湖北九年级化学上学期课时作业（人教版第二单元课题1）

该初中化学作业设计方案针对九年级《我们周围的空气》，结合学生已有生活经验与概念混淆等困惑，以“智能温室”“充氮保鲜”等真实情境串联核心内容，题目由易到难分层递进，兼顾基础识记与探究迁移，满足不同水平学生需求。 通过情境化练习提升学习效果，如智能温室题巩固空气组成与混合物概念，落实化学观念；拉瓦锡实验探究题培养科学探究与实践能力；稀有气体发现史渗透科学态度与责任。评价从知识理解、能力运用等多维度设计，科学全面，体现学科特色。

作业大赛 一、作品基础信息 项目 填写内容 作品名称 《我们周围的空气》作业设计——以真实生活情境串联的空气探究 学段学科 初中；化学 适用年级 九年级 教材版本 人教版 对应内容 第二单元 课题1 我们周围的空气 作业类型 【课后作业】 完成时长 总时长20分钟 设计者 【余涛】 二、设计背景与意图 1. 课标与教材分析 课标要求：本作业对应的学科核心素养是“化学观念、科学思维、科学探究与实践、科学态度与责任”，需达成“能认识空气的主要成分及重要用途，能区分混合物与纯净物，能通过实验探究空气中氧气的含量并形成证据推理意识，树立保护空气、绿色低碳的环境观念”的学业质量标准。 · 教材地位：本课题是学生系统学习"空气"的起始内容，承载空气的组成（氮气、氧气、稀有气体等）、混合物与纯净物、空气质量评价等核心概念，以及“通过实验测定空气中氧气含量”的科学探究方法；同时渗透保护空气、绿色低碳的价值观，为后续学习氧气、二氧化碳等物质的性质与用途奠定基础。 · 教学重难点：重点——空气的组成及各成分的体积分数，混合物与纯净物的区分，空气中氧气含量的测定方法；难点——理解氧气含量测定实验中“压强变化导致水进入”的原理，并能据此迁移、评价实验方案的优劣。 2. 学情分析 维度 具体描述 已有基础 学生已具备一定生活经验，知道空气中含氧气、氮气等成分，知道氧气支持燃烧、供给呼吸；小学阶段接触过空气相关常识，具备基本的实验观察、图文阅读和数据识读能力。 现有困惑 易将“净化后的空气“矿泉水”误认为纯净物；混淆氮气“化学性质稳定”与其“供给呼吸”等用途；难以理解氧气含量测定实验中“压强差使水进入”的原理；对稀有气体的性质与用途对应关系易混淆。 差异分析 班级内基础较好的学生能完成开放感悟题和迁移应用题；中等学生需通过选择题与表格填空巩固概念；后进生需要生活情境、图示和填空支架支撑，以达成基础识记与辨析目标。 3. 设计意图（一段话讲清即可） 本作业以“现代农业智能温室” 、“充氮保鲜零食” 、“秋冬雾霾治理” 、“稀有气体发现史”“拉瓦锡实验”等真实生活情境与科学史情境为线索，串联空气的组成、混合物与纯净物、空气质量评价、稀有气体的性质与用途、空气中氧气含量的测定实验等核心内容。题目由易到难、层层递进，兼顾识记、辨析、探究与迁移，既考查基础知识的掌握，又通过实验探究与方案评价培养证据推理与科学探究能力，同时渗透环保意识与科学态度，落实化学学科核心素养。 三、作业目标 目标维度 编号 具体目标 对应核心素养 评价证据 知识理解 A 识记空气的主要成分及各成分的体积分数，能辨别混合物与纯净物并解释空气是混合物，识记计入空气质量评价的污染物及空气的重要用途。 化学观念 正确率、概念复述 能力运用 B 运用科学探究方法分析空气中氧气含量的测定实验，能依据“压强变化”原理推断实验现象与结论；运用“性质决定用途”的思路分析氮气、稀有气体的应用。 科学探究与实践 过程记录、方法选用 思维发展 C 比较混合物与纯净物、物理变化与化学变化，概括物质性质与用途的关系，评价不同实验方案（红磷与木条）的合理性与局限。 科学思维 论证思路、创意思维体现 情感态度 D 认同保护空气、绿色低碳生活的价值，形成爱护环境意识；体会科学家严谨求实、勇于探索的精神，激发对化学学习的兴趣。 科学态度与责任 反思语、作品倾向 四、作业内容与目标对应表 题号 题型 题目概要 对应作业目标编号 设计意图 参考答案/评价要点 1 填空题 以现代农业智能温室调控空气组分为情境，考查空气各成分体积分数、纯净物与混合物、氧气的用途 A 结合农业生产情境，考查学生对空气成分体积分数、纯净物/混合物概念及氧气用途的识记与理解，体现化学与生产生活的联系 （1）氮气；（2）混合物；（3）呼吸 2 选择题 以充氮保鲜零食包装为情境，考查氮气的性质与用途 A 考查对氮气化学性质不活泼、占空气体积分数78%、非污染物、不供给呼吸等知识的辨别 B 3 选择题 考查纯净物与混合物的辨析 A 通过典型物质的判断，辨析纯净物与混合物的概念，考查概念的理解与应用 C（五氧化二磷） 4 填空题 以秋冬雾霾与空气质量分级管控为情境，考查空气污染物及改善空气质量的生活措施 A、D 结合环境热点，考查空气质量评价的五大污染物，渗透绿色低碳、爱护环境的意识 （1）可吸入颗粒物；（2）绿色出行、植树造林等合理措施即可 5 阅读理解题 以稀有气体发现史及性质应用为材料，考查物理性质、化学性质、物理变化及应用，渗透科学精神 C、D 通过阅读科学史实，考查对物理/化学性质与物理变化的理解与推理，感悟科学发现需要严谨实验与长期探索 1）物理性质；（2）密度远小于空气；化学性质极稳定（不活泼）；（3）物理；B；（4）C；（5）感悟合理即可，如科学发现需要严谨实验与长期探索 6 实验探究（综合） 仿照拉瓦锡实验测定空气中氧气含量，考查实验用品、操作、现象、结论及思维模型的迁移应用 B、C 考查实验探究与证据推理能力，通过“气体总量减少→压强减小→体积变化”的思维模型迁移，培养科学思维 是；是；现象：红磷燃烧产生大量白烟，冷却后打开弹簧夹，水沿导管进入集气瓶约1/5体积；结论：氧气约占空气体积的1/5；否，木条燃烧消耗氧气但生成二氧化碳气体，瓶内气体体积无明显减小（压强变化不明显），无法准确测定 五、作业评价 维度 A（优秀） B（良好） C（待改进） 权重 得分 知识理解 基础题全对，概念精确 少量细节错误 较多基础错误 20% 能力运用 方法恰当，过程清晰，理由充分 方法基本正确 方法不当或缺失 30% 思维发展 观点明确，论证充分，有独创性 表达清楚，欠缺深度 思路混乱，缺乏证据 30% 情感态度 主动投入，积极交流，乐于协作；学习目标明确，能主动反思改进 态度端正，能按要求完成任务；基本参与合作 学习态度消极，被动完成任务，合作意识弱 20% 6、 试题详情 1.现代农业智能温室通过调控空气组分，提高蔬菜光合作用效率、实现高产种植。如图为空气成分体积分数示意图。 空气成分示意图 （1）空气中体积分数最大的气体是 。 （2）自然空气属于 （填 “纯净物” 或 “混合物”）。 （3）温室中适量留存氧气，主要是为了满足植物和工作人员的 需求。 2.充氮保鲜零食包装广泛应用于薯片、坚果储存，可有效防止食品氧化、变脆受潮。下列关于空气中氮气的说法正确的是（ ） A. 氮气化学性质活泼，可隔绝氧气 B. 氮气体积分数占空气的78% C. 氮气是空气污染物之一 D. 氮气可以供给动植物呼吸 3.下列物质中，属于纯净物的是（ ） A. 净化后的空气 B. 矿泉水 C. 五氧化二磷 D. 空气中的稀有气体 4.秋冬季节部分城市出现轻度雾霾，生态环境部门启动空气质量分级管控，保障居民生活环境。 （1）目前计入空气质量评价的五大污染物：一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、 、臭氧。 （2）请写出一条绿色低碳、改善空气质量的生活措施： 。 5. 阅读下列短文，回答问题 稀有气体——空气里的“隐士” 氩气是最早被发现的稀有气体。英国科学家瑞利发现：从空气中分离得到的氮气，和利用含氮化合物制取的氮气，密度数据存在微小差异。多次实验后，他和拉姆塞确认空气中还隐藏着一类几乎不参与化学反应的气体，由此揭开了稀有气体家族的面纱。 稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙等。氦气密度远小于空气，化学性质极稳定；氖气通电发红光；氩气化学性质很不活泼；现代科研条件下，氙气可以和氟气发生反应生成化合物。生活中霓虹灯、氦气球、焊接铝合金时的保护气，都离不开稀有气体。 结合上述材料与课本知识，回答下列问题： （1）瑞利发现空气中隐藏稀有气体，是利用两种来源氮气的_____不同发现的（填“物理性质”或“化学性质”）。 （2）氦气可以充入气象探空气球，利用氦气的物理性质是__________，化学性质是_____ ____。 （3）霓虹灯通电发出五彩光芒，该过程发生的是_______变化（填“物理”或“化学”）；利用该性质的是_______（填字母）。 A.氩气做焊接保护气 B.氖气制作航标灯 C.氦气填充气球 （4）下列说法正确的是______ A.稀有气体在自然界中含量很低，空气中不存在氩气 B.稀有气体就是完全不能发生化学反应的气体 C.氩气作保护气，源于它化学性质很不活泼 D.氙气化合物日常生活中大量生产使用 （5）通过稀有气体的发现史实，谈谈你对“科学发现”的一点感悟：_________________。 6. 仿照拉瓦锡实验的原理，可以按下图所示的装置进行实验，来探究空气中氧气的含量。请填写下表。 实验用品 红磷是否需要过量？（1） （填“是”或“否”）。 实验装置 装置是否需要密封？（2） （填“是”或“否”）。 实验操作 在集气瓶内加入少量水，将水面上方空间分为5等份，并做好标记。用弹簧夹夹紧乳胶管。在燃烧匙内放入足量的红磷，用酒精灯加热，点燃红磷后立即伸入瓶 中，并塞紧橡胶塞。待红磷熄灭并冷却至室温，打开弹簧夹，观察现象。 实验现象 （3） 。 实验结论 （4） 。 实验原理 红磷燃烧，消耗氧气，集气瓶中压强降低，大气压将水压入集气瓶中，填补原有氧气的体积 核心思想 把看不见的气体含量变化，转化为看得见的体积变化。 思维模型 消耗目标气体 → 气体总量减少 → 密闭容器内压强减小 → 借助水（或活塞等）将压强变化“转化”为可观察的体积变化 → 由体积变化推知目标气体含量。 迁移应用 某化学兴趣小组用氧气传感器测量木条在密闭容器内燃烧至熄灭过程中氧气含量变化（如图）。请分析回答：是否能用木条代替红磷用于空气中氧气含量的测定？（5） （填“是”或“否”），原因是（6） 。 7、 1、 【答案】（1）氮气；（2）混合物 ；（3）呼吸 【解析】（1）分析图中数据，可知体积分数最多的为氮气。 （2）分析图，可知空气中含有多种物质，所以为混合物。 （3）氧气的用途之一是供给呼吸。 2、 【答案】B 【解析】考查氮气的性质、空气中氮气的含量、氮气的用途及空气污染物辨析，易错点精准，贴合学生生活认知，降低枯燥感。 3、 【答案】C 【解析】净化空气是指清除空气的可吸入颗粒和有害气体，其他气体依然存在，属于混合物，不要误认为“净化空气 = 纯净物”；矿泉水里面溶解有多种矿物质，属于混合物；五氧化二磷是一种物质，属于纯净物；稀有气体是多种气体的总称，属于混合物 4、 【答案】（1）可吸入颗粒物（PM2.5/PM10）；（2）绿色出行、植树造林、禁止露天焚烧垃圾（合理即可） 【解析】（1）空气的污染物除了有害气体，还有可吸入颗粒。 （2）开放性题目，答案不唯一。例如：绿色出行、植树造林、禁止露天焚烧垃圾（合理即可）等。 5、 【答案】（1）物理性质 ；（2）密度远小于空气；化学性质极稳定（化学性质很不活泼）； （3）物理；B ；（4）C ；（5）科学发现往往源于对实验微小差异的细心观察；人类对物质的认识随着实验技术进步不断完善（合理即可） 【解析】（1）瑞利发现空气中隐藏稀有气体，是因为发现从空气中分离得到的氮气，和利用含氮化合物制取的氮气，密度数据存在微小差异。密度属于物质的物理性质。氦气的 （2）氦气密度远小于空气，冲入气球，便于气球升到高空；稀有气体化学性质不活泼，填充气球，不容易发生危险。如果填充氢气，容易遇到明火发生爆炸。 （3）稀有气体通电发光没有生成新物质，只是电子的跃迁和能量的释放，属于物理变化；氖气属于稀有气体之一，氖气灯射出的红光在空气里透射力很强，可以穿过浓雾，因此，氖灯常用在机场、港口、水陆交通线的灯标上。 （4）稀有气体化学很不活泼，常用作保护气。 （5）开放性试题，答案不唯一，比如科学发现往往源于对实验微小差异的细心观察；人类对物质的认识随着实验技术进步不断完善（合理即可）。 6、 【答案】（1）是；（2）是；（3）红磷燃烧，产生大量白烟，放出热量；冷却至室温打开弹簧夹后，烧杯中的水沿导管流入集气瓶，进入集气瓶中水的体积约占集气瓶内原空气总体积的五分之一；（4）氧气约占空气总体积的五分之一；（5）否；（6）分析图像可知，在密闭容器中，木条燃烧，不能消耗尽氧气。若用木条，会导致测量结果不准确。 【解析】（1）红磷过量才能将集气瓶内的氧气完全消耗尽，实验结果更准确。 （2）装置漏气，外界空气进入集气瓶，会导致测得氧气含量不准确。 （3）物质燃烧都放出热量，红磷燃烧生成白色颗粒状的五氧化二磷固体，所以会看见白烟；集气瓶内热量消散后，因为气体被消耗，压强减小，打开活塞后，大气压会将水压入集气瓶中。由于空气中氧气的体积约占五分之一，所以进来的水约占集气瓶中空间部分的五分之一。 （4）进入的水填补氧气被消耗空出的体积，所以可以判断空气中氧气约占五分之一。 （5）木条在充满空气的密闭容器中燃烧，虽然消耗氧气，但氧气不能消耗殆尽，所以测量不准确。 学科网（北京）股份有限公司 $