2.1空气的组成 第一课时导学案--2026-2027学年九年级化学沪教版上册

该初中化学导学案聚焦“空气的组成”，核心知识点涵盖空气主要成分及体积分数、红磷燃烧测定氧气含量实验、纯净物与混合物辨析。课前通过生活实例预习感知空气存在，课中以实验探究为核心，连接预习与深入分析，搭建“生活现象—实验探究—理论知识”的学习支架。 资料以实验探究为特色，通过红磷燃烧实验原理分析、误差讨论培养科学探究与实践能力，结合现象推导结论渗透科学思维，明确物质分类建立化学观念。配套科普视频、动态模拟动画辅助理解，习题梯度化设计覆盖基础与提升，助力学生夯实知识，提升核心素养。

初中化学“导·学·练”课堂导学案 年级 九年级 科目 化学 周次 设计者 序号 班级 主题与课时 2.1空气的组成第一课时 课型 新授 审核人 学校审核 姓名 课标要求 认识空气的主要组成成分及各成分的体积分数，知晓空气是典型混合物。掌握红磷燃烧法测定空气中氧气含量的实验原理、操作、现象与结论，能简单分析实验误差。学会从物质组成角度区分纯净物和混合物，结合生活实例辨析两类物质，初步建立物质分类的化学思维，了解空气成分与人类生活、自然环境的关联。 学习目标 化学观念：认识空气的物质组成，明确混合物、纯净物的核心概念，建立“物质由不同成分组成”的基础认知。 科学思维：通过实验现象推导实验结论，分析实验误差，培养逻辑推理与实证思维。 科学探究与创新意识：参与空气成分测定实验探究，掌握基础化学实验探究方法。 科学态度与社会责任：了解空气的重要价值，树立保护空气资源、爱护生态环境的责任意识。 重难点 教学重点：空气的主要成分及对应体积分数；红磷燃烧测定空气中氧气含量的实验原理、现象、结论；纯净物与混合物的概念辨析及实例判断。 教学难点：理解密闭装置内压强变化的实验原理，精准分析氧气含量测定实验的误差原因；摆脱字面认知误区，精准区分生活、化学中的纯净物和混合物。 资源与 建议 本节课依托沪教版2024新版九年级上册教材核心内容，配套使用红磷、燃烧匙、集气瓶、止水夹等实验器材，结合空气成分发现史科普视频、实验动态模拟动画、生活空气应用实景素材开展教学。教学以实验探究为核心，贴合初中生具象思维特点，通过可视化实验突破抽象压强原理难点。建议课前引导学生结合生活经验感知空气存在，完成基础预习；课中聚焦实验探究、小组合作辨析重难点；课后结合生活实例巩固物质分类知识。同时利用错题梳理实验误差考点，搭建“生活现象—化学实验—理论知识”的学习链条，夯实基础、提升探究能力。 学习过程 （一）课前预习案 亲爱的同学，空气是我们赖以生存的重要物质，时刻围绕在我们身边，看似无形却包含多种物质。本节课我们将深入探究空气的真实组成，通过经典化学实验精准测定空气中氧气的含量，同时学习化学中基础的物质分类方法。请结合教材内容和生活经验，自主完成以下预习习题，初步掌握基础知识点，为课堂探究做好铺垫。 基础填空题 1. 生活中我们能感知空气的存在，请列举两个能证明空气真实存在的生活实例：__________、__________。 2. 结合生活常识初步判断，空气中能够支持燃烧、供给呼吸的气体是__________；化学性质稳定，常用作保护气、含量最高的气体是__________。 3. 沪教版新教材明确，空气属于__________（填“纯净物”或“混合物”），原因是__________。 4. 空气中体积分数占比最高的气体是__________，约占空气总体积的__________；其次是__________，约占空气总体积的__________。 5. 稀有气体包含氦、氖、氩等多种气体，在空气中体积分数约为__________；二氧化碳的体积分数约为__________，其他气体和杂质体积分数约为__________。 6. 测定空气中氧气含量的经典实验中，选用的药品是__________，该物质燃烧的反应条件是__________，燃烧时会生成__________（填物质状态）的固体物质。 7. 纯净物是指由__________物质组成的物质，混合物是指由__________或__________物质混合而成的物质，两种物质的核心区别是__________。 基础选择题 1. 下列关于空气的说法，初步判断正确的是（） A. 空气是一种单一的物质 B. 空气中所有气体都能支持燃烧 C. 空气是人类生存不可或缺的资源 D. 空气中二氧化碳含量最高 2. 空气中能够供给动植物呼吸的气体是（） A. 氮气 B. 氧气 C. 二氧化碳 D. 稀有气体 3. 下列物质中，初步判断属于纯净物的是（） A. 空气 B. 河水 C. 氧气 D. 矿泉水 4. 稀有气体在空气中含量较少，其主要化学性质特点是（） A. 非常活泼 B. 比较稳定 C. 极易燃烧 D. 能支持燃烧 预习思考题 1. 为什么不能用木炭、蜡烛代替红磷测定空气中氧气的含量？请结合物质燃烧产物的状态简单思考。 2. 结合生活实例，分别列举2种常见的纯净物和混合物，简单说明判断依据。 3. 密闭容器中，红磷燃烧消耗氧气后，装置内压强会发生怎样的变化？该变化对实验现象有什么影响？ 预习小结：通过课前预习，我已经初步了解了空气的基本成分、常见成分的用途以及纯净物和混合物的基础概念，但对__________知识点理解模糊，需要课堂重点探究学习。 （二）课中探究案 本节课将围绕空气的组成、空气中氧气含量的测定实验、物质分类三大核心内容展开探究，通过自主思考、小组合作、实验观察、问题辨析等方式，突破重难点，夯实核心知识点。请全程独立思考、积极参与探究，完成以下梯度化探究习题。 探究一：空气的真实组成（夯实基础） 结合沪教版新教材权威数据，完善空气成分组成表格，精准掌握各成分名称、体积分数及核心性质用途，纠正生活认知误区。 1. 完善空气成分对照表 空气成分 体积分数 核心性质（简要概括） 主要用途（各写1条） 氮气 氧气 稀有气体 二氧化碳 其他气体和杂质 无固定核心性质 无主要用途 2. 判断题（正确打√，错误打×，并说明理由） （1）空气中含量最高的气体是氧气，所以氧气对人类最重要。（）理由：__________ （2）空气是无色无味的气体，所以空气的所有成分都是无色无味的。（）理由：__________ （3）稀有气体含量少、用途小，没有研究价值。（）理由：__________ 探究二：空气中氧气含量的测定实验（核心重难点） 本实验是本节课核心探究实验，也是初中化学经典定量实验，重点掌握实验原理、操作步骤、实验现象、实验结论及误差分析，构建密闭体系压强变化的思维模型。 1. 实验基础梳理 （1）实验药品：红磷，选择红磷的核心原因是__________。 （2）实验原理：红磷在密闭集气瓶中燃烧，消耗瓶内__________，生成__________固体，使密闭装置内__________减小，外界大气压将烧杯中的水压入集气瓶，进入水的体积即为__________的体积。 （3）实验仪器：集气瓶、燃烧匙、橡胶塞、导管、止水夹、烧杯、水，实验前必须检查装置__________。 2. 实验操作与现象填空 （1）连接好实验装置，检查气密性后，在集气瓶中加入少量水，并将集气瓶剩余空间__________等分，做好标记。 （2）点燃燃烧匙内的红磷，观察到红磷燃烧，产生大量__________，放出大量热。 （3）迅速将燃烧匙伸入集气瓶并塞紧橡胶塞，待装置__________后，打开止水夹。 （4）打开止水夹后，观察到烧杯中的水__________，最终进入集气瓶的水约占集气瓶剩余空气体积的__________。 3. 实验结论与拓展 （1）本实验得出的核心结论：__________。 （2）结合实验现象，还能间接推导氮气的物理性质：__________；化学性质：__________。 4. 实验误差深度分析（重难点） 小组合作探究，分析下列操作对实验结果的影响（填“偏大”“偏小”或“无影响”），并说明原因。 （1）红磷的量不足：结果__________，原因：__________。 （2）装置气密性不好：结果__________，原因：__________。 （3）未冷却至室温就打开止水夹：结果__________，原因：__________。 （4）点燃红磷后，伸入集气瓶速度过慢，未及时塞紧瓶塞：结果__________，原因：__________。 5. 实验药品替换辨析 预习中我们思考了药品替换问题，请精准作答：能否用木炭、硫粉、铁丝代替红磷完成本实验？分别说明理由。 （1）木炭：__________（能/不能），理由：__________。 （2）硫粉：__________（能/不能），理由：__________。 （3）铁丝：__________（能/不能），理由：__________。 探究三：纯净物与混合物的辨析（基础考点） 结合教材定义，掌握两类物质的核心区别，突破“字面判断误区”，精准辨析生活与化学中的常见物质。 1. 概念精准填空 （1）纯净物：由__________组成，具有固定的组成和性质，可用专门的化学符号表示。 （2）混合物：由__________混合而成，没有固定的组成和性质，各成分保持自身原有化学性质，__________（填“能”或“不能”）用化学符号表示。 （3）纯净物和混合物的本质区别：__________。 2. 物质分类辨析题 将下列物质对应的序号填入对应类别中：①氧气 ②洁净的空气 ③氮气 ④冰水混合物 ⑤矿泉水 ⑥二氧化碳 ⑦稀有气体 ⑧蒸馏水 ⑨水泥砂浆 ⑩液氧 纯净物：__________；混合物：__________。 3. 易错辨析简答 （1）“洁净的空气是纯净物”，该说法是否正确？请说明理由。 （2）“冰水混合物是混合物”，该说法是否正确？请说明理由。 课堂综合提升习题 1. 下列关于空气成分的说法正确的是（） A. 空气中氧气的质量分数约为21% B. 氮气化学性质稳定，可作食品保护气 C. 稀有气体无任何用途 D. 二氧化碳会污染空气，是有害气体 2. 测定空气中氧气含量的实验中，集气瓶底部预留少量水的主要目的是（） A. 降温，吸收白烟 B. 防止瓶底炸裂 C. 方便观察现象 D. 增加瓶内压强 3. 下列各组物质中，前者是纯净物，后者是混合物的是（） A. 海水、雨水 B. 液氧、新鲜空气 C. 稀有气体、氧气 D. 矿泉水、蒸馏水 4. 简答：做完红磷燃烧实验后，集气瓶内剩余的主要气体是什么？结合实验现象说明该气体具备的性质。 5. 拓展创新：若想优化空气中氧气含量测定实验，减少实验误差和空气污染，可采取哪些改进措施？（写出2条即可） 板书设计 2.1 空气的组成（第一课时） 一、空气的组成（体积分数） 氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其他气体和杂质0.03% 二、空气中氧气含量测定实验 1. 药品：红磷（易燃、产物为固体、只与氧气反应） 2. 原理：消耗氧气→装置降压→水压入瓶 3. 现象：产生大量白烟，冷却后进水约1/5体积 4. 结论：氧气约占空气体积的1/5 5. 误差：量不足、漏气、未冷却→结果偏小；伸入过慢→结果偏大 三、物质分类 纯净物：一种物质（有固定组成、符号）例：O₂、N₂、H₂O 混合物：多种物质（无固定组成、无符号）例：空气、河水 参考答案 （一）课前预习案答案 基础填空题 1. 风吹动树叶、空塑料袋鼓起（合理即可） 2. 氧气；氮气 3. 混合物；空气由氮气、氧气、二氧化碳等多种物质组成 4. 氮气；78%；氧气；21% 5. 0.94%；0.03%；0.03% 6. 红磷；点燃；白色 7. 一种；两种；两种以上；物质组成种类的多少 基础选择题 1.C 2.B 3.C 4.B 预习思考题 1. 木炭、蜡烛燃烧生成二氧化碳气体，会补充装置内消耗的氧气体积，装置内压强变化不明显，无法准确测定氧气含量。 2. 纯净物：氧气、蒸馏水，只由一种物质组成；混合物：空气、自来水，由多种物质组成（合理即可）。 3. 红磷燃烧消耗氧气，装置内气体减少，压强减小；外界大气压大于瓶内气压，打开止水夹后水会进入集气瓶。 （二）课中探究案答案 探究一：空气的真实组成 1. 空气成分对照表答案 氮气：78%；化学性质稳定；作食品保护气、制氮肥 氧气：21%；支持燃烧、供给呼吸；医疗急救、炼钢 稀有气体：0.94%；化学性质极稳定；作电光源、保护气 二氧化碳：0.03%；不支持燃烧、能参与光合作用；灭火、作气体肥料 2. 判断题 （1）×；空气中氮气含量最高，氮气同样对生态环境、人类生产至关重要，含量高低与重要性无绝对关联 （2）√；空气各成分均为无色无味气体，因此空气整体无色无味 （3）×；稀有气体化学性质稳定，可作保护气、制作电光源，在工业、生活中用途广泛 探究二：空气中氧气含量的测定实验 1. 实验基础梳理 （1）红磷只与空气中的氧气反应，且反应生成物为固体，不会补充装置内气体体积 （2）氧气；五氧化二磷；气压；消耗的氧气 （3）气密性 2. 实验操作与现象填空 （1）五 （2）白烟 （3）冷却至室温 （4）沿导管流入集气瓶；1/5 3. 实验结论与拓展 （1）氧气约占空气总体积的1/5 （2）难溶于水；不燃烧、不支持燃烧，化学性质稳定 4. 实验误差深度分析 （1）偏小；红磷量不足，无法将集气瓶内氧气完全消耗 （2）偏小；装置漏气，冷却过程中外界空气进入瓶内，瓶内压强偏大，进水体积偏小 （3）偏小；装置未冷却，瓶内温度高、气压偏大，进水体积偏小 （4）偏大；伸入过慢，瓶内部分空气受热逸出，冷却后进水体积偏大 5. 实验药品替换辨析 （1）不能；木炭燃烧生成二氧化碳气体，装置内压强几乎不变，水无法顺利进入集气瓶 （2）不能；硫粉燃烧生成二氧化硫气体，装置内压强几乎不变，无法测定氧气含量 （3）不能；铁丝在空气中不能燃烧，无法消耗瓶内氧气 探究三：纯净物与混合物的辨析 1. 概念精准填空 （1）一种物质 （2）多种物质；不能 （3）物质组成种类不同 2. 物质分类辨析题 纯净物：①③④⑥⑧⑩；混合物：②⑤⑦⑨ 3. 易错辨析简答 （1）不正确；洁净的空气中仍含有氮气、氧气、稀有气体等多种物质，属于混合物。 （2）不正确；冰水混合物中只有水一种物质，只是状态不同，属于纯净物。 课堂综合提升习题 1.B 2.A 3.B 4. 剩余主要气体为氮气；性质：难溶于水（水进入瓶内后氮气未溶解）、不燃烧、不支持燃烧（红磷熄灭）。 5. ①改用密闭装置、放大镜点燃红磷，减少空气逸出和白烟污染；②使用刻度精准的集气瓶，减小实验读数误差；③实验前充分检查装置气密性（合理即可）。 ( 1 / 3 ) 目标领航 任务驱动 评价镶嵌 赢在课堂 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $