内容正文:
化学研究些什么
第2课时 化学研究物质的组成和结构 用途与制法
2.初步建立物质由元素组成的观点,感受到物质结构与性质的关系;
4.结合前述学习活动及查阅资料,认识化学科学研究的内容,进一步认同化学研究对促进自然界与社会的发展有重要的价值,初步形成科学物质观。
3.通过物质用途、制备等材料的阅读与交流讨论,感受物质性质与用途之间的关系,知道通过化学工业可以制造和合成物质
1.通过空气中氧气体积分数测定实验的观察,能说出空气的主要成分,知道纯净物与混合物组成的区别,并能识别纯净物与混合物;
【创设情境】
相信不少同学都听说过中医“拔火罐”。同学们知道“拔火罐”的原理吗?
演示实验
将蘸有酒精的小棉球点燃后放入到集气瓶中,立即盖上玻璃瓶,等小棉球熄灭、集气瓶冷却后,把瓶子倒插入水槽中,移去玻璃片一会重新盖好,取出瓶子。
取出瓶子后瓶子中为什么有水?被吸入的水的量是多少?余下的气体有何性质?可能大家并没有深入思考,但化学家早在十八世纪就注意到这些问题,并用这种方法来测定空气的组成。
观察与思考:测定空气里氧气的含量
实验步骤:1.将如图所示集气瓶的容积划分为五等份,并加以标记。
2.在带橡皮塞和导管的燃烧匙内装满红磷,将胶管上的止水夹夹紧,把燃烧匙内的红磷放在酒精灯火焰上点燃,并迅速伸入集气瓶内,塞紧橡皮塞,观察现象。
3.待集气瓶冷却到室温后,把导管插入盛水的烧杯中,打开止水夹,观察现象。
实验原理:利用在密闭的容器里红磷和空气中氧气反应(生成固体小颗粒),让容器内压强减小,使水进入容器,测定进入水的体积,可得出空气中氧气的体积。
点燃
P O2 P2O5
五氧化二磷
红磷 + 氧气
交流与讨论:
(1)实验过程中观察到哪些现象?
(2)红磷燃烧时哪两种物质发生化学反应?另一种物质来自哪里?
(3)为什么红磷要过量?剩余的红磷为何不燃烧?
(4)集气瓶中的水面上升到哪个刻度?
(5)猜想剩余的气体有何性质?
1.红磷燃烧,发出黄色火焰,产生大量白烟;2.燃烧停止,冷却后 打开止水夹,瓶内水面上升了约1/5体积。
红磷与氧气 来自于空气
确保瓶内的氧气消耗完全;没有氧气支持燃烧
约为瓶内总体积的1/5。
不可燃,不助燃,不溶于水。
(6)由此你能得出哪些结论?
(7)实验过程中,为何水面并不在 1/5刻度处?其可能原因是什么?
(8)本实验能否选用大家熟悉的蜡烛替代红磷开展实验(提示:蜡烛燃烧生成二氧化碳和水;若氧气不足,不完全燃烧而生成难溶于水的一氧化碳。)
氧气约占空气总体积的1/5。
1.装置气密性不好
2.红磷量不足
2.未冷却至室温就打开止水夹
不能,因为蜡烛燃烧消耗瓶内氧气后又生成二氧化碳气体,使瓶内压强无明显变化,水无法倒吸,使实验不准确。(即代替品在氧气中燃烧不能产生气体才符合标准)
对于该实验有何不足?可以如何改进呢?
空气成分的发现
舍 勒
普利斯特里
拉瓦锡
P14 拓展视野
空气的组成(体积分数)
氮气(N2) 78%
氧气(O2)
21%
稀有气体
0.94%
其他气体杂质
0.03%
二氧化碳
0.03%
P30
氮气的用途
稀有气体的用途
氦气
氩气
氙气
稀有气体是氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪、氙等气体的总称。
思考:通过实验你能知道空气和氧气有什么区别吗?
空气除了有氧气还有氮气、稀有气体等多种物质,而氧气只有一种物质;
像空气这种由两种或两种以上物质混合而成的叫做混合物;
像氧气只由一种物质组成,被称为纯净物。
纯净物可以用专门的化学符号来表示,如氮气、氧气、二氧化碳、蒸馏水可分别表示为N2、O2、CO2、 H2O等。
课堂练习
1、下列物质中属于纯净物的是( )
A 空气中分离出来的稀有气体
B 部分结冰的蒸馏水
C 洁净的空气
D 75%的医药酒精
2、下列的水不属于混合物的是( )
A 矿泉水 B 自来水 C 河水 D 浮有冰的水
B
D
研究发现,物质发生化学变化时虽转化为其他物质,但元素不改变,即反应物与生成物应含同种元素。如,红磷及其燃烧后生成的五氧化二磷均含磷元素;蜡烛含碳、氢元素,其燃烧产物也含碳、氢元素。我们可利用此规律进行物质组成研究。
化学研究物质的组成与结构
1.物质由元素组成
取少量的葡萄糖、砂糖、面粉,分别放在燃烧匙中,在酒精灯上加热,直到完全烧焦后,得到黑色的残渣。上述现象说明了______________________。
活动与探究
葡萄糖、砂糖、面粉中都有碳元素
金刚石价格昂贵,光彩夺目,是自然界最为坚硬的矿物质;石墨则要廉价的多,外观黑色,质地很软,在纸上画画便能留下黑色痕迹。这