专题2跨学科实践活动微型空气质量 “检测站” 的组装与使用导学案 --2026-2027学年八年级化学沪科版（五四学制）全一册

该初中化学导学案围绕“微型空气质量‘检测站’的组装与使用”展开，引导学生认识空气主要污染物、空气质量指数，掌握检测站组装原理与操作方法。通过真实情境导入，结合本地空气质量周报、科普视频，课前预习案以基础习题梳理知识，课中探究案分理论深度探究、组装调试、实地检测、数据分析等任务，搭建从理论到实践的学习支架。 资料突出跨学科实践特色，融合化学、物理、信息技术知识，通过小组合作组装检测站、实地多点位检测培养科学探究与实践能力。习题设计梯度分明，从基础识记到综合探究，结合真实数据引导分析污染成因并提出治理方案，助力学生树立绿色环保的科学态度与责任。

初中化学“导·学·练”课堂导学案 年级 八年级 科目 化学 周次 设计者 序号 班级 主题与课时 跨学科实践活动 微型空气质量 “检测站” 的组装与使用 课型 新授 审核人 学校审核 姓名 课标要求 认识空气主要污染物、空气质量指数核心指标，了解空气污染的成因与危害。掌握微型空气质量检测站的组装原理与操作方法，能独立完成空气质量检测、数据记录与分析。结合化学、物理、信息技术跨学科知识解决真实环境问题，树立绿色环保理念，提升科学探究与社会实践能力。 学习目标 宏观辨识与微观探析：识别空气污染物宏观危害，初步感知污染物微观存在形式。 变化观念与平衡思想：认识空气质量动态变化规律，理解人类活动与空气环境的平衡关系。 科学探究与创新意识：动手组装检测设备，自主开展空气质量检测探究实验。 科学态度与责任：严谨记录实验数据，树立保护空气、绿色低碳的社会责任意识。 重难点 重点：空气主要污染物与空气质量评价指标，微型空气质量检测站的规范组装、操作流程与数据读取方法。 难点：结合检测数据科学分析空气质量问题，整合多学科知识探究空气污染成因与改善措施，精准区分不同污染物的危害与治理方案，实现学以致用。 资源与 建议 教学资源：教材文本、微型空气质量检测套件（气体传感器、数据采集器、显示屏、电源模块）、空气质量实时监测官网数据、空气污染科普视频、本地空气质量周报、实验记录表。教学建议：以真实情境导入，依托跨学科实践开展探究教学。先夯实理论基础，再动手组装设备、实操检测。注重分层教学，基础学生掌握设备操作与数据读取，进阶学生分析数据、设计空气优化方案。融合多学科思维，串联空气相关知识点，培养学生解决真实环境问题的能力。 学习过程 （一）课前预习案（自主预习，夯实基础） 结合沪科版五四学制八年级全一册新教材跨学科实践活动内容，自主完成以下预习习题，梳理空气质量相关基础知识点，了解检测设备基本构成与检测原理，初步感知空气污染相关知识，为课堂实操组装、检测探究活动筑牢基础，所有习题贴合教材核心内容，无超纲知识点。 1. 填空题（基础识记） （1）空气的主要污染物包括________、________、________、可吸入颗粒物（PM2.5、PM10）等，其中________是形成酸雨的主要污染物。 （2）空气质量指数的英文缩写为________，数值越________，代表空气质量状况越差，空气污染越严重。 （3）微型空气质量检测站的核心组成模块包含气体传感器、________、显示屏、________和过滤网等。 （4）计入空气质量指数（AQI）评价的主要污染物有二氧化硫、二氧化氮、________、________、臭氧和细颗粒物。 （5）空气污染不仅会损害人体________系统，还会影响农作物生长、破坏________平衡，危害生态环境。 （6）常见的空气污染源分为工业污染、________、生活污染和________四大类。 2. 选择题（基础辨析） （1）下列物质中，不属于空气污染物的是（） A. 二氧化硫 B. 氮气 C. 二氧化氮 D. PM2.5 （2）空气质量指数（AQI）的核心作用是（） A. 测量空气温度 B. 评价空气质量优劣 C. 检测空气湿度 D. 统计空气成分占比 （3）下列不属于微型空气质量检测站传感器检测范围的是（） A. 有害气体浓度 B. 颗粒物含量 C. 土壤湿度 D. 空气质量指数 （4）下列行为会加剧空气污染的是（） A. 植树造林 B. 露天焚烧垃圾 C. 绿色出行 D. 节能减排 （5）酸雨的主要形成原因是空气中哪种气体含量超标（） A. 氧气 B. 氮气 C. 二氧化硫 D. 稀有气体 3. 判断题（概念纠错） （1）洁净的空气是纯净物，不会存在任何污染物。（） （2）AQI数值越小，空气质量越好，对人体健康越有利。（） （3）微型检测站组装完成后，无需调试可直接使用。（） （4）二氧化碳属于空气污染物，会导致空气质量下降。（） （5）汽车尾气排放的氮氧化物会造成空气污染，破坏大气环境。（） 4. 简答题（初步思考） （1）简要列举生活中三种常见的空气污染现象，并说明其危害。 （2）结合教材内容，简述组装微型空气质量检测站的基本准备工作。 （3）说一说开展空气质量检测、监测空气质量变化的重要意义。 预习总结与疑问记录 通过自主预习，我已经掌握的知识点：________________________ 预习过程中存在的疑问：________________________ （二）课中探究案（合作探究，突破重难点） 本节课以小组合作、实操组装、实验检测、数据分析、问题探究为核心，围绕空气质量基础理论、微型检测站组装调试、实地空气质量检测、数据处理与分析、空气污染治理五大核心模块展开学习，融合化学、物理、信息技术多学科知识，逐步突破教学重难点，提升实践探究与问题解决能力。 探究任务一：空气质量基础理论深度探究 结合教材知识点、科普资料和生活实例，完成下列习题，精准掌握空气污染物、空气质量分级标准、污染源分类等核心知识，夯实探究基础。 1. 填表题：梳理核心空气污染物的来源与危害 污染物 主要来源 主要危害 二氧化硫 二氧化氮 PM2.5 2. 填空题：空气质量分级标准中，AQI 0-50为________，51-100为________，101-150为轻度污染，数值越高，污染等级越高。 3. 辨析题：判断下列说法是否正确，并说明理由。 （1）只有工业生产会造成空气污染，生活活动不会影响空气质量。 （2）臭氧在高空可保护地球，近地面臭氧超标会造成空气污染。 探究任务二：微型空气质量检测站组装与调试探究 小组合作，依据教材操作指南和设备说明书，完成微型空气质量检测站的组装、接线、调试工作，规范操作流程，熟悉设备结构与功能，完成对应习题，掌握设备使用核心要点。 1. 填空题：设备组装核心步骤 （1）组装前需________所有零部件，检查设备是否完好、配件是否齐全。 （2）按照说明书依次连接________、数据采集器、显示屏与电源模块，保证接线牢固、接口匹配。 （3）组装完成后，接通电源进行________，检查设备是否正常开机、数据是否正常显示。 （4）设备调试无误后，可进行________、室外不同场景的空气质量检测实验。 2. 简答题：组装设备过程中，若设备无法正常显示数据，可能的原因有哪些？（至少写出两点） 3. 思考题：微型检测站设置过滤网的作用是什么？对精准检测空气质量有何意义？ 探究任务三：实地空气质量检测与数据记录 小组分工协作，选取教室、走廊、校园操场、校门口四个检测点位，规范操作检测设备，每组每个点位检测3次，记录实时AQI数值、颗粒物浓度、有害气体浓度，完成数据记录表，培养严谨的实验素养。 1. 填表题：空气质量检测数据记录表 检测点位 AQI数值 PM2.5浓度 有害气体浓度 空气质量等级 教室 走廊 校园操场 校门口 2. 简答题：多次重复检测同一点位空气质量的目的是什么？ 3. 分析题：对比四个点位的检测数据，分析哪个点位空气质量最好、哪个相对较差，推测造成数据差异的原因。 探究任务四：数据分析与空气污染治理探究 结合本组检测数据、班级汇总数据以及本地官方空气质量数据，深度分析校园空气质量现状，探究空气污染成因，结合跨学科知识设计空气质量优化方案。 1. 填空题：改善空气质量的核心思路是________污染物排放、________绿色植被、减少污染源。 2. 简答题：结合校园检测数据，分析校园内可能存在的空气污染源（至少三点）。 3. 拓展探究题：从个人、校园、社会三个层面，分别写出三条改善空气质量、防治空气污染的可行措施。 4. 跨学科思考题：结合物理、道法知识，说明科技发展与环境保护的关系，如何利用技术手段助力空气治理？ 课中巩固提升习题（重难点专项突破） 1. 单选题：下列关于微型空气质量检测站的说法正确的是（） A. 只能检测PM2.5浓度 B. 组装后无需调试直接使用 C. 可实时检测空气质量多项指标 D. 检测数据完全无误差 2. 单选题：校园操场空气质量通常优于室内教室，主要原因是（） A. 温度更高 B. 空气流通性好、绿植更多 C. 光照更强 D. 湿度更低 3. 填空题：空气质量检测的核心指标包含________、________、二氧化氮、二氧化硫、臭氧和PM10。 4. 实验分析题：某小组检测发现校门口AQI数值高于校园内部，请分析主要污染源和改善方案。 5. 综合探究题：结合本次实践活动，简述微型空气质量检测站在生活、环保监测中的应用价值。 课堂知识梳理总结 通过本节课跨学科实践探究，梳理核心知识点：空气主要污染物种类、来源与危害，空气质量指数的含义与分级标准，微型空气质量检测站的结构、组装调试与实操方法，空气质量检测数据的分析方法，空气污染的防治措施。掌握跨学科解决真实环境问题的思路，树立绿色环保的科学理念与社会责任。 板书设计 跨学科实践 微型空气质量“检测站”的组装与使用 1. 空气质量核心知识 （1）主要污染物：SO₂、NO₂、CO、O₃ （2）评价指标：AQI（数值越小，空气质量越好） （3）污染源：工业、交通、生活、扬尘污染 2. 微型检测站结构与组装 （1）核心部件：传感器、数据采集器、显示屏、电源、过滤网 （2）流程：检查配件→规范接线→通电调试→实地检测 3. 实验探究与数据分析 多点位检测→多次实验→记录数据→对比分析→排查污染 4. 空气治理与环保理念 减排、增绿、治污；践行绿色生活，守护大气环境 参考答案 （一）课前预习案答案 1. 填空题 （1）二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳；二氧化硫 （2）AQI；大 （3）数据采集器；电源模块 （4）一氧化碳、PM2.5 （5）呼吸；生态 （6）交通污染、扬尘污染 2. 选择题 （1）B （2）B （3）C （4）B （5）C 3. 判断题 （1）× （2）√ （3）× （4）× （5）√ 4. 简答题 （1）雾霾（PM2.5超标）、酸雨、汽车尾气异味；危害：损害人体呼吸系统、影响植物光合作用、腐蚀建筑、破坏生态平衡。 （2）熟悉设备说明书、清点检查所有零部件、准备组装工具、了解设备接线与调试基本流程。 （3）实时掌握空气质量状况，及时发现空气污染问题，为环境治理提供数据支撑，提升公众环保意识，守护人体健康与生态环境。 （二）课中探究案答案 探究任务一 1. 填表题：二氧化硫来源：工业燃煤、化石燃料燃烧；危害：形成酸雨、刺激呼吸道。二氧化氮来源：汽车尾气、工业废气；危害：损伤呼吸道、破坏臭氧层。PM2.5来源：扬尘、机动车尾气、燃煤排放；危害：引发呼吸道疾病、降低空气能见度。 2. 优；良 3. （1）错误，生活燃煤、餐饮油烟、露天焚烧等生活活动也会造成空气污染。（2）正确，近地面臭氧超标会刺激人体呼吸道，造成空气污染。 探究任务二 1. （1）清点检查 （2）气体传感器 （3）通电调试 （4）室内外 2. 接线松动、接口接错、电源未接通、传感器故障、设备未完成调试。 3. 过滤空气中的大颗粒粉尘、杂质，避免杂质堵塞传感器、干扰检测数据，保障空气质量检测结果的精准性。 探究任务三 1. 填表题：根据学生实际检测数据填写，核心规律：操场空气质量最优，校门口受车辆影响相对较差，室内空气流通弱，颗粒物浓度略高。 2. 避免实验偶然性，减小实验误差，让检测数据更准确、实验结论更可靠。 3. 示例：操场绿植多、空气流通性强，空气质量最好；校门口车辆往来频繁，尾气排放、扬尘较多，空气质量相对较差；教室人员密集、空气流通慢，颗粒物浓度偏高。 探究任务四 1. 减少；增加 2. 校园食堂油烟、校门口机动车尾气、操场扬尘、学生活动产生的粉尘、周边施工扬尘。 3. 个人：绿色出行、不随地吐痰、拒绝露天焚烧杂物；校园：增加绿植、定时开窗通风、规范校园施工、禁止校内焚烧垃圾；社会：严控工业废气排放、推广清洁能源、加强扬尘治理。 4. 科技进步可研发高效检测设备、废气净化装置，精准监测、治理污染；环境保护倒逼绿色科技研发，二者相辅相成，依托科技手段可高效实现大气污染防治。 课中巩固提升习题答案 1. C 2. B 3. 细颗粒物（PM2.5）、一氧化碳 4. 污染源：校门口机动车尾气、道路扬尘；改善方案：校门口设置减速带减少扬尘、周边种植绿植净化空气、倡导绿色出行、定时清扫道路。 5. 可便捷、实时检测不同场景空气质量，精准捕捉空气污染问题，为环境监测、校园环保、社区空气治理提供数据支撑，助力普及环保知识，提升大众环境保护意识，兼具实践价值与科普价值。 ( 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 $