资源简介

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第二单元 空气和氧气
单元解读
九年级化学 上册·人教版2024
内容导览
单元课标解读
1
单元概述与结构
2
单元教学目标与重难点
3
课题教学目标与教学建议
4
单元课时安排
5
单元课标解读
课标内容要求
1.了解空气的主要成分及体积分数；通过实验探究认识氧气的主要性质（支持燃烧）和用途。
2. 初步学习氧气和二氧化碳的实验室制法，归纳实验室制取气体的一般思路（反应原理→发生装置→收集装置→检验验满）。
3. 认识物质的多样性：区分纯净物和混合物（如空气）；能用化学符号表示纯净物（如O 、CO ）。
4. 掌握基本的化学实验技能：气密性检查、固体药品取用、气体收集方法（排水法/向上排空气法）、用带火星木条检验氧气。
5. 完成必做实验：氧气的实验室制取与性质（课标附录4要求）。
6. 认识空气是宝贵资源：氮气（保护气）、氧气（医疗/炼钢）、稀有气体（电光源）；理解保护大气环境的意义，了解空气质量指数（AQI）。
单元课标解读
课标学业要求
1.知识理解
①能描述空气的成分及体积分数（氮气78%、氧气21%），解释拉瓦锡实验原理。
②能说明氧气支持燃烧的化学性质（木炭、硫、铁在氧气中燃烧的现象及文字表达式）。
③能区分纯净物和混合物，举例说明其性质差异（如空气 vs. 氧气）。
2.实验探究能力
①能设计氧气制取实验方案：选择反应物（高锰酸钾/过氧化氢）、组装装置、操作步骤、检验方法。
②能分析实验中非常规现象（如制氧时水倒吸、铁丝燃烧瓶底炸裂），提出改进措施。
3.问题解决能力
①能基于氮气性质（难溶、不支持燃烧）解释”红磷测氧气含量”实验剩余气体的特性。
②能结合空气质量数据（如PM . 、SO 浓度），提出减少空气污染的具体措施（如绿色出行）。
单元课标解读
学科核心素养要求 核心素养维度 具体要求
科学思维 1. 证据推理：通过拉瓦锡实验、红磷燃烧实验，推导空气组成；从宏观现象（燃烧剧烈程度）推断氧气浓度差异。
2. 模型认知：构建实验室制取气体的”反应-收集-检验”模型，迁移至后续二氧化碳制取。
科学探究与实践 1. 实验操作：独立完成”氧气的制取与性质”实验，规范使用酒精灯、集气瓶、水槽等仪器。
2. 数字化应用：体验”测定空气中氧气含量数字化实验”（传感器技术），感受科技与化学融合。
科学态度与责任 1. 环保意识：分析空气污染成因（工业排放/汽车尾气），讨论《大气污染防治行动计划》，践行低碳生活。
2. 科学伦理：学习拉瓦锡实证精神，养成严谨求实的实验态度。
单元概述与结构
一、单元概述
课题 内容概述 编写意图
课题1 空气成分测定（拉瓦锡实验→红磷燃烧）、混合物/纯净物概念、空气资源用途 从生活经验出发，通过实验探究构建定量认知；建立物质分类观；联系资源价值
课题2 氧气物理性质、与碳/硫/铁的反应现象、化合反应与氧化反应概念 通过对比实验突出性质差异，归纳反应规律；建立性质决定用途的化学观念
课题3 实验室制氧气（高锰酸钾/过氧化氢）、催化剂探究、分解反应 实践化学实验方法，培养探究能力；理解催化剂核心特征；深化反应分类思想
拓展 空气质量监测、大气污染与保护（跨学科实践） 联结STS教育，培养社会责任感；提升数据处理与工程实践能力（传感器应用）
二、单元结构
单元概述与结构
空气成分
测定空气中氧气含量
纯净物与混合物
空气的污染与防治
物理性质
工业制法
实验制法
用途
化学性质
第二单元
空气和氧气
空气
氧气
制取氧气
单元教学目标与重难点
一、教学目标
知识目标 能力目标 素养目标
1. 认识空气的组成（体积分数），掌握氧气、氮气及稀有气体的主要性质与用途。 1. 能通过实验（如红磷燃烧）探究空气中氧气的含量，分析实验现象及误差原因。 1. 初步形成实证意识，养成严谨的科学态度（如拉瓦锡实验的启示）。
2. 理解纯净物和混合物的概念，能用化学符号表示常见纯净物（如O2 N2）。 2. 学会实验室制取氧气的方法（高锰酸钾分解、过氧化氢催化分解），掌握实验操作要点。 2. 认识空气的资源价值，形成保护大气环境的意识（如结合AQI指数分析污染防治措施）。
3. 掌握氧气的物理性质和化学性质（支持燃烧、与硫/碳/铁反应），区分化合反应与氧化反应。 3. 设计对比实验探究催化剂的作用（如MnO2在H2O2分解中的催化作用）。 3. 体会分类法在化学学习中的应用（如物质分类、反应类型分类）。
单元教学目标与重难点
二、教学重难点
教学重点 教学难点
1. 空气组成：体积分数测定实验（红磷燃烧）的原理与现象分析。 1. 实验原理理解：红磷实验中气体体积变化与氧气含量的定量关系分析。
2. 氧气性质：与碳、硫、铁的反应现象及文字表达式。 2. 概念区分：纯净物与混合物、化合反应与分解反应、氧化反应与缓慢氧化的辨析。
3. 氧气制取：高锰酸钾分解法、过氧化氢催化分解法的操作步骤及装置特点。 3. 催化剂概念：理解“改变反应速率”和“化学性质不变”的内涵（如MnO 反应前后质量与性质的验证）。
4. 环境保护：空气污染的成因、危害及防治措施（结合AQI指数）。
三、学情分析
单元教学目标与重难点
1. 与已学知识的关联
正向关联：第一单元化学实验基础（药品取用、加热操作）为本单元红磷燃烧、高锰酸钾制氧奠定技能基础；物质变化（物理/化学变化）有助于理解氧气参与的反应本质。
新增挑战：首次接触定量实验（空气成分测定）、抽象概念（催化剂特征）、分类系统（物质/反应多层次分类
三、学情分析
单元教学目标与重难点
2. 学生可能遇到的困难及解决策略
学习难点 成因分析 解决策略
拉瓦锡实验原理理解 涉及密闭体系气体体积变化与压强关系的跨学科知识 类比“注射器抽气”模拟体积变化；动画演示汞加热前后体系变化
催化剂概念建构 “改变反应速率”“自身不变”易与反应物混淆 设计对比实验（有无MnO ）；反应后分离、称重MnO 验证质量守恒
混合物/纯净物辨析 易受物理状态干扰（如冰水混合物） 强化定义本质（是否含多种物质）；反例辨析（空气 vs 液氧）
数字化实验操作 传感器连接与数据解读对初中生有技术门槛 分解步骤：先教师演示→小组合作→独立操作；使用模拟软件辅助数据处理
三、学情分析
单元教学目标与重难点
3. 能力提升点
实验设计优化：在红磷测氧气含量实验中，引导学生分析“水位上升不足1/5的原因”（装置漏气、红磷量不足），培养误差分析能力。
社会决策力培养：结合本地空气质量数据，讨论“禁烧秸秆”“新能源汽车推广”等政策的科学依据。
分课题教学目标与教学建议
课题1 我们周围的空气
教学目标 教学建议
1. 了解拉瓦锡实验原理，掌握空气的成分（体积分数）。 1. 实验突破重点： - 演示红磷燃烧实验，引导学生分析集气瓶内液面上升原理（氧气消耗导致气压降低）。 - 误差讨论：水面上升不足1/5的可能原因（装置漏气、红磷不足等）。
2. 能区分混合物（空气）与纯净物（O 、N ），会用化学符号表示纯净物。 2. 联系生活实际： - 举例说明氮气作保护气、稀有气体用于霓虹灯，理解“空气是宝贵资源”。 - 展示AQI日报表，分析本地空气质量。
3. 知道氮气、稀有气体的性质与用途，认识保护大气环境的重要性。 3. 技术辅助教学： - 播放数字化实验视频（氧气传感器测含量），对比传统实验，感受科技在化学中的应用。
分课题教学目标与教学建议
课题2 氧气
教学目标 教学建议
1. 掌握氧气的物理性质（密度、溶解性、三态）和化学性质（支持燃烧、与C/S/Fe反应）。 1. 实验探究性质： - 分组完成木炭、硫、铁在氧气中燃烧实验，对比空气中现象（如硫在空气中淡蓝色火焰→氧气中蓝紫色火焰）。 - 强调操作安全：铁燃烧时瓶底加水防炸裂。
2. 能用文字表达式描述反应（如S + O → SO ），理解化合反应与氧化反应的概念。 2. 概念对比突破： - 列表归纳三个反应共同点（两物质变一种物质→化合反应；与氧结合→氧化反应）。 - 举例缓慢氧化（食物腐败），区分剧烈与缓慢氧化。
3. 举例说明氧气在医疗、炼钢等领域的应用。 3. 性质决定用途： - 分析氧气支持燃烧→用于气焊；供给呼吸→用于急救，建立“性质-用途”关联思维。
分课题教学目标与教学建议
课题3 制取氧气
教学目标 教学建议
1. 掌握实验室制氧方法（高锰酸钾法、过氧化氢法）的装置、操作步骤及收集方法（排水法）。 1. 实验操作指导： - 动画演示高锰酸钾制氧步骤（查密→装药→定点加热→排水收集→撤管熄灯），强调“先撤导管防倒吸”。 - 对比两种装置：固固加热型（高锰酸钾）vs固液常温型（H O +MnO ）。
2. 理解催化剂的作用特点（一变两不变），认识分解反应的特征（一种反应物→多种生成物）。 2. 催化剂探究： - 设计三步实验：①H O 常温分解慢；②加MnO 后迅速产氧；③分离MnO 重复使用→证明其催化作用。 - 讨论工业催化剂实例（合成氨），体会科技价值。
3. 了解工业制氧（分离液态空气）的原理。 3. 分类法应用： - 列表对比化合反应（多变一）与分解反应（一变多），举例强化分类标准。
分课题教学目标与教学建议
跨学科实践建议
活动名称 实施要点
微型空气质量检测站组装与使用 1. 任务驱动： - 结合物理（传感器原理）、信息技术（数据采集）组装简易检测站。 - 对比不同地点（教室/操场）的PM2.5、SO 数据。 2. 社会责任： - 分析数据提出改善建议（如植树降尘），撰写小论文。
调查本地空气污染防治措施 分组收集资料： - 政策层面（《大气污染防治行动计划》成果） - 个人行动（低碳出行、垃圾分类）
单元课时安排
课题 主要内容分解 课时 核心活动与说明
课题1 我们周围的空气 1.1 空气的组成 1 空气组成的探究实验、物质的分类，混合物与纯净物概念
1.2 空气是一种宝贵的资源 1 空气是一种宝贵的资源：氧气、氮气和稀有气体的用途；保护大气环境
课题2 氧气 氧气 1 氧气性质实验（木炭、硫燃烧）、铁丝燃烧实验与缓慢氧化、化合反应与氧化反应概念辨析
课题3 制取氧气 3.1 制取氧气 1 氧气的工业制法、氧气的实验室制法
3.2 催化剂和分解反应 1 对比实验：二氧化锰催化作用探究（重点分析“一变两不变”特性）；分解反应的特点：“一生多”
单元课时安排
课题 主要内容分解 课时 核心活动与说明
整理与提升（单元复习） 单元知识建构与综合训练 1 思维导图梳理：空气组成→氧气性质→制取方法→反应类型；解析易错题（如催化剂误区）重点练习：氧气制取装置改进、物质分类判断题、燃烧现象描述规范性训练
实验活动1 氧气的实验室制取与性质 1 分组实验：制取并收集氧气，验证性质
跨学科实践 微型空气质量“检测站”的组装与使用 1 分析图2-5数字化实验数据；讨论PM2.5防治措施（结合本地空气质量报告）
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九年级化学 上册·人教版2024

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