【新教材新课标】第4单元第1节《空气的组成》第1课时定量认识空气的组成导学案（原卷版+解析版） -新鲁教版化学九年级上册

/ 让教学更有效 高效备课 | 化学学科 第一节 空气的组成 第1课时 定量认识空气的组成 一、知识目标 1.准确说出空气的主要成分，牢记各成分的体积分数，理解拉瓦锡测定空气组成实验的原理、方法与结论。 2.掌握测定空气中氧气含量的实验原理，清晰描述红磷燃烧实验的操作步骤，区分铜粉加热实验与红磷实验的反应过程差异。 3.对比铜粉与红磷实验的误差，推理误差对结果的影响并提出改进方案。 二、核心素养目标 1.宏观辨识与微观探析：从宏观上认识空气的组成成分及各成分的含量，从微观角度理解拉瓦锡实验和其他测定氧气含量实验的原理。 2.证据推理与模型认知：通过对实验现象和数据的分析推理，构建原理 - 操作 - 误差认知模型，提升化学实验问题解决力。 3.科学探究与创新意识：通过实验探究空气的组成，培养严谨的实验态度和科学探究精神，体会科学研究中关注细节和不忽视异常现象的重要性。 一、学习重点 1.空气的组成成分及各成分的体积分数。 2.拉瓦锡实验的原理和结论。 3.测定空气中氧气含量的实验原理和操作。 二、学习难点 1.理解拉瓦锡实验和其他测定氧气含量实验的原理。 2.分析实验误差产生的原因并提出改进方案。。 一、定量认识空气的组成 1.结合生活常识和已有知识，你认为空气的主要成分有哪些？请尝试写出你已知的成分名称。 氮气（N2）约78% 氧气（O2）约21% 氩气（Ar）约0.934% 二氧化碳（CO2）约0.038% 其他气体约0.002% 2.1775 年哪位科学家首次测定了空气中氧气的含量？他使用的实验药品是什么？ 1775 年拉瓦锡首次测定了空气中氧气的含量，他使用的实验药品是汞（Hg）。 3.请简要描述拉瓦锡实验中 “汞与空气反应” 阶段的实验现象（至少写出 2 点）。 拉瓦锡实验中 “汞与空气反应” 阶段的实验现象：①银白色的液态汞表面逐渐生成红色的粉末状物质（氧化汞）；②密闭容器内的空气体积逐渐减少，玻璃钟罩内的液面逐渐上升。 4.拉瓦锡测定空气组成实验的核心原理是 “可燃物消耗氧气→密闭容器压强减小→体积变化→玻璃钟罩水倒流→液面上升”，请结合该原理分析：为什么实验必须在密闭容器中进行？若容器不密闭，会对实验结果产生什么影响？ 实验必须在密闭容器中进行的原因：只有在密闭容器中，可燃物消耗氧气后，容器内的气体才不会与外界空气发生交换，才能形成压强差。若容器不密闭，外界空气会进入容器内补充消耗氧气所减少的体积，导致容器内压强变化不明显或无变化，最终无法通过液面上升等现象准确测定空气中氧气的含量，使测量结果偏小。 5.拉瓦锡通过这一实验得到了哪些结论？ 1. 空气是混合物，并非单一物质； 2. 空气中能与汞反应（支持燃烧、供呼吸）的气体（后命名为 “氧气”），体积约占空气总体积的 1/5； 3. 空气中剩余约 4/5 的气体（后命名为 “氮气”），化学性质稳定，不与汞反应、不支持燃烧，也不与澄清石灰水反应。 二、实验探究空气的组成 1.分析硫、碳、磷、石蜡、铜、铁这几种物质，哪些适合作为测定空气中氧气含量实验的药品？为什么？测定空气中氧气含量实验，选择药品需满足哪些原则？ （1）铜和红磷适合。硫、碳、石蜡与氧气反应分别生成二氧化硫、二氧化碳、二氧化碳和水（均为气体），无法形成装置内外压强差，不能准确测定氧气含量；铁仅在纯氧中才能点燃，在空气中无法与氧气充分反应，不符合要求；铜在加热条件下能与氧气反应生成固体氧化铜，红磷燃烧生成固体五氧化二磷，均满足药品选择原则。 （2）药品的选择原则： ①能与氧气发生反应；②不能与氧气之外的气体反应；③生成物不能有气体（生成物为固体）。 2.铜粉测定空气中氧气含量实验的原理是什么（用文字表达式表示）？ 3.铜粉测定空气中氧气含量实验的主要步骤有哪些？ ①将一只硬质玻璃管注满水，倒 ... ...