第04课 空气-【赢在暑假】2023年新九年级化学暑假预习课（人教版）

第04课 空气 目标导航 1.了解空气的主要成分。(化学观念） 2.知道物质可以分为纯净物和混合物，并能识别纯净物和混合物。(化学观念) 3.知道氧气是一种宝贵的资源，了解氧气的用途，了解氮气、稀有气体的主要性质和用途。(化学观念 4.通过完成空气中氧气含量的测定实验，学习观察、记录实验现象的方法，学会运用分析、比较、归纳的方法对获取的信息进行整理。(科学探究与实践)(科学思维) 5.了解空气污染的来源、危害及防治措施，关注环境与人类健康等相关社会热点问题。(科学态度与责任) 教材全解 知识点一 空气是由什么组成的 1.空气成分的发现 (1)法国化学家拉瓦锡最早用 的方法研究了空气的成分。 (2)拉瓦锡测定空气成分的实验 实验 实验一 实验二 实验步骤 拉瓦锡把少量汞放在密闭的容器里连续加热12天 把汞表面上所生成的红色粉未收集起来,放在另一个较小的容器里再加强热 实验现象 部分银白色液态汞变成红色粉末，同时容器里空气的体积约减少 1/5 红色粉末又变成银白色液体和能使带火星木条复燃的气体 反应原理 汞+氧气 加热 氧化汞 汞+氧气 氧化汞 加强热 实验结论 剩余的 4/5 体积的气体，既不能供给呼吸也不能支持燃烧，他认为这些气体都是氮气 氧化汞加热分解生成的氧气的体积恰好等于密闭容器里所减少的气体的体积 实验结论 通过上述实验，拉瓦锡得出了空气由氧气和氮气组成，其中氧气约结论占空气总体积 的结论 2.空气中氧气含量的测定 药品选择 ①选择的药品在空气中能燃烧且只与氧气反应；该药品燃烧后的生成物为固态或液态，所占的空间体积可忽略不计；②不能用木炭硫、铁丝、镁等代替红磷。木炭、硫燃烧后的生成物分别是二氧化碳、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，镁不仅可以与空气中的氧气反应，也能与空气中的氮气、二氧化碳反应生成固态物质 实验原理 利用红磷燃烧消耗密闭容器内空气中的氧气，使密闭容器内压强减小,在大气压的作用下,进人容器内水的体积即为减少的氧气的体积。红磷燃烧的文字表达式为: 五氧化二磷 红磷+ 氧气 加热 实验装置 仪器：集气瓶、橡胶塞、燃烧匙、导气管、乳胶管、弹簧夹、烧杯、酒精灯及火柴（点燃红磷时使用） 实验步骤 ①连接装置并检查装置的 ； ②在集气瓶内装入少量的水，再把剩余的容积分成五等份，并用橡皮筋做上记号； ③ 用弹簧夹夹紧乳胶管，点燃燃烧匙内的红磷，立即伸入瓶中，并把塞子塞紧； ④ 燃烧结束并冷却至室温后，打开弹簧夹，观察实验现象及睡眠的变化情况。 实验现象 ①红磷燃烧，发出黄色火焰，有大量 ，放出 ； ②冷却后，打开弹簧夹，水沿导管进入集气瓶，进入集气瓶内水的体积约占集气瓶内空气总体积的 。 实验分析 红磷燃烧生成的五氧化二磷为固体,极易溶于水且几乎不占有体积,燃烧消耗了集气瓶内的氧气,使瓶内气体减少,压强减小冷却后,大气压把烧杯内的水压进集气瓶,压人的水的体积约等于集气瓶内消耗的氧气的体积 实验结论 ①氧气约占空气总体积的 1/5；②氮气不燃烧、不支持燃烧且不易溶于水 注意事项 ①红磷要过量：如果红磷的量不足，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剩余空气的体积的1/5，导致测得空气中氧气的体积分数偏小。 ②装置必须密封：若装置的气密性不好，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少，测得的氧气的体积分数偏小。 ③冷却后打开弹簧夹：只有冷却到室温时，才能打开弹簧夹，这是因为温度较高时集气瓶内气体的压强较大，进入瓶内水的体积减少，引起测量结果偏低。 ④插入燃烧匙的速度要快：插入燃烧匙的速度若是太慢，瓶内部分空气受热会逸出，所以进入集气瓶内的水的体积会增大，会引起测量结果大于1/5。 ⑤弹簧夹要夹紧：弹簧夹若是没有夹紧，红磷燃烧时瓶内部分空气受热从导管逸出，使得最后进入集气瓶内的水的体积会增大，从而使测量结果大于1/5。 ⑥实验所用药品一般为红磷，不能用硫、木炭、铁丝等物质代替。因为硫或木炭燃烧后生成的是二氧化硫或二氧化碳(均为气体)，而生成的气体的体积会弥补反应所消耗的氧气的体积，导致测量结果误差加大。铁丝在空气中不能燃烧。 ⑦集气瓶内加入少量水的目的：迅速降温、吸收产生的白烟，防止燃烧物溅落下来 。 3.空气的组成 成分 氮气N2 氧气O2 稀有气体 二氧化碳CO2 其它气体和杂质 体积分数 0.03% （1）空气的主要成分是 和 （2）各成分的含量是体积分数而不是质