初中化学人教版（2024）九年级上册课题1 我们周围的空气教学设计.docxVIP

课题1我们周围的空气

课程：初中化学

教材：初中化学人教版（2024）九年级上册

章节：课题1我们周围的空气

教材分析

本内容位于人教版九年级化学上册第二单元，是认识空气成分及混合物与纯净物的核心章节。它承接了物质分类的初步概念，突出了定量测定思想，发展了学生科学探究与证据推理素养。教材以拉瓦锡实验引入，通过红磷燃烧实验探究氧气含量，采用图文结合方式呈现实验原理与操作，构建“实验—现象—结论”逻辑链。知识架构由空气组成→氧气测定→物质分类→成分用途→环境保护层层递进。学习难点在于理解实验设计原理、分析误差因素及区分混合物与纯净物。

学情分析

学生已经学习过物质的分类、常见气体的性质以及化学符号的表示方法，对纯净物与混合物有了初步认识，并接触过氧气支持燃烧等基本实验现象，这为理解空气成分的探究奠定了基础。初中阶段的学生以形象思维为主，能够通过实验现象进行简单推理，但对抽象概念如“体积分数”“密闭系统中的气压变化”等理解尚浅。本节内容中，拉瓦锡实验和红磷燃烧法测定氧气含量涉及气态物质反应前后体积变化的定量分析，学生可能在理解“为什么水进入集气瓶的体积等于消耗氧气的体积”上存在困难，尤其对“氮气不支持燃烧且难溶于水”的结论缺乏直接感知。此外，从实验现象推导空气组成的逻辑链条较长，学生易忽略冷却至室温、装置气密性等操作细节对结果的影响。同时，将实际实验与历史实验（如拉瓦锡实验）进行类比时，可能难以建立古今实验原理的联系，需要引导其通过化学方程式$\ce{P+O2\xlongequal{点燃}P2O5}$理解反应本质，并准确区分混合物与纯净物的概念应用。

教学目标

化学观念：

通过分析拉瓦锡实验和红磷燃烧实验，理解空气是由氧气、氮气等组成的混合物，认识纯净物与混合物的概念及其区别。

科学思维：

基于实验现象与数据推理空气中氧气含量的测定原理，构建从宏观现象到物质组成分析的科学推理能力。

科学探究与实践：

通过模拟红磷燃烧测定氧气含量的实验，掌握实验装置操作与现象观察，提升实验设计与问题解决能力。

科学态度与责任：

基于空气成分的应用与污染危害的认识，树立保护大气环境的责任意识，认同化学在资源利用与环境保护中的价值。

重点难点

教学重点：

通过红磷燃烧实验，理解空气中氧气含量的测定原理：4P+5O

掌握空气的组成（按体积计算）及纯净物与混合物的区别，能用化学符号表示常见物质。

教学难点：

理解拉瓦锡实验中“汞加热生成红色粉末”与“红色粉末再分解”的定量关系，建立质量守恒思想。

从实验现象推断氮气的物理和化学性质，特别是“不支持燃烧”与“不易溶于水”的证据推理。

课堂导入

【教师活动】同学们，200多年前，法国化学家拉瓦锡做了一个惊人的实验：他把汞在密闭容器中加热了整整12天！最终发现，空气中有一种气体能让物质燃烧，另一种气体却“沉默寡言”，既不支持燃烧也不维持生命。

【教师活动】他用实验揭开了空气的神秘面纱——原来空气不是单一的物质，而是由氧气、氮气等组成的混合物。那么，如果你面前有一瓶空气，你能设计一个简单实验，测出其中氧气占了多少吗？拉瓦锡的方法太耗时，我们有没有更高效的办法？

【教师活动】今天，就让我们像科学家一样，从红磷燃烧开始，揭开空气成分的奥秘！

拉瓦锡实验介绍

探究新知

创设情景

二百多年前，人们还不知道空气是由什么组成的。法国化学家拉瓦锡通过一个持续12天的实验，首次揭示了空气的真实成分。他将少量汞在密闭容器中加热，观察到汞变成了红色粉末，空气体积减少，而剩余气体无法支持燃烧和呼吸。后来他又将红色粉末再次加热，得到了一种能助燃的气体——氧气。这一系列实验打破了人们对空气的误解，为现代化学奠定了基础。

图2-1拉瓦锡

[过渡语：]

让我们跟随拉瓦锡的脚步，通过分析他的实验过程，揭开空气组成的秘密。

问题提出

基础问题：拉瓦锡实验中，为什么容器内的气体体积会减小？

提高问题：红色粉末再加热后产生的气体是什么？它与空气中的哪种成分有关？

拓展问题：如果拉瓦锡没有把红色粉末重新加热，他能否得出空气由氧气和氮气组成的结论？为什么？

[过渡语：]

接下来，我们通过资料分析和教师演示实验，深入理解拉瓦锡是如何一步步得出科学结论的。

活动一：资料分析——拉瓦锡实验的关键现象

教师引导：请仔细阅读实验描述，思考哪些现象直接支持了拉瓦锡的结论？

活动要求：找出实验中的关键变化并解释其意义。

学生操作：

具体步骤：阅读教材内容，圈出“汞变红粉”“气体体积减少”“剩余气体不支持燃烧”“再加热得氧气”等关键词；分析每项现象对应的物质变化。

预期成果：能说出氧气参与反应、氮气性质稳定、氧气可被释放等推论。

教师点评：同学们能从现象中提取化学变化的本质，说明已初步具备科学推理能力，特别是对“体积减少”与“氧气消耗”的关联