2-1 空气(教师备课版)-2020-2021学年九年级化学全能王（人教版）

2-1 空气 一．空气的成分（及研究历史） · 1772年卢瑟福（d．rutherford，英，1749—1819）在密闭容器中燃烧磷，除去寻常空气中可助燃和可供动物呼吸的气体，对剩下的气体进行了研究，发现这种气体不被碱液吸收，不能维持生命和具有可以灭火的性质，因此他把这种气体叫做“浊气”或“毒气”。-----氮气的发现 · 同年英国化学家普利斯特里（j．priestley，1733—1804）也了解到木炭在密闭于水上的空气中燃烧时，能使1/5的空气变为碳酸气，用石灰水吸收后，剩下的气体，不助燃也不助呼吸。----二氧化碳的发现 · 1774年普利斯特里发现氮气 · 瑞典化学家舍勒（c．w．scheele，1742—1786）在卢瑟福和普利斯特里研究氮气的同时，于1772年也从事这一研究，他可算是第一个认为氮是空气成分之一的人。他曾于1773年用硝酸盐（硝酸钾和硝酸镁）、氧化物（氧化汞）加热，制得“火气”（fire air），并用实验证明空气中也存在“火气”。-----即氧气 · 百余年后，英国物理学家雷利（j．w．s．rayteigh，1842—1919）发现氩气。 · 1868年8月18日在印度发生了日全蚀，法国天文学家严森（p．j．c．janssen，1824一1907）发现氦气。 · 1898年拉姆塞又在液态空气蒸发后的残余物里，先后发现了氪（拉丁文原意是“隐藏的”）、氖（拉丁文原意是“新的”）和氙（拉丁文原意是“生疏的”）。 · 1900年德国物理学教授道恩（f．e．dorn，1848一？）在含镭的矿物中发现一种具有放射性的气体，称为氡（拉丁文原意是“射气”）。 拉瓦锡测定空气成分的实验 拉瓦锡（1743-1794）法国著名 拉瓦锡研究空气的成分所用的装置 化学家，近代化学的奠基人之一。 · 二百多年前，法国化学家拉瓦锡通过实验，得出了空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积的1/5的结论。实验中涉及的化学方程式有：2Hg + O2 2HgO和2HgO 2Hg + O2↑。 试管中的HgO受热分解 · 空气的组成（体积分数），如图1。 空气的成分 O2 N2 CO2 稀有气体 其他气体 和杂质 体积分数/% 21 78 0.03 0.94 0.03 空气成分巧记忆 氮七八，氧二一，零点九四是稀气； 还有两个零零三，二氧化碳和杂气； 图1 二．实验2-1测定空气中氧气的含量 【实验目的】 了解空气中氧气含量的测定方法、实验原理及实验成功的关键 【实验用品】 集气瓶、燃烧匙、胶塞、玻璃导管、烧怀、弹簧夹、乳胶管、酒精灯、红磷 【实验装置】 【实验原理】 物理原理：红磷燃烧消耗集气瓶内的氧气，引起集气瓶内压强减小，烧杯中的水在大气压的作用下，进入集气瓶。倒吸进入集气瓶中水的体积等于反应消耗掉的氧气体积。 化学原理：4P + 5O2 2P2O5 【实验步骤】 ① 连接装置，并检查装置的气密性。 ② 塞紧瓶塞，将瓶塞下表面至瓶底之间的容积分为5等分，并在瓶壁上作上记号。 ③ 用弹簧夹夹紧乳胶管。 ④ 将装有红磷的燃烧匙放在酒精灯火焰上加热直至燃烧，立即伸入集气瓶中，并塞紧塞子。 ⑤ 待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹。 【实验现象】 ① 红磷燃烧、发出黄光、产生大量白烟； ② 放热； ③ 冷却后打开弹簧夹，水沿着导管进入集气瓶中，进入集气瓶内水的体积约占集气瓶空气总体积的1/5。 【实验结论】 ① 红磷燃烧消耗空气中的氧气，生成五氧化二磷固体； ② 空气中氧气的体积约占空气总体积的1/5。 ③氮气难溶于水 ④氮气不支持燃烧 【水的作用】 集气瓶中的水的作用： ① 吸收五氧化二磷，防止污染空气； ② 吸收热量，加快冷却速度，防止橡皮塞冲出。 烧杯中的水的作用： 测量氧气的体积 【误差分析】 偏低： ①红磷不足 ②装置气密性不好 ③未冷却至室温打开止水夹 ④导管中有部分水残留 偏高： ①点燃红磷后插入到集气瓶速度太慢（未及时塞进橡皮塞） ②未夹紧止水夹（未使用止水夹） 【注意事项】 1.红磷必须过量。如果红磷的量不足，集气瓶内的氧气没有被完全消耗，测量结果会偏小。 2.装置气密性要好。如果装置的气密性不好，集气瓶外的空气进入集气瓶，测量结果会偏小。 3.导管中要注满水。否则当红磷燃烧并冷却后，进入的水会有一部分残留在试管中，导致测量结果偏小。 4.冷却后再打开弹簧夹，否则测量结果偏小。 5.如果弹簧夹未夹紧，或者塞塞子的动作太慢，测量结果会偏大。 6.在集气瓶底加水的目的：吸收有毒的五氧化二磷。 7.不要用木炭或硫代替红磷！因为木炭和硫燃烧虽然消耗了氧气，但又生成了新的气体，导致集气瓶内气压不变，打