第2章空氣與水資源（單元解讀）

一、單元課標(biāo)解讀

1.內(nèi)容要求

課標(biāo)內(nèi)容要求

1.認(rèn)識(shí)空氣的主要成分及其體積分?jǐn)?shù).了解各成分的用途：能從組成上區(qū)分純凈物和混合物，知道空氣是

混合物。

2.通過(guò)紅磷燃燒實(shí)驗(yàn)測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)，理解實(shí)驗(yàn)原理和注意事項(xiàng)。

3.掌握氧氣的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，能描述木炭、蠟燭、鐵絲等在氧氣中燃燒的現(xiàn)象及文字表達(dá)式。

4.了解實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的原理、裝置及操作步驟，理解催化劑的作用。

5.通過(guò)電解水實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)水的組成，理解“正氧負(fù)氫，氫二氧一”的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

6.了解沉降、過(guò)渡、吸附和蒸儲(chǔ)是凈化水的常用方法，認(rèn)識(shí)水資源保護(hù)的重要性。

2.學(xué)業(yè)要求

課標(biāo)學(xué)業(yè)要求

1.能依據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推斷物質(zhì)組成，能區(qū)分純凈物和混合物。

2.能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案測(cè)定空氣中氧氣含量，分析實(shí)驗(yàn)誤差原因。

3.能選擇合適的裝置和方法制取氧氣，理解催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響。

4.能根據(jù)水質(zhì)檢測(cè)數(shù)據(jù)選擇凈化方法，評(píng)價(jià)不同凈水措施的效果，形成科學(xué)用水的習(xí)慣。

5.能規(guī)范完成氧氣制取、水的電解、氧氣

性質(zhì)等實(shí)驗(yàn)，正確使用相關(guān)儀器，處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，安全操作實(shí)驗(yàn)，識(shí)別危險(xiǎn)化學(xué)品標(biāo)志，處理突發(fā)情況

O

6.能根據(jù)水質(zhì)特點(diǎn)選擇凈化方法,形成科學(xué)用水習(xí)慣。

3,學(xué)科核心素養(yǎng)要求

核心素養(yǎng)維度具體要求

1.認(rèn)識(shí)物質(zhì)的多樣性，能從組成上區(qū)分純凈物和混合物；

化學(xué)觀念2.認(rèn)識(shí)氧氣、氮?dú)饧跋∮袣怏w的性質(zhì)決定其用途，形成“性質(zhì)決定用途”的化學(xué)觀念；

3.通過(guò)電解水實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)水由氫、氟元素組成。

科學(xué)思維1.運(yùn)用比較方法區(qū)分純凈物與混合物、物質(zhì)的物理性質(zhì)與化學(xué)性質(zhì)。

核心素養(yǎng)維度具體要求

2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推理物質(zhì)組成和反應(yīng)規(guī)律，建立“實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象一證據(jù)一結(jié)論”的思維鏈。

1.

能在教師指導(dǎo)下設(shè)計(jì)并完成紅磷測(cè)氧氣體積分?jǐn)?shù)、氧氣制取、電解水、過(guò)濾凈水等實(shí)驗(yàn)

科學(xué)探究與實(shí)踐

，學(xué)習(xí)基本實(shí)驗(yàn)技能。

2.參與“制作簡(jiǎn)易供氧器”“自制凈水器”等實(shí)踐活動(dòng)，運(yùn)用化學(xué)知以解決實(shí)際問(wèn)題。

1.在實(shí)驗(yàn)觀察和記錄中培養(yǎng)實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。

科學(xué)態(tài)度與責(zé)任2.關(guān)注空氣污染、水資源短缺等環(huán)境問(wèn)題，形成節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境的意設(shè)。

3.了解科學(xué)家探索空氣成分的歷程，體會(huì)科學(xué)探究的智急與精神。

二、單元概述與結(jié)構(gòu)

1.單元概述

第2章“空氣與水資源”作為初中化學(xué)學(xué)習(xí)元素化合物知識(shí)的開篇章節(jié)，在編寫上遵循?“從生活走進(jìn)

化學(xué)，從化學(xué)認(rèn)識(shí)生活”的理念，聚焦空氣和水這兩種身邊最常見(jiàn)的物質(zhì)，引導(dǎo)學(xué)生從化學(xué)視角認(rèn)識(shí)其組

成、性質(zhì)及應(yīng)用，體會(huì)化學(xué)與自然資源、人類生活的密切聯(lián)系。本章以“空氣和水是社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的寶

貴資源”為核心線索，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究、現(xiàn)象分析等活動(dòng)，展現(xiàn)化學(xué)在認(rèn)識(shí)物質(zhì)、利用資源中的作用，為后

續(xù)深入學(xué)習(xí)元素化合物知識(shí)奠定基礎(chǔ)。

在內(nèi)容安排.匕本章按照“認(rèn)識(shí)物質(zhì)組成一探究物質(zhì)性質(zhì)一學(xué)習(xí)制備方法一關(guān)注資源利用”的邏輯展

開：第一節(jié)”空氣的組成”從歷史探索切入，通過(guò)“捕獲”空氣實(shí)驗(yàn)和紅磷燃燒測(cè)定氧氣體積分?jǐn)?shù)實(shí)驗(yàn)，

引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)空氣的主及其體積分?jǐn)?shù)，建立純凈物與混合物的分類觀念；第二節(jié)“性質(zhì)活潑的氧氣”聚焦

氧氣的性質(zhì)，通過(guò)木炭、蠟燭及鐵絲等在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)氧氣的助燃性等化學(xué)性質(zhì)，同時(shí)介紹自

然界的氧循環(huán)，初步滲透“性質(zhì)與用途關(guān)聯(lián)”的思想；第三節(jié)“氧氣的制備”從工業(yè)分離液態(tài)空氣和實(shí)驗(yàn)

室制取兩個(gè)維度，學(xué)習(xí)氣體制備的原理、裝置及操作，認(rèn)識(shí)催化劑的作用；第四節(jié)“水的組成和凈化”則

通過(guò)電解水實(shí)驗(yàn)探究水的組成，結(jié)合沉降、過(guò)濾等實(shí)驗(yàn)介紹水的凈化方法，強(qiáng)調(diào)水資源保護(hù)的重要性。

根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)要求，本章作為元素化合物知識(shí)的啟蒙，側(cè)重通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究建立物質(zhì)認(rèn)知框架，不追求

知識(shí)的深度拓展：對(duì)物質(zhì)組成的認(rèn)識(shí)停留在元素層面（如水中含氫、氧元素），對(duì)化學(xué)反應(yīng)的表述以文字

表達(dá)式為主，對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的要求聚焦規(guī)范安全（如裝置氣密性檢查、過(guò)濾操作）。在落實(shí)核心素養(yǎng)方面，

本章通過(guò)“實(shí)驗(yàn)探究”“觀察思考”等欄目，引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推理物質(zhì)性質(zhì)和組成，培養(yǎng)證據(jù)推理能

力；通過(guò)氧氣制取、水的凈化等實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)化基本實(shí)驗(yàn)技能和科學(xué)探究流程的體驗(yàn)；結(jié)合水資源保護(hù)等內(nèi)容,

滲透節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境的社會(huì)責(zé)任意識(shí)。

教學(xué)中需立足學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)，多通過(guò)直觀實(shí)驗(yàn)（如紅磷燃燒、電解水）激發(fā)興趣，避免抽象概念的

機(jī)械記憶；在介紹物質(zhì)性質(zhì)時(shí)，注重通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)（如物質(zhì)在空氣與氧氣中燃燒的差異）凸顯性質(zhì)特點(diǎn)；

借助“跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)”（制作新易供氧器、白制凈水器），引導(dǎo)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，體會(huì)

“化學(xué)服務(wù)于生活”的價(jià)值，為后續(xù)學(xué)習(xí)更復(fù)雜的元素化合物知識(shí)積累觀念和方法經(jīng)驗(yàn)。

內(nèi)容：用紅磷燃燒實(shí)驗(yàn)測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)；明確空氣成分，區(qū)分純凈物與混合物，

闡述氮?dú)獾姆€(wěn)定性、制氮肥的用途，以及稀有氣體的穩(wěn)定性、通電發(fā)光特性。

第1節(jié)

意圖：建立空氣組成的化學(xué)認(rèn)知，掌握“實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)成分”的方法；通過(guò)成分的性質(zhì)一用

途關(guān)聯(lián)，形成“性質(zhì)決定用途”觀念。

內(nèi)容：描述氧氣的物理性質(zhì)；通過(guò)木炭、鐵絲、蠟燭在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)，觀察現(xiàn)象并書寫

反應(yīng)文字表達(dá)式，歸納氧氣的助燃性；區(qū)分化合反應(yīng)與氧化反應(yīng)；說(shuō)明氧氣供給呼吸、支持

第2節(jié)燃燒的用途。

意圖：掌握氧氣的核心性質(zhì)與反應(yīng)規(guī)律，學(xué)會(huì)通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推導(dǎo)化學(xué)性質(zhì)；借助反應(yīng)類型分

類，滲透“物質(zhì)變化規(guī)律”的分析方法；強(qiáng)化“性質(zhì)-用途”的化學(xué)觀念。

內(nèi)容：學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)室制氧原理，理解催化劑的概念；探究實(shí)驗(yàn)裝置，區(qū)分固固加熱型、固液不

加熱型發(fā)生裝置，選擇排水法、向上排空氣法收集裝置；練習(xí)實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的操作步驟及

第3節(jié)注意事項(xiàng)；了解工業(yè)制氧方法。

意圖：構(gòu)建“氣體制取”的完整思維模型（原理T裝置T操作）；理解催化劑的作用，對(duì)比

工業(yè)與實(shí)驗(yàn)室制法的差異；提升實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范性，強(qiáng)化“物質(zhì)制備”的實(shí)踐能力。

內(nèi)容：通過(guò)電解水實(shí)驗(yàn)（正氧負(fù)氫、氫二氧一），推導(dǎo)水由氫、氧元素組成；介紹沉降、過(guò)

濾、吸附、蒸儲(chǔ)等常用的水的凈化方法：分析水資源現(xiàn)狀，提出保護(hù)措施。

第4節(jié)意圖：明確水的元素組成與物質(zhì)分類，掌握水凈化的實(shí)用技能；通過(guò)電解、過(guò)濾實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)化

“實(shí)驗(yàn)一證據(jù)一結(jié)論”的推理邏輯；結(jié)合水資源保護(hù)，樹立社會(huì)責(zé)任意識(shí)，深化“化學(xué)服務(wù)

生活”的價(jià)值認(rèn)知。

2.單元結(jié)構(gòu)

難點(diǎn)具體內(nèi)容

快或減慢反應(yīng)速率，明確“化學(xué)性質(zhì)不變”與物理性質(zhì)可改變的差異。

從電解水“正氧負(fù)氫、氫二氧一”的宏觀現(xiàn)象，推導(dǎo)水由氫、氟元素組成的邏輯，建

電解水推理邏輯

立宏觀現(xiàn)象與微觀組成的聯(lián)系。

準(zhǔn)確描述鐵絲、木炭在氧氣中燃燒的現(xiàn)象，區(qū)分“實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象”與“實(shí)驗(yàn)結(jié)論”的表述

性質(zhì)現(xiàn)象精準(zhǔn)表述

差異。

解釋氧氣助燃性與煉鋼、焊接的對(duì)應(yīng)關(guān)系，氮?dú)夥€(wěn)定性與作保護(hù)氣的邏輯，理解“性

性質(zhì)用途邏輯關(guān)聯(lián)

質(zhì)決定用途”的內(nèi)在聯(lián)系。

4.學(xué)情分析

已有知識(shí)基礎(chǔ)：

（1）生活經(jīng)驗(yàn)：熟知空氣、水的日常存在，了解氧氣支持燃燒、供給呼吸的作用，氮?dú)庥糜谑称繁ｕr、水

的飲用用途。

（2）科學(xué)課程基礎(chǔ)：物理掌握壓強(qiáng)、過(guò)濾原理；生物了解光合作用、呼吸作用，具備儀器組裝、現(xiàn)象觀察

等基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)技能。

可能遇到的困難：

（1）抽象概念理解：混淆混合物與純凈物的組成差異，片面理蟀催化劑的特征。

（2）實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范：紅磷測(cè)氧實(shí)驗(yàn)遺漏氣密性檢查、冷卻讀數(shù)步驟；氧氣制取時(shí)試管角度、棉花操作錯(cuò)誤，

結(jié)束時(shí)操作順序混亂；水的過(guò)濾中玻璃棒引流、濾紙貼合細(xì)節(jié)不規(guī)范。

（3）現(xiàn)象邏輯關(guān)聯(lián)：難以從電解水的體積、檢驗(yàn)現(xiàn)象推導(dǎo)水的元素組成；描述氧氣反應(yīng)現(xiàn)象時(shí)遺漏關(guān)鍵細(xì)

節(jié)，或混淆現(xiàn)象與結(jié)論。

（4）性質(zhì)用途關(guān)聯(lián)：對(duì)氮?dú)狻⒀鯕獾男再|(zhì)與用途間的邏輯理解表面化。

解決方法：

（1）概念突破；用空氣與氧氣、食鹽水與蒸儲(chǔ)水對(duì)比，明確混合與純凈物差異；通過(guò)過(guò)氧化氫有無(wú)二氧化

鎰的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，結(jié)合反應(yīng)后稱重，理解催化劑特征。

（2）實(shí)驗(yàn)規(guī)范：分解實(shí)驗(yàn)步驟，編氧氣制取口訣，小組互查操作細(xì)節(jié)；將過(guò)濾分解為貼濾紙、引流等分步

練習(xí)。

（3）現(xiàn)象推導(dǎo)：電解水時(shí)先觀體現(xiàn)比，再驗(yàn)氣體，川元素守恒推導(dǎo)組成；設(shè)計(jì)現(xiàn)象觀察表，規(guī)范訓(xùn)練鐵絲、

木炭燃燒的現(xiàn)象描述。

（4）性質(zhì)用途：繪制性質(zhì)一用途思維導(dǎo)圖，結(jié)合食品保鮮、氣焊場(chǎng)景，深化邏輯關(guān)聯(lián)。

與后續(xù)知識(shí)的關(guān)聯(lián)：

本單元內(nèi)容為后續(xù)化學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)奠定重要基礎(chǔ)：空氣組成中混合物與純凈物的分類是后續(xù)物質(zhì)類別細(xì)化的

起點(diǎn)；氧氣的性質(zhì)探究及制取實(shí)驗(yàn)的原理、裝置與操作規(guī)范，為后續(xù)學(xué)習(xí)二氧化碳等氣體的制備提供實(shí)驗(yàn)

思路和技能支撐；水的組成探究中形成的元素觀念，助力后續(xù)理解物質(zhì)組成的表示及元素周期表相關(guān)知識(shí);

實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)的證據(jù)推理能力和科學(xué)探究方法，將貫穿于后續(xù)金屬性質(zhì)、酸堿性質(zhì)等更復(fù)雜物質(zhì)的探究過(guò)程,

體現(xiàn)化學(xué)知識(shí)體系中物質(zhì)認(rèn)識(shí)、實(shí)驗(yàn)技能和思維方法的連續(xù)性與進(jìn)階性。

四、分課題教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)建議

第1節(jié)空氣的組成

教學(xué)目標(biāo)教學(xué)建議

1.生活情境導(dǎo)入：以“食品保

鮮充氮?dú)狻薄澳藓鐭舭l(fā)光”等

現(xiàn)象提問(wèn)，引發(fā)對(duì)空氣成分的

好奇。

2.實(shí)驗(yàn)探究突破：演示紅磷測(cè)

定氧氣體積分?jǐn)?shù)實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)調(diào)“氣

1.

通過(guò)紅磷燃燒實(shí)驗(yàn)，探究空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)，認(rèn)識(shí)空氣的主要成分。密性、冷卻讀數(shù)”等操作細(xì)節(jié)；

2.了解氮?dú)?、稀有氣體的性質(zhì)及用途，能區(qū)分純凈物與混合物。分組對(duì)比“空氣（混合物）”

3.體會(huì)實(shí)驗(yàn)探究的方法，增強(qiáng)對(duì)空氣資源的認(rèn)知。與“氧氣（純凈物）”的組成

差異。

3.性質(zhì)用途關(guān)聯(lián):結(jié)合氮?dú)?穩(wěn)

定”、稀有氣體“通電發(fā)光”

的性質(zhì)，分析其在食品保鮮、

電光源中的應(yīng)用。

第2節(jié)性質(zhì)活潑的氧氣

教學(xué)目標(biāo)教學(xué)建議

1.認(rèn)識(shí)氧氣的物理性質(zhì)（色、態(tài)、溶解性），通過(guò)木炭、蠟I.實(shí)驗(yàn)驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)：分組完成“氧

燭、鐵絲在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)，掌握氧氣的化學(xué)性質(zhì)。氣與木炭、蠟燭、鐵絲反應(yīng)”實(shí)

2.理解化合反應(yīng)、氧化反應(yīng)的概念，能判斷常見(jiàn)反應(yīng)類型。驗(yàn)，對(duì)比“空氣vs氧氣中燃燒

3.的差異”，規(guī)范記錄現(xiàn)象。

聯(lián)系氧氣的性質(zhì)，說(shuō)明其在生活、生產(chǎn)中的用途（醫(yī)療、焊接），建立2.反應(yīng)類型歸納：結(jié)合實(shí)驗(yàn)文字

“性質(zhì)決定用途”的觀念。表達(dá)式，分析“多變一”特征，

教學(xué)目標(biāo)教學(xué)建議

歸納化合反應(yīng)；從“物質(zhì)與氧反

應(yīng)”角度，理解氧化反應(yīng)。

3.生活案例聯(lián)結(jié)：以“急救輸氧”

“氣焊生火”為例，解釋氧氣”供

給呼吸、支持燃燒”的性質(zhì)如何

支撐用途。

第3節(jié)氧氣的制備

教學(xué)目標(biāo)

1.掌握實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的原理，認(rèn)識(shí)催化劑的作用。

2.

學(xué)會(huì)選擇氧氣制取的發(fā)生裝置（固固加熱、固液不加熱）和收集裝置（排水法、向上排空氣法），規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作步驟

3.了解工業(yè)制取氧氣的方法，對(duì)比實(shí)驗(yàn)室與工業(yè)制法的差異。

教學(xué)目標(biāo)

教學(xué)目標(biāo)

教學(xué)目標(biāo)

第4節(jié)水的組成和凈化

教學(xué)目標(biāo)教學(xué)建議

1.微觀宏觀推理：演示電

解水實(shí)驗(yàn)，聚焦“正氧負(fù)

氫、氫二氧一”的現(xiàn)象，

通過(guò)“元素守恒”推導(dǎo)水

的組成；結(jié)合分解反應(yīng)特

征（一變多），判斷反應(yīng)

1.通過(guò)電解水實(shí)驗(yàn)，推導(dǎo)水的元素組成，認(rèn)識(shí)分解反應(yīng)。

類型。

2.學(xué)習(xí)沉

2.實(shí)踐型實(shí)驗(yàn)操作：分組

降、過(guò)濾、吸附、蒸儲(chǔ)等凈水方法，掌握過(guò)濾操作的步驟（一貼二低三靠）。

完成“水的過(guò)濾”實(shí)驗(yàn)，

3.了解水資源現(xiàn)狀，樹立保護(hù)水資源、節(jié)約用水的意識(shí)。

強(qiáng)調(diào)“玻璃棒引流、濾紙

貼合”等細(xì)節(jié)。

3.社會(huì)責(zé)任滲透:展示“水

資源分布”“水污染圖片”，

討論“本地節(jié)水措施”，

引導(dǎo)設(shè)計(jì)家庭節(jié)水方案。

五、單元課時(shí)安排

課題名稱課時(shí)分配內(nèi)容要點(diǎn)

利用紅磷燃燒實(shí)驗(yàn)測(cè)氧氣體積分?jǐn)?shù)，了解空氣成分及性質(zhì)用途，

笫1節(jié)空氣的組成1課時(shí)

區(qū)分純凈物與混合物