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

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。