2.1空气组成的探究教学设计--2026-2027学年九年级化学仁爱科普版上册

单元 2 探析空气之谜 课题 1 空气组成的探究教学设计（仁爱科普版九年级上册）

一、教材分析

本课题是单元《探析空气之谜》开篇课，承接单元 1“化学实验、纯净物混合物” 的基础。本课以定量探究空气成分为主线，先介绍拉瓦锡经典实验，再重点开展红磷燃烧测定空气中氧气含量的探究实验，得出空气各成分的体积分数，再次巩固混合物、纯净物判断。

本课是学生第一次接触定量化学实验，建立 “压强差、替代法” 的实验模型，为后续氧气性质、气体制备、物质定量探究打下基础，落实证据推理、科学探究核心素养。

二、学情分析

学生已经知道空气真实存在，能区分纯净物和混合物，会观察、描述实验现象；但很难理解密闭容器压强变化，分不清 “体积分数” 和质量分数；误差分析容易死记硬背，不会从装置、药品、操作三个角度推理；容易把白烟当成白雾。学生对这个经典实验兴趣很高，适合教师演示 + 问题链驱动探究。

三、教学目标（核心素养）

化学观念

知道空气是混合物，记住空气各成分的体积分数；知道空气中氧气约占空气体积的 1/5；能根据空气组成再次判断纯净物、混合物。

科学思维

理解红磷测氧气体积的实验原理（消耗氧气→压强减小→水进入，用水的体积替代氧气体积）；能根据实验现象推理氮气的相关性质；会分析实验误差偏大、偏小的原因。

科学探究与实践

了解拉瓦锡研究空气的历史；掌握红磷测定实验的操作、现象；能说出实验成功的关键条件，初步学会评价实验装置。

科学态度与责任

感受科学家定量研究的严谨精神；体会实验方案设计的巧妙，树立严谨求实的实验态度。

四、教学重难点

重点：红磷测定空气中氧气含量实验原理、现象、结论；空气各成分体积分数。

难点：压强变化原理理解；实验误差分析；由实验现象推理氮气的性质。

五、教学准备

仪器：集气瓶、燃烧匙、橡胶塞、导管、弹簧夹、烧杯、酒精灯

药品：红磷、水

多媒体：拉瓦锡实验史料图片、红磷实验视频、错误操作示意图、课堂习题

提示：集气瓶预先加少量水，做好安全防护；红磷燃烧产生白烟，注意通风。

六、教学方法

演示实验法、史料情境法、问题链探究法、小组讨论法

七、教学过程

（一）情境导入（4 分钟）

【教师提问】我们时时刻刻都在呼吸空气，空气看得见吗？空气是单一物质还是多种物质组成？怎么证明空气里面有氧气？

史料引入：两百多年前，化学家拉瓦锡用汞定量实验，第一次研究空气的组成，证明空气不是单一物质，氧气占一部分。

引出课题：课题 1 空气组成的探究

板书：课题 1 空气组成的探究

【设计意图】创设问题，结合化学史，激发探究欲望。

（二）新知一：经典实验 —— 拉瓦锡实验（5 分钟）