第3章 第1节 空气与氧气 学案—2020-2021学年浙教版科学八年级下册

空气与氧气 1. 空气的主要成分 （一）空气的主要成分 空气成分 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% 0.93% 0.04% 0.03% （1） 空气组成成分探究： （2）空气的利用： （1）O2的用途：供给呼吸；支持燃烧，也叫助燃，常用于焊接、切割金属等方面。 （2）N2：a性质：无色、无味的气体，难溶于水；不支持燃烧。化学性质较稳定。 b用途：灯泡中充氮气可延长使用寿命；食品包装充入氮气可防腐；制造化肥、炸药的重要原料；液氮可以做冷冻剂，医疗上用液氮冷冻麻醉或冷藏人体细胞组织等。 （3）稀有气体：a氦、氖、氩、氪、氙和氡等气体的总称，是混合物。 b性质：无色、无味的气体，难溶于水，化学性质不活泼。 c用途：常用作保护气；做光源（稀有气体通电能发出不同颜色的光）。 （二）空气中氧气成分的测定： 1、测定原理：在一个密闭容器内，用一种足量的易燃物质与空气中的氧气反应，生成一种固体，使容器内压强减小。在大气压的作用下，水倒吸入密闭容器内的体积，即为空气中氧气的体积。 2、装置图 3、实验现象：A、红磷燃烧发出黄白色火焰，放出热量，有大量白烟产生。 B、待集气瓶冷却后，打开止水夹，水经导管进入集气瓶，约占集气瓶内空气总体积的1/5。 4、实验结论：空气中氧气的体积约占空气总体积的1/5。 5、化学方程式： 4P + 5O2 2P2O5 6、注意事项： a.装置的气密性要好，（否则测量结果偏小）； b.所用的红磷必须过量，过少则氧气没有全部消耗完，会导致测量结果偏小； c.要等集气瓶（装置）冷却后才能打开弹簧夹，（否则测量结果偏小）； d.在实验前，导管应预先注满水，（否则测量结果偏小） e.要先夹住橡皮管，然后再点红磷（否则测量结果偏大）； f.点燃红磷伸入瓶中要立即塞紧瓶塞（否则测量结果偏大）。 思考：1、可否换用木炭、硫磺等物质？ 2、可否用镁代替红磷？ 不能用镁，因为镁不但跟氧气反应而且还跟氮气等反应，结果测得的不只是空气中氧气的体积。会远远大于氧气的体积。 7、实验拓展： 改进教材实验的弱点，使实验结果更精确，使实验更环保： 如下面的这些装置， 图①可以通过凸透镜聚光点燃集气瓶内的白磷，避免空气污染； 图②～⑥都是在装置内点燃红磷或白磷，且容器有精确的刻度，能更精确测得空气中氧气的体积。(注：图⑥中，金属梯由不活泼金属丝制成，在凸起的部分放上小块白磷，依靠凸透镜聚光加热使得白磷从下到上依次燃烧，该方法相对大块白磷的优点是缓慢燃烧，能充分消耗试管内的氧气) 例1、下列说法不正确的是( ) A. 空气是一种宝贵的自然资源 B. 空气中氧气的质量分数是21% C. 空气是由多种气体组成的混合物 D. 空气的成分一般是固定的 例2、空气是一种宝贵的资源，下列生产生活中用到的气体不是来自空气的是( ) A. 作为燃料电池燃料的H2 B. 用于生产氮肥的N2 C. 用于医疗急救的O2 D. 用于飞艇的He 例3、如图所示，甲、乙两个气密性良好的干燥集气瓶中都充满了空气。甲、乙瓶中的燃烧匙内分别放有足量的红磷和木炭粉，a、b为止水夹。分别点燃红磷和木炭粉，充分燃烧后，恢复至室温，同时打开a、b，则烧杯中的水可能( ) A. 先进入甲瓶 B. 先进入乙瓶 C. 同时进入甲、乙瓶 D. 无法判断先进入哪瓶 例4、某科学兴趣小组的同学在学习了空气中氧气含量的测定的基础上，改进了教材中的实验，设计出了如图所示的实验装置。实验步骤如下： ①连接仪器，检查装置气密性，发现装置气密性良好。 ②在集气瓶里装进适量a体积的水，燃烧匙里放一小块白磷，在酒精灯上把玻璃棒下端加热，按图示把集气瓶中的空气密封起来，把集气瓶内的长导管伸到瓶底，长导管的另一端放入盛有足量水的烧杯中。 ③把预先加热过的玻璃棒按下与白磷接触，观察到白磷立即着火燃烧产生大量白烟，同时放热。 ④待白磷燃烧熄灭后，稍加振荡，白烟消失。 ⑤待集气瓶完全冷却到室温，量出集气瓶中水的体积为b，整个集气瓶的体积为c. ⑥根据a、b、c三个数据，计算出空气中氧气的体积分数。根据以上信息，回答下列问题： (1)在白磷开始燃烧到最后熄灭的过程中，集气瓶内水面的变化情况是 . (2)若实验成功，请写出a、b、c三个数据应满足的一个等式关系 . (3)小组成员小冰对实验前“集气瓶里装进适量a体积的水”不理解，咨询老师之后，他终于明白“a体积的水”的作用，它除了吸收生成的“白烟”外，另有两处作用分别是：