2.2空气的组成与应用（第一课时）导学案--2026-2027学年九年级化学北京版上册

该初中化学导学案围绕“空气的组成与应用（第一课时）”展开，核心知识点包括空气主要成分及体积分数、氧气含量测定实验、纯净物与混合物区分、空气组分应用与环保。课前通过预习案梳理基础，课中以实验探究为核心分层引导，衔接后续氧气性质学习，搭建系统知识支架。 资料特色在于融合科学探究与科学思维，通过红磷燃烧实验微课视频、误差分析思维导图，培养学生定量实验能力和逻辑推理。习题设计分层，结合生活实例辨析纯净物与混合物，渗透环保意识，落实科学态度与责任，提升学生自主学习与知识应用能力。

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 空气的组成与应用（第一课时） 课型 新授 审核人 学校审核 姓名 课标要求 认识空气是重要的自然资源，掌握空气的主要成分及体积分数，知晓空气属于混合物。初步掌握空气中氧气含量的测定实验原理、操作与现象，能结合实验数据分析实验误差。学会区分纯净物和混合物，初步建立物质分类思维。了解空气组分的基础用途，树立保护空气资源的环保意识，掌握基础的化学实验探究方法。 学习目标 化学观念：明确空气的组分构成，区分纯净物与混合物，建立物质组成的基础认知。 科学探究：通过氧气含量测定实验，掌握定量实验探究方法，提升实验观察与数据分析能力。 思维方法：通过对比、归纳、推理，分析实验误差，培养严谨逻辑思维。 科学态度与责任：秉持实事求是的实验态度，认识空气资源价值，树立绿色环保、爱护大气环境的责任意识。 重难点 教学重点：空气的主要成分及体积分数；空气中氧气含量的测定实验操作、现象与结论；纯净物和混合物的区分方法。 教学难点：理解氧气含量测定实验的化学原理，精准分析实验误差的成因；结合实例准确区分纯净物与混合物，建立定量分析化学实验的思维模式。 资源与 建议 教学资源：依托北京版新教材文本、空气成分发现史史料、红磷燃烧实验全套器材、实验微课视频、空气组分科普图片、纯净物与混合物分类习题素材、实验误差分析思维导图。 教学建议：课前引导学生自主预习教材，梳理基础知识点；课中以实验探究为核心，分层引导学生观察、思考、讨论；结合生活实例突破纯净物、混合物辨析难点。鼓励学生大胆质疑实验现象，自主分析误差，落实学生主体地位，衔接后续氧气性质的学习，构建系统知识体系。 学习过程 （一）课前预习案 课前预习旨在让学生自主梳理教材基础内容，初步感知空气的组成、核心概念与基础实验，扫清课堂学习基础障碍，培养自主学习能力。本预习案结合北京版九年级上册新教材内容设计，以习题、填空、简答等形式落实基础知识点，帮助学生建立初步知识框架。 1. 基础填空题 （1）空气是人类生存不可或缺的自然资源，我们生活中接触的空气是________（填“单一物质”或“混合物质”）。 （2）二百多年前，法国化学家________通过经典实验，首次精准测定了空气的组成，得出空气由氧气和氮气组成的结论。 （3）干燥洁净的空气中，各成分的体积分数大致为：氮气________、氧气________、稀有气体________、二氧化碳________、其他气体和杂质________。 （4）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。 （5）空气中能够供给呼吸、支持燃烧的气体是________；化学性质稳定，常用作保护气的主要气体是________和________。 2. 基础选择题 （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）下列关于空气的说法，正确的是（） A. 空气是纯净物 B. 空气中只含有氧气和氮气 C. 空气是宝贵的自然资源 D. 空气中二氧化碳含量最高 （3）下列物质中，属于纯净物的是（） A. 洁净的空气 B. 冰水混合物 C. 矿泉水 D. 澄清石灰水 （4）稀有气体在空气中体积分数虽小，但其用途广泛，下列不属于稀有气体用途的是（） A. 制作霓虹灯 B. 作焊接保护气 C. 供给呼吸 D. 填充气球 3. 预习简答题 （1）结合教材内容，简单说出测定空气中氧气含量实验的核心原理是什么？ （2）列举生活中3种常见的混合物和3种常见的纯净物。 （3）简要说明氧气、氮气、稀有气体的一项主要用途。 4. 预习疑问记录 请结合自主预习过程，记录自己无法理解的知识点、疑问点，课堂重点探究解决：________________________ 预习总结：通过课前预习，学生基本掌握空气的组分及体积分数、纯净物与混合物的基础概念，初步了解核心实验原理，完成基础知识铺垫。同时通过自主思考发现知识盲区，为课堂针对性探究学习做好准备，有效提升课堂学习效率，契合新教材自主探究的学习理念。 （二）课中探究案 课中探究以学生为主体，结合新教材重难点，通过分层探究习题、实验分析、合作讨论、错题辨析、知识拓展等环节，层层突破本节课核心内容，深度培养学生实验探究能力、逻辑思维能力和知识应用能力，全程贴合课堂学习节奏，落实四维核心素养。 探究一：空气的组成成分深度认知 结合教材空气组成相关内容，完成下列探究习题，精准掌握各组分体积分数、性质与对应用途，区分易混淆知识点。 1. 精准填空题：空气的成分以________和________为主，其中________约占空气总体积的4/5，________约占空气总体积的1/5。稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙等气体，它们的化学性质________，因此常被用作________。 2. 辨析判断题（对的打√，错的打×） （1）空气中各成分的含量是固定不变的，不会随环境变化发生改变。（） （2）空气中氧气的质量分数约为21%。（） （3）稀有气体是纯净物。（） （4）二氧化碳是空气的组成成分之一，不属于空气污染物。（） 3. 探究简答题：为什么氮气可以广泛用于食品防腐、灯泡填充？结合其化学性质简要分析。 4. 拓展思考：高原地区空气稀薄，人体会出现缺氧反应，这里的“稀薄”指的是空气的什么含量降低？ 探究二：空气中氧气含量的测定实验专项探究 本实验是本节课核心重难点，结合新教材实验装置、操作步骤，通过习题探究、现象分析、误差总结，深度突破实验难点，培养定量实验探究能力。 1. 实验基础填空 （1）测定空气中氧气含量的实验药品是________，实验装置中需要提前在集气瓶底部加少量水，目的是________。 （2）该实验的核心原理：利用________在密闭容器中燃烧，消耗空气中的________，使容器内________减小，冷却后打开止水夹，烧杯中的水倒吸入集气瓶，进入水的体积即为________的体积。 （3）实验中红磷燃烧的现象：产生大量________，放出________；冷却至室温后打开止水夹，观察到________。 （4）实验结论：空气中氧气的体积分数约为________。 2. 实验操作选择题 （1）进行该实验时，下列操作会导致实验结果偏小的是（） A. 红磷过量 B. 装置气密性良好 C. 未冷却至室温就打开止水夹 D. 点燃红磷后迅速伸入集气瓶 （2）实验中红磷必须过量的目的是（） A. 使实验现象更明显 B. 完全消耗集气瓶内的氧气 C. 加快反应速率 D. 防止空气污染 3. 实验误差深度探究简答题 （1）结合实验操作，分析测定氧气含量实验结果小于1/5的三种常见原因。 （2）分析实验结果大于1/5的一种常见原因。 （3）实验结束后，集气瓶内剩余的主要气体是什么？结合实验现象分析该气体具有哪些物理性质和化学性质？ 4. 实验创新拓展思考 教材传统实验存在少量白烟逸散、误差偏大等问题，请结合所学知识，简单说出一种实验优化方案，并说明优化优点。 探究三：纯净物与混合物的区分专项突破 结合新教材定义，通过分层习题辨析，攻克易混淆物质分类难点，建立规范的物质分类思维。 1. 分类填空题：将下列物质对应分类（填序号） ①氧气 ②洁净空气 ③氮气 ④蒸馏水 ⑤海水 ⑥稀有气体 ⑦二氧化碳 ⑧水泥砂浆 ⑨五氧化二磷 ⑩冰水混合物 纯净物：________________；混合物：________________ 2. 辨析选择题 （1）下列关于纯净物和混合物的说法正确的是（） A. 混合物一定由多种元素组成 B. 纯净物一定由一种元素组成 C. 混合物中各成分保持各自的化学性质 D. 纯净物都是无色无味的物质 （2）日常生活中常见的下列物质，属于纯净物的是（） A. 牛奶 B. 液态氧 C. 食醋 D. 自来水 3. 深度辨析简答题 （1）为什么洁净的空气属于混合物，而冰水混合物属于纯净物？结合定义详细说明。 （2）判断：“含有一种物质的是纯净物，含有多种物质的是混合物”，该说法是否正确？说明理由。 探究四：空气组分的应用与环保拓展 结合生活实际与教材内容，衔接空气的应用价值，落实科学态度与社会责任素养。 1. 连线题：将空气组分与对应用途连线 氮气 供给呼吸、支持燃烧 氧气 制作霓虹灯、激光技术 稀有气体 食品防腐、作保护气 二氧化碳 植物光合作用原料、灭火 2. 简答拓展题 （1）结合生活实例，说明空气对人类生产、生活的重要意义。 （2）简述日常生活中保护空气、减少大气污染的2-3种具体措施。 课中综合提升训练 1. 综合选择题（每题只有一个正确答案） （1）下列有关空气的说法错误的是（） A. 空气是一种宝贵的自然资源 B. 空气中氧气是维持生命的重要气体 C. 空气中氮气含量最高，化学性质活泼 D. 稀有气体可用于制作电光源 （2）测定空气中氧气含量的实验中，无需用到的仪器是（） A. 集气瓶 B. 烧杯 C. 酒精灯 D. 量筒 2. 综合简答题 整合本节课所学知识，简要概括本节课的核心知识点：空气组成、实验原理、物质分类、空气用途四个方面的核心内容。 板书设计 空气的组成与应用（第一课时） 1. 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% 2. 氧气含量测定实验 原理：红磷燃烧消耗氧气→密闭装置压强减小→水倒吸 现象：产生大量白烟，放热，冷却后进水约1/5 结论：氧气约占空气体积1/5 误差：偏小（红磷不足、气密性差、未冷却）；偏大（操作过快） 3. 物质分类 纯净物：由一种物质组成（氧气、氮气、蒸馏水） 混合物：由多种物质组成（空气、海水、矿泉水） 4. 空气核心用途 氧气：供给呼吸、支持燃烧；氮气：防腐、保护气；稀有气体：电光源、保护气 参考答案 （一）课前预习案答案 1. 基础填空题 （1）混合物质 （2）拉瓦锡 （3）78%、21%、0.94%、0.03%、0.03% （4）一种、两种、两种以上 （5）氧气、氮气、稀有气体 2. 基础选择题 （1）B （2）C （3）B （4）C 3. 预习简答题 （1）利用红磷在密闭容器中燃烧，消耗氧气，通过倒吸水的体积测定氧气的体积分数。 （2）混合物：空气、矿泉水、水泥砂浆；纯净物：氧气、蒸馏水、氮气（合理即可）。 （3）氧气：供给呼吸；氮气：食品防腐；稀有气体：制作霓虹灯（合理即可）。 （二）课中探究案答案 探究一：空气的组成成分深度认知 1. 氮气、氧气、氮气、氧气、稳定、保护气 2. 判断题：×、×、×、√ 3. 氮气化学性质稳定，不易与其他物质发生反应，能隔绝氧气，防止食品氧化变质、灯泡灯丝氧化，可用于防腐和填充灯泡。 4. 指空气中氧气的体积分数降低。 探究二：空气中氧气含量的测定实验专项探究 1. （1）红磷、吸收白烟、降温 （2）红磷、氧气、压强、氧气 （3）白烟、热量、水倒吸入集气瓶，液面上升约1/5体积 （4）21%（1/5） 2. 选择题：（1）C （2）B 3. 简答题 （1）结果偏小原因：红磷量不足，氧气未完全消耗；装置气密性不好，冷却时外界空气进入；未冷却至室温就打开止水夹，装置内压强偏大，进水体积偏小。 （2）结果偏大原因：点燃红磷后伸入集气瓶速度过慢，瓶内部分空气受热逸出。 （3）剩余主要气体为氮气；物理性质：无色、难溶于水；化学性质：不燃烧、不支持燃烧，化学性质稳定。 4. 优化方案：改用密闭微型实验装置，无需打开装置点燃红磷；优点：杜绝空气逸散和白烟泄漏，减小实验误差，更加环保安全。（合理即可） 探究三：纯净物与混合物的区分专项突破 1. 纯净物：①③④⑦⑨⑩；混合物：②⑤⑥⑧ 2. 选择题：（1）C （2）B 3. 简答题 （1）洁净的空气含有氮气、氧气、稀有气体等多种物质，属于混合物；冰水混合物中只含有水一种物质，只是状态不同，属于纯净物。 （2）正确。纯净物的定义是由一种物质组成的物质，混合物是由两种或两种以上不同物质混合而成的物质，该说法符合概念本质。 探究四：空气组分的应用与环保拓展 1. 连线题：氮气—食品防腐、作保护气；氧气—供给呼吸、支持燃烧；稀有气体—制作霓虹灯、激光技术；二氧化碳—植物光合作用原料、灭火 2. 简答题 （1）空气供给生物呼吸，支持燃料燃烧，为工业生产、日常生活提供基础条件，是生态系统的重要组成部分。（合理即可） （2）绿色出行，减少机动车尾气排放；植树造林，净化空气；减少化石燃料使用，使用清洁能源等。（合理即可） 课中综合提升训练答案 1. 选择题：（1）C （2）D 2. 综合简答：本节课核心为空气按固定体积分数由多种气体组成；通过红磷燃烧实验可测定空气中氧气约占1/5体积，需掌握实验操作与误差分析；物质分为纯净物和混合物，可根据物质组成种类区分；空气各组分性质不同，具备对应的生产生活用途，是宝贵的自然资源。（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 $