【核心素养·情景教学】2024年人教版化学九年级上册 2.1.2空气是一种宝贵的资源 教案

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第2课时 空气是一种宝贵的资源
课题 空气是一种宝贵的资源 课型 新授课
素养目标 1.了解氧气、氮气、稀有气体的主要性质和用途。 2.了解空气污染给人类带来的危害，增强学生的环保意识。 3.知道空气是一种宝贵的自然资源。 4.初步了解空气污染给人类带来的严重危害，养成关注环境、热爱自然的情感。
教学重点 空气各成分的用途。 了解大气污染相关知识。
教学难点 1.物质用途与性质的关系。 2.联系实际解决空气污染的防治方法。
教具准备 氧气、氮气、稀有气体等的应用相关的图片及大气污染的图片。
课前预习 1.氧气可供动植物呼吸，能支持燃烧。
2.氮气是制造硝酸和氮肥的重要原料；由于氮气的化学性质不活泼，因此常被用作保护气；医疗上可利用液氮进行冷冻治疗。
3.稀有气体又叫惰性气体，无色、无味，化学性质很不活泼，稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，故可用于航标灯、照明灯等。液态氦可用于制造低温环境。
4.空气污染的影响：臭氧层破坏和酸雨。
5.保护空气的主要措施：使用清洁能源，加强空气质量监测，积极植树、种草等。
新课导入 空气不仅是人类生活必需的物质，而且还是一种宝贵的自然资源。空气中的各种成分作为原料广泛应用于工农业生产、医疗和科研等领域，是人类生产活动的重要资源。
进行新课 知识点1 空气是一种宝贵的资源 【阅读教材】教师先设问：空气有什么作用？为什么说空气是一种宝贵的资源？然后让学生阅读教材P33-35“空气是一种宝贵的资源”内容。 （1）氧气有哪些用途 ［思考］氧气曾被叫作“养气”，请阅读教材内容思考氧气有哪些用途。 ［学生总结］纵观氧气的在各领域中的应用，可知氧气的用途主要表现在两个方面：①供给呼吸；②支持燃烧。
备课笔记
易错提醒：
氧气在生活、生产和科技方面应用广泛，有对人类活动有利的一面。但物质的性质往往具有两面性，氧气也有对人类活动不利的一面。所以在某些情况下，需要设法除去氧气或将物品与氧气隔离，如对食品进行真空包装、给金属制品涂防锈漆等。
进行新课 （2）氮气的用途 ［提问］你们知道为什么要在这些装有零食的食品袋中充入氮气吗？ ［学生］甲：为了防止食品被挤碎或压碎。乙：为了掩盖袋里食品量比较少的真相。丙：为了防止食品变质。…… ［讲解］食品的量与是否填充氮气无关。防止食品被挤碎或压碎利用了氮气能占据一定空间的物理性质，氮气之所以能用于食品防腐，是由于氮气化学性质不活泼，不会使食物腐败变质。灯泡中充氮气以延长其使用寿命，焊接金属用氮作保护气，都是利用了氮气不活泼这一性质。 ［提问］氮气除了可用作保护气外，还有什么用途呢？ ［学生总结］氮气的用途：①制造硝酸和氮肥的重要原料；②作保护气； ③医疗上可利用液氮进行冷冻治疗；④为超导材料提供低温环境。 ［过渡］许多实验事实表明，氮气的化学性质不如氧气活泼。如食物放置在含有氧气的环境中容易腐烂，而氮气则能使食物在长时间内不变质，因此氮气可作保护气。由此可知，物质的用途决定于物质的性质。 ［讨论］学生分组讨论课本P34“思考与讨论内容”，并汇报讨论结果 在测定空气中氧气含量的实验中，集气瓶内剩下的气体主要是氮气。 ①燃烧着的红磷熄灭了，这种现象说明氮气能不能支持燃烧？ ②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？ ［结论］①燃烧着的红磷熄灭了，说明氮气不能支持燃烧。 ②集气瓶内液面上升到一定高度后，不会继续上升，这种现象能说明氮气不易溶于水。 ［提问］通过日常生活中对空气的观察及上面的讨论，请结合物理性质的概念描述氮气的物理性质。 ［学生描述并填写下表］ （3）稀有气体 ［提问］什么叫稀有气体？为什么又叫惰性气体？有哪些用途？ ［学生回答］稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙等气体的总称。稀有气体化学性质不活泼，一般不与其他物质发生反应，所以叫惰性气体。 稀有气体用途：①可用作保护气；②在通电时能发出不同颜色的光，可用于航标灯、照明灯、闪光灯、霓虹灯等；③可用于激光技术；④液态氦可用于制造低温环境。 ［注意］稀有气体的惰性是相对的，一定条件下也能与其他物质发生化学反应。过去人们认为稀有气体不跟其他物质发生化学反应，曾把它们叫做惰性气体。后来发现它们在一定条件下，也能与某些物质发生化学反应而生成其他物质的事实后，才把它们改称为稀有气体。
备课笔记
知识延伸：
物质的性质决定了物质的用途。氮气能作保护气，主要利用了它的化学性质比较稳定，另外还考虑到氮气无毒和造价低廉。
易错提醒：
氮气和稀有气体的稳定性是相对的，在一定条件下也能发生化学反应。稀有气体可用于制造多种用途的电光源利用的是其物理性质。
进行新课 ［投影展示］下面是不同颜色的霓虹灯里充的稀有气体的简介。 ［小结］稀有气体的用途：①作保护气②作电光源③用于激光技术④液态氦可用于制造低温环境。 知识点2保护大气环境 ［过渡］洁净的空气对于人类和其他动植物都是非常重要的。一个成年人每天吸入的空气约为12 m3～16 m3。但是，随着工业的发展，排放到空气中的有害气体和烟尘对空气造成了污染，被污染的空气会严重损害人体健康，影响作物生长，破坏生态平衡。故保护大气环境已成了全世界人民都关注的问题。 ［讲解］大自然具有一定的自我净化能力，若少量有害物质进入空气中，大自然能通过自我净化保持空气的洁净。如果进入空气的有害物质的种类和数量超出了大自然的自净能力，就会造成空气的污染。 ［思考］指导学生阅读课本P35“保护大气环境”内容，思考下列问题： （1）在你身边发生过哪些污染空气的现象？ （2）大气污染会造成哪些危害？ （3）为了保护人类赖以生存的空气，你能做些什么？ ［解答］（1）此问可以结合生活实际解答，如焚烧垃圾产生污染空气的粉尘和有害气体、汽车尾气、工厂废气、沙尘暴、酸雨、使用含氟冰箱造成的臭氧层空洞、温室效应等。 （2）被污染的空气会严重损害人体的健康，影响农作物的生长，破坏生态平衡。臭氧层破坏和酸雨也与空气污染有关。 （3）积极植树、种草，爱护花木，积极宣传保护大气环境的重要性及保护大气环境应采取的措施。 ［拓展延伸］空气的污染与防治 （1）污染源：排放到空气中的有害物质，大致可分为粉尘和气体两大类。从世界范围看，排放到空气中的气体污染物较多的是二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮等。这些气体主要来自化石燃料的燃烧和工厂的废气。 （2）危害：酸雨是由于空气被硫、氮的氧化物污染造成的，其可使土壤酸化、建筑物腐蚀等；人类向空气中排放的含氟物质（如氟氯代烷等）使臭氧层遭到破坏，臭氧空洞的出现会使紫外线危害人类和动植物。
备课笔记
进行新课 （3）防治措施：①使用清洁能源；②加强空气质量监测；③积极植树造林、种草等。 ［阅读资料］加强空气质量监测，有利于有针对性地改善环境状况。你知道空气质量日报的内容吗？指导学生阅读课本P36资料卡片。 ［小结］（1）空气质量日报的主要内容包括“空气质量指数”“首要污染物”“空气质量指数类别”等。目前计入空气污染评价的主要污染物为二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物（PM10）、细颗粒物（PM2.5）和臭氧等。根据空气质量指数可以对空气质量分级，空气污染指数越大，空气质量级别越高，空气质量越差。 ［讨论］假如你当了市长或省长，你会如何去改善当地的空气质量呢？请你谈一谈。 ［学生谈自己的想象，教师要对他们丰富的想象力予以肯定］ 回答可能有多种。 （1）大量植树造林，鼓励市民种草养花。 （2）把工厂建在人口不太集中的地区。 （3）使用和开发化石燃料以外的清洁能源。 （4）汽车不再用汽油，而用乙醇汽油。 （5）加大检测汽车尾气的力度，禁止没达到环保标准的汽车上路。 （6）加大宣传力度，提高居民的环保意识。 ……
教学板书 课题1 我们周围的空气 第2课时 空气是一种宝贵的资源 1.空气是一种宝贵的资源 （1）氧气的用途：①供给呼吸；（②支持燃烧 （2）氮气的性质和用途： 性质：无色、无味的气体，难溶于水，不能燃烧也不支持燃烧，化学性质不活泼。 用途：制造硝酸和氮肥；做保护气；液氮可用于冷冻治疗、为超导材料提供低温环境。 （3）稀有气体的性质和用途 性质：无色、无味，化学性质很不活泼。 用途：①作保护气；②作电光源；③用于激光技术；④液态氦可用于制造低温环境。 2.保护大气环境 （1）主要污染物：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物（PM10）、细颗粒物（PM2.5）和臭氧等 （2）危害：空气污染会损害人体的健康，影响农作物的生长，破坏生态平衡等。臭氧层破坏和酸雨等都与空气污染有关。 （3）空气质量评价：根据空气质量指数可以对空气质量分级，空气污染指数越大，空气质量级别越高。
备课笔记
课外拓展：
PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，它们直径小，富含大量有害物质，且在大气中停留时间长，对人体健康影响很大。PM2.5主要来自化石燃料的燃烧，如机动车尾气、煤的燃烧等。
误区警示：
虽然二氧化碳会引起温室效应，但是目前二氧化碳还没有被计入空气污染指数，因为二氧化碳无毒且参与自然界中的碳循环。
教学板书 （4）防治措施：①使用清洁能源；②加强空气质量监测；③积极植树造林、种草等。
课堂小结 本课主要学习了空气中氧气、氮气、稀有气体的主要性质和用途，知道空气是一种宝贵的自然资源；了解了空气的主要污染物以及污染空气给人类带来的严重危害，学会一些防治空气污染的方法，关键是要学以致用，增强环保意识。
教材习题 解答 练习与应用（P37） 1.B 4.D 6. 认识:空气中的各种成分广泛应用于工农业生产、医疗和科研等领域，是人类生产活动的重要资源。
难题 解答 例1食品保鲜的方法很多，其中包括真空包装或在包装袋中充入不活泼气体。请问： (1)为什么真空包装能延长食品保质期？ (2)若采用充入气体的保鲜方法，则应选择什么气体？请说明理由。 【解析】食物在空气中久置，会因氧气的缓慢氧化作用而使食品变质。将食品袋抽成真空，其中没有氧气，细菌不能生存，食品不易腐烂。有些食品较脆，抽成真空包装容易使食品挤压变形，还需要充入气体，如充入氮气、二氧化碳等化学性质不活泼的气体，可以使食品与空气隔绝，达到保鲜的目的。 【答案】(1)真空中没有氧气，细菌不能生存，食品不易腐烂。(2)可充入氮气、二氧化碳。使食品与空气隔绝，达到保鲜的目的。 例2 某市环保局正式发布的该城市环境状况白皮书介绍，该城市全年环境空气达到优秀、良好级别的天数为295天，比上一年少了2天。城市环境空气中首要污染物为可吸入颗粒物，SO2、NO2的年平均值同比上升了55.2％和14.6％，可吸入颗粒物与上一年基本持平，仍列于国家环境空气质量二级标准。全市的酸雨发生率为33.2％。 (1)请你分析，该城市环境空气中各种污染物主要来自(答出2点)： ①_______,②_______。
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方法点拨：
空气中各气体成分的性质决定了它们的重要用途。联想气体的性质，记忆其用途是解决此类问题的方法。
难题 解答 (2)形成酸雨的主要物质是_______。 (3)请你对改善该城市环境空气质量提2条建议： ①_______，②_______。 【解析】此题考查了学生利用信息资料和所学的化学知识，去分析实际问题、解决实际问题的能力。空气污染物主要有二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、可吸入颗粒物（PM10）、细颗粒物（PM2.5）和臭氧等。主要是化石燃料的燃烧、工厂废气、土建工程、、汽车的尾气、沙尘暴等原因引起的。 【答案】(1)建筑工地扬尘 汽车尾气（或煤等化石燃料燃烧产生的废气和烟尘；化工厂的废气等） (2)SO2、NO2等污染物 (3)改造燃煤锅炉，使用脱硫煤；加强机动车尾气排放的管理；汽车改用压缩天然气、液化石油气、乙醇汽油等燃料，推进全面达标排放等。(其他合理答案均可)
布置作业：完成本课时对应练习，并提醒学生预习下一节的内容。
教学反思 本课充分利用教科书提供的信息，辅以学生查阅的资料，让学生在阅读讨论中自由发挥、自我表现，获取知识，这种教学方式对于常识性较强的教学内容，是完全适宜的。空气的污染与防治在教材上介绍得比较简略，但是与我们的生活联系紧密，属于社会热点和考试热点，为提高学生解决实际问题的能力，老师应适当补充和拓展。
教学过程中老师的疑问：
教师点评和总结：
备课笔记
知识拓展：
空气的主要污染物及来源：（1）主要污染物：二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、可吸入颗粒物（PM10）、细颗粒物（PM2.5）和臭氧等；污染源：①工厂废气，包括多种有害气体；②汽车尾气，包括一氧化碳，二氧化氮；③煤等化石燃料的燃烧，产生二氧化硫等。
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