2.1.2 我们周围的空气(第2课时)课件+教学设计

课题1 我们周围的空气（第2课时空气是一种宝贵的资源）教学设计

一、教材分析

本节课为人教版九年级化学上册第二单元课题1第二课时，承接第一课时空气组成、纯净物与混合物内容，是空气单元应用拓展核心课。本课以空气各组分的性质对应用途为主线，依次讲解氧气、氮气、稀有气体的物理、化学性质与工农业、医疗、生活应用，延伸空气污染的成因、危害与防治措施，同时区分空气污染物易混知识点，结合生活空气质量 APP 素材对接真实生活。本节课搭建 “性质决定用途、用途反映性质” 核心化学模型，融合物质性质、环境化学、可持续发展内容，既巩固宏观辨识化学观念，又落实环保社会责任，为后续气体性质学习、化学与环境专题打下基础，兼具生活化、应用性、德育价值。

二、学情分析

本节课授课对象为九年级入门学生，上节课已掌握空气体积分数、红磷测氧实验、纯净物混合物区分，但存在认知短板：一是无法自主关联物质性质与实际用途，割裂知识与生活；二是混淆氮气、稀有气体作保护气的原理，分不清稀有气体通电发光的本质变化；三是易错认为二氧化碳属于空气污染物，对 PM2.5、空气质量指数概念陌生；四是环保意识仅停留在口头，不能从化学角度提出可行治污方案。学生对医疗供氧、霓虹灯、雾霾等生活场景熟悉，可依托实景图片、生活实例、课堂讨论分层突破难点，建立 “性质 — 用途 — 环保” 完整思维链条。

三、教学目标

1. 通过氧气、氮气、稀有气体性质与用途对应学习，建立 “物质性质决定用途，用途体现物质性质” 的化学观念，系统梳理空气各组分应用价值。
2. 结合红磷实验推导氮气理化性质，对比稀有气体各类应用原理，辨析空气污染物易混知识点，提升归纳对比、证据推理的科学思维。
3. 结合生活空气质量数据、氩氦刀、液氮冷冻等实例开展分析讨论，能结合化学知识说出空气资源利用与污染防治方案，提升联系生活解决实际问题的科学探究实践能力。
4. 认识空气污染对生态、人体的多重危害，了解空气质量监测标准，树立节约空气资源、绿色低碳、主动保护大气环境的科学态度与社会责任。

四、教学重难点

（一）教学重点

1. 氧气、氮气、稀有气体的核心性质与对应生活、工业用途；
2. 氮气化学性质不活泼的实验证据推导；
3. 空气主要污染物、空气污染三大危害；
4. 防治空气污染可行措施。

（二）教学难点

1. 区分氮气、稀有气体作保护气的应用场景，理解稀有气体通电发光属于物理变化；
2. 明确二氧化碳不属于空气污染物，厘清温室效应与空气污染概念边界；
3. 结合化学原理多角度设计大气保护方案。

五、教学过程

（一）情境导入：生态地球图激趣，复习旧知引新课（5 分钟）

教师活动

展示绿色城市地球实景图，提问：上节课我们测出空气由多种气体混合而成，空气不只是维持呼吸的介质，更是工农业生产不可缺少的宝贵自然资源。出示本节课两大学习目标，板书课题《空气是一种宝贵的资源》。

学生活动

回忆空气各成分体积分数，齐读课堂学习目标，思考空气中各类气体的实用价值。

设计意图

生态实景贴近生活，新旧知识衔接自然，清晰点明本节课探究主线，激发学生探索空气应用价值的兴趣。

过渡语

人类生命活动离不开氧气，古人将氧气称作 “养气”，足以体现它的核心价值，我们先来梳理氧气的性质与各类用途。

（二）环节一：氧气的性质与用途（10 分钟）

教师活动

1. 提炼氧气两大核心化学性质：供给呼吸、支持燃烧，配套展示医用液氧储罐、登山潜水、炼钢、气焊实景图片。
2. 分类讲解对应用途：

供给呼吸：医疗急救、潜水、登山、动植物呼吸；

支持燃烧：工业炼钢、金属气焊气割。

1. 补充拓展：液氧用作火箭助燃剂，强化氧气助燃但不可燃的核心知识点。

学生活动

记录氧气两大性质与对应实例，能根据用途反向推导氧气具备的化学性质，完成课堂口头举例。

设计意图

实景图片直观对应知识点，落实 “性质决定用途” 核心观念，搭建氧气完整知识框架。

过渡语

红磷燃烧实验结束后集气瓶内剩余大量氮气，这个实验能帮助我们推导氮气的理化性质，接下来探究氮气的价值。

（三）环节二：氮气的性质与用途（14 分钟）

教师活动

1. 抛出课堂讨论题，结合红磷测氧装置图引导学生推理：

①红磷熄灭，说明氮气不能燃烧、不支持燃烧；

②冷却后水面不再上升，说明氮气难溶于水。

1. 完整梳理氮气物理性质：无色无味气体、密度略小于空气、熔沸点低；化学性质：常温下化学性质稳定，不易与其他物质反应。
2. 分四大板块讲解氮气用途，配套工厂制氮肥、食品充氮保鲜、液氮冷冻超导实景素材：

①化工原料：制造氮肥、硝酸；

②保护气：填充食品包装袋、焊接金属隔绝氧气、灯泡填充延长寿命；

③低温制冷剂：液氮医疗冷冻治疗、低温超导材料实验；

1. 对比提问：氮气作食品保护气的核心优势是什么？

学生活动

小组合作完成两道讨论题，整理氮气理化性质表格，分类记忆四类用途，理解充氮保鲜的化学原理。

设计意图

依托经典实验证据推导性质，由性质延伸多领域用途，培养证据推理思维，区分氮气与氧气应用场景差异。

过渡语

空气中占比极少的稀有气体同样具备独特价值，因其化学性质极不活泼，过去被称作 “惰性气体”，下面学习稀有气体相关知识。

（四）环节三：稀有气体的性质与用途（12 分钟）

教师活动

1. 介绍稀有气体种类：氦、氖、氩、氪、氙、氡，点明共性：无色无味气体，化学性质很不活泼，特殊条件下才能发生化学反应。
2. 两大核心应用分类讲解：

①保护气：焊接金属隔绝空气；

②电光源：通电时发出不同颜色光，制作霓虹灯、闪光灯、航标灯（强调：通电发光无新物质生成，属于物理变化）；

1. 拓展医疗与科技应用：液态氦用于磁共振超导冷却；氩氦刀利用氩气急速冷冻、氦气快速升温治疗肿瘤，配套 3D 医疗示意图讲解原理。

学生活动

识记稀有气体种类，区分稀有气体两类核心用途，辨析通电发光变化类型，理解氩氦刀低温治疗原理。

设计意图

结合前沿医疗科技拓展知识面，区分易混物理变化考点，完善空气组分完整知识体系。

过渡语

洁净空气是生存基础，但工业发展、人类活动持续污染大气，接下来我们学习空气污染的相关知识，树立环保意识。

（四）环节四：空气的污染与保护（18 分钟）

1. 空气污染成因与污染物分类

教师活动

展示雾霾城市、工厂废气、汽车尾气、秸秆焚烧图片，梳理三大污染来源：工业废气、机动车尾气、化石燃料 / 秸秆燃烧。

分类明确污染物：

①有害气体：二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳；

②固体烟尘：PM2.5、PM10 可吸入颗粒物；

重点易错警示：二氧化碳会造成温室效应，但不属于空气污染物。

学生活动

记录污染来源与污染物清单，标注二氧化碳易错知识点，区分温室效应与空气污染。

2. 空气污染带来的三大危害

教师活动

配套实景示意图依次讲解：损害人体呼吸系统健康、酸雨腐蚀建筑植被、臭氧空洞、全球气候变暖。

学生活动

结合生活雾霾体验交流污染带来的影响，建立空气污染危害认知。

3. 空气污染防治措施与空气质量指数

教师活动

组织全班讨论：我们能采取哪些措施保护空气，结合化学知识归纳五条可行方案：使用清洁能源、工厂废气处理达标排放、汽车加装尾气净化装置、植树造林种草、常态化大气质量监测。

展示手机空气质量 APP 截图，讲解 AQI 空气质量指数：数值越大污染越重，首要污染物包含臭氧、颗粒物、氮硫氧化物。

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