第二单元跨学科实践活动1氧气的实验室制取与性质课件-2026-2027学年九年级化学人教版上册

该初中化学课件围绕空气组成、主要污染物及危害，以微型空气质量“检测站”的组装与使用为核心，通过跨学科实践活动连接空气成分旧知与检测技术新知，搭建从理论到实践的学习支架，帮助学生掌握空气质量检测方法。 其亮点在于融合化学、物理、生物、信息技术跨学科知识，通过组装设备、实地检测、数据分析等实践探究活动，培养学生科学探究与实践能力。结合AQI分析、环保改进方案等内容，渗透科学态度与责任，学生在实践中提升问题解决能力，教师可借助此资料丰富跨学科教学手段。

新人教版化学9年级上册培优精做课件 授课教师： . 班 级： 9年级（ ）班 . 时 间： . 2026年6月26日 2.跨学科实践活动1 第二单元 空气和氧气 人教版九年级化学上册 跨学科实践活动1 微型空气质量“检测站”的组装与使用 练习题 适用章节：跨学科实践活动1 满分：50分 答题时间：15分钟 跨学科融合：化学、物理、生物、信息技术 一、选择题（每题4分，共20分） 1. 下列不属于空气主要污染物的是（ ） A. 二氧化硫 B. 二氧化碳 C. 可吸入颗粒物 D. 二氧化氮 2. 组装微型空气质量检测站时，用到的电路连接、传感设备工作原理主要融合的学科知识是（ ） A. 生物 B. 物理 C. 地理 D. 数学 3. 空气质量指数（AQI）数值越大，代表（ ） A. 空气质量越好 B. 空气质量越差 C. 空气湿度越大 D. 空气温度越高 4. 下列行为会导致空气质量下降的是（ ） A. 植树造林 B. 绿色出行 C. 露天焚烧垃圾 D. 节能减排 5. 关于微型空气质量检测站的使用与数据分析，下列说法正确的是（ ） A. 仅能检测氧气含量 B. 可实时采集空气污染物数据 C. 检测数据无需记录分析 D. 只能在室外开展检测实验 二、填空题（每空2分，共12分） 6. 目前计入空气质量评价的主要污染物有：二氧化硫、__________、二氧化氮、可吸入颗粒物和臭氧等。 7. 微型空气质量检测站的核心部件是__________，可感应空气中污染物浓度并转化为可读取数据。 8. 空气污染不仅会损害人体__________系统，还会影响农作物生长、破坏生态环境。 9. 开展空气质量检测实验时，多次测量数据的目的是__________，减小实验误差。 10. 该实践活动融合多学科知识，除化学外，利用数据记录与图表分析属于__________学科知识，探究空气污染对生态的影响属于生物与地理学科知识。 三、实践探究题（每空3分，共18分） 11. 某校化学小组开展“组装并使用微型空气质量检测站”跨学科实践活动，请完成实验探究： （1）组装设备：小组依据电路原理连接传感器、数据显示屏等部件，组装过程中需保证电路连接__________，避免设备无法正常工作。 （2）实地检测：分别在教室、操场、楼道三个地点检测空气质量，记录AQI数值。检测发现楼道通风较差，污染物浓度偏高，由此得出空气流通速度与空气质量的关系是__________。 （3）数据分析：对比多组检测数据，发现清晨绿植密集区域空气质量更优，原因是绿色植物通过光合作用吸收__________，释放氧气，净化空气。 （4）问题分析：检测中发现室内有人吸烟时，有害气体数值显著升高，说明__________会造成局部空气污染，危害人体健康。 （5）改进方案：为改善校园空气质量，请写出一条可行的措施：__________。 （6）实践总结：本次活动通过设备组装、数据采集、分析改进，体现了化学与生活、环境的紧密联系，树立了__________的环保理念。 四、参考答案与解析 1. B 解析：二氧化碳是空气固有成分，不属于空气污染物，过量排放会加剧温室效应。 2. B 解析：电路连接、传感器的传感原理、设备供电均属于物理学科电学知识。 3. B 解析：空气质量指数AQI数值越高，空气中污染物浓度越大，空气质量越差。 4. C 解析：露天焚烧垃圾会产生大量烟尘和有害气体，污染空气，降低空气质量。 5. B 解析：微型空气质量检测站可实时检测多种空气污染物，室内外均可使用，需记录分析数据。 6. 一氧化碳 7. 空气传感器（传感器） 8. 呼吸 9. 多次测量求平均值 10. 信息技术 11.（1）通畅（完好）；（2）空气流通越好，空气质量越好；（3）二氧化碳；（4）烟草燃烧（人为有害气体排放）；（5）定时开窗通风、增加校园绿植、禁止校园内焚烧杂物等（合理即可）；（6）绿色低碳、保护环境 核心总结：本次跨学科实践融合多学科知识，通过动手组装、实地检测，掌握空气质量检测方法，明确空气污染物的危害，树立生态环保意识，学会用科学方法解决生活中的环境问题。 认识空气的组成和主要污染物及其危害 空气是地球大气层中的混合气体，属于混合物，主要由氮气、氧气、稀有气体（氦、氖、氩、氪、氙、氡）、二氧化碳以及其他气体等组成。其中，按体积计算，氮气约为78%，氧气约为21%，稀有气体约为0.94%，二氧化碳约为0.03%，其他气体约为0.03%。空气的组成比例随高度、气压而改变 1.空气的组成 认识空气的组成和主要污染物及其危害 空气污染的危害 2.空气中的主要污染物有哪些 二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物( PM10)、细颗粒物( PM2.5)和臭氧等。 认识空气的组成和主要污染物及其危害 3.大气污染的主要危害 ①对人体健康的影响：空气污染会引起人体呼吸道疾病与生理机能障碍，严重时甚至会造成急性污染中毒或使病状恶化。 ②对农作物生长的影响：当空气污染物浓度超过植物的耐受限度时，会造成植物细胞或组织器官受损、生理功能受阻，甚至造成植物个体死亡，导致农作物产量下降或品质变差。 认识空气的组成和主要污染物及其危害 我国大气污染的防治措施 6 1.我国通过立法、制定系列标准和规划防治大气污染，目的是改善环境空气质量，保护公众健康。 2.进一步优化产业结构，“散乱污”企业整治，工业废气达标排放；优化能源结构，推动燃煤小锅炉的淘汰改造，着力发展清洁能源。 大气污染的防治措施 3.优化运输结构，开展柴油货车超标排放的专项整治；优化用地结构，综合治理城市扬尘。 4.加强督查巡查，严格依法监督管理。 大气污染的防治措施 绿色出行、简约生活、养成节电习惯、可回收物分类处理或利用、多参与植树活动……… 生活中防治大气污染的措施： 空气污染已被世界卫生组织列为全球最大的环境健康风险之一，每年导致数百万人过早死亡。PM2.5、二氧化硫、氮氧化物等污染物，通过呼吸道进入人体，可引发哮喘、心脏病、肺癌等多种疾病。空气质量检测能够实时检测这些污染物的浓度，为公众提供健康防护建议，特别是在高污染天气条件下，及时发布预警信息，指导人们采取必要的防护措施，如佩戴口罩、减少户外活动等，是保障人民健康、推动生态文明建设和可持续发展的必要手段。 空气质量检测的重要意义 微型环境空气质量监测系统是一种集数据采集、存储、传输和管理于一体的无人值守的环境监测系统，能全天候、连续、自动地监测环境，在提供PM10、PM2.5、SO2、NO2、CO、O3、VOC等7项参数数据的基础上，可扩展对气象参数进行监测，按照“网定格、格定责、责定人”的理念，建立“横向到边、纵向到底”的区域网格化监控平台，应用、整合了多项智慧环保技术，在全面掌握、分析污染源排放、气象因素的基础之上，采用因地制宜的灵活设点方法进行部署。 微型环境空气质量监测仪器 微型空气质量“检测站”的硬件主要由传感器、数据采集器或微控制器、电源和外壳等组成。 1. 传感器：包括颗粒物传感器、气体传感器和湿度传感器等，用于检测空气中的相应成分。 2. 数据采集器或微控制器：用于处理和存储传感器输出的数据，并通过相应的接口进行数据传输。 3. 电源：为整个“检测站”提供电力，可采用充电电池或干电池。 4. 外壳：保护内部硬件免受外界环境的影响，通常采用便携式设计。 微型空气质量“检测站”的组成 传感器：传感器是微型空气质量“检测站”的核心部分，用于检测空气中的有害气体和颗粒物。传感器通常采用化学传感器或气相色谱传感器等，可以检测出苯、甲苯、氨、氮氧化物、二氧化碳、颗粒物等有害物质。 数据采集系统：数据采集系统将传感器采集到的数据传输到微型空气质量“检测站”的电脑或手机等设备中，通常采用USB接口或蓝牙传输技术。数据可以通过各种数据管理软件进行存储和分析，以便人们随时了解空气质量的变化情况。 数据处理系统：数据处理系统对采集到的数据进行处理和存储，通常采用各种数据分析软件进行建模和模拟，以便人们更加准确地了解空气质量的变化趋势和影响因素。数据处理系统还可以提供各种报告和图表，方便人们了解空气质量的详细信息。 控制部分：控制部分负责监测和控制传感器的工作状态，包括传感器的选择、更换、校准和检测等，以确保微型空气质量“检测站”的准确性和可靠性。 微型空气质量“检测站”的工作原理： 污染物分析方法 环境空气污染物的基本标准 微型空气质量“检测站”的组装 微型空气质量“检测站”的实践 1. 空气质量指数（AQI） 是定量描述空气质量状况的数值，其范围是0～50、51～100、101～150、151～200、201～300和 300以上，分别对应国家空气质量分级标准中的一级（优）、二级（良）、三级（轻度污染）、四 级（中度污染）、五级（重度污染）和六级（严重污染）。小组同学对某市某日的空气质量进行了监测，数据如表所示 （1mg=1 000μg），根据表格，回答以下几个问题。  （1）上述空气污染物X是造成酸雨的主要物质，它的化学式为________，该市该日空气污染物中含量最多的是 ________。 （2）该市该日的空气质量属于国家空气质量分级标准中的__________ 。 （3）请提出一条改善空气质量的做法：_________________________。 污染物 PM2.5 PM10 一氧化碳 二氧化氮 X 含量/(μg·m-3) 20 60 0.7 20 8 AQI 55 SO2 PM10 二级（良） 倡导绿色出行（合理即可） 活动二：认识微型空气质量“检测站 ” 【查询网络】 微型空气质量检测系统用于实时、准确检测室外空气污染物，其结构如图2。 【交流思考】 （3）太阳能板工作时进行的能量转化是____ ___ 。 太阳能转化为电能 微型空气质量“检测站”的实践拓展训练 活动三：调查微型空气质量 【进行实践】同学们找到一个微型空气质量检测站，观察并记录不同时间显示的数据，如下表： 二氧化氮（μg·m-3） 臭氧（μg·m-3） 一氧化碳（μg·m-3) 22.0 158.0 3.26 【交流思考】 （4）除了显示器显示的内容，还需要检测的空气污染物有____ _____ （写一种）。 二氧化硫 微型空气质量检测站的实践拓展训练 活动四：进行实践 同学们对某工厂附近的空气质量感到好奇，调研发现工厂为了获得充足的能量，长期采用燃煤技术。于是同学们猜测该厂排放的气体中含有二氧化硫。 【查阅资料】二氧化硫是有刺激性气味的气体，能使澄清石灰水变浑浊[反应生成白色沉淀亚硫酸钙 （CaSO3）]，也能使品红溶液褪色，且加热后又恢复红色。 【设计并进行实验】 实验操作 实验现象 实验结论 收集工厂排放的气体，加入品红溶液，振荡，再加热 ______________ _____ 排放的气体中含有二氧化硫 【反思评价】 （5）不选用澄清石灰水检验二氧化硫的原因是______________ _____ （用化学方程式表示）。 品红溶液先褪色，加热后又恢复红色 SO2+Ca(OH)2=CaSO3 +H2O 微型空气质量“检测站”的实践拓展训练 活动五：提出空气质量改进方案  【分享成果】 （6）“绿水青山就是金山银山”。为了保护 人类赖以生存的空气，请你和兴趣小组的同学思考自己在校园中能做什么？ 节约用电，节约纸张…… 微型空气质量检测站的实践拓展训练 1. 微型空气质量检测仪是一种检测空气质量指数的仪器。某化学兴趣小组的同学利用该仪器和实验探究等方法检测某工业园区气体的成分，并绘制了相关图像。 中考考法 22 分析如图所示信息，所得结论正确的是 (　　) A. ①中初始能量来自电能 B. ①中显示屏上可显示出CO2 的含量 C. ②中装置气密性不好会使测定结果偏大 D. ③中Q 点表示打开弹簧夹的最佳时刻 D 中考考法 23 【点拨】 由图可知，①中初始能量来自太阳能，A 错误；①中显示屏上可显示空气污染物，二氧化碳是空气的组成成分之一，不属于空气污染物，B 错误；②中装置气密性不好，在冷却至室温的过程中，外界空气进入，会占据一定的体积，导致测定结果偏小，C 错误；③中Q 点表示燃烧结束，且已经冷却至室温，是打开弹簧夹的最佳时刻，D 正确。 返回 中考考法 24 2. 空气是人类赖以生存的物质基础。某校社会实践小组的同学在老师指导下，组装了一个微型空气质量“检测站”，对当地空气质量状况展开了项目化学习。 任务一：认识空气质量检测的意义 【网络查询】空气质量检测有助于我们及时掌握空气质量状况，以便空气被污染时能及时采取应对措施，减小危害。 中考考法 25 【小组交流】(1)有害气体和___________排放到空气中会对空气造成污染。 (2)空气污染的危害有________________________________ _________________________________________(写一点)。 烟尘 损害人体健康(或破坏生态环境等，合理即可) 中考考法 26 任务二：使用微型空气质量“检测站” 【社会实践】同学们利用组装的微型空气质量“检测站”，在一家工厂附近进行了为期一周的空气质量检测，结果如图所示。 中考考法 27 【分析评价】该工厂附近一周内(7月11日～7月17 日)空气质量最好的一天是____________，这一天空气质量指数出现差异可能与___________________________(写一种)有关。 7 月13 日 风速(或降雨等，合理即可) 中考考法 28 任务三：探究污染物中有害气体成分 【走访调查】该工厂长期使用煤作燃料，煤主要含有碳元素，还含有少量硫、氮等元素。 【提出问题】工厂周围的空气中是否含有二氧化硫？ 【查阅资料】二氧化硫能使澄清石灰水变浑浊，也能使红色的品红溶液褪色。 【实验准备】用塑料袋收集该工厂附近的空气备用。 中考考法 29 澄清石灰水 【进行实验】设计实验方案，探究工厂附近空气中是否含有二氧化硫。 实验方案 实验操作 实验现象 实验结论 方案一 将收集的空气样品通入少量_______________中，振荡 变浑浊 含有二 氧化硫 方案二 将收集的空气样品通入少量品红溶液中，振荡 红色褪去 中考考法 30 【反思评价】 (1)同学们对方案一产生疑问，理由是______________________________________。 (2)煤燃烧时生成二氧化硫的符号表达式为______________________________________。 二氧化碳也能使澄清石灰水变浑浊 S+O2——→SO2 点燃 中考考法 31 积极植树、种草(合理即可) 任务四：制定改善空气质量行动计划 【制定计划】通过项目化学习，大家体会到科学、技术与社会的相互关系，制定出改善空气质量的诸多行动计划，如：______________________________________________。 【成果分享】同学们采用演讲、制作海报等形式，在社区宣传环保知识，让更多人参与到改善空气质量的行动中，让蓝天常在，空气常新。 中考考法 32 【点拨】 任务一：(1)有害气体和烟尘排放到空气中会对空气造成污染。(2)空气污染的危害有损害人体健康，影响作物生长，破坏生态平衡等。任务二：【分析评价】空气质量指数越小，空气质量状况越好，由图可知，空气质量最好的一天是7 月13 日，这一天空气质量指数出现差异可能与风速、降雨有关。 中考考法 33 任务三：【进行实验】二氧化硫能使澄清石灰水变浑浊，实验结论是含有二氧化硫，则将收集的空气样品通入少量澄清石灰水中，振荡，会观察到澄清石灰水变浑浊。【反思评价】(1)由于二氧化碳也能使澄清石灰水变浑浊，所以同学们对方案一产生疑问。(2)硫和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化硫，据此书写符号表达式。任务四：【制定计划】为了改善空气质量，我们应积极植树、种草，随手关灯等。 返回 中考考法 34 $