内容正文:
课题2.1 空气(学案)
1.了解空气成分的发现史,掌握测定空气中氧气含量的实验方法;
2.知道空气的主要成分及各成分占空气体积的体积分数和作用,理解混合物和纯净物的概念,能区分混合物和纯净物;
3.知道空气是一种宝贵的自然资源,初步培养环保意识。(重点)
1.测定空气中氧气含量的实验方法;
2.混合物和纯净物的概念,能区分混合物和纯净物;
一、空气是由什么组成的?
1.空气组成的发现
1775年,法国科学家 最早用定量的方法研究了空气的成分。
实验过程如下:
①把少量汞放在密闭的容器里连续加热12天→发现一部分的液态汞变成了红色粉末,同时容器里空气的体积差不多减少了1/5;
②把汞表面上所生成的红色粉末收集起来,放在另一个较小的容器里再加强热→红色粉末又生成了银白色汞和氧气;
③把得到的氧气加入到前一个容器中剩余的4/5的气体中,得到的气体与空气的性质完全一样
④拉瓦锡还研究了剩余4/5气体的成分,发现它既不供给呼吸,也不支持燃烧,他认为这部分气体都是氮气。
通过上述实验,拉瓦锡得出了结论:
空气由氮气和氧气组成,其中氧气约占空气总体积的 。
2.测定空气中氧气的含量
(1)原理:,过量的红磷燃烧时耗尽集气瓶内氧气,使瓶内气体减少,压强降低。打开弹簧夹后,烧杯里的水倒流入集气瓶中。进入集气瓶中水的体积就是集气瓶内被消耗的氧气的体积。
(2)装置图:如右图所示。
(3)现象:①红磷燃烧,发出黄色火焰,有大量 生成,放出热量;②冷却后,打开弹簧夹,水沿导管进入集气瓶,进入集气瓶内水的体积约占集气瓶内空气总体积的 。
(4)结论: 。
(5)由此可推知氮气的化学性质: ;物理性质: 。
(6)测得的体积小于1/5的原因:① ;② ;③ 。
(7)在实验中,如气体减少的体积有时大于1/5,可能的原因有:① ;② ;
(8)不能用以下这些物质的原因:
碳、硫 :与氧气反应生产气体,不能造成压强差,水不会倒流。
铁:铁在空气中不能迅速与氧气发生反应。
镁:镁与空气中的氧气、二氧化碳、氮气都发生化学反应。
【练一练】(2020•乌兰浩特市一模)如图是测定空气中氧气体积分数的实验,实验后发现测定氧气的含量低于1/5,,针对这一事实,你认为下列做法和想法不可取的是( )
A.查看实验装置是否漏气
B.将红磷改成木炭后重新实验
C.实验中红磷的量不足,没有将瓶内的氧气全部消耗尽
D.实验中可能未冷却到室温就打开止水夹,使进入瓶内的水的体积不足
3.认识空气的组成
空气的组成按体积分数从大到小排列:
气体
氮气(N2)
氧气(O2)
稀有气体
二氧化碳(CO2)
其他气体
体积分数
0.94%
0.03%
0.03%
【练一练】空气中体积分数最大的气体是( )
A.氧气 B.氮气 C.二氧化碳 D.水蒸气
【练一练】经测定某容器中的空气中含氮气15.6 mL,由此可推断该容器中含空气的体积约为( )
A.6mL B.25.6 mL C.25 mL D.20 mL
4.混合物和纯净物
像空气这样由两种或两种以上的物质混合而成的物质叫做 。组成混合物的各成分之间没有发生化学反应,它们保存着各自的化学性质。
氮气、氧气、二氧化碳等分别只由一种物质组成,它们叫做 。纯净物可用 表示,如氮气可表示为 ,氧气可表示为 ,二氧化碳可用 表示。
从微观来看,纯净物由同种分子(微粒)构成,如:
混合物不同种分子(微粒)构成,如:
【练一练】日常生活的下列物质,是纯净物的是( )
A.新鲜空气 B.生理盐水 C.冰水混合物 D.可乐饮料
【练一练】下列各图中“”和“”分别表示不同元素的原子,其中表示混合物的是( )
A. B.
C. D.
二、空气是一种宝贵的资源
1.氮气的性质和用途
物理性质
无色、无味的气体,难溶于水,熔沸点低,密度比空气略小
化学性质
化学性质很 ,常温下难跟其他物质发生反应,但在高温、高能量条件下可与某些物质发生反应。
用途
①液态氮气在医学上作 ;
②常用作 ,如氮气填充灯泡延长其寿命,在焊接金属时常用作保护气,