2023九年级化学上册 第一单元 走进化学世界 课题2 化学是一门以实验为基础的科学第2课时 对人体吸入的空气和呼出的气体的探究教学设计（新版）新人教版

2023九年级化学上册第一单元走进化学世界课题2化学是一门以实验为基础的科学第2课时对人体吸入的空气和呼出的气体的探究教学设计（新版）新人教版学校授课教师课时授课班级授课地点教具课程基本信息1.课程名称：九年级化学上册第一单元走进化学世界课题2化学是一门以实验为基础的科学第2课时对人体吸入的空气和呼出的气体的探究

2.教学年级和班级：九年级（1）班

3.授课时间：2023年11月15日上午第二节课

4.教学时数：1课时

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亲爱的同学们，大家好！今天我们要一起走进化学的世界，探索人体呼吸过程中空气成分的变化。这节课，我们将通过实验来探究人体吸入的空气和呼出的气体有什么不同，让我们一起开启这场化学之旅吧！🚀🌟核心素养目标分析本节课旨在培养学生的科学探究能力、科学态度与责任，以及科学、技术、社会、环境等方面的意识。学生将通过实验探究，学习如何设计实验、收集数据、分析结果，从而提升实验操作技能和科学思维能力。同时，引导学生认识到化学与生活的紧密联系，激发学生对化学科学的兴趣和责任感。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：

同学们已经学习了基础的化学知识，包括物质的分类、元素符号、化学式的书写等。对于空气的组成和气体的性质也有初步的了解，这为我们今天探究人体呼吸过程中的气体变化奠定了基础。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

九年级的学生对化学实验充满好奇，学习兴趣较高。他们具备一定的观察能力和动手操作能力，能够通过实验来验证和探究问题。在学习风格上，部分学生倾向于通过实验操作来学习，而另一部分学生则更倾向于理论学习和思考。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

在进行人体呼吸气体探究实验时，学生可能会遇到以下困难：一是实验操作步骤的准确性，如何确保实验结果的可靠性；二是数据分析能力，如何从实验数据中得出合理的结论；三是对于一些化学现象的理解，如氧气和二氧化碳在人体内的转化过程。此外，学生可能对实验过程中可能出现的意外情况缺乏预见性，需要教师引导他们如何安全、规范地进行实验。教学资源-软硬件资源：实验桌、实验椅、试管、集气瓶、导管、橡皮塞、水槽、酒精灯、火柴、镊子、滴管、pH试纸、标准气体（氧气、二氧化碳）、记录本、笔

-课程平台：多媒体教学设备（投影仪、电脑）

-信息化资源：化学实验视频、在线实验指导文档

-教学手段：演示实验、分组实验、课堂讨论、小组合作学习教学流程1.导入新课

-详细内容：同学们，还记得我们之前学习的空气组成吗？今天我们要继续深入探索，看看人体在呼吸过程中，空气中的成分是如何变化的。请大家回忆一下，我们吸入的空气和呼出的气体有什么不同？今天我们就通过实验来揭开这个谜团。首先，请大家拿出实验器材，准备开始我们的探究之旅。

2.新课讲授

-第一条：介绍实验目的和原理

-详细内容：今天我们的实验目的是探究人体吸入的空气和呼出的气体成分的变化。通过实验，我们将了解氧气和二氧化碳在人体呼吸过程中的转化。请大家注意实验步骤和注意事项，确保实验安全、准确。

-第二条：演示实验操作

-详细内容：首先，我会演示如何正确使用集气瓶、导管等实验器材。同学们要仔细观察，掌握实验操作的技巧。接下来，我会展示如何收集人体呼出的气体，并如何使用pH试纸检测气体的酸碱度。

-第三条：讲解实验数据记录和分析

-详细内容：在实验过程中，请大家认真记录实验数据，包括氧气的含量、二氧化碳的含量以及气体的酸碱度。实验结束后，我们将一起分析数据，得出结论。

3.实践活动

-第一条：分组实验

-详细内容：同学们分成小组，按照实验步骤进行操作。在实验过程中，要注意安全，遵守纪律。实验结束后，各小组汇报实验结果。

-第二条：讨论实验现象

-详细内容：各小组讨论实验过程中观察到的现象，如氧气和二氧化碳含量的变化，以及气体酸碱度的变化。引导学生思考这些现象背后的原因。

-第三条：分析实验数据

-详细内容：各小组分析实验数据，比较吸入的空气和呼出的气体成分的差异。引导学生从数据中找出规律，并得出结论。

4.学生小组讨论

-第一方面内容举例回答：

-详细内容：为什么人体呼出的气体中二氧化碳的含量比吸入的空气中高？举例：因为人体在呼吸过程中，细胞利用氧气进行代谢，产生二氧化碳，所以呼出的气体中二氧化碳含量增加。

-第二方面内容举例回答：

-详细内容：为什么呼出的气体酸碱度比吸入的空气低？举例：因为二氧化碳溶于水形成碳酸，导致呼出的气体酸碱度降低。

-第三方面内容举例回答：

-详细内容：如何通过实验验证人体呼出的气体中氧气含量低于吸入的空气？举例：通过比较氧气含量，我们可以发现呼出的气体中氧气含量确实低于吸入的空气。

5.总结回顾

-详细内容：同学们，通过今天的实验，我们了解了人体在呼吸过程中，空气成分的变化。吸入的空气中含有较多的氧气，而呼出的气体中二氧化碳含量增加，同时气体酸碱度降低。这节课我们学习了如何通过实验探究科学问题，希望大家在今后的学习中，能够运用这种方法，探索更多的科学奥秘。

-环节用时：5分钟

-教学重难点分析：

-重难点一：实验操作的正确性和安全性

-举例：在实验过程中，如何正确使用酒精灯、导管等实验器材，确保实验顺利进行。

-重难点二：实验数据的记录和分析

-举例：如何准确记录实验数据，并从中找出规律，得出结论。

-重难点三：对人体呼吸过程中气体变化的科学理解

-举例：如何解释人体呼出气体中二氧化碳含量增加的原因，以及气体酸碱度降低的现象。

-整节课用时：45分钟知识点梳理1.空气的组成

-空气是由多种气体组成的混合物，主要包括氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体、水蒸气等。

-氮气（N2）约占空气体积的78%，是空气中含量最多的气体。

-氧气（O2）约占空气体积的21%，是人体呼吸必需的气体。

-二氧化碳（CO2）约占空气体积的0.04%，是植物光合作用的原料。

-稀有气体（如氦气、氖气、氩气等）约占空气体积的0.94%，具有化学惰性。

-水蒸气含量随气温和湿度变化而变化。

2.人体呼吸过程

-人体通过呼吸系统吸入空气，进行气体交换。

-吸入的空气经过鼻腔、咽、喉、气管、支气管进入肺。

-在肺泡中，氧气进入血液，二氧化碳从血液中释放出来。

-呼出的气体中二氧化碳含量增加，氧气含量减少。

3.气体的收集和检测

-气体的收集方法包括排水集气法、向上排空气法、向下排空气法等。

-气体的检测方法包括观察颜色、气味、酸碱性、支持燃烧等。

4.氧气和二氧化碳的性质

-氧气是无色、无味的气体，能支持燃烧，是人体呼吸必需的气体。

-二氧化碳是无色、无味的气体，不支持燃烧，能溶于水形成碳酸。

5.实验操作注意事项

-实验过程中，注意安全，遵守实验室规则。

-使用酒精灯时，注意防火。

-实验操作要准确，确保实验数据的可靠性。

-实验结束后，清理实验器材，保持实验室整洁。

6.数据记录和分析

-实验过程中，准确记录实验数据，包括气体成分、气体体积、颜色、气味等。

-分析实验数据，找出规律，得出结论。

-对比吸入的空气和呼出的气体成分，了解人体呼吸过程中气体变化。

7.科学探究方法

-通过实验探究，了解科学现象背后的原理。

-学会设计实验、收集数据、分析结果，提高科学探究能力。

-培养科学态度和责任感，激发对化学科学的兴趣。典型例题讲解1.例题：某同学在实验中，收集到一集气瓶呼出的气体，该气体能使澄清石灰水变浑浊，但不能使燃着的木条燃烧。请分析该气体的成分。

解答：呼出的气体中含有二氧化碳，因为二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。同时，由于气体不能使燃着的木条燃烧，说明其中不含氧气。因此，该气体的成分主要是二氧化碳和一些其他气体，如氮气、稀有气体和水蒸气。

2.例题：在人体呼吸过程中，下列哪种气体的含量会减少？

解答：氧气。在人体呼吸过程中，氧气被用于细胞代谢，因此吸入的氧气含量会减少，而呼出的气体中二氧化碳含量增加。

3.例题：某同学进行呼吸实验，收集到一定量的呼出气体，测得气体体积为500毫升。如果该气体中含有20%的氧气，请计算呼出气体中氧气的体积。

解答：氧气体积=500毫升×20%=100毫升。因此，呼出气体中氧气的体积为100毫升。

4.例题：在实验中，将一瓶呼出的气体倒入水中，发现气体溶解在水中，并且溶液呈酸性。请分析这种现象的原因。

解答：这种现象的原因是呼出气体中含有二氧化碳，二氧化碳溶于水形成碳酸，导致溶液呈酸性。

5.例题：某同学在实验中，测量了呼出气体和吸入空气的氧气和二氧化碳含量，数据如下表所示：

|气体|吸入空气|呼出气体|

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

|氧气含量（%）|21|16|

|二氧化碳含量（%）|0.04|4|

请分析人体在呼吸过程中，氧气和二氧化碳含量的变化。

解答：从数据中可以看出，吸入空气中的氧气含量为21%，而呼出气体中的氧气含量为16%，说明在呼吸过程中，人体消耗了部分氧气。同时，吸入空气中的二氧化碳含量为0.04%，而呼出气体中的二氧化碳含量为4%，说明人体在代谢过程中产生了大量的二氧化碳。因此，人体在呼吸过程中，氧气含量减少，二氧化碳含量增加。板书设计①空气组成

-氮气（N2）：78%

-氧气（O2）：21%

-二氧化碳（CO2）：0.04%

-稀有气体：0.94%

-水蒸气：可变

②人体呼吸过程

-吸入：空气→鼻腔、咽、喉、气管、支气管→肺

-交换：氧气进入血液，二氧化碳从血液中释放

-呼出：二氧化碳含量增加，氧气含量减少

③气体收集与检测

-收集方法：排水集气法、向上排空气法、向下排空气法

-检测方法：观察颜色、气味、酸碱性、支持燃烧等

④氧气和二氧化碳的性质

-氧气：无色、无味，支持燃烧，人体必需

-二氧