2.1我们周围的空气学案--2026-2027学年九年级化学人教版上册

课题1 我们周围的空气 学案

学习目标

1. 化学观念

能说出空气按体积的成分及占比，区分纯净物、混合物，能举例判断常见纯净物与混合物；

知道氧气、氮气、稀有气体的核心性质与对应用途，建立性质决定用途的基础化学观念；

了解空气污染物、空气质量分级标准，认识洁净空气的重要性。

2. 科学思维

通过拉瓦锡实验、红磷测定氧气含量实验，推理实验原理、现象与结论间的逻辑关系；

根据氮气实验现象归纳氮气物理、化学性质，建立现象→性质→用途的推理思维；

能区分数字化实验与传统红磷实验的优劣，初步建立定量测定气体含量的分析思路。

3. 科学探究

掌握红磷测定空气中氧气含量实验的操作、现象、原理、误差分析；

了解数字化氧气传感器实验的装置、步骤与数据采集原理；

能结合实验现象讨论剩余氮气的性质，完成实验探究类问题分析。

4. 科学态度与责任

学习拉瓦锡严谨、定量的化学探究精神；

知道空气污染的危害与防治措施，树立保护大气环境、低碳环保的责任意识；

能结合生活实例践行空气保护行动，关注空气质量日报等社会化学素材。

课前预习

一、生活情境思考（预习导入）

1.我们呼吸离不开空气，但看不见空气，生活中有哪些现象能证明空气真实存在？

2.薯片包装袋里充入大量气体，能延长食品保质期，结合生活猜想该气体是什么？利用了它的什么性质？

二、教材基础填空（阅读教材完成）

（一）空气的组成

1.二百多年前，法国化学家________通过定量实验研究了空气成分。

2.空气各成分按体积计算：氮气________、氧气________、稀有气体________、二氧化碳________、其他气体________。

3.红磷燃烧测定氧气含量反应文字表达式：________。

（二）纯净物与混合物

4.混合物：由________的物质混合而成，各成分保持自身性质，例：________。

5.纯净物：只由________物质组成，可用化学符号表示，例：氮气________、氧气________、红磷________、五氧化二磷________。

（三）空气中各成分用途

6.氧气用途：动植物呼吸、________、医疗急救、气割气焊、航空航天。

7.氮气：制造硝酸、氮肥；作________（食品防腐、金属焊接保护气）；液氮用于冷冻治疗，依据氮气化学性质________。

8.稀有气体（氦、氖、氩等）：通电时________，可制作霓虹灯、航标灯；液态氦制造低温环境，化学性质________。

（四）保护大气环境

9.空气主要污染物：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物________、细颗粒物________、臭氧。

10.空气质量指数（AQI）分级：AQI 0~50为________，51~100为________，101~150为________，151~200为________，201~300为________，>300为________。

11.保护空气措施：使用清洁能源、________、植树种草、加强空气质量监测。

课堂探究

探究活动 1：拉瓦锡定量研究空气实验

阅读教材p30~31拉瓦锡实验图文，完成问题：

1.拉瓦锡加热汞 12 天的两个现象：①银白色液态汞变为________；②密闭容器内空气体积________。

2.红色粉末加强热重新得到汞和________，该气体体积等于容器减少的空气体积。

3.拉瓦锡实验结论：空气由________和________组成；现代科学证明该结论不完整，空气中还含有________、二氧化碳等。

探究活动 2：红磷燃烧测定空气中氧气含量（核心实验）

实验装置：教材图 2-4

实验操作步骤：检查装置气密性→集气瓶加少量水→均分 5 等份标记→夹紧弹簧夹→点燃足量红磷伸入瓶塞紧→冷却至室温打开弹簧夹。

1.实验现象：红磷燃烧产生________；冷却后打开弹簧夹，烧杯中水________，瓶内液面上升至刻度________处。

2.实验原理：红磷消耗瓶内________，生成固体五氧化二磷，瓶内压强________，大气压将水压入集气瓶，进入水的体积等于消耗氧气体积。

3.思考讨论
(1) 红磷熄灭，说明氮气________燃烧；
(2) 液面上升到一定高度不再变化，说明氮气________溶于水；
(3) 集气瓶底预先放水的作用：________。

误差分析

进水体积小于原因：红磷不足、未冷却至室温就开弹簧夹、装置漏气；

进水体积大于原因：点燃红磷后伸入集气瓶过慢、弹簧夹未夹紧。

探究活动 3：数字化测定氧气含量实验（教材图 2-5）

1.实验仪器：氧气传感器、________、计算机；

2.实验优势：直接实时采集氧气浓度数据，数据更精准，避免传统实验人为误差。

探究活动 4：纯净物、混合物区分辨析

1.判断下列物质，填写类别（纯净物 / 混合物）：
空气________；氮气 (N₂)________；红磷 (P)________；五氧化二磷 (P₂O₅)________；稀有气体________；液氮________；矿泉水________。

探究活动 5：空气资源与大气保护小组讨论

1.氮气作食品保护气的原因：________；

2.霓虹灯通电发光是________（物理 / 化学）变化；

3.空气污染危害举例：________；个人保护空气可行做法：________。

课堂检测

一、选择题

1.空气体积占比 21% 的气体是（）
A. 氮气 B. 氧气 C. 二氧化碳 D. 稀有气体

2.下列物质属于纯净物的是（）
A. 空气 B. 稀有气体 C. 液氮 D. 矿泉水

3.红磷测定氧气含量实验，瓶底加水目的是（）
A. 溶解氮气 B. 吸收有毒的五氧化二磷固体、降温
C. 便于观察刻度 D. 增加瓶内压强

4.稀有气体可制作霓虹灯，利用性质是（）
A. 化学性质稳定 B. 通电发出不同颜色光