（人教版2024）九年级化学 跨学科实践活动《微型空气质量“检测站”的组装与使用》活动设计.docx

（人教版2024）九年级化学

跨学科实践活动1微型空气质量“检测站”的组装与使用

活动设计

活动：微型空气质量“检测站”的组装与使用

课时

4

授课年级

九年级

教材分析

《微型空气质量“检测站”的组装与使用》这一跨学科项目，是针对全球日益严峻的空气质量问题以及在国家大力倡导生态文明背景下设计的，属于“化学与环境”领域的行动改进类探究实践活动，具有较大的现实教育意义。本项目涉及的化学核心知识，包含“物质的性质与应用”主题中的空气的组成、空气质量检测，以及空气污染防治。项目运用技术与工程方法组装微型空气质量“检测站”，结合化学、地理、道德与法治等学科知识，尝试利用微型空气质量“检测站”进行校园内空气质量检测，形成“化学与可持续发展”的学科大概念，培养学生的科学探究与实践、科学态度与责任等核心素养。

教学目标

1.通过阅读教材和查阅资料，了解空气的主要成分和主要污染源，以及空气污染源对人体的危害，了解空气质量检测的主要指标。

2.结合物理、信息技术和工程等相关知识，组装一个微型空气质量“检测站”并检测空气质量。通过实践活动，体会科学、技术、社会的相互关系。

3.通过微型空气质量“检测站”的组装与使用，提升对科学、技术、工程与环境之间关系的理解，提高小组合作与交流能力，加深学生对生态文明理念的理解，提升学生科学态度与责任核心素养。

教学重难点

教学重点：微型空气质量检测站的组装与使用，理解空气污染物的检测原理。

教学难点：理解空气污染物的化学性质和检测方法，将理论知识与实践操作相结合。

知识整合

1.空气的组成

空气的成分

氮气

氧气

稀有气体

二氧化碳

其他气体和杂质

体积分数

78%

21%

0.94%

0.03%

0.03%

空气中的各种成分作为原料广泛用于生产化肥、化工产品、炼钢、石油加工、运输、电光源等领域，是人类生产活动的重要资源。

2.空气的污染和保护

空气污染物包括烟尘和有害气体两大类。有害气体主要有二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、一氧化氮(NO）、一氧化碳(CO)等。

（1）造成空气污染的物质：有害气体(一氧化碳[CO]、二氧化氮[NO2]、二氧化硫[SO2])和烟尘。

（2）污染来源：空气中的有害物质来自化石燃料的燃烧，石油化工厂排放的废气及汽车排放的尾气。

（3）被污染的空气带来的危害：损害人体健康、影响作物生长、破坏生态平衡。

存在的环境问题：温室效应(二氧化碳含量过多引起)、臭氧空洞(飞机的尾气、氟里昂的排放)、酸雨(由二氧化硫、二氧化氮引起)。

（4）防止空气污染的措施：加强大气质量监测，改善环境状态、植树造林、使用清洁能源。

（5）目前空气污染指数包括：一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入颗粒物、臭氧。

（6）未来化学将朝着“绿色化学”——“绿色消毁”和“绿色生产”的方向发展。核心是利用化学原理从源头消除污染。

3.空气质量日报

主要污染物：二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、可吸入颗粒物、臭氧

AQI和空气质量等级数值越小，空气质量越好

2024年04月19日安徽省城市空气质量日报

城市名称

AQI

空气质量级别

空气质量状况

首要污染物

合肥市

56

二级

良

颗粒物(PM10)

淮北市

112

三级

轻度污染

细颗粒物(PM2.5)

铜陵市

49

一级

优

—

芜湖市

70

二级

良

臭氧

教学过程

（一）导入新课（5分钟）

1.播放一段关于空气污染的新闻报道，引导学生关注当前的环境问题，如雾霾、PM2.5等。

2.提问：我们如何了解身边的空气质量呢？引出“空气质量检测站”的概念。

3.展示微型空气质量“检测站”的图片，让学生对即将学习的内容产生兴趣和期待。

（二）新知探究（20分钟）

【活动设计与实施】

任务一：认识空气质量检测的意义

1.空气污染：

（1）主要污染物及来源

（2）污染危害

①对人体健康的影响：空气污染会引起人体呼吸道疾病与生理机能障碍，严重时甚至会造成急性污染中毒或使病状恶化。

②对农作物生长的影响:当空气污染物浓度超过植物的耐受限度时，会造成植物细胞或组织器官受损，生理功能受阻，甚至造成植物个体死亡，导致农作物产量下降或品质变差。

2.空气质量日报：

（1）空气质量日报的主要内容：①空气质量指数；②首要污染物；③空气质量状况等。

（2）空气质量指数：依据常规监测的几种空气污染物浓度计算得到的。

（3）目前计入空气质量评价的主要污染物：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。

任务二：参观与访谈

1.了解空气质量检测站

（1）监测站安装的仪器：空气质量监测仪，气象数据采集器，各类传感器

（2）监测站监测的数据：空气污染物的浓度、气象环境温度湿度、大气压力、风速风向、雨量雪量等。

（3）数据的处理：传感器将