2.1我们周围的空气（第一课时）导学案 2026-2027学年九年级化学人教版上册

该初中化学导学案围绕“我们周围的空气”展开，涵盖空气成分、氧气含量测定实验、纯净物与混合物区分及空气资源与污染等核心知识点。通过“启问引学”问题衔接前后内容，从拉瓦锡经典实验到现代数字化测定技术，构建递进式知识支架。 资料突出实验探究设计，含详细误差分析与注意事项，融入数字化实验提升科学探究能力，联系食品包装、空气污染等实际情境。习题层次分明，助力培养科学思维与证据推理能力，强化科学态度与环保责任，适合学生自主学习与教师教学评估。

初三化学新授课导学案 2.1 我们周围的空气 第一课时 【学习目标】 1、了解空气的主要成分； 2、掌握空气中氧气含量的测定实验方法。 【启问引学】 哪位科学家测定了空气成分？空气由什么组成？ 【自学反馈】 1、法国化学家 最早用 的方法研究了空气的成分。 2、拉瓦锡研究空气成分的实验 （1）实验步骤：把少量汞放在密闭的容器里连续加热12天 （2）实验现象：部分银白色的液态汞变成 粉末；容器里空气的体积约减少1/5；剩余4/5体积气体既不供给呼吸，也不支持燃烧 （3）反应原理： （4）实验结论：空气由 和 组成，其中氧气约占空气总体积的 3、空气中氧气含量的测定 （1）实验药品： （2）实验步骤：①连接装置，检查装置的气密性；②在集气瓶内加入少量水，并将水面上方空间分为5等份；③用弹簧夹夹紧乳胶管；④点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入集气瓶内并把塞子塞紧；⑤待红磷熄灭，装置冷却至 后，打开弹簧夹 （3）实验现象：红磷燃烧产生大量 ，并放出热量；水沿导管进入集气瓶，进入集气瓶内水的体积约占集气瓶内空气总体积的 。 （4）反应原理： （5）实验结论：①氧气约占空气总体积的 ②氮气 溶于水，不能燃烧，也不支持燃烧 （6）实验分析：利用红磷燃烧消耗密闭容器中的氧气，使密闭容器内压强减小，在大气压的作用下，进入容器内水的体积即为减少的氧气的体积 （7）误差分析：测量结果小于1/5原因① ② ③ （8）其他注意：①红磷要 ，保证完全消耗容器内空气中的氧气②装置的气密性必须 ，不能漏气③必须冷却到 才能打开弹簧夹 4、空气的组成 研究表明，空气中除了氧气(O2)和氮气(N2)外，还含有二氧化碳(CO2)，氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪、氙、氡等稀有气体及少量其他气体和杂质。空气中各气体成分的含量如图所示： 气体成分（化学用语） 约占空气总体积的比例（体积分数） 氮气 氧气 稀有气体(氦、氖、氩、氪等) 二氧化碳 其他气体和杂质 0.03% 【独立训练】 1、空气中氧气与氮气的体积比约为 （ ） A.4：1 B.1：4 C.1：5 D.4：5 2、如图所示的装置可用于测定空气中氧气的含量，实验前在集气瓶内加入少量水，并做上记号，下列说法中不正确的是（ ） A.该实验证明空气中氧气约占1/5 B.实验时红磷一定要过量 C.实验前一定要检验装置的气密性 D.红磷燃烧产生大量的白雾，火焰熄灭后立刻打开弹簧夹 3、用红磷燃烧测定空气中氧气含量的实验装置如图所示,实验过程中,下列做法会使实验结果产生明显误差的是( ) A. 把红磷改为蜡烛 B. 使用过量的红磷 C. 不打开橡胶塞，用放大镜聚焦太阳光点燃红磷 D. 恢复到实验开始前的温度才进行测量 4、拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分（实验装置如图1）．该实验中选择使用汞的优点有 。（符合题意的答案可能有多个） A.实验过程中没有污染 B.在汞槽中起到液封作用 C.生成的氧化汞加热分解又能得到汞和氧气 D.能将密闭装置内空气中的氧气完全耗尽 5、根据空气的成分填空： ①小白鼠在装有空气的密闭容器中可存活一段时间，说明空气中含有 ②石灰水长期露置在空气中会出现白色固体物质，说明空气中含有 ③夏天，盛放冰棒的杯子外壁上附着一层水珠，说明空气中含有 6、为测定空气中氧气的含量，某同学打算设计如下方案：选用实际容积为40mL的试管作为反应容器，将过量的白磷放入试管，用橡皮塞塞紧试管，通过导管与实际容积为60mL且润滑性很好的针筒注射组成如图所示的实验装置。假设此实验能够按照设想正常进行，白磷所占体积与导管内的气体体积忽略不计，且两个容器间的导管足够粗，保持空气正常流动，请回答下列问题： （1）实验前，打开弹簧夹，将注射器活塞前沿从20mL刻度处推至15mL刻度处，然后松开手，若活塞仍能返回至20mL刻度处，则说明 。 （2）若先夹弹簧夹，用酒精灯加热白磷，燃烧结束，等到试管冷却后再松开弹簧夹，可观察到的现象为：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿， （3）若不使用弹簧夹，用酒精灯加热白磷，充分反应直至燃烧结束、试管冷却，可观察到的现象为： ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 （4）若按该同学的设想进行实验，实际可能遇到诸多问题而发生危险，造成实验失败，例如： ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 2.1 我们周围的空气 第二课时 【学习目标】 1、学会区分常见的纯净物和混合物。 2 了解用数字化实验测定空气中氧气的含量。 【启问引学】 空气是纯净物还是混合物？ 【自学反馈】 1、纯净物和混合物 （1）纯净物：由 物质组成的物质。性质：有固定的组成。可用专门的化学符号表示，如氧气(O2)、氮气（N2）、五氧化二磷（ ）等 （2）混合物：由 物质组成的物质。性质：没有固定的性质，各物质都保持各自的性质。无固定的化学符号。如空气、海水、合金、石油等 [注意]①纯净物是相对而言的，自然界不存在绝对纯净的物质，我们所说的纯净物是指含杂质很少的高纯度物质 ②识别纯净物与混合物时，要理解物质的本质，不能被“纯净”、“洁净”、“混合”等词语迷惑，例如洁净的空气是混合物，而冰水混合物却是纯净物 2、测定空气中氧气含量的数字化实验 实验步骤：①将氧气传感器与数据采集器、计算机链接 ②把氧气传感器插入盛有空气的容器，采集数据 ③通过相关软件处理数据，并在计算机屏幕上显示空气中氧气含量 【独立训练】 1、下列物质属于纯净物的是(　　) A. 冰水共存物　　 B. 汽水　　 C. 洁净的空气 D. 矿泉水 2、用数字传感器测定空气中氧气含量时的相关数据如图所示（横坐标表示时间，纵坐标表示容器内压强、温度、氧气浓度的变化情况）。下列说法正确的是（　　） A．红磷的用量对实验结果没有影响 B．Y曲线表示温度的变化情况 C．bc段压强增大的原因是红磷燃烧放热，使装置内压强增大 D．打开止水夹时，瓶内压强变化对应压强曲线中的ef段 3、世间万物种类繁多，但宏观上根据组成可将物质进行分类。 （1）物质分类：纯净物和混合物属于如图关系中的 关系。 （2）以下物质：① 海水；② 矿泉水；③ 洁净的空气；④ 五氧化二磷；⑤ 啤酒；⑥ 牛奶；⑦ 冰水混合物；⑧ 红磷；⑨ 纯净水；⑩ 液态氧。 其中属于纯净物的是_________________，属于混合物的是____________________。 4、某化学兴趣小组对“空气中氧气含量的测定”展开探究。现有三个实验小组同学分别利用不同的方法测定空气中氧气含量。 图1是利用气压传感器测定红磷燃烧时集气瓶内气压变化的实验装置；图2是集气瓶内气压变化情况。 （1）用酒精灯点燃燃烧匙中过量的红磷。该反应的文字表达式是 。 （2）点燃燃烧匙内的红磷后，立即 （填“迅速”或者“缓慢”）伸入集气瓶中并把橡皮塞塞紧。待红磷熄灭并冷却后，打开止水夹。 （3）下列有关图2的分析不正确的是 。 A．BC段气压增大的主要原因是燃烧放热 B．CD段气压减小的主要原因是集气瓶内氧气不断被消耗且瓶内温度逐渐冷却 C．DE段气压增大的主要原因是烧杯中的水进入集气瓶 D．若用木炭代替红磷完成此实验，集气瓶内气压变化趋势与图2基本一致 （4）经多次实验发现，当反应停止并恢复至室温，用氧气浓度传感器测得集气瓶内始终有8%左右的氧气残留，但实际实验中倒吸入瓶内的水的体积能达到理论值（五分之一）其可能的操作原因是 。 （5）某兴趣小组利用图3所示的装置测定空气中氧气的含量，根据实验数据绘制的图像如图4所示。下列说法中错误的是（ ） A．图3中隔热层的主要目的是防止热量散失 B．c点时装置内的温度就是g点时装置内的温度 C．f点时红磷燃烧结束，氧气还有剩余 D．此实验测得空气中氧气的质量分数为18% 2.1 我们周围的空气 第三课时 【学习目标】 1、知道空气是一种宝贵的资源； 2、初步了解空气污染的危害，养成关注环境、热爱自然的情感。 【启问引学】氧气的性质与氧气的用途有什么关系？ 【自学反馈】 1、氧气（O2） （1）物理性质：通常状况下，O2是 色 味的气体， 溶于水，密度比空气 。 （2）化学性质：①供给呼吸②支持燃烧 （3）用途： 2、氮气（N2） （1）物理性质：通常状况下，N2是 色 味的气体， 溶于水，密度比空气 。 （2）化学性质：不支持燃烧，且化学性质 ，不易与其他物质发生化学反应 （3）用途：①制造硝酸和氮肥的重要原料②用作 ，如焊接金属时用氮气作保护气，灯泡中充氮气以延长使用寿命，食品包装中充氮气以防腐等③医疗上进行冷冻治疗做手术④超导材料在液氮的低温环境下能显示超导性能。 3、稀有气体 （1）氦、氖、氩、氪、氙、氡气体的总称，属于 （混合物/纯净物） （2）物理性质：都为无色、无味的气体 （3）化学性质： ，又称 气体 （4）①通电时会发出不同颜色的光，可制作多种用途的电光源如 。稀有气体通电发光属于 变化。②用作保护气③其中 可用于制造低温环境 4、空气的污染物及污染源 （1）目前计入空气污染指数的项目暂定为：二氧化硫SO2、一氧化碳CO、二氧化氮NO2、 和臭氧（O3）等。CO2____________（填“是”或“不是”）空气污染物。 （2）造成酸雨的主要气体有_________和NO2 （3）空气的质量级别越大，空气的质量就_____________。 【独立训练】 1、医疗急救中输氧，其中的“氧”指的是（　　） A．氧气 B．二氧化碳 C．臭氧 D．二氧化硫 2、下列气体充入灯泡既能延长灯泡寿命，又可以发出有色光的是（ ） A．氧气 B．二氧化碳 C．氮气 D．稀有气体 3、空气是人类宝贵的自然资源。下列有关空气的说法错误的是（ ） A．液氮可作制冷剂 B．氧气可作火箭发射的燃料 C．氦气可用来填充探空气球 D．二氧化碳是植物进行光合作用必需的物质 4、下列关于空气成分的说法错误的是（ ） A.氧气约占空气体积的21% B.饼干在空气中变软是因为空气中含有水蒸气 C.稀有气体通电发光是化学变化 D.空气中的氧气主要来自植物的光合作用 5、下列物质的用途，利用了物质的物理性质的是（ ） A．氧气用于炼钢 B．稀有气体作用保护气 C．氮气用于制造化肥 D．稀有气体用于电光源 6、随着工业的发展，排放到空气中的有害气体和烟尘会对空气造成污染。目前，很多地区空气污染指数超标，原因之一是（ ） A．人的呼吸 B．植物的光合作用 C．煤的燃烧 D．太阳能的利用 7、空气质量日报中一般不涉及的预报项目是（ ） A．二氧化硫 B．二氧化碳 C．臭氧 D．二氧化氮 8、造成大气污染的有害气体是 （ ） A．氮气、氧气 B．稀有气体、二氧化碳 C．一氧化碳、二氧化硫 D．氮气、二氧化碳 9、以下对空气的说法中，不正确的是（ ） A. 二氧化硫是空气污染物之一 B. 空气是一种重要的天然资源 C. 洁净、新鲜的空气也是混合物 D. 从空气中分离出氧气后，余下的全部是氮气 10、下列物质排放到空气中，不会造成空气污染的是（ ） A．汽车排放的尾气 B．焚烧垃圾产生的气体 C．化工厂排放的废气 D．动植物呼吸排出的气体 11、下列对空气的描述中，正确的是（ ） A.按质量计算，空气中含氧气21%，含氮气78%，含其他气体共占1% B.除氮气和氧气外，空气中约1%的其他气体主要是二氧化碳和水蒸气等 C.最早通过实验得出空气是由氧气和氮气组成的结论的科学家是英国的道尔顿 D.空气中除了氧气能供给人呼吸之外，其他各种气体在生产实际中也有重大作用 12、空气和我们关系非常紧密。 （1）市场上销售的香肠、盐水鸭、榨菜、豆腐干等食品，常采用真空包装，目的是除去空气，使大多数微生物因缺少 而受到抑制，停止繁殖，同时防止食品发生 氧化而变质。 （2）茶叶、肉松、膨化食品等常采用真空充气包装，可将空气中的成分 或 入包装袋内。 （3）有些文物部门把贵重稀有的书画保存在充满氮气的密闭箱中，该做法利用了氮气的 。 13、小明和小红对市场上销售的一种分袋包装的蛋糕发生了兴趣，因为蛋糕包装在充满气体的小塑料袋内，袋内的气体充得鼓鼓的，看上去好像一个小“枕头”。他们认为这种充气包装技术，主要是为了使食品能够较长时间地保鲜、保质。那么，这是什么气体呢？ 小红猜想是氮气，小明猜想是二氧化碳。 （1）请你帮助他们设计一个简单的实验方案，来判断小明的猜想是否正确，简要写出操作步骤： _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 （2）小明的猜想如果正确，现象应是_______________________________。 （3）你认为食品包装对所充气体的要求是：①____________；②_____________；③_______________。 7 学科网（北京）股份有限公司 $