2.2空气的组成与应用第二课时导学案--2026-2027学年九年级化学北京版上册

第二节 空气的组成与应用 导学案（第二课时） 北京版·九年级化学上册·第二章 揭示燃烧奥秘 一、学习目标（四维核心素养） 化学观念：认识空气是由多种物质组成的混合物，知道氧气、氮气、稀有气体、二氧化碳等主要成分的性质与用途，初步建立“物质组成决定用途”的基本观念。科学思维：通过对各成分用途的归纳、比较与辨析，发展分类、归纳和由性质推用途的推理能力。科学探究：结合测定空气中氧气含量的实验，学习控制条件、分析误差的探究方法。科学态度与责任：关注空气质量与人类活动的关系，树立保护空气、低碳环保的责任意识。 二、学习重难点 重点：空气中各主要成分的性质与对应用途，混合物与纯净物的判别。难点：测定空气中氧气含量实验的原理分析与误差判断；运用“性质决定用途、用途反映性质”的思路解释生产生活中的实际问题。 三、课前预习案 （一）知识回顾 1. 空气是一种____________（选填“纯净物”或“混合物”）。按体积计算，空气中含量最多的气体是____________，含量居第二位的气体是____________，二者大约各占空气总体积的五分之四和五分之一。 2. 利用红磷燃烧测定空气中氧气含量的实验中，红磷燃烧消耗了集气瓶内的____________，生成了白色固体____________，使瓶内气体减少、气压____________，打开弹簧夹后烧杯中的水进入集气瓶，进入水的体积约等于原瓶内____________的体积。 3. 由此实验可得出的结论是：氧气约占空气总体积的____________；剩余的主要气体是____________，它____________（选填“能”或“不能”）燃烧，也____________（选填“能”或“不能”）支持燃烧。 （二）预习自测 4. 下列关于空气的说法中，正确的是（ ） A. 空气的成分按质量计算，氧气约占五分之一 B. 空气是由多种物质组成的混合物 C. 空气中含量最多的气体是氧气 D. 空气中只有氧气和氮气两种气体 5. 下列物质中，属于纯净物的是（ ） A. 洁净的空气 B. 矿泉水 C. 液氧 D. 澄清的石灰水 6. 氮气在空气中含量最多，下列氮气的用途中，主要利用其化学性质不活泼这一性质的是（ ） A. 用于制氮肥 B. 食品包装袋中充氮防腐 C. 液氮用于冷冻麻醉 D. 用于制硝酸 7. 下列关于稀有气体的说法中，错误的是（ ） A. 稀有气体是空气中含量较少的一类气体的总称 B. 稀有气体化学性质很不活泼，可作保护气 C. 稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，可作电光源 D. 稀有气体在任何条件下都不与任何物质发生反应 四、课中探究案 探究活动一 空气是一种宝贵的自然资源 8. 请将下列气体与其主要用途用短线连接起来。 ① 氧气 a. 作保护气、制氮肥、液氮冷冻 ② 氮气 b. 供给呼吸、支持燃烧，用于医疗急救、炼钢、气焊 ③ 稀有气体 c. 光合作用的原料、灭火、作气体肥料 ④ 二氧化碳 d. 通电发出不同颜色的光，作霓虹灯等电光源 9. 填空：工业上用氧气炼钢，是利用了氧气能____________的性质；食品包装袋内常充入氮气以防腐，是利用了氮气化学性质____________的性质；城市里五光十色的霓虹灯通电时发出不同颜色的光，所利用的是稀有气体的____________（选填“物理”或“化学”）性质。 10. 有人说：“物质的用途只由它的性质决定。”你认为这句话对吗？请结合一种气体的用途举例说明理由。 11. 下列生活中的做法，主要利用了空气中哪种成分的什么性质？请填写在横线上。 （1）登山运动员携带氧气瓶：____________________________________。 （2）灯泡中充入氮气延长使用寿命：______________________________。 （3）大棚蔬菜种植时常补充二氧化碳：____________________________。 探究活动二 测定空气中氧气含量实验的再探究 12. 回顾用红磷燃烧测定空气中氧气含量的实验，回答下列问题： （1）实验中红磷为什么要取足量？ （2）能否用蜡烛或木炭代替红磷来完成该实验？为什么？ （3）若进入集气瓶中的水少于原瓶内空气体积的五分之一，写出两条可能的原因。 （4）若进入的水多于五分之一，又可能是什么原因？ 13. 某同学用足量红磷测定空气中氧气含量，装置气密性良好，红磷足量，并待冷却至室温后才打开弹簧夹，结果进入集气瓶的水仍明显少于五分之一。请帮他分析还可能的原因，并提出改进建议。 14. 该实验不仅测出了氧气约占空气体积的五分之一，还能推知剩余主要气体（氮气）的一些性质。请根据实验现象写出氮气的两条物理性质或化学性质。 探究活动三 混合物与纯净物 15. 现有下列物质：①氧气；②洁净的空气；③二氧化碳；④稀有气体；⑤冰水共存物；⑥矿泉水；⑦五氧化二磷；⑧液氮。其中属于混合物的是____________（填序号，下同），属于纯净物的是____________。 16. 判断下列说法是否正确，正确的在括号内画“√”，错误的画“×”。 （1）由同一种物质组成的物质一定是纯净物。（ ） （2）洁净的空气是纯净物，被污染的空气才是混合物。（ ） （3）混合物中各成分都保持着各自的化学性质。（ ） （4）空气中的稀有气体是一种单一的气体。（ ） 17. 请从“组成物质的种类”角度，用自己的话说一说混合物和纯净物的区别，并各举一例。 探究活动四 空气的污染与保护 18. 下列气体中，目前计入我国空气质量评价的主要污染物的是（ ） A. 氮气 B. 氧气 C. 二氧化硫 D. 二氧化碳 19. 下列做法中，不利于保护空气、改善空气质量的是（ ） A. 植树造林，增大绿化面积 B. 推广使用太阳能、风能等清洁能源 C. 工厂废气直接排放到空气中 D. 汽车尾气经过净化处理后再排放 20. 请写出两条保护空气、改善空气质量的具体做法，并分别说明这样做的理由。 21. 清新的空气对人类和动植物都至关重要。作为一名中学生，你能为保护空气做些什么？请写出两点。 五、板书设计 空气的组成与应用（第二课时） 一、空气是一种宝贵的资源 氧气 —— 供给呼吸、支持燃烧（炼钢、气焊、医疗） 氮气 —— 化学性质不活泼：作保护气；制氮肥；液氮冷冻 稀有气体 —— 通电发光：电光源；作保护气 二氧化碳 —— 光合作用原料；灭火；气体肥料 二、混合物与纯净物 混合物：由两种或两种以上物质组成，各成分保持性质 纯净物：只由一种物质组成 三、空气的污染与保护 污染物：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物、臭氧 保护：植树造林、清洁能源、废气尾气处理 六、参考答案 1. 混合物；氮气（或氮）；氧气（或氧）。 2. 氧气；五氧化二磷；减小（或变小）；氧气。 3. 五分之一；氮气（或氮）；不能；不能。 4. B。空气按体积计算氧气约占五分之一，不是按质量；空气中含量最多的是氮气；空气由氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等多种物质组成，是混合物。 5. C。液氧是由氧气一种物质组成的，属于纯净物；空气、矿泉水、澄清石灰水都由多种物质组成，属于混合物。 6. B。食品包装袋中充氮防腐利用了氮气化学性质不活泼的性质；制氮肥、制硝酸利用的是氮气能参与反应的性质；液氮冷冻利用的是液氮汽化吸热的物理性质。 7. D。稀有气体化学性质很不活泼，但并不是在任何条件下都不与任何物质反应，现代技术条件下也能制得少数稀有气体化合物。 8. ①—b；②—a；③—d；④—c。 9. 支持燃烧（或助燃）；不活泼（或稳定）；物理。 10. 不对。物质的用途主要由性质决定，但还会受到价格、资源、是否美观、使用是否便利以及废料是否易于回收、对环境有无影响等多种因素的影响。例如氧气能支持燃烧，可用于炼钢，但由于空气中已含有大量氧气、使用方便，工业上常直接利用空气而不必大量制取纯氧。（举例合理即可） 11. （1）利用氧气能供给呼吸的性质。（2）利用氮气化学性质不活泼、能隔绝氧气的性质。（3）利用二氧化碳是光合作用原料的性质。 12. （1）红磷足量才能将集气瓶内的氧气尽量耗尽，使测定结果更准确。（2）不能。蜡烛或木炭燃烧分别生成二氧化碳气体等，瓶内气体体积没有明显减少，水不能按预期进入集气瓶。（3）可能原因：红磷不足，氧气未耗尽；装置漏气，冷却时外界空气进入；未冷却至室温就打开弹簧夹等。（写出两条即可）（4）可能原因：点燃红磷后伸入集气瓶太慢，瓶内部分空气受热逸出；弹簧夹未夹紧，红磷燃烧时部分空气从导管逸出等。 13. 在气密性良好、红磷足量且已冷却的前提下，仍可能是红磷虽然足量但燃烧后没有把瓶内氧气完全耗尽（如氧气浓度低到一定程度红磷就停止燃烧），或装置内残留的氧气不能被完全消耗。改进建议：改用能更充分消耗氧气的药品或装置，或在实验后向集气瓶内再伸入一根燃着的木条，观察木条是否熄灭以判断氧气是否被耗尽。（合理即可） 14. 氮气难溶于水（水进入瓶内只约占五分之一，说明氮气没有大量溶解）；氮气不能燃烧、也不支持燃烧（红磷熄灭，剩余气体没有使燃烧继续）。 15. 属于混合物：②④⑥；属于纯净物：①③⑤⑦⑧。（冰水共存物中冰和水是同一种物质的不同状态，属于纯净物） 16. （1）√；（2）×（洁净的空气仍由氮气、氧气等多种物质组成，是混合物）；（3）√；（4）×（稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙等一类气体的总称）。 17. 混合物由两种或两种以上物质混合而成，各成分之间没有发生反应，都保持各自原来的性质；纯净物只由一种物质组成。例如空气是混合物，氧气是纯净物。（举例合理即可） 18. C。目前计入空气质量评价的主要污染物包括二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物和臭氧等；氮气、氧气是空气的固有成分，二氧化碳暂未计入。 19. C。工厂废气直接排放会污染空气；植树造林、使用清洁能源、尾气净化处理都有利于保护空气。 20. 示例：植树造林，利用植物光合作用吸收二氧化碳、释放氧气并吸附粉尘；推广使用太阳能、风能等清洁能源，减少煤、石油等化石燃料燃烧产生的烟尘和有害气体；工业废气和汽车尾气经净化处理后再排放。（写出两条并说明理由即可） 21. 示例：树立环保意识，多乘公共交通工具、绿色出行；积极参加植树造林活动；爱护花草树木，不焚烧垃圾和落叶；向身边人宣传保护空气的重要性；发现污染空气的行为及时劝阻或举报。（合理即可） 学科网（北京）股份有限公司 $