初中化学人教版（2024）九年级上册（2024）课题1 我们周围的空气第2课时教案设计

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课题1 我们周围的空气
课时
2
授课年级
初三
课标要求
1.认识空气是宝贵的自然资源，形成保护和节约资源的可持续发展意识与社会责任。
2. 认识物质的性质与用途的关系。
教材
分析
在小学阶段的自然课和其他科学课程中，学生们已学习过空气的相关知识，且空气是学生们最熟悉不过的一种物质，在教学设计时应以这些内容为基础，并且避免重复。本课题包含 “空气的组成”“空气是一种宝贵的资源”和“保护大气环境”三部分内容。这三部分内容相互密切联系，并逐步深入。
第二部分和第三部分的内容可把主动权交给学生，让学生通过阅读、讨论、查阅资料等方式获取知识，教学重在对学生进行解决问题的思路方法指导。
第二部分的内容在展示时需强调一个重要的化学观念，即物质的性质决定用途，物质的用途反映性质，以培养学生的科学素养。
学情分析
空气是学生在化学课上学习的第一种物质，学生通过之前学习和日常积累对空气已经有了一些常识性的了解，但从化学学习要求的角度看，学生仅知道这些常识是不够的，需要系统地掌握空气的组成和重要性质，需要系统地学习对物质进行研究的方法和思路。教师在教学中要从学生已有知识出发，让学生循序渐进，逐步形成完整的空气的知识结构。
从知识角度看本课时的重点内容是氧气、氮气、稀有气体的物质性质和用途大气环境的保护等，这些内容对于学生来说都不是难点，在教学中要从学生已有知识出发，让学生循序渐进，逐步形成完整的空气的知识结构。
教学目标
1.了解氧气、氮气、稀有气体的主要性质和用途，认识性质和用途之间的关系，知道空气是一种宝贵的自然资源。
2.初步了解空气污染的形成原因、危害和防治措施，提高环境保护的意识和责任。
教学重、难点
重点：氧气、氮气和稀有气体的性质与用途。
难点：进一步理解物质的性质与用途之间的联系。
核心素养
化学观念：通过氧气、氮气和稀有气体的用途的学习，深化物质性质决定用途的观念。
科学态度与责任：通过对空气组成用途的认识，形成节约资源的习惯和可持续发展的意识；通过对大气环境保护的学习，形成保护环境的习惯，树立生态文明的理念。
教学过程
教学环节
教学活动
设计意图
环节一、
新课导入
【导入语】近年来，我国的航天事业，在航天人的努力下取得了巨大的成就，逐步由航天大国迈向航天强国。
【过渡】从航天器的发射到航天员在太空的活动都离不开空气中一种重要的物质——氧气，为什么氧气这么重要呢？它具有哪些性质和用途呢？
通过我国航天事业的发展引入氧气的用途，激发学生对航天航空的探究欲，认识化学学科的价值。
环节二、
空气是一种宝贵的资源
【学生活动1】阅读教材P33氧气部分，并结合生活经验总结氧气的性质和用途。
【总结】
1.供给呼吸：动植物呼吸作用主要是需要氧气来参与生物体的新陈代谢活动，人类在一些特殊的活动中，也需要氧气供给呼吸，如潜水、医疗急救、宇宙航行等。
2.支持燃烧：木柴等燃料的燃烧都需要氧气，另外在火箭等航天器发射、炼钢、电焊等活动中也需要氧气来支持燃烧。
【讲解】氧气的性质与用途之间存在着紧密的联系，在之前的学习中我们也了解到，物质的性质决定物质的用途，而用途可以体现性质，这也是化学学科的重要思想。
【思考与讨论1】用红磷测定空气中氧气含量的实验中，体现了氧气的什么性质？
【总结】空气中的氧气能支持红磷的燃烧。
【思考与讨论2】红磷熄灭后集气瓶内剩余气体主要是什么？能不能支持燃烧？
【总结】红磷熄灭后集气瓶内剩余气体主要是氮气。说明氮气不支持燃烧，化学性质不活泼。
【讲解】氮气是空气中含量最多的气体，它在工农业生产和日常生活中有着广泛的用途，其中最重要的作用是由于其化学性质不活泼被用作保护气，给食物等营造低氧或者无氧的环境，从而可以防止食物腐烂变质。如我们的国家粮仓里面就充满了氮气，以防止粮食霉变。另外，还可以再灯泡中充氮气以延长使用寿命，食品袋中充氮气以防腐，焊接金属时用氮气作保护气等。
【思考与讨论3】集气瓶内液面上升到一定高度后，还能继续上升吗？这种现象能不能说明氮气不易溶于水？
【总结】集气瓶内液面上升到一定高度后，不能继续上升，说明氮气
不易溶于水。
【讲解】氮气的物理性质。
颜色
状态
气味
标准状况下的密度
熔点
沸点
是否易溶于水
氮气
无色
气味
无味
1.251g/L
-209.9℃
-195.8℃
不易溶于水
氮气的沸点很低，所以液氮易汽化，会吸热大量的热，可以制造低温环境，如用液氮炒酸奶就是利用了氮气的这个性质。除此之外液氮还应用在医疗和交通等方面，医疗上可在液氮冷冻条件下做手术，超导材料在液氮低温环境下能显示超导性能，以此发展磁悬浮列车。
【讲解】除了上述两个重要的用途之外，氮气另一个重要的用途是可以用作重要的化工原料，氮气可以和氢气在高温高压催化剂的作用下生成氨气，氨气再经过进一步转化可制造硝酸和氮肥。
【学生活动2】根据以上讲解的内容，氮气的性质和用途。
【总结】略。
【学生活动3】阅读教材P34稀有气体部分，并结合生活经验总结稀有气体的性质和用途。
【讲解】
1. 稀有气体（氦、氖、氩、氪、氙等）是无色、无味的气体，化学性质很不活泼，一般情况下，和其他物质都不反应，也可用作灯泡、金属焊接等的保护气。
2.稀有气体在通电时会发出不同颜色的光，可用作电光源。如图片中展示氦、氖、氩等气体在通电状态下发出的不同颜色的光，且其光源的穿透性很强，除了霓虹灯，还可做灯塔等指示性光源，应用非常广泛。
3稀有气体中的氦气是一种密度仅次于氢气的密度很小的一种气体，且其化学性质不活泼，相对较安全，可以用作飞艇和热气球。另外液态氦的温度很低，汽化吸热，也可用于制造低温环境。
【总结】从上面介绍的氧气、氮气和稀有气体的性质和用途我们可以再次确定物质的性质和用途之间的紧密联系，在学习中要关联性记忆，避免死记硬背。
【对应训练1】（2024重庆）空气成分中含量多且可用作保护气的是（ ）
A.N2（氮气） B.O2（氧气）
C.稀有气体 D.CO2（二氧化碳）
【对应训练2】夜景中五颜六色的霓虹灯甚是好看，是因为灯管里有（ ）
A.氧气 B.氮气
C.稀有气体 D.二氧化碳
【答案】1.A 2.C
通过学生自主学习和交流讨论，使学生了解氧气、氮气和稀有气体的性质与用途，并进一步认识物质的性质与用途的关系，形成化学观念。
环节三、
保护大气环境
【过渡】空气是一种宝贵的资源，通常情况下，空气中各成分的含量保持相对稳定。但随着人类活动的增加，特别是工业生产和交通运输产生的废气源源不断地排放，使空气中有害气体和烟尘的含量不断升高，导致空气质量下降。
【展示】空气质量日报。
【讲解】我国为了加强大气质量监测，每日会发布相应的空气质量日报。
【交流与讨论】查看上图的空气质量日报，回答下列问题。
1.空气污染指数与空气质量状况有什么关系？
2.计入空气污染指数的污染物有哪几种？会造成哪些环境问题？
3.这些污染物从何而来？我们应如何保护大气环境？
【总结】
1.空气污染指数与空气质量状况的关系：
污染指数
空气质量级别
空气质量状况
0－50
Ⅰ
优
51－100
Ⅱ
良
101－200
Ⅲ
轻度污染
201－300
Ⅳ
中度污染
＞ 300
Ⅴ
重度污染
2.空气污染物：二氧化硫（SO2）、一氧化碳（CO）、氮氧化合物（NO2等）、可吸入颗粒物（PM10）和臭氧（O3）。可吸入颗粒物 (PM10)、细颗粒物(PM2.5)等会造成严重的雾霾；气体污染物二氧化硫、二氧化氮会造成酸雨；若大气中二氧化碳含量过高，会加剧温室效应，使全球温度升高，但二氧化碳不属于空气污染物。
3.空气中污染物的日益增多，主要原因是工厂废气的任意排放，大量使用煤炭资源、汽车排放的尾气等。为了保护大气环境，人类已经行动起来，国际或国家层面应该改变能源结构，使用清洁能源等；个人层面可以践行和宣传“低碳生活”，如乘坐公共交通工具等；加强空气质量监测，积极植树、种草等，持续深人打好蓝天保卫战。
【对应训练1】（2024吉林）洁净的空气对人和其他动植物都非常重要。下列气体会对空气造成污染的是（ ）
A.二氧化硫 B.氧气
C.二氧化碳 D.氮气
【对应训练2】据新闻报道，湘西土家族苗族自治州的空气质量近6年来5次排全省第一，下列有关空气的说法正确的是（ ）
A.洁净的空气是纯净物
B.空气质量级别越高，空气质量越好
C.使用清洁能源、植树造林可以保护空气
D.空气中含氧气的质量分数为21%
【答案】1.A 2.C
通过日常生活中的应用引发学生讨论大气环境问题，了解空气污染物和防治措施，培养学生的环境保护意识和社会责任。
课堂总结
板书
设计
课题1 我们周围的空气
课时2 空气是一种宝贵的资源、保护大气环境
一、空气是一种宝贵的资源
1.氧气
2.氮气 性质用途
3.稀有气体
二、保护大气环境
空气污染物： PM10、PM2.5、二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、臭氧
教学
反思
本课时的知识内容较简单，在教学中要注意培养学生关心自然、关注社会的情感和分析问题、解决问题的能力。另外教学中可设置多样的学生活动非，如课前让学生搜集资料、进行调查，课堂讨论、汇报等形式，或者课后以小论文、漫画、板报等形式输出，让学生感受化学学科的魅力，体会到学习化学的乐趣。