打开导管上的夹子。 （1）观察到的现象：烧杯中的水沿着导管进入集气瓶； （2）记录集气瓶内水位的变化情况：水位上升，体积约占空气体积的1/5；（3）消耗的气体跟剩下的气体的体积比约是1:4。 三、实验原理与结论 1．原理：红磷（P）与空气中的氧气（O2）反应，生成了五氧化二磷（P2O5）固体，使得集气瓶内气压减小，烧杯中的水就被大气压压入集气瓶中。 2．实验结论：氧气的体积约占空气总体积的1/5。 四、讨论与交流 1．实验前在集气瓶里加入少量水的目的是什么？ ①溶解生成的五氧化二磷； ②吸收热量，有助于装置降温。 2．能否用木炭或硫代替红磷实验？为什么？ 不可以。木炭燃烧产生二氧化碳气体，硫燃烧产生二氧化硫气体，瓶内压强几乎不变。 3．拉瓦锡测出氧气约占空气总体积的1/5，而在我们的实验中，气体减少的体积往往小于1/5。为什么会出现这样的现象？ ①装置漏气，反应结束后外界空气进入集气瓶中； ②红磷的量不足，不能将集气瓶内的氧气消耗完； ③未冷却至室温就打开止水夹，进入集气瓶内的水的体积减少。 4．测量结果大于1/5又是什么原因呢？ ①点燃红磷后伸入集气瓶的速度太慢，部分气体受热后从瓶口逸出； ②实验前没有夹或夹紧止水夹，部分气体受热后从导管逸出。 在19世纪末以前，人们深信空气中仅含有氧气和氮气。后来科学家陆续发现了氦、氖、氩、氪、氙、氡等稀有气体，才认识到空气中除了氧气和氮气外，还有其他成分。 目前，我们已能用实验方法精确地测定空气的成分。 1、空气的成分 空气中各成分的体积分数大约是：氮气78%，氧气21%，稀有气体0.93%，二氧化碳0.04%、水蒸气等其他气体和杂质0.03%。 在通常情况下，空气中各成分的比例保持相对稳定。 思考与讨论：生活中的哪些现象能证明空气中含有水蒸气？ 清晨露珠、可乐瓶“流汗”、饼干受潮。 空气中的各种成分作为原料广泛用于化工、炼钢、石油加工、运输、电光源等领域。 人类的生产和生活离不开空气，空气是一种重要的自然资源。 1、氧气的用途 从用途上来分，氧气可以分为医用氧和工业氧，医用氧用于救治病人，工业氧用于生产或产品加工。 思考与讨论：氧气跟人的生活及生产关系最为密切。你还知道氧气的其他用途吗？ 炼钢、气割/焊接、助燃。 2、氮气的用途 （1）氮气是制造硝酸、炸药和氮肥的重要原料。 （2）氮气的化学性质不活泼，因此常用作保护气。食品充氮防腐保鲜、灯泡充氮延长寿命、焊接金属作为保护气。 （3）液态氮在汽化时需吸收大量的热，可做冷冻剂。 ①医疗上常用液氮冷冻麻醉、冷藏人体细胞组织和冻死病变的细胞。 ②利用液氮冷却某些材料到某一低温下，可使材料表现出超导性。 3、稀有气体的用途 稀有气体（氦、氖、氩、氪、氙、氡）又称惰性气体，在生产和科学研究中，稀有气体具有广泛的用途。 （1）稀有气体的化学性质不活泼，常用作保护气。焊接金属时用于隔绝空气（2）稀有气体通电时能发出不同颜色的光，人们用它制成了各种用途的电光源，如航标灯、闪光灯、霓虹灯等。 （3）稀有气体可用于激光技术、医疗麻醉(氙气)，制造低温环境(氦气)。 聆听拉瓦锡实验介绍：了解空气成分研究历史，建立定量研究认知。 观察红磷测定氧气含量实验：感知实验现象，推导氧气含量结论。 参与实验相关讨论：明确实验原理、注意事项、误差原因及替代物禁忌。 思考生活中水蒸气存在现象：印证空气中其他成分，联系实际。 学习空气各成分用途：知晓空气作为自然资源的价值。 课 堂 小 结 1、空气的主要成分 大量实验测定表明，空气中各成分的体积大约是：氮气78%，氧气 21%，稀有气体0.93%，二氧化碳0.04%、水蒸气等其他气体和杂质0.03%。 2、空气的用途 （1）氧气：医用急救、炼钢、气割焊接、助燃 （2）氮气：化工原料（制硝酸、氮肥）、保护气、冷冻剂 （2）稀有气体：保护气、电光源（航标灯、霓虹灯）、激光技术、医疗麻醉 板 书 设 计 作 业 设 计 （请老师按实际教学需求撰写） 教学反思 本节课围绕空气成分及氧气含量测定展开教学，通过实验演示和小组讨论，学生基本掌握核心知识点。但教学中存在不足，红磷实验操作演示不够细致，部分学生对误差原因理解不透彻。课堂互动形式较单一，学生参与度不均衡。后续教学需优化实验展示，借助数字化实验视频辅助讲解，增强直观性。设计分层问题引导学生思考，鼓励全员参与讨论。同时，增加生活实例关联，让学生更易理解空气成分的用途，强化知识应用能力，进一步落实科学观念与责任意识的素养目标。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 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 $