2023九年級化學上冊第一單元走進化學世界課題2化學是一門以實驗為基礎的科學第2課時對人體吸入的空氣和呼出的氣體的探究教學設計（新版）新人教版學校授課教師課時授課班級授課地點教具課程基本信息1.課程名稱：九年級化學上冊第一單元走進化學世界課題2化學是一門以實驗為基礎的科學第2課時對人體吸入的空氣和呼出的氣體的探究

2.教學年級和班級：九年級（1）班

3.授課時間：2023年11月15日上午第二節(jié)課

4.教學時數(shù)：1課時

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親愛的同學們，大家好！今天我們要一起走進化學的世界，探索人體呼吸過程中空氣成分的變化。這節(jié)課，我們將通過實驗來探究人體吸入的空氣和呼出的氣體有什么不同，讓我們一起開啟這場化學之旅吧！????核心素養(yǎng)目標分析本節(jié)課旨在培養(yǎng)學生的科學探究能力、科學態(tài)度與責任，以及科學、技術、社會、環(huán)境等方面的意識。學生將通過實驗探究，學習如何設計實驗、收集數(shù)據(jù)、分析結果，從而提升實驗操作技能和科學思維能力。同時，引導學生認識到化學與生活的緊密聯(lián)系，激發(fā)學生對化學科學的興趣和責任感。學習者分析1.學生已經(jīng)掌握了哪些相關知識：

同學們已經(jīng)學習了基礎的化學知識，包括物質的分類、元素符號、化學式的書寫等。對于空氣的組成和氣體的性質也有初步的了解，這為我們今天探究人體呼吸過程中的氣體變化奠定了基礎。

2.學生的學習興趣、能力和學習風格：

九年級的學生對化學實驗充滿好奇，學習興趣較高。他們具備一定的觀察能力和動手操作能力，能夠通過實驗來驗證和探究問題。在學習風格上，部分學生傾向于通過實驗操作來學習，而另一部分學生則更傾向于理論學習和思考。

3.學生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

在進行人體呼吸氣體探究實驗時，學生可能會遇到以下困難：一是實驗操作步驟的準確性，如何確保實驗結果的可靠性；二是數(shù)據(jù)分析能力，如何從實驗數(shù)據(jù)中得出合理的結論；三是對于一些化學現(xiàn)象的理解，如氧氣和二氧化碳在人體內(nèi)的轉化過程。此外，學生可能對實驗過程中可能出現(xiàn)的意外情況缺乏預見性，需要教師引導他們?nèi)绾伟踩⒁?guī)范地進行實驗。教學資源-軟硬件資源：實驗桌、實驗椅、試管、集氣瓶、導管、橡皮塞、水槽、酒精燈、火柴、鑷子、滴管、pH試紙、標準氣體（氧氣、二氧化碳）、記錄本、筆

-課程平臺：多媒體教學設備（投影儀、電腦）

-信息化資源：化學實驗視頻、在線實驗指導文檔

-教學手段：演示實驗、分組實驗、課堂討論、小組合作學習教學流程1.導入新課

-詳細內(nèi)容：同學們，還記得我們之前學習的空氣組成嗎？今天我們要繼續(xù)深入探索，看看人體在呼吸過程中，空氣中的成分是如何變化的。請大家回憶一下，我們吸入的空氣和呼出的氣體有什么不同？今天我們就通過實驗來揭開這個謎團。首先，請大家拿出實驗器材，準備開始我們的探究之旅。

2.新課講授

-第一條：介紹實驗目的和原理

-詳細內(nèi)容：今天我們的實驗目的是探究人體吸入的空氣和呼出的氣體成分的變化。通過實驗，我們將了解氧氣和二氧化碳在人體呼吸過程中的轉化。請大家注意實驗步驟和注意事項，確保實驗安全、準確。

-第二條：演示實驗操作

-詳細內(nèi)容：首先，我會演示如何正確使用集氣瓶、導管等實驗器材。同學們要仔細觀察，掌握實驗操作的技巧。接下來，我會展示如何收集人體呼出的氣體，并如何使用pH試紙檢測氣體的酸堿度。

-第三條：講解實驗數(shù)據(jù)記錄和分析

-詳細內(nèi)容：在實驗過程中，請大家認真記錄實驗數(shù)據(jù)，包括氧氣的含量、二氧化碳的含量以及氣體的酸堿度。實驗結束后，我們將一起分析數(shù)據(jù)，得出結論。

3.實踐活動

-第一條：分組實驗

-詳細內(nèi)容：同學們分成小組，按照實驗步驟進行操作。在實驗過程中，要注意安全，遵守紀律。實驗結束后，各小組匯報實驗結果。

-第二條：討論實驗現(xiàn)象

-詳細內(nèi)容：各小組討論實驗過程中觀察到的現(xiàn)象，如氧氣和二氧化碳含量的變化，以及氣體酸堿度的變化。引導學生思考這些現(xiàn)象背后的原因。

-第三條：分析實驗數(shù)據(jù)

-詳細內(nèi)容：各小組分析實驗數(shù)據(jù)，比較吸入的空氣和呼出的氣體成分的差異。引導學生從數(shù)據(jù)中找出規(guī)律，并得出結論。

4.學生小組討論

-第一方面內(nèi)容舉例回答：

-詳細內(nèi)容：為什么人體呼出的氣體中二氧化碳的含量比吸入的空氣中高？舉例：因為人體在呼吸過程中，細胞利用氧氣進行代謝，產(chǎn)生二氧化碳，所以呼出的氣體中二氧化碳含量增加。

-第二方面內(nèi)容舉例回答：

-詳細內(nèi)容：為什么呼出的氣體酸堿度比吸入的空氣低？舉例：因為二氧化碳溶于水形成碳酸，導致呼出的氣體酸堿度降低。

-第三方面內(nèi)容舉例回答：

-詳細內(nèi)容：如何通過實驗驗證人體呼出的氣體中氧氣含量低于吸入的空氣？舉例：通過比較氧氣含量，我們可以發(fā)現(xiàn)呼出的氣體中氧氣含量確實低于吸入的空氣。

5.總結回顧

-詳細內(nèi)容：同學們，通過今天的實驗，我們了解了人體在呼吸過程中，空氣成分的變化。吸入的空氣中含有較多的氧氣，而呼出的氣體中二氧化碳含量增加，同時氣體酸堿度降低。這節(jié)課我們學習了如何通過實驗探究科學問題，希望大家在今后的學習中，能夠運用這種方法，探索更多的科學奧秘。

-環(huán)節(jié)用時：5分鐘

-教學重難點分析：

-重難點一：實驗操作的正確性和安全性

-舉例：在實驗過程中，如何正確使用酒精燈、導管等實驗器材，確保實驗順利進行。

-重難點二：實驗數(shù)據(jù)的記錄和分析

-舉例：如何準確記錄實驗數(shù)據(jù)，并從中找出規(guī)律，得出結論。

-重難點三：對人體呼吸過程中氣體變化的科學理解

-舉例：如何解釋人體呼出氣體中二氧化碳含量增加的原因，以及氣體酸堿度降低的現(xiàn)象。

-整節(jié)課用時：45分鐘知識點梳理1.空氣的組成

-空氣是由多種氣體組成的混合物，主要包括氮氣、氧氣、二氧化碳、稀有氣體、水蒸氣等。

-氮氣（N2）約占空氣體積的78%，是空氣中含量最多的氣體。

-氧氣（O2）約占空氣體積的21%，是人體呼吸必需的氣體。

-二氧化碳（CO2）約占空氣體積的0.04%，是植物光合作用的原料。

-稀有氣體（如氦氣、氖氣、氬氣等）約占空氣體積的0.94%，具有化學惰性。

-水蒸氣含量隨氣溫和濕度變化而變化。

2.人體呼吸過程

-人體通過呼吸系統(tǒng)吸入空氣，進行氣體交換。

-吸入的空氣經(jīng)過鼻腔、咽、喉、氣管、支氣管進入肺。

-在肺泡中，氧氣進入血液，二氧化碳從血液中釋放出來。

-呼出的氣體中二氧化碳含量增加，氧氣含量減少。

3.氣體的收集和檢測

-氣體的收集方法包括排水集氣法、向上排空氣法、向下排空氣法等。

-氣體的檢測方法包括觀察顏色、氣味、酸堿性、支持燃燒等。

4.氧氣和二氧化碳的性質

-氧氣是無色、無味的氣體，能支持燃燒，是人體呼吸必需的氣體。

-二氧化碳是無色、無味的氣體，不支持燃燒，能溶于水形成碳酸。

5.實驗操作注意事項

-實驗過程中，注意安全，遵守實驗室規(guī)則。

-使用酒精燈時，注意防火。

-實驗操作要準確，確保實驗數(shù)據(jù)的可靠性。

-實驗結束后，清理實驗器材，保持實驗室整潔。

6.數(shù)據(jù)記錄和分析

-實驗過程中，準確記錄實驗數(shù)據(jù)，包括氣體成分、氣體體積、顏色、氣味等。

-分析實驗數(shù)據(jù)，找出規(guī)律，得出結論。

-對比吸入的空氣和呼出的氣體成分，了解人體呼吸過程中氣體變化。

7.科學探究方法

-通過實驗探究，了解科學現(xiàn)象背后的原理。

-學會設計實驗、收集數(shù)據(jù)、分析結果，提高科學探究能力。

-培養(yǎng)科學態(tài)度和責任感，激發(fā)對化學科學的興趣。典型例題講解1.例題：某同學在實驗中，收集到一集氣瓶呼出的氣體，該氣體能使澄清石灰水變渾濁，但不能使燃著的木條燃燒。請分析該氣體的成分。

解答：呼出的氣體中含有二氧化碳，因為二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁。同時，由于氣體不能使燃著的木條燃燒，說明其中不含氧氣。因此，該氣體的成分主要是二氧化碳和一些其他氣體，如氮氣、稀有氣體和水蒸氣。

2.例題：在人體呼吸過程中，下列哪種氣體的含量會減少？

解答：氧氣。在人體呼吸過程中，氧氣被用于細胞代謝，因此吸入的氧氣含量會減少，而呼出的氣體中二氧化碳含量增加。

3.例題：某同學進行呼吸實驗，收集到一定量的呼出氣體，測得氣體體積為500毫升。如果該氣體中含有20%的氧氣，請計算呼出氣體中氧氣的體積。

解答：氧氣體積=500毫升×20%=100毫升。因此，呼出氣體中氧氣的體積為100毫升。

4.例題：在實驗中，將一瓶呼出的氣體倒入水中，發(fā)現(xiàn)氣體溶解在水中，并且溶液呈酸性。請分析這種現(xiàn)象的原因。

解答：這種現(xiàn)象的原因是呼出氣體中含有二氧化碳，二氧化碳溶于水形成碳酸，導致溶液呈酸性。

5.例題：某同學在實驗中，測量了呼出氣體和吸入空氣的氧氣和二氧化碳含量，數(shù)據(jù)如下表所示：

|氣體|吸入空氣|呼出氣體|

|--------------|----------|----------|

|氧氣含量（%）|21|16|

|二氧化碳含量（%）|0.04|4|

請分析人體在呼吸過程中，氧氣和二氧化碳含量的變化。

解答：從數(shù)據(jù)中可以看出，吸入空氣中的氧氣含量為21%，而呼出氣體中的氧氣含量為16%，說明在呼吸過程中，人體消耗了部分氧氣。同時，吸入空氣中的二氧化碳含量為0.04%，而呼出氣體中的二氧化碳含量為4%，說明人體在代謝過程中產(chǎn)生了大量的二氧化碳。因此，人體在呼吸過程中，氧氣含量減少，二氧化碳含量增加。板書設計①空氣組成

-氮氣（N2）：78%

-氧氣（O2）：21%

-二氧化碳（CO2）：0.04%

-稀有氣體：0.94%

-水蒸氣：可變

②人體呼吸過程

-吸入：空氣→鼻腔、咽、喉、氣管、支氣管→肺

-交換：氧氣進入血液，二氧化碳從血液中釋放

-呼出：二氧化碳含量增加，氧氣含量減少

③氣體收集與檢測

-收集方法：排水集氣法、向上排空氣法、向下排空氣法

-檢測方法：觀察顏色、氣味、酸堿性、支持燃燒等

④氧氣和二氧化碳的性質

-氧氣：無色、無味，支持燃燒，人體必需

-二氧