课题1 我们周围的空气（第1课时）（教学设计）九年级化学上册同步高效课堂（人教版2024）

课题1我们周围的空气（第1课时）（教学设计）九年级化学上册同步高效课堂（人教版2024）科目授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师授课班级、授课课时授课题目（包括教材及章节名称）课题1我们周围的空气（第1课时）（教学设计）九年级化学上册同步高效课堂（人教版2024）教材分析课题1我们周围的空气（第1课时）（教学设计）九年级化学上册同步高效课堂（人教版2024）

本课内容涉及空气的组成、氧气、氮气、二氧化碳等气体的性质和用途。与课本紧密关联，旨在让学生了解空气的组成和重要性，掌握氧气的制备方法和性质，认识氮气和二氧化碳的性质及其应用。教学设计围绕学生实际，注重实践操作，培养学生的实验技能和科学探究能力。核心素养目标分析培养学生对化学学科的兴趣，提高学生的实验操作技能和观察能力。通过探究空气的组成，增强学生对科学现象的探究意识，培养科学思维和创新精神。同时，引导学生关注空气污染问题，增强环保意识和社会责任感，形成可持续发展的价值观。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：

学生在进入九年级化学学习之前，已经对物质的基本概念、简单的化学反应和物质变化有一定的了解。然而，对于空气的组成、气体的性质以及气体的制取和检验等具体内容，学生的认识较为浅显，缺乏系统性的学习。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

九年级学生对化学学科普遍保持一定的兴趣，尤其是通过实验操作来探究物质变化的环节。学生的动手能力和观察能力有待提高，部分学生可能更倾向于通过实验观察来学习，而另一部分学生可能更习惯于通过理论讲解来理解知识。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

学生在学习空气的组成和气体性质时，可能会遇到以下困难：一是对气体性质的理解不够深入，难以将理论知识与实际现象相结合；二是实验操作过程中可能遇到安全问题，如气体泄漏、实验器材使用不当等；三是对于空气中各种气体的含量和作用的认识较为模糊，需要通过更直观的教学方法来加强理解。教学资源1.软硬件资源：多媒体教学设备（投影仪、电脑）、实验室设备（集气瓶、试管、酒精灯、氧气发生装置等）、安全防护用品（护目镜、实验服等）。

2.课程平台：学校内部教学资源库、网络教学平台。

3.信息化资源：空气成分相关视频资料、气体性质实验操作步骤动画、空气污染现状新闻报道。

4.教学手段：实验演示、小组讨论、课堂提问、多媒体课件展示。教学流程1.导入新课

详细内容：

-利用多媒体展示地球大气层的图片，引导学生思考大气层对地球生命的重要性。

-提问：“你们知道我们周围有哪些气体？它们有什么作用？”

-引导学生回顾已知的气体知识，如氧气、氮气等，为新课的学习做好铺垫。

-用时：5分钟

2.新课讲授

-讲授空气的组成

详细内容：

1.通过多媒体展示空气的组成成分图表，讲解氮气、氧气、二氧化碳等气体的比例。

2.引导学生思考空气中其他成分的存在及其对环境的影响。

3.用时：10分钟

-讲解氧气的性质和用途

详细内容：

1.通过实验演示氧气的制备过程，如过氧化氢分解制氧。

2.讲解氧气的助燃性和氧化性，以及其在呼吸、燃烧过程中的作用。

3.举例说明氧气在医疗、工业等领域的应用。

4.用时：10分钟

-讲解氮气的性质和用途

详细内容：

1.讲解氮气的惰性，说明其在工业、食品保存等方面的应用。

2.通过实验演示氮气的性质，如氮气置换空气中的氧气。

3.举例说明氮气在冷冻、保护气体等方面的作用。

4.用时：10分钟

3.实践活动

-实验操作：氧气和氮气的制备与检验

详细内容：

1.学生分组进行氧气和氮气的制备实验，观察实验现象。

2.指导学生使用集气瓶、试管、酒精灯等实验器材。

3.引导学生记录实验数据，分析实验结果。

4.用时：15分钟

-观察空气成分变化

详细内容：

1.学生通过观察不同条件下空气成分的变化，如植物光合作用、呼吸作用等。

2.引导学生思考空气成分变化的原因和影响。

3.用时：10分钟

-模拟空气污染治理

详细内容：

1.学生分组讨论并设计空气污染治理方案。

2.引导学生从技术、政策、公众意识等方面提出治理措施。

3.学生展示方案，教师点评并总结。

4.用时：10分钟

4.学生小组讨论

-举例回答：

1.如何利用氧气和氮气的性质进行实验？

回答：通过过氧化氢分解制取氧气，通过氮气置换空气中的氧气进行实验。

2.空气污染对人类生活有哪些影响？

回答：空气污染会导致呼吸系统疾病、心血管疾病等健康问题，影响作物生长，破坏生态平衡。

3.如何减少空气污染？

回答：推广清洁能源、加强工业废气处理、提高公众环保意识等。

5.总结回顾

详细内容：

-回顾本节课学习的主要内容，包括空气的组成、氧气的性质和用途、氮气的性质和用途等。

-强调氧气和氮气在生活和工业中的应用，以及空气污染对环境和人类健康的危害。

-引导学生思考如何保护空气质量，提出自己的建议。

-用时：5分钟

总计用时：45分钟拓展与延伸1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料

-《空气污染及其防治》科普书籍，介绍空气污染的类型、来源和防治措施。

-《化学与生活》杂志，阅读有关氧气和氮气在日常生活和工业中的应用文章。

-《环境保护》期刊，了解当前空气污染治理的最新技术和政策动态。

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究

-学生可以查阅资料，了解地球大气层的结构和功能。

-探究不同气体在空气中的比例变化对生态环境的影响。

-研究氧气和氮气在工业生产中的应用实例，如氧气在钢铁冶炼中的作用，氮气在食品保存中的应用。

3.拓展知识点

-氮肥的生产和使用对环境的影响。

-氧气在医疗急救中的重要作用。

-空气净化器的原理和作用。

-氮气在低温物理学中的应用，如液氮在医疗、科研领域的应用。

-氧气在燃烧过程中的作用，以及如何提高燃烧效率。

4.实用性活动建议

-组织学生参观当地的污水处理厂或垃圾处理站，了解空气污染的来源和治理过程。

-开展“绿色校园”活动，鼓励学生参与校园内的环保行动，如植树造林、节能减排等。

-设计一个关于空气质量的调查报告，让学生收集数据，分析空气质量变化趋势。

5.创新实践活动

-学生可以尝试设计一个简单的氧气或氮气收集装置，用于家庭或学校实验。

-通过网络平台，参与“环保小卫士”活动，分享自己的环保心得和行动。

-结合当地实际情况，设计一个针对空气污染的社区宣传方案，提高公众环保意识。典型例题讲解1.例题：实验室中，用高锰酸钾加热制取氧气，已知高锰酸钾的化学式为KMnO4，求生成的氧气的质量分数。

解答：首先，写出高锰酸钾分解的化学方程式：

\[2KMnO_4\rightarrowK_2MnO_4+MnO_2+O_2\]

根据化学方程式，2摩尔的高锰酸钾分解产生1摩尔的氧气。计算摩尔质量：

-KMnO4的摩尔质量=39.1(K)+54.9(Mn)+4×16(O)=158g/mol

-O2的摩尔质量=2×16(O)=32g/mol

假设有100gKMnO4，则生成的氧气质量为：

\[\frac{32g}{2\times158g}\times100g=10.25g\]

氧气的质量分数为：

\[\frac{10.25g}{100g}\times100\%=10.25\%\]

2.例题：某学生用排水法收集一瓶氧气，瓶内氧气的体积为500mL，求该氧气的质量。

解答：氧气的密度在标准状况下约为1.429g/L。因此，500mL氧气的质量为：

\[1.429g/L\times0.5L=0.7145g\]

3.例题：将一定量的空气通过灼热的铜网，发现铜网的质量增加了0.48g，求原空气中氧气的体积分数。

解答：氧气与铜反应生成氧化铜，化学方程式为：

\[2Cu+O_2\rightarrow2CuO\]

氧气的摩尔质量为32g/mol，铜的摩尔质量为63.5g/mol。根据化学方程式，1摩尔氧气与2摩尔铜反应，质量增加为：

\[2\times63.5g-32g=98g\]

设原空气中氧气的质量为xg，则：

\[\frac{32g}{98g}=\frac{x}{0.48g}\]

\[x=\frac{32g\times0.48g}{98g}\approx0.16g\]

原空气中氧气的体积分数为：

\[\frac{0.16g}{1.29g}\times100\%\approx12.4\%\]

4.例题：某学生用排水法收集一瓶氮气，瓶内氮气的体积为700mL，求该氮气的质量。

解答：氮气的密度在标准状况下约为1.251g/L。因此，700mL氮气的质量为：

\[1.251g/L\times0.7L=0.8747g\]

5.例题：实验室制取二氧化碳，已知反应方程式为：

\[CaCO_3+2HCl\rightarrowCaCl_2+H_2O+CO_2\]

若生成0.5mol的二氧化碳，求反应所需CaCO3的质量。

解答：根据化学方程式，1mol的CaCO3生成1mol的CO2。CaCO3的摩尔质量为100g/mol。

所需CaCO3的质量为：

\[0.5mol\times100g/mol=50g\]教学评价与反馈1.课堂表现：

-学生在课堂上的参与度较高，能够积极回答问题，对空气的组成和气体的性质表现出浓厚的兴趣。

-大部分学生能够按照实验步骤进行操作，实验过程中注意安全，表现出良好的实验素养。

-部分学生在实验操作中存在一定困难，通过教师的个别指导，能够逐步掌握实验技能。

2.小组讨论成果展示：

-学生在小组讨论中能够积极发表自己的观点，对空气污染的治理提出了一些创新性的建议。

-小组合作良好，成员之间能够互相补充，共同完成任务。

-展示环节中，学生能够清晰、准确地表达自己的观点，展示了良好的沟通能力。

3.随堂测试：

-通过随堂测试，了解学生对空气组成、气体性质等知识的掌握程度。

-测试题目包括选择题、填空题和简答题，涵盖了本节课的主要知识点。

-测试结果显示，大部分学生能够正确回答问题，但对部分实验操作和气体性质的理解仍有待加强。

4.学生自评与互评：

-学生在课后填写学习反馈表，对自己在课堂上的表现进行自我评价。

-学生之间进行互评，相互指出优