2.1空气讲学案——2022-2023学年八年级化学人教版（五四学制）全一册

人教版五四制八年级化学《我们周围的空气》讲学案（含课后作业） 学习目标1． 通过对“测定空气里氧气的含量”实验的操作，分析空气组成； 2． 了解空气的主要成分及体积分数，了解空气各成分的用途； 3． 初步认识纯净物、混合物的概念，能区分一些混合物和纯净物； 4． 了解空气污染的危害及防治方法； Section A 空气中氧气含量的测定 一、拉瓦锡测定空气含量的测定 很长一段时间里，人们一直认为空气的成分是单一的。二百多年前，法国化学家拉瓦锡通过定量的方法研究空气的成分。 1. 实验一 （1）实验步骤：把少量汞放在密闭容器里连续加热 12 天； （2）实验现象：银白色的液态汞变成红色粉末，容器里的空气体积减小约 1/5； （3）实验原理： 文字表达式： 符号表达式： （4）实验结论：拉瓦锡研究剩余 4/5 体积的气体，发现这部分气体既不能呼吸，也不能支持燃烧，他认为这些气体全部是氮气（化学符号 N2）。 2. 实验二 （1）实验步骤：将生成的红色粉末收集起来，放在另一个较小的容器里加热； （2）实验现象：红色粉末又变成了银白色物质； （3）实验原理： 文字表达式： 符号表达式： （4）实验结论：氧化汞加热分解成汞和氧气，氧气的体积恰好等于密闭容器所减少的体积。 3. 结论： 把实验二得到的氧气加到实验一中剩余 4/5 体积的气体中，得到的气体和空气的性质完全一样，因此拉瓦锡得出空气由氧气（O2）和氮气（N2）组成，其中氧气约占空气体积的 1/5。 4. 实验缺点：操作复杂，耗费时间长，且汞有毒。 二、空气中氧气含量测定 利用红磷与空气中的氧气反应测定空气中氧气的含量 1. 实验原理 利用可燃物燃烧消耗密闭容器里空气中的氧气，生成固体小颗粒，使密闭容器内的气压减小，在大气压的作用下，使水进入容器，进入容器内水的体积即为减少的氧气的体积。 文字表达式： 符号表达式： 2. 实验装置 （1）仪器：集气瓶、燃烧匙、双孔橡皮塞、玻璃导管、乳胶管、止水夹、烧杯、酒精灯。 （2）药品：红磷、水。 （3）装置图如下： 3. 实验步骤 （1）先在集气瓶内加入少量的水，并把液面以上容积分为 5 等份，做上记号，如图 1； （2）连接相应装置，并用止水夹夹紧乳胶管，检查装置的气密性； （3）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； （4）待红磷熄灭并冷却后，打开止水夹。 4. 实验现象： （1）红磷燃烧时，产生大量白烟（最后熄灭），放热； （2）冷却后打开弹簧夹，水沿着导管进入集气瓶，进入瓶内水的体积约占集气瓶总体积的 1/5。 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）燃烧匙内剩余的红磷不再燃烧，集气瓶内水面上升到一定高度后，就不能再继续上升，说明氮气不能燃烧也不支持燃烧且难溶于水。 6. 实验注意事项 （1）药品选择 ①药品与空气中氧气反应，且只能与氧气反应，反应剧烈程度要适中； ②药品燃烧后的生成物在常温时为固体或液态，不能为气体，且所占空气的体积可忽略不计； ③不能用木炭、硫、铁丝等代替红磷，木炭、硫燃烧后生成的物质分别是二氧化碳、二氧化硫气体，会弥补所消耗氧气的体积，使集气瓶内压强变化不明显，而铁丝在空气中不燃烧。 （2）集气瓶内加少量水的目的：迅速降温，吸收产生的白烟，防止污染空气。 （3）要求红磷必须过量，因为只有红磷过量时才能保证集气瓶中的氧气被消耗完。 三、空气中的主要成分及体积分数 在 19 世纪末以前，人们深信空气中仅含有氧气和氮气。后来人们陆续发现了氦、氖等稀有气体，才认识到空气中除了氧气和氮气外，还有其他成分。目前，人们已用实验方法精确地测定空气的成分，如图： （1）空气的主要成分是氮气和氧气； （2）各成分的含量是体积分数不是质量分数； （3）空气中各成分的含量一般来说是比较稳定的，但不是一成不变。在不同地区或同一地区的不同时间，空气中各成分的含量也有可能不同。 典例精练 1.青藏铁路正式通车后，旅客乘车穿越青藏高原时，会发生高原反应，感到呼吸困难，这是因为高原地区空气里（ ） A、氧气的体积分数大大低于21% B、氮气的体积分数大大超过78% C、氧气的体积分数仍然为21%，但空气稀薄 D、二氧化碳气体含量大大增多 2、在100mL空气里，氧气占大约是( ) A .2. 1kg　　 B.21L　　 C .21g 　　D.21mL 3.如图所示装置可用于测定空气中氧气的含量,实验前在集气瓶内加入少量水,并做上记号。下列说法中正确的是（ ） A.实验前一定要检查装置的气密性 B.实验时