4.1空气的组成教学设计-2026-2027学年九年级化学鲁教版上册

鲁教版九年级化学上册 第四单元 我们周围的空气第一节《空气的组成》教学设计 一、基本信息 教材版本：鲁教版九年级化学上册 课题：第一节 空气的组成 课时：2 课时 第 1 课时：测定空气中氧气的含量、空气成分（体积分数）、纯净物与混合物 第 2 课时：空气是一种重要资源、关注空气质量 课型：实验探究新授课 二、教材分析 本节课是第四单元开篇内容，从定性感知空气，走向定量测定空气组成。鲁教版教材采用铜粉加热实验测定空气中氧气含量，原理：铜和氧气加热反应生成固体氧化铜，密闭装置内气体减少的体积即为氧气的体积。 知识主线：空气成分体积分数→铜粉实验探究→纯净物、混合物；氧气、氮气、稀有气体用途；空气污染物与空气质量。 承接前面物质分类、化学反应的基础；为本单元氧气的性质、制取做铺垫；落实定量实验思想、物质分类观念，树立保护大气环境的社会责任。 三、学情分析 学生小学已经知道空气里面有氧气，但是不知道各成分含量；能简单区分纯净物混合物，但容易混淆。 认知难点： 分不清体积分数和质量分数； 铜粉测氧实验：必须冷却至室温、铜粉足量、装置气密性，实验误差分析； 容易认为空气里各成分是固定不变； 区分纯净物和混合物，容易把洁净空气当成纯净物。 本节课依托演示实验、小组讨论，从实验现象推导结论，突破难点。 四、核心素养目标 化学观念 ① 记住干燥洁净空气的成分及体积分数：氮气 78%、氧气 21%、氩气 0.934%、二氧化碳 0.038%、其他气体 0.002%。 ② 理解铜粉加热测定空气中氧气含量实验原理，知道氧气约占空气体积 1/5。 ③ 能区分纯净物、混合物；知道氧气、氮气、稀有气体的性质和用途。 ④ 认识常见空气污染物，了解空气质量报告。 科学思维 根据实验现象推理空气中氧气含量；分析实验误差；对物质进行简单分类。 科学探究与实践 观察铜粉加热实验；学习定量测定气体组分的实验思路，掌握实验成功关键条件。 科学态度与责任 认识空气是宝贵自然资源；了解空气污染危害，树立保护空气、绿色环保意识。 五、教学重难点 第 1 课时 重点：空气成分体积分数；铜粉测定空气中氧气含量实验；纯净物与混合物。 难点：铜粉实验原理、操作要点与误差分析。 第 2 课时 重点：空气中各成分用途；空气污染物；空气质量。 难点：性质决定用途；区分常见空气污染物。 六、教学准备 硬质玻璃管、铜粉、气球、注射器、酒精灯、铁架台；PPT、空气质量报告图片。 第 1 课时 空气成分、测定空气中氧气含量（45 分钟） （一）情境导入（5min） 【教师活动】谜语引入：看不见摸不着，离不了，没有它生命无法生存 —— 空气。提问：空气是单一物质吗？空气中氧气占多少？板书课题：空气的组成。 【学生活动】思考、发言，说出空气里面含有氧气、二氧化碳。 【设计意图】唤起已有认知，引出定量探究。 （二）新知探究一：空气的成分（8min） 干燥洁净空气，按体积分数计算： 氮气（）：78%；氧气（）：21%；氩气：0.934%；二氧化碳（）：0.038%；其他气体：0.002%。 ⚠️重点强调：是体积分数，不是质量分数。空气属于混合物。 （三）新知探究二：测定空气中氧气含量（铜粉实验）（22min） 实验原理：在密闭装置中，加热铜粉，铜和氧气反应生成固体氧化铜，消耗氧气，装置内压强减小，减少的气体体积就是氧气的体积。 实验步骤： 组装装置，检查装置气密性； 硬质玻璃管内放入足量铜粉，连接气球、注射器； 酒精灯加热铜粉部位，不断推拉注射器活塞，让空气充分与铜粉接触； 停止加热，冷却至室温，挤压气球，读取注射器气体体积。 实验现象：红色铜粉逐渐变成黑色；冷却后注射器内气体体积减少，减少体积约占原空气体积的 1/5。 ✅实验结论：氧气约占空气总体积的 1/5。 小组讨论：实验误差原因 结果偏小：装置漏气；铜粉不足，氧气没有耗尽；没有冷却就读数；没有充分推拉活塞。 （四）新知探究三：纯净物、混合物（7min） 混合物：由两种或多种物质组成，各成分保持原有性质。例：空气、海水、食盐水。 纯净物：只由一种物质组成，有固定组成。例：氧气、氮气、水、铜。 辨析：洁净空气依然是混合物，含有多种气体。 （五）课堂巩固（2min） 空气中体积分数最大的气体是____。（氮气） 铜粉实验，结果小于 1/5，原因写一条：____。（铜粉不足 / 装置漏气 / 未冷却读数） （六）课堂小结（1min） 空气各成分体积分数；铜粉实验原理、现象结论；纯净物混合物。 （七）作业布置（0min） 背诵空气成分体积分数；整理铜粉实验要点；预习空气资源。 第 2 课时 空气是重要资源，关注空气质量（45 分钟） （一）复习导入（5min） 提问：空气成分体积分数？铜粉实验结论？空气里面各种气体有什么用途？ （二）新知探究一：空气中各成分的用途（18min） 氧气：供给呼吸（医疗、潜水）；支持燃烧（炼钢、焊接金属）。 氮气：化学性质稳定，作保护气（食品防腐、灯泡填充气）；制氮肥；液氮制冷。 稀有气体（氩气为主）：化学性质很稳定，作保护气；通电发光，制作电光源（霓虹灯）。 核心思路：性质决定用途。 工业制取氧气：分离液态空气法，利用各成分沸点不同，属于物理变化。 （三）新知探究二：关注空气质量（17min） 空气污染物：有害气体（二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳）；可吸入颗粒物、总悬浮颗粒物。 二氧化碳不属于空气污染物。 空气质量报告：首要污染物、空气污染指数、空气质量级别。指数越大，污染越重。 空气污染危害：损害人体健康；酸雨；破坏生态。 防治措施：植树造林；减少化石燃料；开发新能源；废气处理达标排放。 【学生活动】小组讨论：生活中哪些做法可以改善空气质量。 （四）课堂巩固（3min） 食品包装袋充氮气防腐，利用氮气____。（化学性质稳定） 不属于空气污染物的是（B） A. 二氧化硫 B. 二氧化碳 C. 可吸入颗粒物 （五）课堂小结（1min） 氧气、氮气、稀有气体用途；空气污染物；保护空气。 （六）作业布置（1min） 完成课后习题；搜集本地空气质量信息。 七、板书设计 第一节 空气的组成 第 1 课时 1. 空气成分（体积分数）：N₂78%，O₂21%，Ar 0.934%，CO₂0.038% 2. 铜粉实验：；氧气约占空气体积 1/5 成功关键：气密性好、铜粉足量、冷却至室温读数 3. 物质分类 混合物：多种物质（空气）；纯净物：一种物质（O₂、Cu） 第 2 课时 1. 用途：O₂供给呼吸助燃；N₂保护气；稀有气体保护气、霓虹灯 工业制氧气：分离液态空气，物理变化 2. 空气污染物：SO₂、氮氧化物、CO、可吸入颗粒物；CO₂不是污染物 空气质量指数越大，污染越严重 八、教学反思（课后填写） 学生容易混淆体积分数，反复强调，不要说成质量分数。 铜粉实验是本课难点，重点强调冷却至室温、足量铜粉，误差分析只抓基础，不深挖复杂拓展。 纯净物混合物辨析多举例，重点区分：洁净空气属于混合物。 二氧化碳不是空气污染物这个考点学生极易出错，反复强调。 九、备用检测题 测定空气中氧气含量实验，说法正确的是（C） A. 铜粉越多越好，越多结果越大 B. 可以立即读数 C. 氧气约占空气体积的 1/5 D. 空气里氧气质量分数 21% 下列属于纯净物的是（A） A. 液态氧气 B. 洁净空气 C. 矿泉水 学科网（北京）股份有限公司 $