2.1空气组成的探究第二课时导学案--2026-2027学年九年级化学仁爱科普版上册

该初中化学导学案聚焦九年级“空气组成的探究”第二课时，核心内容包括空气组成及体积分数、氧气含量测定实验（原理、操作、现象、结论、误差分析）、纯净物与混合物区分。通过课前预习案（填空、选择、思考题）梳理基础，课中以实验探究为核心，从回顾旧知到实验原理、操作细节、误差分析，构建预习-探究-总结的学习支架。 资料以实验探究为主线，融合实验演示视频、空气成分科普动画、误差分析思维导图等资源，培养科学探究与实践能力。通过误差分析和定量实验逻辑训练科学思维，结合生活实例区分纯净物混合物渗透科学态度与责任，分层练习设计助力学生高效掌握重点，提升化学核心素养。

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 课题 1 空气组成的探究 - 第二课时 课型 新授 审核人 学校审核 姓名 课标要求 依据义务教育化学课程标准，本节课要求学生通过实验探究精准测定空气中氧气的体积分数，掌握空气的主要组成成分及体积占比。初步学会密闭体系实验的探究方法，能分析实验误差原因。区分纯净物与混合物的基本概念，了解空气成分的应用价值，树立严谨的科学探究思维与尊重实验事实的科学态度，夯实化学定量实验基础。 学习目标 化学观念：认识空气是混合物，明确氧气约占空气体积1/5的核心认知。 科学思维：通过实验现象推理实验结论，分析误差成因，建立定量实验思维。 科学探究与实践：参与实验观察、数据记录与分析，掌握密闭容器实验操作要点。 科学态度与责任：养成严谨求实的实验习惯，认识空气资源价值，树立保护空气的责任意识。 重难点 教学重点：测定空气中氧气含量的实验原理、操作步骤、实验现象及实验结论，掌握空气的主要成分和体积分数，能准确区分纯净物和混合物。 教学难点：理解密闭体系压强变化与实验现象的关联，精准分析实验误差偏大、偏小的各类原因，初步建立化学定量实验的探究逻辑和严谨思维。 资源与 建议 教学资源：实验器材（集气瓶、红磷、燃烧匙、弹簧夹、胶皮管、烧杯、水）、实验演示视频、空气成分科普动画、当堂练习题、纯净物混合物分类素材、实验误差分析思维导图。依托新教材图文素材，结合数字化实验辅助演示压强变化，突破抽象难点。 教学建议：本节课以实验探究为核心，摒弃纯理论灌输。课前引导学生自主预习实验基础内容，标注疑问点；课中以演示实验为主、学生小组讨论为辅，聚焦实验细节和误差分析；课后分层巩固基础题型和探究题型。重点引导学生理解“耗氧减压、水倒流”的实验逻辑，规避机械记背实验结论，培养探究思维。同时结合生活实例区分纯净物、混合物，贴合新教材生活化教学理念。 学习过程 （一）课前预习案 结合仁爱科普版九年级上册新教材内容，自主完成以下预习习题，梳理基础知识点，标注疑难问题，为课中实验探究做好铺垫。 预习基础填空题 1. 空气是我们身边最常见的气体，根据生活常识和教材预习，空气属于________（填“纯净物”或“混合物”）。 2. 空气中含量最高的气体是________，其次是________，其中能支持燃烧、供给呼吸的气体是________。 3. 测定空气中氧气含量的经典实验选用的可燃物是________，该物质燃烧需要的条件是________、________。 4. 纯净物是指由________物质组成的物质，混合物是指由________物质组成的物质。 5. 红磷在空气中燃烧的明显现象是产生大量________，放出热量，该变化属于________（填“物理变化”或“化学变化”）。 6. 测定空气氧气含量实验中，集气瓶内预先盛放少量水的主要作用是________、________。 7. 空气的成分按________分数计算，氮气约占________、氧气约占________、稀有气体约占0.94%、二氧化碳约占0.03%、其他气体和杂质约占0.03%。 预习选择题 1. 下列关于空气的说法正确的是（ ） A. 空气是一种纯净物 B. 空气中只含有氧气和氮气 C. 空气中氧气的体积分数约为1/5 D. 空气中二氧化碳含量最高 2. 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. 水泥砂浆 3. 测定空气中氧气含量的实验中，不能用木炭代替红磷的主要原因是（ ） A. 木炭不燃烧 B. 木炭燃烧消耗氧气过少 C. 木炭燃烧生成气体，瓶内压强变化不明显 D. 木炭燃烧放热过多 预习思考题 1. 结合教材实验图片和文字描述，简单梳理测定空气中氧气含量实验的基本操作流程。 2. 思考：实验中为什么必须保证红磷足量？如果红磷量不足，会对实验结果造成什么影响？ 3. 结合纯净物、混合物的定义，列举3种生活中常见的纯净物和3种混合物。 预习自我总结与疑问 通过课前预习，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 本节课基于新教材核心内容，以实验探究为核心，层层突破重难点，通过自主思考、小组合作、实验分析、错题梳理完成深度学习，全程聚焦空气组成探究、实验误差分析、物质分类三大核心内容。 探究一：回顾旧知，夯实基础 结合课前预习内容，独立完成下列习题，巩固基础，衔接新课探究内容。 1. 空气的主要成分有哪些？各成分的体积分数分别是多少？ 2. 区分纯净物和混合物的根本依据是什么？ 3. 红磷燃烧的基本现象和变化类型是什么？ 探究二：测定空气中氧气含量实验深度探究（核心重难点） 结合教师演示实验和新教材实验原理，小组合作完成下列问题探究，精准掌握实验核心逻辑。 实验原理探究 1. 本实验的核心原理：利用红磷在密闭集气瓶中燃烧，消耗瓶内的________，生成________（填“固体”或“气体”）五氧化二磷，使集气瓶内气体减少，________减小，冷却至室温后，烧杯中的水在大气压作用下倒吸入集气瓶，________的体积即为空气中氧气的体积。 2. 实验中要求装置气密性良好的原因是什么？若装置漏气，会导致实验结果偏大还是偏小？请说明理由。 实验操作细节探究 1. 点燃红磷后，为什么要迅速伸入集气瓶并立即塞紧橡胶塞？缓慢伸入会造成什么实验误差？ 2. 红磷熄灭后，为什么不能立即打开弹簧夹，必须冷却至室温后再打开？未冷却就打开弹簧夹，会导致实验结果如何变化？ 3. 集气瓶底部预留少量水的两个核心作用分别是什么？能否用细沙代替水？请说明原因。 实验现象与结论探究 1. 完整描述本实验的全部实验现象：点燃红磷后________；冷却至室温打开弹簧夹后________。 2. 本实验的最终实验结论是：________________________________。 实验误差综合分析（难点突破） 小组讨论总结，完成下列分类梳理： 1. 导致实验测定结果偏小（水倒流体积小于1/5）的原因有：________、________、________。 2. 导致实验测定结果偏大（水倒流体积大于1/5）的原因有：________、________。 实验药品替换探究 结合实验原理分析，下列药品能否代替红磷测定空气中氧气含量？说明理由。 1. 木炭：________（填“能”或“不能”），理由：________________。 2. 铁丝：________（填“能”或“不能”），理由：________________。 探究三：纯净物与混合物深度辨析 结合新教材定义和生活实例，完成分类练习，精准掌握物质分类核心考点。 1. 定义辨析：只由一种物质组成的是________，由两种或两种以上物质混合而成的是________。两种物质的本质区别是________。 2. 分类练习：将下列物质分类（填序号） ①氧气 ②氮气 ③洁净空气 ④二氧化碳 ⑤矿泉水 ⑥蒸馏水 ⑦稀有气体 ⑧水泥砂浆 纯净物：________________；混合物：________________。 3. 易错辨析：“洁净的空气”“清澈的河水”是否为纯净物？为什么？ 探究四：课堂综合提升探究 结合本节课全部知识点，完成综合探究习题，实现知识融会贯通。 1. 某同学做测定空气中氧气含量实验时，实验结束后发现倒吸水的体积远小于集气瓶空气体积的1/5，请帮他分析三种可能的原因。 2. 简述空气作为混合物的特点，结合生活实例说明区分纯净物和混合物的实用方法。 3. 总结本节课定量实验的核心注意事项，说说化学定量实验与定性观察实验的区别。 课中学习总结 通过本节课探究学习，我掌握的核心知识： 1. 空气的组成及体积分数：________________________________ 2. 测氧气含量实验原理、现象、结论：________________________________ 3. 实验误差核心原因：________________________________ 4. 纯净物与混合物的区分方法：________________________________ 本节课仍存在的薄弱点：________________________________ 板书设计 课题1 空气组成的探究（第二课时） 1. 空气的组成（体积分数） 氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、CO₂0.03%、其他0.03% 2. 测定空气中氧气含量实验 原理：红磷燃烧耗氧→密闭容器减压→水倒流 现象：产生大量白烟、放热；冷却后水倒流约占瓶内空气1/5 结论：氧气约占空气体积的1/5 关键要点：红磷足量、气密性良好、冷却至室温读数 3. 实验误差分析 偏小：红磷不足、装置漏气、未冷却读数 偏大：红磷伸入过慢、弹簧夹未夹紧 4. 物质分类 纯净物：一种物质（O₂、N₂、蒸馏水） 混合物：多种物质（空气、矿泉水） 参考答案 （一）课前预习案答案 预习基础填空题 1. 混合物 2. 氮气；氧气；氧气 3. 红磷；可燃物；与氧气接触 4. 一种；两种或两种以上 5. 白烟；化学变化 6. 吸收有毒的五氧化二磷，防止污染空气；吸收热量，加速装置冷却 7. 体积；78%；21% 预习选择题 1. C 2. B 3. C 预习思考题 1. 检查装置气密性→集气瓶加水、标记刻度→夹紧弹簧夹→点燃红磷，迅速伸入瓶中塞紧瓶塞→红磷熄灭冷却至室温→打开弹簧夹，观察水倒流现象。 2. 保证将集气瓶内的氧气完全消耗；红磷量不足，氧气无法耗尽，会导致测定的氧气体积分数偏小。 3. 纯净物：氧气、蒸馏水、氮气；混合物：空气、自来水、糖水（答案合理即可）。 （二）课中探究案答案 探究一 1. 空气主要含氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳、其他气体和杂质；体积分数分别为78%、21%、0.94%、0.03%、0.03%。 2. 根本依据：物质组成种类的多少，是否只含一种物质。 3. 现象：产生大量白烟、放出热量；属于化学变化。 探究二 实验原理探究 1. 氧气；固体；压强；倒流进水 2. 防止外界空气进入集气瓶，避免瓶内压强受外界影响；装置漏气会导致冷却后外界空气进入瓶内，水倒流体积减小，实验结果偏小。 实验操作细节探究 1. 防止瓶内空气受热逸出；缓慢伸入会使瓶内部分空气受热跑出，导致水倒流体积偏大，实验结果偏大。 2. 红磷燃烧放热，瓶内温度高、压强大，未冷却打开弹簧夹，瓶内压强偏大，水倒流体积偏小，实验结果偏小。 3. 作用：吸收五氧化二磷、降温；不能用细沙代替，细沙无法吸收有毒的五氧化二磷，也不能快速降温。 实验现象与结论探究 1. 红磷剧烈燃烧，产生大量白烟，放出大量热；烧杯中的水倒吸入集气瓶，瓶内液面上升约占原有空气体积的1/5。 2. 氧气约占空气总体积的1/5。 实验误差综合分析 1. 红磷用量不足、装置气密性不好、未冷却至室温就打开弹簧夹 2. 点燃红磷后伸入集气瓶速度过慢、实验前未夹紧弹簧夹 实验药品替换探究 1. 不能；木炭燃烧生成二氧化碳气体，瓶内压强几乎不变，水不会倒流，无法测定氧气体积 2. 不能；铁丝在空气中不能燃烧，无法消耗瓶内氧气 探究三 1. 纯净物；混合物；组成物质的种类多少不同 2. 纯净物：①②④⑥；混合物：③⑤⑦⑧ 3. 都不是纯净物；洁净的空气仍含有氮气、氧气等多种物质，清澈的河水含有水、可溶性杂质等多种物质，均属于混合物。 探究四 1. ①红磷量不足，氧气未完全消耗；②装置漏气，冷却后空气进入瓶内；③未冷却至室温打开弹簧夹，瓶内压强偏大。 2. 空气由多种气体混合而成，各成分保持原有性质，无固定组成比例；区分方法：只含一种物质为纯净物，含多种物质为混合物，如蒸馏水只有水一种物质，是纯净物，自来水含杂质，是混合物。 3. 定量实验注意事项：装置密闭、药品足量、操作规范、读数条件达标；区别：定性实验只观察有无现象、物质变化，定量实验需要测定具体体积、质量等数值，要求更严谨、精准。 ( 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 $