2.1空气的成分（第一课时） 导学案--2026-2027学年九年级化学科粤版上册

该初中化学导学案围绕“空气的成分”展开，核心知识点包括空气主要组成及体积分数、红磷燃烧测定氧气含量实验、纯净物与混合物辨析。通过生活现象（饼干受潮、石灰水变浑浊）及预习思考题导入，课前预习案梳理基础，课中以实验探究为核心构建“预习-实验-辨析-拓展”学习支架。 资料亮点在于实验探究深度设计，含误差分析、药品替换讨论，结合科普视频、动态示意图等数字化资源及生活实例。分层习题（预习选择、课中实验操作题、拓展综合题）培养科学思维与探究能力，强化严谨实验态度，落实科学态度与责任素养。

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 2.1空气的成分（第一课时） 课型 新授 审核人 学校审核 姓名 课标要求 认识空气的主要组成成分及各成分的体积分数，掌握测定空气中氧气含量的经典实验方法与原理。能区分纯净物与混合物的基本概念，初步建立定量研究空气组成的化学思维。结合实验探究体验科学探究的基本流程，学会观察、分析实验现象，基于实验证据得出合理结论，树立严谨求实的化学实验理念。 学习目标 宏观辨识与微观探析：宏观认知空气的组成与体积占比，区分纯净物、混合物； 科学思维：通过实验现象推理空气成分，分析实验误差，建立定量探究思维； 科学探究与创新意识：参与氧气含量测定实验操作与探究，掌握基础实验探究方法； 科学态度与社会责任：体悟空气探究的科学发展史，树立严谨实验态度，增强爱护空气资源的意识。 重难点 重点：熟记空气主要成分及各成分的体积分数，掌握红磷燃烧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，能准确区分常见的纯净物和混合物。 难点：深度理解测定空气中氧气含量的实验核心原理，精准分析实验误差产生的各类原因，初步建立化学定量实验的探究思维与分析能力。 资源与 建议 本节课依托科粤版九年级上册新教材核心内容，配套使用红磷、集气瓶、燃烧匙、止水夹等实验器材，结合空气成分探究科普视频、实验误差分析微课、空气成分比例动态示意图等数字化资源辅助教学。同时结合生活实例，如饼干受潮、铁制品生锈等现象辅助学生理解空气成分。学习建议：课前自主梳理生活中与空气相关的现象，初步感知空气的复杂性；课中聚焦实验细节，精准记录实验现象，主动参与误差分析讨论；课后结合习题巩固纯净物、混合物概念及实验核心知识点，构建完整的知识体系，注重理论与实验、生活的结合。 学习过程 （一）课前预习案 亲爱的同学，空气是我们赖以生存的物质，无处不在、无色无味，看似单一的气体，实则由多种物质组成。本节课我们将通过实验探究揭开空气的组成奥秘。请结合教材2.1第一课时内容，自主完成以下预习习题，梳理基础知识点，为课堂探究做好铺垫。 预习基础填空题 1. 空气是人类和动植物生存必需的物质，从物质组成角度分析，空气________（填“是”或“不是”）单一物质。 2. 法国化学家________通过经典的定量实验，最早得出空气是由________和________组成的结论，其中________约占空气总体积的1/5。 3. 现代科学精准测定，空气的成分按________分数计算，含量最高的气体是________，体积分数约为________；其次是________，体积分数约为________。 4. 空气中稀有气体的体积分数约为________，二氧化碳的体积分数约为________，其他气体和杂质体积分数约为________。 5. 由________物质组成的物质叫做纯净物，纯净物具有固定的组成和性质；由________或________物质混合而成的物质叫做混合物，混合物没有固定的组成和性质。 6. 请列举两种生活中常见的混合物：________、________；列举两种常见的纯净物：________、________。 预习选择题 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. 下列物质中，属于纯净物的是（） A. 洁净的空气 B. 矿泉水 C. 冰水混合物 D. 澄清石灰水 3. 最早通过定量实验测定空气组成的科学家是（） A. 道尔顿 B. 拉瓦锡 C. 门捷列夫 D. 阿伏伽德罗 4. 下列关于空气成分的说法正确的是（） A. 空气的成分是固定不变的 B. 氧气占空气总体积的4/5 C. 稀有气体化学性质稳定 D. 二氧化碳是空气的有害杂质 预习思考题 1. 生活中酥脆的饼干放置在空气中一段时间会变软，敞口放置的澄清石灰水会变浑浊，请结合生活现象分析，空气中含有哪些成分？ 2. 结合教材初步思考，测定空气中氧气含量的实验中，为什么选择红磷作为燃烧药品，不选择木炭、蜡烛？ 3. 纯净物和混合物的核心区别是什么？结合生活实例简单说明。 预习自我小结 通过课前预习，我已经掌握的知识点：________________________________ 预习过程中存在的疑惑：________________________________ （二）课中探究案 课堂学习以实验探究为核心，围绕空气成分、氧气含量测定实验、纯净物与混合物辨析三大核心知识点展开，通过分层习题、实验探究、问题研讨、拓展提升四个模块，深度掌握本节课重难点知识，构建化学定量探究思维。 模块一：空气成分精准认知（基础探究） 结合教材空气成分体积分数表格，完成以下习题，夯实基础知识点，精准记忆各成分含量。 填空题 1. 空气的成分按体积分数计算，氮气________、氧气________、稀有气体________、二氧化碳________、其他气体和杂质________。 2. 空气中能够供给动植物呼吸的气体是________，化学性质稳定，常用作保护气的气体是________和________。 3. 稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙等气体，过去被称为“惰性气体”，原因是________。 判断题（对的打√，错的打×） 1. 空气中含量最高的气体是氧气，是生命活动的基础。（） 2. 空气是一种宝贵的自然资源，各成分都有重要用途。（） 3. 稀有气体含量稀少，没有任何利用价值。（） 4. 空气中二氧化碳含量极低，对自然环境没有任何影响。（） 简答题 结合生活实际，简述氧气、氮气、稀有气体的各一种用途。 模块二：测定空气中氧气含量实验（核心探究） 本实验是本节课核心重难点，结合教材实验装置、操作流程，通过问题探究、现象分析、误差研讨，深度掌握定量实验的核心逻辑，培养科学探究与证据推理能力。 实验基础填空 1. 实验药品：________；实验装置：集气瓶、燃烧匙、橡胶塞、导管、止水夹、烧杯、水。 2. 实验原理：利用红磷在密闭容器中燃烧，消耗空气中的________，生成________（填“固体”或“气体”）五氧化二磷，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. 实验现象：红磷燃烧时，产生大量________，放出________；装置冷却至室温后，打开止水夹，________。 4. 实验结论：空气中氧气的体积分数约为________。 实验操作与细节探究题 1. 实验前，必须检查装置的气密性，原因是什么？若装置气密性不好，会对实验结果造成什么影响？ 2. 实验中红磷必须足量（过量），请说明原因。若红磷量不足，实验结果会偏大还是偏小？ 3. 实验结束后，必须等待装置冷却至室温再打开止水夹，若未冷却直接打开，会出现什么实验误差？ 4. 实验中集气瓶底部预先放少量水，水的作用是什么？ 实验误差综合分析题 结合实验操作，分析下列操作会导致测定氧气含量结果偏大、偏小还是无影响，并说明理由。 1. 红磷量不足：________，理由：________ 2. 装置漏气：________，理由：________ 3. 未冷却至室温打开止水夹：________，理由：________ 4. 点燃红磷后，缓慢伸入集气瓶并塞紧瓶塞：________，理由：________ 实验药品替换探究题 教材实验选用红磷作为反应物，能否用木炭、蜡烛、铁丝替换红磷？请分别说明理由。 1. 木炭：________（填“能”或“不能”），理由：________ 2. 蜡烛：________（填“能”或“不能”），理由：________ 3. 铁丝：________（填“能”或“不能”），理由：________ 模块三：纯净物与混合物辨析（难点突破） 结合本节课概念，通过分类练习、辨析习题，精准区分纯净物和混合物，突破概念易错点。 概念填空题 1. 纯净物是由________组成的物质，具有________的组成和化学性质，可以用专门的化学符号表示。 2. 混合物是由________或________不同物质混合而成的物质，________（填“有”或“没有”）固定组成，各成分保持各自的化学性质。 分类习题 请将下列物质进行分类（填序号）：①氧气 ②洁净的空气 ③氮气 ④矿泉水 ⑤五氧化二磷 ⑥澄清石灰水 ⑦冰水混合物 ⑧稀有气体 ⑨二氧化碳 ⑩糖水 纯净物：________________；混合物：________________ 辨析简答题 1. “洁净的空气是纯净物”，该说法是否正确？请说明理由。 2. “冰水混合物是混合物”，该说法是否正确？请说明理由。 模块四：课堂拓展提升（综合应用） 结合本节课所有知识点，完成综合习题，实现知识融会贯通，提升知识应用与解题能力。 综合选择题 1. 下列关于空气的说法错误的是（） A. 空气是一种宝贵的自然资源 B. 空气中氧气的体积分数约为21% C. 氮气是空气中含量最高的气体 D. 空气中稀有气体无任何用途 2. 测定空气中氧气含量的实验中，下列操作不会影响实验结果的是（） A. 装置气密性不佳 B. 红磷过量 C. 未冷却读数 D. 红磷点燃后缓慢伸入瓶中 综合填空题 结合空气成分与性质填空： （1）可用于医疗急救、供给呼吸的气体是________； （2）可用于食品防腐、作保护气的气体是________； （3）可用于制作霓虹灯的气体是________； （4）能使澄清石灰水变浑浊的气体是________。 综合实验探究题 某同学利用红磷燃烧实验测定空气中氧气含量，实验结束后发现进入集气瓶中的水的体积小于集气瓶内空气总体积的1/5，请写出两条可能的实验原因，并给出对应的改进措施。 板书设计 2.1 空气的成分（第一课时） 一、空气的组成（体积分数） 氮气（N₂）：78% 氧气（O₂）：21% 稀有气体：0.94% 二氧化碳（CO₂）：0.03% 其他气体和杂质：0.03% 二、空气中氧气含量的测定实验 1. 药品：红磷（足量） 2. 原理：红磷燃烧消耗氧气，密闭容器内压强减小 3. 现象：产生大量白烟、放热；冷却后水倒吸约1/5体积 4. 结论：氧气约占空气体积的1/5 5. 误差分析：偏小（红磷不足、漏气、未冷却）；偏大（伸入过慢、止水夹未夹紧） 三、物质分类 纯净物：一种物质组成（有固定组成、符号）例：O₂、N₂、H₂O 混合物：多种物质组成（无固定组成）例：空气、矿泉水、糖水 参考答案 （一）课前预习案答案 预习基础填空题 1. 不是 2. 拉瓦锡；氮气；氧气；氧气 3. 体积；氮气；78%；氧气；21% 4. 0.94%；0.03%；0.03% 5. 一种；两种；两种以上 6. 示例：空气、自来水；氧气、氮气（答案合理即可） 预习选择题 1. B 2. C 3. B 4. C 预习思考题 1. 饼干变软说明空气中含有水蒸气；澄清石灰水变浑浊说明空气中含有二氧化碳，由此证明空气是多种物质组成的混合物。 2. 木炭、蜡烛燃烧会生成气体，无法使密闭容器内压强明显减小，无法测定氧气含量，因此不选用。 3. 核心区别：组成物质的种类不同。纯净物只含一种物质，混合物含两种或两种以上物质。例如氧气是纯净物，空气是混合物。 （二）课中探究案答案 模块一：空气成分精准认知 填空题 1. 78%；21%；0.94%；0.03%；0.03% 2. 氧气；氮气；稀有气体 3. 化学性质非常稳定，常温下不易与其他物质发生化学反应 判断题 1. × 2. √ 3. × 4. × 简答题 氧气：供给呼吸、支持燃烧；氮气：食品防腐、作保护气；稀有气体：制作霓虹灯、焊接保护气（各写一种即可） 模块二：测定空气中氧气含量实验 实验基础填空 1. 红磷 2. 氧气；固体；压强；氧气 3. 白烟；热量；烧杯中的水倒吸入集气瓶，进入水的体积约占集气瓶内空气总体积的1/5 4. 1/5（21%） 实验操作与细节探究题 1. 防止装置漏气，外界空气进入或内部气体逸出；气密性不好会导致进入水的体积偏小，测定结果偏小。 2. 确保将集气瓶内的氧气完全消耗；红磷不足，氧气无法完全消耗，测定结果偏小。 3. 装置内温度高、压强偏大，水倒吸体积偏小，导致测定结果偏小。 4. 吸收红磷燃烧生成的有毒五氧化二磷白烟，同时降温，加快装置冷却。 实验误差综合分析题 1. 偏小；红磷不足，无法完全消耗集气瓶内氧气 2. 偏小；装置漏气，冷却过程中外界空气进入瓶内，瓶内压强偏大 3. 偏小；未冷却至室温，瓶内压强未降至最低，水倒吸不足 4. 偏大；瓶内部分空气受热逸出，冷却后倒吸水的体积偏大 实验药品替换探究题 1. 不能；木炭燃烧生成二氧化碳气体，瓶内压强几乎不变，水无法倒吸 2. 不能；蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，瓶内压强变化不明显，无法测定 3. 不能；铁丝在空气中不能燃烧，无法消耗氧气 模块三：纯净物与混合物辨析 概念填空题 1. 一种物质；固定 2. 两种；两种以上；没有 分类习题 纯净物：①③⑤⑦⑨；混合物：②④⑥⑧⑩ 辨析简答题 1. 不正确。洁净的空气中含有氮气、氧气、稀有气体等多种物质，属于混合物。 2. 不正确。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。 模块四：课堂拓展提升 综合选择题 1. D 2. B 综合填空题 （1）氧气 （2）氮气 （3）稀有气体 （4）二氧化碳 综合实验探究题 原因1：红磷用量不足，氧气未完全消耗；改进措施：实验中保证红磷足量过量。 原因2：装置气密性较差，冷却时空气进入瓶内；改进措施：实验前严格检查装置气密性，确保装置密封良好。 原因3：未冷却至室温就打开止水夹；改进措施：静置装置，冷却至室温后再读数（写出任意两条即可） ( 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 $