2.1我们周围的空气（1）导学案--2026-2027学年九年级化学人教版上册

该初中化学导学案聚焦空气组成及体积分数、氧气含量测定实验原理、纯净物与混合物区分，通过猜谜语导入激发兴趣，结合科学史话（拉瓦锡等科学家探索）衔接实验探究，构建“问题-实验-结论”学习支架，引导学生从历史到实验理解空气成分。 特色在于实验探究深度设计，含步骤解析、误差分析、药品选择讨论，培养科学探究与实践能力。科学史话渗透科学态度，当堂检测分层（基础、能力、分类）强化化学观念，易错提醒规范表述，助力学生形成严谨思维和自主学习能力。

九年级化学（新人教版·上册） 导学案 第二单元 空气和氧气 课题1 我们周围的空气（第1课时） 姓名： 班级： 日期： ▎ 学习目标 1. 知道空气的组成及各成分的体积分数； 2. 了解测定空气中氧气含量的实验原理； 3. 能够正确区分纯净物和混合物。 ▎ 自学指导 请阅读课本第30-32页，独立完成以下问题： 1. 空气的组成及各成分的体积分数分别是多少？ 1. 测定空气中氧气含量的实验原理是什么？ 1. 如何区分纯净物和混合物？ ▎ 一、新课导入 猜谜语：一物到处有，用棒赶不走；眼睛看不见，手摸也没有；咀嚼无滋味，没它活不久。 答案：空气 日常生活中你如何感受空气的存在？请举例：_______________________________ ▎ 二、科学史话——空气的发现史 ◆ 1. 早期探索 时间 / 人物 发现/命名 说明 1772年 卢瑟福 浊气（氮气） 既不能助燃也不能维持生命 1773年 舍勒 火气（氧气） 通过盐类热分解制得 1774年 普里斯特利 脱燃素空气（氧气） 加热氧化汞制得，能助燃 ◆ 2. 拉瓦锡的定量实验 1777年，法国化学家拉瓦锡用定量的方法测定了空气的成分。 实验装置： 实验原理： 实验现象： 1. 一部分银白色的液态汞变成红色粉末； 1. 玻璃钟罩内汞的液面上升。 结论：空气由氧气（O₂）和氮气（N₂）组成，氧气约占空气体积的1/5。 ▎ 三、测定空气中氧气的含量 ◆ 1. 实验装置与步骤 实验用品及装置：集气瓶、燃烧匙、乳胶管、弹簧夹、烧杯、导管等。 实验步骤： 1. 在集气瓶内加入少量水，将水面上方空间分为5等份，做好标记； 1. 用弹簧夹夹紧乳胶管； 1. 在燃烧匙内放入足量的红磷，用酒精灯加热点燃； 1. 立即伸入瓶中并塞紧橡胶塞； 1. 待红磷熄灭并冷却至室温，打开弹簧夹，观察现象。 ◆ 2. 实验现象与原理分析 实验现象： 1. 红磷燃烧，放出热量，产生大量白烟； 1. 冷却后打开弹簧夹，烧杯中的水被吸入集气瓶，瓶内液面上升至1/5刻度附近。 反应原理： 原理分析：红磷燃烧消耗氧气，生成白色固体，瓶内气体减少，压强变小，大气压把烧杯内的水压入集气瓶。 实验结论：氧气约占空气总体积的 1/5。 ◆ 3. 交流与讨论 （1）为什么要检查装置气密性？ 答：_______________________________ （2）集气瓶中先加少量水的目的是什么？ 答：_______________________________ （3）红磷为什么要足量？ 答：_______________________________ （4）弹簧夹没夹紧会造成什么后果？ 答：_______________________________ （5）为什么要迅速伸入集气瓶并立即塞紧瓶塞？ 答：_______________________________ （6）为什么要冷却至室温后才打开止水夹？ 答：_______________________________ ◆ 4. 误差分析 红磷燃烧停止后，集气瓶内液面上升到一定高度后不再上升，说明剩余气体有什么性质？ 答：_______________________________ 药品选择原则：足量，在空气中只消耗氧气，生成物一般不为气体。 思考：能否用木炭或硫粉代替红磷？为什么？ 答：_______________________________ ◆ 5. 易错提醒 正确说法 错误说法 红磷燃烧生成大量白烟 红磷燃烧生成大量白雾 红磷燃烧生成大量白烟 红磷燃烧生成大量烟雾 红磷燃烧生成大量白烟 红磷燃烧生成五氧化二磷（结论代替现象） 注意：烟 = 固体小颗粒；雾 = 液体小液滴。红磷燃烧生成的是白色固体（P2O5），所以是“白烟”而非“白雾”。 ▎ 四、空气的组成 目前，人们已能用实验方法精确测定空气的成分。空气中各成分按体积分数占比如下： 空气成分 氮气 氧气 稀有气体 CO₂及其他 体积分数 78% 21% 0.94% ≈0.06% 记忆口诀：氮七八，氧二一，零点九四稀有气，二氧化碳零点零三，其他气体也占零点零三。 ▎ 五、纯净物和混合物 比较项目 纯净物 混合物 定义 由一种物质组成 由两种或两种以上物质混合而成 特点 有固定的物理性质和化学性质，可用化学符号表示 无固定物理性质，各成分保持各自化学性质 举例 水、冰、冰水混合物、蒸馏水、O2、CO2、铁水、液氮 空气、溶液、澄清石灰水、矿泉水、合金、碘酒 化学式 有唯一化学式，如 O2、H2O 无唯一化学式 判断技巧：纯净物都有唯一的化学式。带有“…化…”“…酸…”字样的物质一般为纯净物。 ▎ 六、当堂检测 ◆ 【基础过关】 1. 化学家拉瓦锡通过实验得出空气由氧气和氮气组成，其中约占空气体积五分之四的是（ ） A. 氮气 B. 氧气 C. 二氧化碳 D. 稀有气体 2. 利用测定空气中氧气含量的装置进行实验（装置气密性良好），下列操作不正确的是（ ） A. 实验前用弹簧夹夹紧胶皮管 B. 将集气瓶内水面上方空间分为5等份 C. 点燃红磷后，立即将燃烧匙伸入瓶中并塞紧胶塞 D. 红磷熄灭后，立即打开弹簧夹 3. 如图是用来测定空气中氧气含量的装置，有关说法正确的是（ ） A.红磷燃烧时产生大量白色烟雾 B.由此实验可推测氮气难溶于水 C.燃烧匙中的红磷可换成蜡烛 D.红磷量不足导致测定结果偏大 ◆ 【能力提升】 4. 测定空气里氧气含量的实验步骤为： ①在集气瓶内加入少量水，并将水面上方空间分为5等份； ②用弹簧夹夹紧乳胶管； ③点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧； ④红磷熄灭后，立即打开弹簧夹。 其中有错误的步骤是（ ） A. ① B. ② C. ③ D. ④ 5. 利用如图装置验证空气中氧气的含量，下列叙述正确的是（ ） A. 实验前需检查装置的气密性 B. 白磷熄灭后立即打开止水夹 C. 最终量筒中液面约降至40mL刻度线处 D. 白磷可以消耗完试管中的氧气和二氧化碳 ◆ 【物质分类】 6. 判断下列物质属于纯净物还是混合物，将序号填入对应类别中。 ①清新洁净的空气 ②矿泉水 ③五氧化二磷 ④澄清石灰水 ⑤铁水 ⑥冰水混合物 ⑦碘酒 ⑧液氮 ⑨酱油 属于纯净物的有：_______________________________ 属于混合物的有：_______________________________ ▎ 七、课后反思 1. 本节课中我还有哪些疑问？ _______________________________ _______________________________ 2. 通过本节课的学习，我对空气有了哪些新的认识？ 参考答案 三、测定空气中氧气的含量 3.交流与讨论 (1) 防止装置漏气，导致外界空气进入集气瓶，使测量结果偏小。 (2) ①吸收红磷燃烧生成的五氧化二磷，防止污染空气； ②降低反应后集气瓶内的温度，加快冷却； ③液封导管末端，防止气体逸出。 (3) 确保集气瓶内的氧气被完全消耗，使测量结果更准确。 (4) 红磷燃烧放热，装置内气体受热膨胀，部分气体从导管逸出，导致测量结果偏大。 (5) 防止红磷燃烧放出的热量使瓶内气体受热膨胀逸出，造成测量误差。 (6) 红磷燃烧放热，未冷却时瓶内压强偏大，会导致进入集气瓶的水的体积偏小，测量结果不准确。 4.误差分析 剩余气体的性质：难溶于水，不燃烧也不支持燃烧。 能否用木炭/硫粉代替红磷：不能。因为木炭、硫粉燃烧会分别生成二氧化碳、二氧化硫气体，反应前后瓶内气体总量变化不大，压强几乎不变，无法形成明显的液面差，无法测定氧气含量。 六、当堂检测 [基础过关] 1. A 2. D 3. B 4. D 5. A [物质分类] 属于纯净物的有：③⑤⑥⑧ 属于混合物的有：①②④⑦⑨ 第 页 学科网（北京）股份有限公司 $