2020-2021学年九年级化学上册第二单元我们周围的空气课题1空气教案 (全国通用版)

第二单元我们周围的空气
课题1 空气
本课题包含了三部分，即“空气是由什么组成的”“空气是一种宝贵的资源”“保护空气”。

这三部分内容相互密切联系，并逐步深入。

空气是由什么组成的(氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等)、空气是一种宝贵的资源(氧气、氮气、稀有气体的用途)、保护空气(污染与保护)。

本课题教学是很容易引起学生学习兴趣的，可以说不存在什么教学难点。

本课题主要研究空气的成分及空气污染的有关知识。

小学自然课中学过有关空气的知识，学生有一定的知识基础。

“从熟悉的事物入手”有利于培养学生的兴趣。

把“空气”作为较系统地学习和研究化学的开始，有利于引导学生进入化学殿堂。

课题空气课型新授课
教学
目标
知识与
技能
1.了解空气的主要成分。

2.初步认识纯净物、混合物的概念。

3.了解氧气、氮气、稀有气体的主要物理性质和用途。

4.了解空气污染给人类带来的危害，增强学生的环保意识。

过程与
方法
1.初步学习科学实验的方法，学会对实验现象进行观察、记录和分析。

2.通过阅读教材，观察图表、讨论交流的方法，归纳空气的主要用途。

3.学会查阅资料，调查研究等方法，知道空气污染的危害，学会一些简
单的防治方法。

情感、
态度与
价值观
1.树立对待任何事物都必须有一个实事求是的科学态度。

2.保持对生活中化学现象的好奇心和求知欲，充分发展学习化学的兴趣。

3.培养环保意识。

教学
重点
1.空气的组成。

2.空气各组成物质的性质和用途。

教学
难点
1.物质用途与性质的关系。

2.如何联系实际解决空气污染的防治方法。

教具
准备
集气瓶、燃烧匙、红磷、烧杯、塞子(带导管)、弹簧夹、火柴，有关氧气、氮气、
稀有气体等作用的图片及大气污染的图片。

课前
预习
1.测定空气里氧气的含量实验
（1）实验现象：红磷燃烧，生成大量白烟，放出大量的热；打开弹簧夹后，
进入广口瓶中的水约占原广口瓶体积的1/5。

（2）反应的文字表达式：红磷+氧气点燃五氧化二磷。

（3）实验结论：氧气约占空气总体积的1/5。

2.空气的成分按体积计算，大约是：氮气78%，氧气21%，稀有气体0.94%，二氧
化碳0.03%，其他气体和杂质0.03%。

备课笔记
小组问题讨论：
空气有哪些成分？
（空气中有氮气，约占空
气体积的78%；氧气，约占
空气体积的21%;稀有气体，
约占0.94%；二氧化碳，约
占0.03%；其他气体和杂质，
约占0.03%。

）
课外拓展：
氮气，拉丁文原意是“不
能维持生命”。

氧气，拉丁文
原意是“酸之源”。

课前
预习
3.纯净物是由一种物质组成，混合物是由两种或两种以上物质组成。

4.氧气可用于动植物的呼吸和支持燃烧。

5.氮气是制硝酸和化肥的重要原料，由于氮气的化学性质不活泼，故可作保护气。

6.稀有气体又叫惰性气体，稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，故可作电光
源。

7.保护空气的主要措施有加强大气质量监测，改善环境状况，使用清洁能源，积
极植树、造林、种草等。

新课
导入
我们周围存在一种“看不到摸不着”的物质即空气，它跟我们的生活最密切，
你能用一个简单的实验或实例来说明无色无味不易察觉的空气确实存在吗？（堵
住注射器的末端后推动活塞很难推动，可以证明空气的存在。

）今天我们就来学
习有关空气的知识。

进行
新课
［过渡］因为空气是一种无色、无味的气体，所以人们对空气的认识比较晚。

17世纪中叶以前，人们一直认为空气是一种单一成分的物质，直到18世纪，通
过对燃烧现象和呼吸作用的深入研究，人们才开始认识到气体的多样性和空气的
复杂性。

知识点1拉瓦锡研究空气的成分实验
［讲解］为了搞清楚空气的成分，很多科学家都致力于这方面的研究。

其中，
最有名的是法国的化学家拉瓦锡，他最早运用天平作为研究工具，用液态的金属
汞作为研究对象，最终得出了空气的成分。

［设问］那么，拉瓦锡是通过什么方法研究出了空气的成分呢？请学生阅读
课本P26拉瓦锡研究空气成分的实验过程，并引导学生观看教材P26图2－2(拉
瓦锡研究空气成分所用的装置)。

［讲解］其实，拉瓦锡并不是最早研究空气成分的人，在他之前已有很多科
学家着手研究空气的组成。

如瑞典化学家舍勒和英国化学家普利斯特里，他们很
早就发现了空气中的氧气。

但拉瓦锡最早用实验得出了结论：空气是由氧气和氮
气组成的。

［过渡］拉瓦锡的实验是在200多年前做的，由于受到当时条件的限制，他
的实验比较麻烦。

现在我们已经能用简单的实验来验证拉瓦锡所得出的结论，接
下来我们就用红磷作原料来测定一下空气中氧气的含量。

［演示］教材P27
实验2-1实验装置：如图所示
实验步骤：（1）检查装置的气密性；（2）在集气瓶内
加少量的水，并作上记号，将水面以上的容积划分为5等
份，并加以标记；（3）用弹簧夹夹紧乳胶管，在燃烧匙内
放入过量的红磷，点燃后迅速伸入集气瓶，立即塞紧橡皮塞，观察；4）待集气瓶
冷却到室温时把导管插入到盛水的烧杯中，打开止水夹，观察实验现象及水面的
变化情况。

备课笔记
思想方法：燃烧法
运用燃烧法进行空气中
氧气含量的测定，即利用可
燃物燃烧消耗氧气，同时生
成物又是固体，密闭容器中
压强减小，根据进入密闭容
器中水的体积推断氧气的体
积。

规律总结：
集气瓶内水的作用有三
个：一是防止热的生成物溅
落而炸裂瓶底；二是为了吸
收生成的白烟；三是吸收热
量，有助于装置冷却。

进行
新课
［学生描述实验现象及结果］
实验现象：红磷燃烧产生大量白烟，生成一种白色固体，水面尽管上升了，
但上升不到1／5。

实验结论：集气瓶内水面上升，说明空气中的氧气被消耗了。

［讨论］拉瓦锡通过实验得出的结论是氧气约占空气总体积的1／5，而在我
们的实验中，为什么气体减少的体积小于1/5？（2）红磷熄灭后瓶内还有没有残
余的氧气?
［结论］
(1)我们的实验中引起测定氧气的体积偏小的可能原因有：①红磷量不足，没
有将氧气消耗完；②装置漏气；③装置未冷却就打开弹簧夹。

(2)随着燃烧的进行，氧气的含量不断减少，当氧气含量低到一定值时，红磷
就可能熄灭了，因此瓶中还可能含有少量残余的氧气。

这也是导致测定氧气体积
偏小的原因之一。

［讲解］在红磷燃烧这个实验中，红磷与空气中的氧气反应，生成了一种叫
做五氧化二磷的白色固体，我们可以用文字的形式把这个反应表示出来：
［小结］该实验成功的关键是：（1）红磷要过量，避免容器内有剩余氧气；
（2）装置内气密性要好，防止实验过程中空气受热膨胀逸出，或外面的空气进入
容器而影响测量结果；（3）测定进入集气瓶中水的体积要等白烟消失，容器冷却
后再进行；（4）实验完后，导管中会留有水珠，因此实验前导管内应先注满水，
这样测定的结果会更准确。

知识点2空气的成分
［分析］随着科学技术的不断发展和实验仪器的不断精密化，空气中的其他
成分也被科学家通过实验一一发现。

［讲解］随着科学技术的不断发展和实验仪器的不断精密化，空气中的其他
成分也被科学家通过实验一一发现。

实验表明：
［讲解并板书］空气的成分按体积计算，大约是：氮气78％、氧气21％、稀
有气体0.94％、二氧化碳0.03％、其他气体和杂质0.03％。

［投影资料］空气成分的发现史。

［讲解过渡］空气是由多种成分组成的，我们把它叫做混合物。

而空气中的
氮气或氧气都只由一种物质组成，我们把它们叫做纯净物。

知识点3纯净物和混合物
［分析］纯净物可以用专门的化学符号表示。

如氧气：O2；氮气：N2；红
磷：P；五氧化二磷：P2O5。

［注：元素符号和化学式不必做过多的解释，只说明这是一种表示物质的符
号就可以了］
［提问］根据你的理解，你能举出一些纯净物和混合物的例子吗？
［学生举例、教师评价］
［讲解并板书］通过刚才的学习，我们可以这样来表示纯净物和混合物。

纯
净物：由一种物质组成。

(可用专门的化学符号表示)混合物：由两种或多种物质
备课笔记
要点提示：
（1）注意红磷燃烧的条
件是“点燃”，不能写成“燃
烧”。

（2）该实验选择红磷的
原因：一是在空气中能燃烧
且只与空气中的氧气反应；
二是该物质燃烧后的生成物
五氧化二磷（P2O5）为固体。

特别提醒：
判断混合物和纯净物的
关键是看给出的物质由几种
物质组成。

由一种物质组成
的是纯净物，由两种或两种
以上物质混合而成的是混合
物。

课外拓展：
PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，它们直径小，富含大量有害物质，且在大气中停留时间长，对人体健康影响很大。

PM2.5主要来自化石燃料的燃烧，如机动车尾气、
燃煤等。

易错提示：
做空气中氧气含量测定的实验时，选择的可燃物应具备两个条件：①该物质在空气中能燃烧且只与氧气反应。

②该物质燃烧后生成物为固态或液态，所占的空间体积可忽略不计。

如不能选用硫、木炭、铁、镁等，因为硫和木炭燃烧后都产生气体，铁在空气中难以燃烧，镁在消耗氧气的同时，还与氮气、二氧化碳反应。

误区警示：
虽然二氧化碳会引起温室效应，但是目前二氧化碳还没有被计入空气污染指数，因为二氧化碳无毒且参
与自然界中的碳循环。

难题解答
例4 某市环保局正式发布的该城市环境状况白皮书介绍，该城市全年环境空气达到优秀、良好级别的天数为295天，比上一年少了2天。

城
市环境空气中首要污染物为可吸入颗粒物，SO2、NO2的年平均值同比
上升了55.2％和14.6％，可吸入颗粒物与上一年基本持平，仍劣于国家环
境空气质量二级标准。

全市的酸雨发生率为33.2％。

(1)请你分析，该城市环境空气中各种污染物主要来自(答出2点)：
①_______,②_______。

(2)形成酸雨的主要物质是_______。

(3)请你对改善该城市环境空气质量提2条建议：
①_______，②_______。

【解析】此题考查了学生利用信息资料和所学的化学知识，去分析实际问题、解决实际问题的能力。

空气污染物主要有烟尘和有害气体两
大类。

有害气体主要有二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳等。

烟尘主要是
化石燃料的燃烧、工厂废气、土建工程、沙尘暴等原因引起，而有害气
体主要是由化石燃料的燃烧和工厂的废气、汽车的尾气等因素引起。

【答案】(1)建筑工地扬尘；汽车尾气；煤等化石燃料燃烧产生的废气和烟尘；化工厂的废气等(2)SO2、NO2等污染物(3)改造燃煤锅炉，使
用脱硫煤；加强机动车尾气排放的管理；汽车改用压缩天然气、液化石
油气、乙醇汽油等燃料，推进全面达标排放等。

(其他合理答案均可)
在本课题的教学过程中，第一部分主要以教师做演示实验及学生观察实验现象的形式进行教学。

教师主要是正确演示实验，引导学生发现
实验中的问题，学生主要是在教师的启发下自主地分析实验现象、原理。

这样的教学方式优点在于能够让学生更清晰地理解实验原理，但不足的
是学生不能够亲自动手做实验，学生对实验过程和步骤的记忆也就不够
深刻。

第二部分则是充分利用教科书提供的信息，辅以学生查阅的资料，让学生在阅读讨论中自由发挥、自我表现，获取知识，这种教学方式对
于常识性较强的教学内容，是完全适宜的。

空气的污染与防治在教材上
介绍得比较简略，但是与我们的生活联系紧密，属于社会热点和考试热
点，为提高学生解决实际问题的能力，老师应适当补充和拓展。