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

该初中化学导学案围绕“我们周围的空气”展开，核心知识点包括空气成分及体积占比、纯净物与混合物区分、氧气氮气稀有气体的性质与用途、空气污染物及保护措施。课堂导入通过生活情境思考，如证明空气存在的现象、食品包装气体猜想，搭建从生活到化学知识的学习支架。 这份导学案以核心素养为框架，融合红磷测定氧气含量实验、数字化实验对比等科学探究，结合空气质量日报分析、食品防腐等生活实践，通过详细解析和易错提示，帮助学生建立性质决定用途的化学观念，培养科学思维与环保责任意识。

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 C. 难溶于水 D. 密度小 5.空气质量指数 AQI 为 40，空气质量级别是（） A. 一级（优） B. 二级（良） C. 五级（重度污染） D. 六级（严重污染） 二、填空题 1.写出红磷燃烧文字表达式：________。 2.氮气物理性质：颜色________、气味________、________溶于水；化学性质：不支持燃烧，化学性质不活泼。 3.空气污染物 PM₂.₅指粒径≤________μm 的细颗粒物。 三、简答实验题 1.简述红磷测定空气中氧气含量实验的实验结论。 课后拓展（教材实践素材） 跨学科实践任务：收集本地 3 天空气质量指数日报，以日期为横坐标、AQI 数值为纵坐标绘制简易坐标图，标注每日首要污染物； 调查任务：查阅氦氖刀治疗肿瘤原理，结合稀有气体性质写出 2 条相关知识点； 生活实践：列举 3 条日常生活中能减少空气污染的行为。 课后习题 1.区分纯净物和混合物：氧气、空气、二氧化碳、薯片包装袋内填充的氮气、澄清石灰水。 2.简答：氧气、氮气各写出 2 条对应用途，并说明对应利用的性质。 3.红磷测氧气实验中，若进水体积不足集气瓶空气体积 1/5，请写出 2 条可能原因。 4.写出 3 项防治空气污染的国家 / 社会层面措施。 题目参考答案 + 详细解析、易错提示、对应考点 一、课前预习 答案 + 解析 （一）生活情境思考 1.参考答案：吹气球鼓起、风的存在、塑料袋兜住空气鼓起、水中冒泡等。 解析：利用空气占据空间证明空气存在； 考点：空气存在的生活证据；易错点：不能用 “呼吸” 作为唯一证据。 2.参考答案：氮气；氮气化学性质不活泼，不易和食品发生反应，隔绝氧气防腐。 解析：性质决定用途，氮气保护气核心依据化学稳定； 考点：氮气性质与用途；易错点：混淆稀有气体和食品填充气。 （二）教材基础填空 1.拉瓦锡 解析：空气成分定量实验奠基人；考点：化学史 2.78%；21%；0.94%；0.03%；0.03% 解析：必须记住体积分数，不是质量；易错提示：题目常挖坑写 “质量占比”，直接错误 3. 解析：反应条件 “点燃” 不可省略；考点：空气中氧气测定反应文字表达式 4.两种或两种以上物质；空气 5.一种；；；； 解析：纯净物有专属化学符号，混合物无；易错：稀有气体是多种气体总称，属于混合物 6.炼钢、气焊（任选其一） 7.保护气；不活泼 8.发出不同颜色的光；很不活泼 解析：稀有气体通电发光无新物质生成，属于物理性质；易错点：误认为是化学性质 9.； 10.优;良;轻度污染;中度污染;重度污染;严重污染 11.积极植树、种草 二、课堂探究 答案 + 解析 探究 1 拉瓦锡实验 1.红色粉末；减小 2.氧气 3.氮气；氧气；稀有气体、二氧化碳 考点：空气成分发现化学史；易错：拉瓦锡原始结论不完整，现代空气成分更全面 探究 2 红磷测氧气实验 1.大量白烟；沿导管流入集气瓶；1 解析：白烟是固体五氧化二磷，不是白雾；进水体积约占空气 1/5，证明氧气体积 21%； 2.氧气；减小 3.(1) 不能支持 (2) 不易 (3) 吸收生成的有毒五氧化二磷，快速冷却集气瓶 考点：实验现象、氮气性质、水的作用；易错提示：白烟≠白雾，白雾是液体小液滴 探究 3 数字化实验 1.数据采集器 考点：现代化定量实验仪器，中考情景常结合传感器出题 探究 4 物质分类 1.空气【混合物】；氮气【纯净物】；红磷【纯净物】；五氧化二磷【纯净物】；稀有气体【混合物】；液氮【纯净物】；矿泉水【混合物】 解析：液氮只含一种物质；稀有气体含氦氖氩多种气体，属于混合物； 易错：液氮、液氧都是纯净物，带 “稀”“混合” 字眼大多为混合物 探究 5 小组讨论 1.氮气化学性质不活泼，隔绝氧气防止食品氧化变质 2.物理；无新物质生成，属于物理变化 3.危害示例：引发呼吸道疾病、酸雨破坏植被、臭氧层空洞；个人做法：绿色出行、节约用电、不燃放烟花爆竹 三、课堂检测 答案、解析、考点、易错提示 选择题 1.答案：B 解析：空气体积分数氧气 21%，氮气 78%；考点：空气体积成分；易错：混淆氮气、氧气占比 2.答案：C 解析：液氮只含氮气一种物质；空气、稀有气体含多种物质；考点：纯净物判断；易错：稀有气体为混合物 3.答案：B 解析：五氧化二磷有毒可溶于水，加水降温缩短冷却时间；考点：实验操作细节；易错：误以为水用来溶解氮气 4.答案：B 解析：霓虹灯利用通电发光的物理性质；考点：稀有气体用途；易错：错选化学性质稳定 5.答案：A 解析：AQI 0~50 为一级优；考点：空气质量分级标准 填空题 1. 易错提示：条件点燃不能丢，不能写成 “燃烧” 2.无色；无味；不易 考点：氮气物理性质，来自实验液面不再上升现象推导 3.2.5 简答实验题 1.参考答案：空气里氧气的体积约占空气总体积的 1/5；剩余主要气体氮气不能燃烧、不支持燃烧、不易溶于水。 解析：实验结论包含氧气体积占比 + 剩余氮气性质；考点：红磷实验核心结论。 四、课后拓展 参考答案 绘图要点：横坐标日期，纵坐标 AQI，标注对应污染等级颜色；首要污染物参考本地日报（臭氧、PM₂.₅、二氧化氮等） 知识点：①稀有气体化学性质极不活泼；②液态稀有气体可制造超低温环境用于医疗微创手术。 示例：绿色骑行代替私家车、节约用电减少火力发电污染、禁止露天焚烧垃圾、不燃放烟花。 五、课后习题 完整答案解析 1.分类： 纯净物：氧气、二氧化碳、氮气； 混合物：空气、澄清石灰水； 解析：澄清石灰水含水和氢氧化钙两种物质，属于混合物。 2.氧气用途：①医疗急救，供给呼吸；②炼钢，支持燃烧；利用氧气能供给呼吸、助燃的性质； 氮气用途：①食品填充防腐，化学性质稳定；②制造氮肥，含氮元素； 考点：性质决定用途核心化学观念。 3.进水不足 1/5 原因：①红磷量不足，氧气未完全消耗；②装置漏气，冷却时外界空气进入；③未冷却至室温打开弹簧夹，瓶内压强偏大。（任选 2 条） 易错提示：弹簧夹未夹紧、伸入红磷太慢会导致进水多于1/5，不能写在此处。 4.社会层面措施：推广使用太阳能、风能等清洁能源；工厂废气处理达标后排放；大力植树造林；加强空气质量实时监测、立法管控废气排放。（任选 3 条） 学案末尾：本课题核心考点总结说明 一、核心考点梳理 + 对应考法 + 易错点 考点 1：空气的成分及体积分数 知识点：氮气 78%、氧气 21%、稀有气体 0.94%、CO₂0.03%、其他 0.03%；必须区分体积分数，不是质量。 中考考法：选择题直接填空占比；饼图识图题（教材图 2-3）；结合生活情景判断空气中含量最高气体。 易错点：审题出现 “质量分数” 直接判定描述错误；稀有气体合计 0.94%，不是单一气体。 考点 2：红磷测定空气中氧气含量实验（中考高频大题） 知识点：原理、现象、文字表达式、瓶底水作用、误差分析、氮气性质推导。 中考考法：实验装置识图填空、误差原因简答、实验现象描述、拓展数字化传感器实验对比。 易错点： 红磷燃烧产物描述为 “白雾”（正确：白烟，固体小颗粒）； 条件写 “燃烧”（正确：点燃）； 分不清进水偏少 / 偏多的误差来源。 考点 3：纯净物与混合物区分 知识点：纯净物一种物质，有化学符号；混合物多种物质，各成分保持原有性质。 中考考法：选择题物质分类、生活物质辨析（空气、液氮、矿泉水、稀有气体）。 易错点：液氮、液氧属于纯净物；稀有气体、空气、溶液、矿泉水全是混合物。 考点 4：空气各组分性质与用途（性质决定用途核心观念） 知识点： 氧气：助燃、供给呼吸； 氮气：化学稳定→保护气，含氮元素→氮肥，液氮低温→冷冻； 稀有气体：通电发光→光源，极稳定、低温→医疗、保护气。 中考考法：情景匹配题，给出用途写对应性质，或根据性质选用途。 易错点：稀有气体通电发光是物理性质，不是化学稳定。 考点 5：空气保护与空气质量 知识点：六大空气污染物、AQI 分级标准、空气污染危害、防治措施。 中考考法：结合空气质量日报图表阅读、生活环保简答、雾霾情景题。 易错点：二氧化碳不属于空气污染物；PM₂.₅、PM₁₀区分粒径数值。 考点 6：化学史 + 数字化实验（新中考情景热点） 知识点：拉瓦锡定量实验贡献；氧气传感器数字化实验优点（数据精准、定量实时）。 中考考法：材料阅读题、传统实验与数字化实验对比评价。 二、与生活、科技联系（适配中考情景化命题） 食品包装充氮防腐、霓虹灯、氦气球、氩氦刀肿瘤治疗、炼钢、医用氧气瓶均为中考高频生活素材； 空气质量日报、雾霾、新能源发电、植树防污染是环保类情景大题固定素材； 数字化传感器实验是近年新中考改革热点，结合数据图像、仪器识图考查定量探究思维。 word理化 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $