4.1空气的组成（第二课时）导学案--2026-2027学年八年级化学鲁教版（五四学制）

该初中化学导学案围绕“空气的组成（第二课时）”展开，聚焦氮气和稀有气体的性质与用途，工业分离液态空气制氧原理，以及空气污染物的危害与防治措施。通过预习核心问题导入，衔接上节课空气组成知识，搭建“空气资源利用与保护”的学习支架。 资料以生活实例（食品充气、霓虹灯）驱动探究，结合空气质量监测视频、工业制氧动画等资源，设计分层任务培养科学思维，通过案例分析强化环保责任，落实化学观念与科学探究能力，助力学生学以致用。

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 空气的组成（第二课时） 课型 新授 审核人 学校审核 姓名 课标要求 认识空气是宝贵的自然资源，掌握氮气、稀有气体的主要性质与用途，了解工业分离液态空气的原理。知道常见的空气污染物、空气污染危害及防治措施，能结合生活实例分析空气保护的意义。初步建立资源节约与环境保护意识，学会用化学视角认识身边的物质与环境问题。 学习目标 化学观念：明确空气各成分性质决定用途，区分工业制氧的物理变化本质。 科学思维：通过对比分析、归纳总结，梳理空气成分用途与污染成因。 科学探究与实践：结合生活案例探究空气资源利用与保护方法。 科学态度与责任：树立绿色化学理念，养成爱护空气环境、践行低碳环保的责任意识。 重难点 重点：氮气、稀有气体的物理化学性质及对应生活、生产用途；常见空气污染物、空气污染危害及防治措施。 难点：理解分离液态空气法的原理，辨析其物理变化本质；结合实际场景分析空气污染成因，建立性质、用途、环境保护的关联思维。 资源与 建议 教学资源：新教材课本、空气质量实时监测视频、工业制氧工艺流程动画、稀有气体应用实景图片、空气污染案例素材、课堂探究习题学案。教学建议：依托生活场景导入新知，结合直观动画突破抽象工业制氧原理。采用自主预习、小组探究、案例分析相结合的模式，引导学生联系生活学以致用。注重分层教学，基础薄弱学生夯实性质与用途对应关系，能力较强学生深化原理辨析与环保方案设计，落实素养落地。 学习过程 （一）课前预习案 【预习目标】1. 回顾上节课空气的组成成分及体积分数，夯实基础知识点。2. 初步了解氮气、稀有气体的基本性质和常见用途。3. 知晓生活中常见的空气污染现象及简单的防护方法。4. 自主梳理疑问，为课堂深度探究做好铺垫。 【预习基础填空】 1. 空气属于________（填“纯净物”或“混合物”），其主要成分按体积分数计算：氮气约占________，氧气约占________，稀有气体约占________，二氧化碳约占________，其他气体和杂质约占________。 2. 氮气是一种________、________的气体，化学性质________，常温下很难与其他物质发生化学反应，因此常用作________。 3. 稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙、氡等气体，都是________、________的气体，化学性质极________，曾被称为“惰性气体”。 4. 生活中常见的空气污染现象有________、________、________等，空气污染会危害________、影响农作物生长、破坏生态环境。 5. 工业上制取大量氧气的方法是________，该过程利用了空气中各成分________不同，发生的是________（填“物理”或“化学”）变化。 【预习选择自测】 1. 空气中体积分数最大的气体是（）A. 氧气 B. 氮气 C. 稀有气体 D. 二氧化碳 2. 下列气体中，可用于食品防腐的是（）A. 氧气 B. 氮气 C. 氢气 D. 二氧化硫 3. 稀有气体可制作霓虹灯，主要利用的性质是（）A. 化学性质稳定 B. 通电发光 C. 密度小 D. 难溶于水 4. 下列不属于空气污染物的是（）A. PM2.5 B. 二氧化硫 C. 氮气 D. 二氧化氮 【预习思考探究】 1. 超市中的膨化食品包装袋内都会充入气体防腐，结合生活常识思考，为什么选择氮气而不选择氧气、空气？请简要说明原因。 2. 城市夜晚的霓虹灯色彩绚丽，不同颜色的灯光对应不同的稀有气体，结合教材内容，思考稀有气体通电发光是物理变化还是化学变化，说明理由。 3. 结合日常见闻，列举3条生活中能够保护空气、减少空气污染的具体做法。 【预习疑问记录】请将自主预习中无法解决的知识点、疑惑点逐一记录，课堂针对性探究。 【预习导学总结】空气不仅是人类生存的基础物质，更是珍贵的自然资源。上节课我们明确了空气的组成成分，本节课将聚焦各成分的实用价值，以及空气资源的保护问题。预习过程中，重点建立“性质决定用途”的化学核心思维，初步区分空气各成分的应用场景，感知空气污染的危害，为课堂深度探究奠定基础。 （二）课中探究案 【课堂导入探究】结合预习内容，思考核心问题：空气看不见、摸不着，为什么被称为宝贵的自然资源？空气中的不同成分分别为人类生活、工农业生产提供了哪些支撑？人类活动又对空气造成了哪些影响？本节课围绕“空气资源的利用与保护”展开深度探究。 探究一：氮气的性质与用途深度探究 结合新教材内容，完成以下探究问题，小组合作交流总结。 1. 梳理氮气的物理性质：结合教材描述，完整归纳氮气的颜色、状态、气味、溶解性等物理性质。 2. 分析氮气的化学性质：常温下氮气化学性质不活泼，很难与其他物质反应，高温、高压、催化剂条件下可发生化学反应。请结合性质分析对应的用途。 3. 用途对应探究：（1）食品包装充氮气防腐，利用氮气的什么性质？（2）医疗上用液氮冷冻麻醉，利用氮气的什么性质？（3）工业上用氮气合成氮肥，利用氮气的什么性质？ 4. 拓展思考：为什么氮气可以作为焊接金属的保护气？如果改用氧气会产生什么后果？ 【小组总结填空】氮气物理性质：无色无味气体，________溶于水，密度略小于空气。化学性质：常温下________，一定条件下可发生反应。核心用途：________、________、________、化工原料。 探究二：稀有气体的性质与用途深度探究 稀有气体是空气成分中含量较低但用途广泛的气体，结合教材图文和生活实例，完成探究任务。 1. 基础认知：稀有气体包含哪些气体？为什么曾被叫做“惰性气体”？ 2. 性质探究：稀有气体的物理性质为无色无味气体，通电时能发出不同颜色的光；化学性质极不活泼，很难与其他物质发生化学反应。 3. 用途匹配探究：将稀有气体的用途与对应性质连线匹配（口头作答，书面梳理）。① 作保护气 —— 通电发光 ② 制作霓虹灯、航标灯 —— 化学性质稳定 ③ 氦气填充探空气球 —— 密度小、性质稳定 4. 深度辨析：稀有气体通电发光属于物理变化还是化学变化？请详细阐述判断依据。 5. 生活拓展：除了教材列举的用途，你还能说出稀有气体在医疗、科技领域的哪些应用？ 【小组归纳】稀有气体的两大核心特性：一是________，可用作保护气；二是________，可制作电光源。 探究三：工业分离液态空气法原理探究 工业生产需要大量氧气、氮气，实验室制取氧气成本高、产量低，无法满足工业需求，因此采用分离液态空气法获取空气成分，结合教材流程完成探究。 1. 工艺流程梳理：空气首先经过________、________处理，转化为液态空气，利用液态氮气和液态氧气的________不同，升温后先后汽化分离。 2. 原理辨析：液态氮气的沸点低于液态氧气，升温时，________先汽化分离出来，剩余的主要是液态________。 3. 变化类型判断：整个分离过程中，是否有新物质生成？该变化属于物理变化还是化学变化？说明理由。 4. 核心思考：该方法的优势是什么？为什么工业制氧不采用加热高锰酸钾、过氧化氢分解等实验室方法？ 【易错点突破】很多同学易混淆工业制氧和实验室制氧的变化类型，核心区分依据为：是否有新物质生成。工业分离液态空气只是混合物的分离，无新物质生成，属于物理变化；实验室制氧有新物质氧气生成，属于化学变化。 探究四：空气的污染与保护深度探究 空气是人类赖以生存的宝贵资源，但随着工业发展、汽车普及，空气污染问题日益严重，结合教材内容和生活案例开展小组探究。 1. 空气污染物分类：教材明确的空气污染物主要分为有害气体和烟尘两大类。请分别列举常见的有害气体：________、________、________；常见烟尘污染物：PM2.5、可吸入颗粒物等。 2. 空气污染来源探究：结合生活实际，归纳空气污染的主要来源，包括工业废气排放、________、________、秸秆焚烧等。 3. 空气污染危害分析：分组讨论空气污染对人体健康、动植物生长、生态环境的具体危害，完成填空：危害人体________，引发呼吸道疾病；造成________、酸雨等环境问题；破坏生态平衡。 4. 空气保护措施探究：针对不同污染来源，制定对应的防治措施。（1）针对工业污染：________；（2）针对汽车尾气污染：________；（3）针对生活污染：________。 5. 拓展探究：结合本地空气质量情况，分析日常雾霾天气的主要成因，以及个人可以践行的环保举措。 【课堂核心辨析题】判断下列说法是否正确，错误的说明理由。（1）空气污染物包含二氧化碳。（2）稀有气体化学性质稳定，不与任何物质发生反应。（3）分离液态空气制氧气属于化学变化。 探究五：课堂综合提升探究 结合本节课所有知识点，完成综合探究问题，构建完整知识体系。 1. 构建知识框架：简要梳理空气主要成分（氮气、氧气、稀有气体）的性质与对应用途，印证化学核心思想“性质决定用途，用途体现性质”。 2. 对比总结：列表对比工业制氧与实验室制氧的原理、变化类型、适用场景。 3. 素养落地：作为中学生，如何从自身做起，践行空气保护行动，守护身边的空气资源？写出至少4条具体可行的做法。 【课中知识小结】本节课核心知识点分为三大板块：一是氮气、稀有气体的性质与用途，牢记性质与用途的对应关系；二是工业分离液态空气的原理与变化类型，突破易错难点；三是空气污染的成因、危害与防治措施，树立环保责任意识。全程贯穿“物质性质决定用途、化学服务生活、绿色环保”的核心素养。 板书设计 空气的组成（第二课时） 一、空气是宝贵的自然资源 1. 氮气（N₂）：无色无味、难溶于水、性质稳定→防腐、保护气、液氮制冷、制氮肥 2. 稀有气体：无色无味、极稳定、通电发光→保护气、霓虹灯、激光技术 二、工业制氧：分离液态空气法 原理：各成分沸点不同 变化类型：物理变化 顺序：氮气先汽化，剩余液态氧 三、空气的污染与保护 1. 污染物：有害气体（SO₂、NO₂、CO）、烟尘（PM2.5等） 2. 危害：危害健康、破坏环境、引发酸雨/雾霾 3. 防治：减排废气、绿色出行、植树造林、清洁能源 核心思想：性质→用途→环保（化学服务生活） 参考答案 （一）课前预习案答案 【预习基础填空】1. 混合物；78%；21%；0.934%；0.034%；0.032% 2. 无色；无味；稳定；保护气 3. 无色；无味；稳定 4. 雾霾；酸雨；沙尘天气；人体健康 5. 分离液态空气法；沸点；物理 【预习选择自测】1.B 2.B 3.B 4.C 【预习思考探究】1. 氧气化学性质活泼，易氧化食品导致变质，空气含氧气、水分，易使食品受潮变质，氮气性质稳定，可隔绝氧气和水分，防腐保鲜。2. 物理变化，稀有气体通电发光只是能量转化，没有新物质生成。3. 绿色出行、拒绝焚烧秸秆、节约用电、植树造林、减少一次性用品使用等（合理即可）。 （二）课中探究案答案 【探究一】1. 无色、无味气体，难溶于水，密度略小于空气。2. 常温下化学性质稳定，可作保护气；一定条件下可反应，可制化工产品。3. （1）化学性质稳定，隔绝氧气防腐；（2）液氮汽化吸热，温度极低；（3）可与其他物质反应生成含氮化合物。4. 氮气性质稳定，隔绝空气防止金属氧化；氧气会使高温金属氧化、生锈，影响焊接质量。小组总结：难；化学性质稳定；食品防腐；焊接保护气；液氮制冷。 【探究二】1. 氦、氖、氩、氪、氙、氡；化学性质极不活泼，不易发生化学反应。3. ①-化学性质稳定；②-通电发光；③-密度小、性质稳定。4. 物理变化，仅通电发光，无新物质生成。5. 医疗麻醉、激光手术、航空航天保护气等（合理即可）。小组归纳：化学性质极稳定；通电可发出不同颜色的光。 【探究三】1. 降温；加压；沸点 2. 氮气；氧气 3. 无新物质生成，属于物理变化，仅为混合物成分分离。4. 产量大、成本低、适合工业大规模生产；实验室制氧产量小、成本高，无法满足工业需求。 【探究四】1. 二氧化硫；二氧化氮；一氧化碳 2. 汽车尾气排放；化石燃料燃烧 3. 健康；雾霾 4. （1）工业废气处理达标后排放；（2）推广新能源汽车、汽车尾气净化处理；（3）禁止露天焚烧垃圾、秸秆，减少燃煤使用（合理即可）。5. 成因：机动车尾气、工业废气、扬尘等；个人做法：绿色出行、低碳生活、宣传环保知识等（合理即可）。 【课堂核心辨析题】（1）错误，二氧化碳是空气固有成分，不属于空气污染物。（2）错误，稀有气体化学性质稳定，特殊条件下可与极少数物质反应。（3）错误，分离液态空气无新物质生成，属于物理变化。 【探究五】1. 氮气：性质稳定→防腐、保护气；液氮低温→制冷；可化合→制氮肥。稀有气体：稳定→保护气；通电发光→电光源。氧气：支持燃烧、供给呼吸→医疗、冶炼、燃烧助力。2. 工业制氧：原理是利用沸点不同分离空气，物理变化，适合大规模工业生产；实验室制氧：利用化学反应制取氧气，化学变化，适合实验室少量制取。3. 绿色出行、随手关灯节约能源、植树种草、拒绝燃放烟花爆竹、主动宣传环保知识、减少使用一次性塑料制品等（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 $