专题3课题1空气的成分（第二课时）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“空气的成分（第二课时）”展开，涵盖空气组成及体积分数、氧气含量测定实验、纯净物与混合物区分、氮气和稀有气体性质用途及空气保护。通过课前预习案梳理基础，课中以红磷燃烧实验为核心，结合实验高清视频、科普动画，引导小组探究、即时巩固，构建预习-实验-应用的学习支架。 资料亮点在于深度融合科学探究与实践，通过实验误差分析、装置优化培养科学思维，结合空气质量日报素材渗透环保理念强化科学态度与责任。分层习题设计（预习、即时、综合）精准突破重难点，帮助学生高效掌握知识，提升实验探究与问题解决能力。

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 课题1 空气的成分（第二课时） 课型 新授 审核人 学校审核 姓名 课标要求 认识空气的具体组成成分及各成分体积分数，掌握空气中氧气含量的测定实验原理、现象与结论，学会分析实验误差原因。了解氮气、稀有气体的物理性质与化学性质，知晓各空气成分在生活、生产中的广泛用途。初步认识空气污染的成因、危害与防治措施，树立绿色化学与环境保护的基本理念，掌握基础的化学实验探究方法。 学习目标 宏观辨识与微观探析：宏观识别空气的组成成分及用途，微观理解氧气燃烧反应的本质，区分纯净物与混合物。 证据推理与模型认知：依托实验现象和数据，推理空气中氧气含量，建立定量测定气体的实验模型。 科学探究与创新意识：参与实验探究，优化实验方案，提升实验操作与探究创新能力。 科学态度与社会责任：树立严谨的实验态度，关注空气质量问题，践行环保理念。 重难点 重点：空气各成分的体积分数、氧气含量测定实验的原理、现象、结论；氮气和稀有气体的性质与主要用途；纯净物与混合物的区分方法。 难点：空气中氧气含量测定实验的误差分析；结合气体性质解释空气成分的用途；区分生活中常见的纯净物和混合物，理解定量化学实验的探究逻辑。 资源与 建议 教学资源：沪科版五四学制八年级全一册化学新教材、红磷燃烧测定氧气含量实验器材、实验高清视频、空气成分科普动画、空气质量日报素材、空气成分用途实景图片、课堂习题课件。教学建议：以实验探究为核心，结合直观素材降低抽象知识难度，课前布置预习任务铺垫基础。课中采用小组合作探究模式，引导学生自主分析实验现象、总结规律。课后结合生活实例巩固知识，联系当下空气质量问题渗透环保教育，注重分层教学，兼顾不同层次学生的学习需求，强化知识与生活、生产的结合。 学习过程 （一）课前预习案 结合沪科版五四学制八年级化学新教材课题1第二课时内容，完成以下预习习题，自主梳理基础知识点，初步感知本节课核心内容，为课中实验探究和知识深化做好铺垫。 预习知识点一：空气的组成成分 1. 自主阅读教材内容，填写空气的主要成分及对应的体积分数：空气中含量最高的气体是________，体积分数约为________；其次是________，体积分数约为________；稀有气体体积分数约为________；二氧化碳体积分数约为________；其他气体和杂质体积分数约为________。 2. 判断正误（对的打√，错的打×）： （1）空气是一种单一的纯净气体（） （2）空气中各成分的含量固定不变，不会随环境变化改变（） （3）空气中氧气的体积分数约为21%，是含量第二的气体（） 预习知识点二：空气中氧气含量的测定实验 1. 教材实验选用的可燃物是________，该物质燃烧的反应原理是利用其燃烧消耗密闭容器中的________，使容器内________减小，外界大气压将水压入容器，通过进入水的体积测定氧气的体积。 2. 红磷燃烧的预期实验现象：红磷燃烧时产生大量________，放出________；装置冷却至室温后，打开弹簧夹，________。 3. 实验结论：空气中氧气的体积约占空气总体积的________。 4. 自主思考：实验中集气瓶底部预先放少量水的作用是什么？________________________________ 预习知识点三：纯净物与混合物 1. 概念填空：由________物质组成的物质叫做纯净物；由________或________物质混合而成的物质叫做混合物。混合物中各成分________（填“会”或“不会”）发生化学反应，各自保持自身的性质。 2. 下列物质中，属于纯净物的是________，属于混合物的是________（填序号）：①空气 ②氧气 ③氮气 ④二氧化碳 ⑤矿泉水 ⑥蒸馏水 ⑦稀有气体 ⑧自来水 预习知识点四：氮气与稀有气体的性质和用途 1. 氮气的物理性质：常温下是________色、________味的气体，________溶于水；化学性质________，一般不支持燃烧，也不能燃烧。 2. 结合教材填写氮气的用途：可作食品________、焊接金属________、医疗冷冻剂、化工原料等。 3. 稀有气体包含氦、氖、氩、氪、氙等气体，化学性质极________，因此也被称为________气体。其主要用途：制作________、作保护气、用于激光技术等。 预习知识点五：空气的保护 1. 空气污染物主要分为________污染物和________污染物，常见的有害气体有二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、臭氧等。 2. 简述两条防治空气污染的有效措施：________________________________、________________________________ 预习拓展思考题 1. 为什么不能用木炭、铁丝代替红磷测定空气中氧气的含量？简要说明理由。 2. 结合生活实际，举例说明空气各成分在日常生活中的应用。 （二）课中探究案 结合课前预习基础，通过课堂实验探究、小组讨论、合作答疑、习题巩固等方式，深化本节课重难点知识，突破学习难点，构建完整的知识体系。 探究任务一：精准掌握空气的组成成分及体积分数 课堂探究问题1：结合教材数据和科普素材，准确梳理空气的组成，思考空气属于纯净物还是混合物？请说明判断依据。 小组讨论1：很多同学认为空气无色透明就是纯净物，该观点是否正确？结合纯净物、混合物的概念分析原因。 即时巩固习题1 1. 空气中体积分数最大的气体是（） A. 氧气 B. 氮气 C. 二氧化碳 D. 稀有气体 2. 下列关于空气成分的说法正确的是（） A. 空气中二氧化碳含量过高会加剧温室效应，属于空气污染物 B. 稀有气体化学性质稳定，无任何利用价值 C. 空气中各成分体积分数相对稳定 D. 氧气约占空气质量的21% 探究任务二：空气中氧气含量的测定实验深度探究（核心重难点） 实验原理深挖：红磷在密闭集气瓶中燃烧，消耗瓶内氧气，生成五氧化二磷固体，使密闭装置内气体减少、压强降低，冷却至室温后，大气压将烧杯中的水压入集气瓶，进入水的体积即为消耗氧气的体积。 课堂探究问题2：完整描述红磷燃烧测定氧气含量的实验现象、实验结论，书写实验核心原理。 小组探究2：实验误差分析（难点突破） 结合实验操作细节，分析下列操作会导致测定结果偏大还是偏小，并说明原因： 1. 红磷的量不足：________________________________ 2. 装置气密性不好：________________________________ 3. 未冷却至室温就打开弹簧夹：________________________________ 4. 点燃红磷后伸入集气瓶速度过慢：________________________________ 课堂思考拓展：教材实验存在一定缺陷，红磷燃烧生成的五氧化二磷有毒，会污染空气。请结合所学知识，思考如何优化实验装置，实现绿色、环保、精准的实验效果？ 即时巩固习题2 1. 测定空气中氧气含量的实验中，集气瓶内预先放水的主要目的是（） A. 降温，快速冷却装置 B. 吸收有毒的五氧化二磷，防止污染空气 C. 便于观察实验现象 D. 增加装置密封性 2. 做完测定空气中氧气含量的实验后，发现进入集气瓶的水体积小于五分之一，下列原因不可能的是（） A. 红磷量不足 B. 装置漏气 C. 冷却后打开弹簧夹 D. 氧气未完全消耗 探究任务三：纯净物与混合物的区分应用 课堂探究问题3：结合概念辨析，总结纯净物和混合物的判断技巧，核心判断依据是什么？ 小组总结：纯净物由一种物质组成，有固定的组成和性质，可用专门的化学符号表示；混合物由多种物质组成，无固定组成，各成分性质不变，无固定化学符号。 即时巩固习题3 1. 下列物质属于纯净物的是（） A. 洁净的空气 B. 冰水混合物 C. 澄清石灰水 D. 水泥砂浆 2. 下列关于混合物的说法正确的是（） A. 混合物中各成分不再保持原有性质 B. 混合物一定由多种气体组成 C. 海水属于混合物 D. 混合物组成固定不变 探究任务四：氮气、稀有气体的性质与用途对应关系 课堂探究问题4：物质的用途由性质决定，结合氮气、稀有气体的化学性质稳定的特点，对应分析其生活、工业用途，建立“性质→用途”的化学思维模型。 小组合作填表 气体种类 核心性质 对应用途 氮气 化学性质稳定、无毒 稀有气体 化学性质极稳定、通电发光 即时巩固习题4 1. 食品包装袋内充入氮气防腐，主要利用氮气的性质是（） A. 无色无味 B. 难溶于水 C. 化学性质稳定 D. 密度略小于空气 2. 霓虹灯通电后发出五颜六色的光，利用的气体是（） A. 氧气 B. 氮气 C. 稀有气体 D. 二氧化碳 探究任务五：空气的保护与环保理念渗透 课堂探究问题5：结合生活中的雾霾、酸雨、温室效应等环境问题，分析空气污染物的来源、危害，总结个人、社会层面的空气保护措施。 小组讨论3：作为中学生，我们日常生活中可以通过哪些行为保护空气、减少空气污染？ 即时巩固习题5 1. 下列不属于空气污染物的是（） A. 二氧化硫 B. 氮气 C. 可吸入颗粒物 D. 二氧化氮 2. 下列做法不利于保护空气的是（） A. 植树造林 B. 露天焚烧垃圾 C. 绿色出行 D. 工业废气处理后排放 课中综合探究大题 结合本节课所有知识点，完成综合实验探究题：如图是测定空气中氧气含量的实验装置，根据实验回答问题： （1）写出该实验的实验原理：________________________________ （2）实验中观察到的完整现象是：________________________________ （3）实验结束后，进入集气瓶的水体积不足五分之一，写出两条可能的原因：________________________________ （4）该实验能否用铁丝代替红磷？请说明理由：________________________________ （5）实验剩余的主要气体是什么？结合实验现象说明该气体的性质：________________________________ 板书设计 课题1 空气的成分（第二课时） 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%、其他杂质0.03%（混合物） 二、氧气含量测定实验 现象：产生白烟、放热、冷却后进水约1/5 结论：氧气约占空气体积1/5 误差分析：不足、漏气、未冷却→结果偏小；伸入过慢→结果偏大 三、纯净物&混合物 纯净物：一种物质；混合物：多种物质，各成分性质不变 四、空气成分用途 氮气：防腐、保护气、化工原料；稀有气体：保护气、霓虹灯 五、空气保护 污染物：有害气体、烟尘；措施：减排、造林、绿色出行 参考答案 （一）课前预习案答案 预习知识点一 1. 氮气、78%；氧气、21%；0.94%；0.03%；0.03% 2. ×、×、√ 预习知识点二 1. 红磷、氧气、压强 2. 白烟、热量；烧杯中的水进入集气瓶，进入水的体积约占集气瓶原有空气体积的五分之一 3. 1/5 4. 吸收红磷燃烧生成的有毒五氧化二磷，同时降温，防止高温熔融物炸裂集气瓶 预习知识点三 1. 一种；两种、两种以上；不会 2. 纯净物：②③④⑥；混合物：①⑤⑦⑧ 预习知识点四 1. 无、无、难、稳定 2. 防腐、保护气 3. 稳定、惰性、霓虹灯（电光源） 预习知识点五 1. 气态、固态颗粒（烟尘） 2. 植树造林、工业废气处理达标后排放（或绿色出行、减少化石燃料使用等，合理即可） 预习拓展思考题 1. 木炭燃烧生成二氧化碳气体，会补充装置内消耗的氧气，装置压强变化不明显，无法测定氧气含量；铁丝在空气中不能燃烧，无法消耗氧气，不能用于实验。 2. 氧气用于呼吸、支持燃烧；氮气用于食品防腐；稀有气体用于制作霓虹灯；二氧化碳用于植物光合作用、灭火等（合理即可）。 （二）课中探究案答案 探究任务一 课堂探究问题1：空气属于混合物，因为空气由氮气、氧气、二氧化碳等多种不同物质组成，无固定组成比例，各成分独立存在。 小组讨论1：不正确。纯净物的判定依据是物质组成种类，与颜色、状态无关，空气包含多种物质，属于混合物。 即时巩固习题1：1.B 2.C 探究任务二 课堂探究问题2：现象：红磷剧烈燃烧，产生大量白烟，放出热量；冷却后打开弹簧夹，水进入集气瓶，体积约为空气总体积1/5。结论：空气中氧气体积约占空气总体积1/5。原理：红磷与氧气点燃反应生成五氧化二磷固体。 小组探究2误差分析： 1. 结果偏小，红磷量不足，无法完全消耗瓶内氧气 2. 结果偏小，装置漏气，冷却过程中外界空气进入，瓶内压强偏大，进水偏少 3. 结果偏小，装置未冷却，温度高、压强大，进水体积偏小 4. 结果偏大，伸入过慢，瓶内空气受热逸出，消耗气体偏多，进水偏多 课堂思考拓展：可采用密闭微型实验装置，将红磷置于密闭容器内引燃，避免有毒气体逸散，减少空气污染，提升实验精准度（合理即可）。 即时巩固习题2：1.B 2.C 探究任务三 课堂探究问题3：核心依据是物质组成种类的多少，一种物质为纯净物，多种物质为混合物。 即时巩固习题3：1.B 2.C 探究任务四 小组合作填表：氮气用途：食品防腐、焊接保护气、化工原料、医疗冷冻；稀有气体用途：焊接保护气、制作电光源、激光技术。 即时巩固习题4：1.C 2.C 探究任务五 小组讨论3：绿色出行、节约用电、不燃放烟花爆竹、积极植树种草、拒绝露天焚烧杂物等（合理即可）。 即时巩固习题5：1.B 2.B 课中综合探究大题 （1）红磷燃烧消耗密闭集气瓶内的氧气，生成固体五氧化二磷，使装置内压强减小，大气压将水压入集气瓶，进水体积即为氧气体积 （2）红磷剧烈燃烧，产生大量白烟，放热；冷却至室温后打开弹簧夹，烧杯中的水进入集气瓶，液面上升约至集气瓶空气体积的1/5处 （3）红磷量不足、装置气密性不好、未冷却至室温就打开弹簧夹（任写两条） （4）不能，铁丝在空气中不能燃烧，无法消耗氧气，不能测定氧气含量 （5）剩余主要气体为氮气；说明氮气无色无味、难溶于水，不能燃烧、不支持燃烧，化学性质稳定 ( 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 $