第六讲 空气讲义----2022-2023学年华东师大版科学七年级下册

第六讲 空气 知识梳理 一、空气的存在 1.空气虽然看不见也摸不着，但空气却是真实存在的，而且与其他物质一样也有质量。 2.大气层就是地球表面的空气层；它对地球上的所有物体都产生大气压力的作用。 3.马德堡半球实验有力地证明了大气压的存在；大气压不但存在，而且很大。 4.利用大气压工作的设备有抽水机、注射器等。 5.空气不但存在，而且还会流动成为流体；空气总是从气压高的地方流向气压低的地方；空气的水平流动成为风。 二、认识空气的组成 （1）空气成分的发现 ①二百多年前，法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分，得出了空气由氧气和氮气组成，氧气占空气总体积的的结论。 ②以后经过许多科学家研究发现，空气中还含有氦、氖、氩、氪、氙等稀有气体。 （2）空气中氧气含量的测定 【实验原理】红磷+氧气五氧化二磷 点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧。过量的红磷燃烧时消耗尽瓶中的氧气，生成五氧化二磷固体（没生成气体），瓶内气体减少，压强降低，低于外界大气压，水会自动进入容器中来补充。进入水的体积即为消耗的氧气的体积。 【实验装置】如图1。 【实验步骤】 ①先在集气瓶里加入少量水，再把剩余容积用记号划分成5等份。 ②用弹簧夹夹紧胶皮管。 ③在燃烧匙内放入红磷，点燃红磷，立即伸入瓶中并把瓶塞塞紧。 ④冷却至室温后，打开弹簧夹。 【实验现象】 ①红磷燃烧产生大量白烟，放出大量热，生成白色固体。 ②冷却至室温后，打开弹簧夹，水经导管流入集气瓶，约上升到刻度“1”处。 【分析与结论】红磷燃烧消耗掉集气瓶内的氧气，生成的五氧化二磷固体极易溶于水，几乎不占有体积。因此，水进入集气瓶来补充氧气的体积。由此证明氧气约占空气体积的。 该实验成功的关键是什么？ ①红磷要稍过量； ②装置不能漏气； ③弹簧夹要夹紧胶皮管； ④点燃红磷后伸入集气瓶中的速度要快； ⑤待集气瓶的温度达到室温后再打开弹簧夹，不要过早打开。 释疑点：红磷要过量的原因 过量的红磷可保证消耗尽全部的氧气。若红磷不足，氧气没消耗尽，集气瓶中减少的气体会偏少，进入的水将少于。 （3）空气的组成 空气中各组分的体积分数大约是：氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其他气体和杂质0.03%。通常情况下，空气中各组成部分的含量保持相对稳定。 记忆空气成分口诀： 氮七八，氧二一，零点九四是稀气；还有两个点零三，二氧化碳和杂气；体积分数要记清，莫与质量混一体；化学计算常用到，时刻牢记在心底。 空气中各成分的含量是指体积分数，不是质量分数。例如，氮气的质量分数约为75.4%，氧气的质量分数约为23.2%。 有关空气的知识点问答： 1.一切物体都有质量，空气也有质量。（思考：怎样证明空气是有质量的？） 2.空气有哪些用途？ 供生物呼吸，植物光合作用原料，形成风、雨、云、雪等天气现象，供物质燃烧，气球升空，放飞风筝，降落伞降落，飞机飞行，滑翔，帆船运动，吸饮料，钢笔灌墨水等。 3.地球周围被厚厚的空气层包围，这个空气层叫大气层。它对地球上的所有物体都会产生大气压的作用。作用的方向是向各个方向都有。证明大气压存在的实验，叫马德堡半球实验。若地球上没有空气，地球将会变得怎样？ 白天和晚上的温差变得很大，地球上的生物将不复存在。 4.覆杯实验说明了大气压的存在。用嘴吸装矿泉水的空塑料瓶，瓶会变瘪，原因是瓶内气压变小，且小于外界大气压。 请解释瓶吞鸡蛋的实验原理：酒精棉花的燃烧使瓶内空气受热膨胀而溢出，鸡蛋放在瓶口把口封住了，里面的空气因受冷而收缩，气压变小，外面气压大于瓶内气压而把鸡蛋压入瓶内。 生活中还有哪些现象能证明大气压存在的？ 塑料吸盘、离心式水泵、吸饮料、钢笔吸墨水、茶壶倒水等。 5.空气对流的原理：空气受热会膨胀，密度会变小并上升；而空气受冷会收缩，密度会变大并下沉。也就是说热空气上升，冷空气下沉，这样空气就会流动起来。所以要使气体（包括液体）很快流动，加热必须加热气体（液体）的下部，而冷却气体（液体）应该冷却气体（液体）的上部。 6.海陆风的形成：因为水容纳热的能力比沙石大，接受同样多的热，沙石比水升温快；放出同样多的热，沙石比水降温快。所以白天接受太阳辐射，陆地的气温比海洋高，陆地上热空气上升形成低气压区，而海洋气温低形成高气压区，风从高气压区吹向低气压区，即风从海洋吹向陆地，形成了海风。晚上刚好相反。 7.空气是人类和一切动植物的生命支柱。一个人不吃饭，可以存活几星期，不喝水，可以存活几天，但不呼吸空气，只能存活几分钟。 三、空气是宝贵的自然资源 （1）氧气的用途 ①供给呼吸，如医疗急救、潜水、航空等。 ②支持燃烧，燃料燃烧、炼钢、气焊等。 氧气能助燃，不可燃。 氧气支持燃烧，是指燃料燃烧时需要氧气助燃，但氧气并不可燃。更不能说成氧气可做燃料。 （2）氮气的性