2024秋九年级化学上册 第二单元 我们周围的空气 课题1 空气第1课时 空气是由什么组成的教学设计（新版）新人教版

2024秋九年级化学上册第二单元我们周围的空气课题1空气第1课时空气是由什么组成的教学设计（新版）新人教版课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、设计意图亲爱的同学们，大家好！今天我们要一起探索一个充满奥秘的话题——空气。这节课，我们将揭开空气的神秘面纱，了解它是由什么组成的。希望通过这节课的学习，你们能对空气有更深的认识，感受到化学的神奇魅力！🌟🌬️让我们一起踏上这场奇妙的化学之旅吧！💪💫二、核心素养目标1.培养学生的科学探究能力，通过实验探究空气的组成，提升观察、分析、推理等科学思维。

2.强化学生的科学态度与价值观，引导学生认识到空气中各成分的重要性，树立环保意识。

3.增强学生的社会责任感，认识到化学知识在环境保护和资源利用中的重要作用。三、学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：

学生们在上学期已经接触过基础的化学概念，对物质的性质、变化和分类有一定的了解。此外，他们在科学课上也学习了简单的实验操作和安全知识，这为今天学习空气的组成奠定了基础。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

九年级的学生对自然界中的现象充满好奇，对化学实验尤为感兴趣。他们具备较强的观察力和动手操作能力，但分析问题的深度和广度还有待提高。在学习风格上，多数学生喜欢通过实验和直观演示来学习，但也有部分学生更倾向于理论学习和思考。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

在学习空气的组成时，学生可能会对微观粒子的概念感到困惑，难以理解气体分子的性质和分布。此外，实验过程中可能会遇到操作不当导致结果不准确的问题，需要引导学生注意实验细节和误差分析。此外，部分学生可能对空气污染和环境保护的意识不足，需要通过教学引导他们树立正确的环保观念。四、教学方法与手段1.讲授法：结合多媒体课件，系统讲解空气的组成及其在自然界中的作用，引导学生逐步建立概念。

2.实验法：通过空气成分的实验室分离实验，让学生亲自操作，体验科学探究的过程，增强实践能力。

3.讨论法：在实验和讲解后，组织学生讨论空气污染的问题，提高环保意识和解决问题的能力。

1.多媒体课件：展示空气成分的图像和视频，直观展示微观粒子的分布。

2.实验演示：使用高清晰度的摄像头实时记录实验过程，让学生清晰地看到实验现象。

3.互动软件：利用互动教学软件，设计问答环节，提高学生的参与度和学习积极性。五、教学过程1.导入（约5分钟）

-激发兴趣：同学们，你们有没有想过，我们每天呼吸的空气是由什么组成的呢？它有什么特殊的性质？今天，我们就来揭开空气的神秘面纱，一起探索这个问题。（板书课题：空气）

-回顾旧知：在上一节课中，我们学习了物质的分类，知道物质可以分为纯净物和混合物。那么，空气属于哪一类呢？请大家回忆一下。

2.新课呈现（约20分钟）

-讲解新知：

a.首先，我会用PPT展示空气的组成图，让学生直观地看到空气是由多种气体混合而成的。

b.接着，我会详细讲解空气的主要成分，包括氮气、氧气、二氧化碳等，以及它们各自的比例。

c.为了让学生更好地理解，我会举例说明这些气体在自然界中的作用，比如氧气是生物呼吸所必需的，二氧化碳是植物光合作用的原料。

-举例说明：

a.我会以日常生活中常见的现象为例，如植物的光合作用、呼吸作用，以及氧气和二氧化碳在工业生产中的应用。

b.通过这些例子，让学生感受到化学知识与生活的紧密联系。

-互动探究：

a.我会提出一些问题，如“为什么空气中氮气的比例最大？”引导学生思考并回答。

b.接着，我会组织学生进行小组讨论，让他们分享自己的观点和想法。

c.在讨论过程中，我会鼓励学生提出问题，共同解决，培养他们的团队合作精神。

3.巩固练习（约15分钟）

-学生活动：

a.我会布置一些课后作业，让学生通过查阅资料、实验操作等方式，进一步了解空气的组成和性质。

b.同时，我会要求学生用所学知识解释一些生活中的现象，如为什么高山上的氧气稀薄、为什么空气干燥时人会感到不适等。

-教师指导：

a.在学生完成作业的过程中，我会及时给予他们指导和帮助，解答他们的疑问。

b.对于学生的优秀作业，我会给予表扬和鼓励，激发他们的学习兴趣。

4.总结与反思（约5分钟）

-总结：回顾本节课的主要内容，强调空气的组成及其重要性。

-反思：引导学生思考如何保护空气质量，提高环保意识。

5.课后拓展（约5分钟）

-我会布置一些拓展性作业，如让学生调查家乡的空气质量，分析污染源，并提出改善建议。六、学生学习效果学生学习效果主要体现在以下几个方面：

1.知识掌握程度：

-学生能够准确地描述空气的组成，包括氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳和其他气体的比例。

-学生能够解释空气中各成分的性质和作用，如氧气支持呼吸、二氧化碳是植物光合作用的原料等。

-学生能够区分空气与其它混合物的区别，理解空气作为一种重要资源的价值。

2.实践操作能力：

-学生通过参与空气成分的实验室分离实验，学会了基本的化学实验操作技巧，如过滤、蒸发等。

-学生能够独立完成实验步骤，观察并记录实验现象，分析实验结果。

3.科学探究能力：

-学生在实验探究过程中，培养了提出假设、设计实验、收集数据、分析结果的能力。

-学生学会了如何通过实验验证假设，并从中总结出科学规律。

4.科学态度与价值观：

-学生认识到空气污染对环境和人类健康的危害，增强了环保意识。

-学生了解到化学知识在环境保护和资源利用中的重要性，激发了他们对科学研究的兴趣。

5.合作与交流能力：

-学生在小组讨论和实验合作中，学会了倾听他人意见、尊重不同观点，并能够有效地表达自己的看法。

-学生通过团队合作，提高了问题解决能力和沟通能力。

6.逻辑思维与分析能力：

-学生通过分析空气成分的比例和性质，锻炼了逻辑思维能力。

-学生能够运用所学知识解释日常生活中的现象，提高了解决实际问题的能力。

7.情感态度与价值观：

-学生在学习过程中，体验到了化学的乐趣，增强了学习的积极性和主动性。

-学生对科学有了更深的敬畏之心，认识到科学探究的意义和价值。七、教学反思这节课下来，我有很多感想和反思。首先，我觉得在导入环节，我通过提问的方式激发了学生的兴趣，他们对于空气的组成表现出浓厚的兴趣，这让我感到很欣慰。但是，我也意识到，对于一些基础概念，比如混合物和纯净物，学生们可能还需要更多的复习和巩固。

在讲解新知的过程中，我尽量用生动形象的语言和多媒体课件来展示空气的组成，希望学生们能够直观地理解。我发现，学生们对于氧气和二氧化碳的作用特别感兴趣，这让我觉得，在今后的教学中，我可以更多地结合实际生活来讲解化学知识，让学生们感受到化学的实用性和趣味性。

实验环节是这节课的重点，我设计了空气成分的实验室分离实验，让学生们亲自动手操作。在实验过程中，我注意到有些学生操作不够熟练，这让我意识到，在今后的教学中，我需要更加细致地指导学生进行实验操作，确保他们能够安全、准确地完成实验。

在互动探究环节，我鼓励学生们提出问题，并引导他们通过讨论和实验来寻找答案。我发现，学生们在讨论中能够积极发言，但有时候缺乏深度，这让我思考如何更好地引导学生进行深入思考。也许，我可以设计一些更具挑战性的问题，或者提供更多的背景资料，帮助他们拓展思维。

在巩固练习环节，我布置了一些课后作业，让学生们通过查阅资料和实验操作来加深对知识的理解。我希望通过这样的作业，学生们能够将所学知识应用到实际生活中去。但同时，我也担心，如果作业难度过大，可能会让学生感到挫败，因此，我需要在今后的教学中，更加关注作业的难度和学生的接受程度。八、典型例题讲解例题1：某空气样品中氮气的体积分数为78%，氧气的体积分数为21%，二氧化碳的体积分数为0.03%，其余为稀有气体。请计算该空气样品中氧气的体积是氮气体积的多少倍？

答案：根据空气成分的比例，氧气的体积分数是21%，氮气的体积分数是78%。所以氧气的体积是氮气体积的21%÷78%≈0.27倍。

例题2：一个标准大气压下，25℃时，等体积的空气和二氧化碳分别收集在两个集气瓶中，它们的密度分别是1.29g/L和1.98g/L。请计算空气中氮气和氧气的体积分数。

答案：设等体积的空气和二氧化碳的质量分别为m1和m2，体积分别为V。根据密度公式ρ=m/V，我们有：

m1=ρ1×V

m2=ρ2×V

由于等体积，V是相同的，所以m1/m2=ρ1/ρ2=1.29/1.98。

空气的密度可以用氮气和氧气的体积分数加权平均计算：

ρ_air=(0.78×1.29)+(0.21×1.43)+(0.01×1.98)

≈1.028g/L

由于氧气的密度约为1.43g/L，我们可以用氧气的密度和空气密度的比例来计算氧气的体积分数：

V_O2/V_air=ρ_O2/ρ_air

V_O2/V_air=1.43/1.028≈0.138

所以氧气的体积分数约为13.8%。

例题3：在一个封闭的容器中，空气和氢气混合，氢气的体积分数为2%。如果容器内的压强为1个标准大气压，25℃时，空气的体积分数是多少？

答案：由于氢气在空气中的体积分数非常小，我们可以假设空气的体积分数基本不变。空气的体积分数可以通过氢气的体积分数和空气与氢气混合物的体积分数之差来计算：

V_air=100%-V_H2

V_air=100%-2%

V_air=98%

例题4：在一个集气瓶中，收集了一定体积的空气样品，测得其质量为25g。若该空气样品在标准大气压和0℃下的体积为1.2L，请计算空气中氧气的体积分数。

答案：首先，我们需要将空气样品的质量转换为摩尔数。空气的平均摩尔质量大约为29g/mol（氮气约为28g/mol，氧气约为32g/mol）。

摩尔数=质量/摩尔质量

摩尔数=25g/29g/mol≈0.862mol

在标准大气压和0℃下，1摩尔气体的体积是22.4L。因此，空气样品的总体积为：

总体积=摩尔数×22.4L/mol

总体积=0.862mol×22.4L/mol≈19.4L

现在我们知道了空气样品的总体积，我们可以计算氧气的体积分数。氧气的体积分数在空气中大约是21%。

V_O2=0.21×总体积

V_O2=0.21×19.4L≈4.07L

所以氧气的体积分数大约是：

氧气体积分数=(V_O2/总体积)×100%

氧气体积分数≈(4.07L/19.4L)×100%≈21%

例题5：在实验室中，用排水法收集了1升空气样品，发现其中氧气的质量是0.03克。请计算空气中氧气的体积分数。

答案：首先，我们需要知道氧气的摩尔质量是32g/mol。

氧气的摩尔数=质量/摩尔质量

氧气的摩尔数=0.03g/32g/mol≈0.0009375mol

在标准大气压和0℃下，