第5讲 怎么学习和研究化学（物质的组成和结构）-【暑假弯道超车】2023年新九年级化学暑假讲义（沪教版·全国）

第5讲 怎么学习和研究化学（物质的组成和结构） 模块一、化学新世界 【学习目标】 1. 掌握空气的主要成分； 2. 初步了解纯净物、混合物的概念； 3. 初步体验实验是进行科学探究的一种重要方式。 【要点梳理】 知识点 1、拉瓦锡用定量的方法研究空气的成分 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。 反应原理： 文字表达式： 汞+氧气氧化汞 这个著名实验是：把少量的汞放在一个密闭的容器里连续加热 12 天，结果发现有一部分银白色的液态汞变成了红色粉末，同时容器里空气的体积减少了约 1/5； 他研究了剩余的那部分气体，发现它既不能供动物呼吸，也不支持燃烧，这正是氮气； 他把汞表面生成的红色粉末收集起来，放在另一个容器里加热，除了得到汞以外，还得到了氧气，而且氧气的体积恰好等于密闭容器里减少的气体体积； 他把得到的氧气加到前一个容器中剩下的约 4/5 体积的气体里，结果得到的气体与空气的性质完全一样。 【要点诠释】 拉瓦锡实验结论：空气由 组成，其中氧气约占空气总体积的 。 知识点 2、测定空气中氧气含量的方法 1、实验原理： 利用红磷在空气中燃烧，将集气瓶内氧气消耗掉，生成五氧化二磷白色固体，使密闭容器内压强减小；在大气压作用下，进入集气瓶内水的体积即为减少的氧气的体积。 2、实验装置： 3、实验步骤： （1） 将仪器连接好并 。 （2） 在集气瓶底装入少量的水，再把剩余的容积分成五等份并做上记号。 （3） 用弹簧夹夹紧乳胶管。 （4） 在燃烧匙内放入 的红磷。 （5） 点燃红磷迅速伸入集气瓶中，并把塞子塞紧。 （6） 红磷燃烧停止，待集气瓶 后，打开弹簧夹。 4、实验现象： （1）红磷燃烧产生 并放出热量。 （2）打开弹簧夹后烧杯中的 。 5、实验结论： 。 6、红磷燃烧文字表达式： 符号表达式： 【要点诠释】 ①可燃物必须选用燃烧后生成物为固体的物质。不能选用木炭、硫等，因为 ，且与所耗氧气体积相同，使瓶内外气压相等，水不会倒吸入瓶中。 ②红磷必须 ，燃烧时才能使容器内氧气消耗完。 ③红磷燃烧停止后，要等集气瓶 ，方可打开弹簧夹。 ④该实验还能得到的结论：氮气（集气瓶内剩余的气体主要是 ）具有 、 。 ⑥实验后测得氧气的体积分数小于 21%的原因： （1） （则不能将集气瓶内空气中的氧气完全反应掉，集气瓶内水面上升不到原瓶内空气体积的 1/5，导致测得空气中氧气的体积分数偏小）。 （2） （当集气瓶内氧气耗尽时，瓶内压强减小，瓶外空气会进入集气瓶内，导致进入水的体积减小，测得的氧气的体积分数偏小）。 （3） （温度较高气体压强较大，进入瓶内水的体积减小，引起测定结果偏低）。 ⑦测定结果大于 21%的原因： （1） （红磷燃烧放热会使部分空气由导管逸出，烧杯水中冒气泡；最后造成水进入集气瓶的体积大于 1/5）。 （2） （放出的热将瓶内的部分空气赶出瓶外；冷却后打开止水夹，进入集气瓶水的体积大于 1/5）。 知识点 3、空气的组成 空气的主要成分是 ，分别约占空气总体积的 。 空气的成分按体积计算如下表： 气体 氮气(N2) 氧气（O2） 稀有气体(氦气、氖气、氩气等) 二氧化碳(CO2) 其他气体和杂质 占空气总体 积的比例 【要点诠释】 1、空气中各气体的含量是 ，不是质量分数。 2、空气是一种混合气体，组成比较固定，特别是氧气、氮气、稀有气体的成分几乎不变，但个别地区略有不同。 要点四、空气是一种宝贵的自然资源 1. 氮气：是 的气体，密度比空气略 ， 溶于水。氮气的化学性质 。主要用途是用作保护气、合成氮肥等。 2. 氧气：是 的气体，密度比空气略 ， 溶于水。主要用途是 ；医疗、潜水、气焊、炼钢、宇航等都需要用到氧气。 3. 稀有气体：氦、氖、氩、氪、氙等气体的总称。是 的气体，难溶于水。化学性质 ， 一般情况下不与其他物质反应。通常作保护气、制成多种电光源、用于激光技术；氦用于制造低温环境；氙用于医疗麻醉。 4. 空气的污染及防治 污染空气的物质 ①粉尘；②有害气体（二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮等） 污染物的主要来源 ①矿物燃烧；②工厂的废气；③汽车排放的尾气等 空气污染的危害 ①损害人体的健康；②影响作物生长；③破坏生态平衡；④导致全球气候变暖；⑤破坏臭氧层；⑥形成酸雨 空气污染的防治 ①使用清洁能源；②工厂的废气经过