内容正文:
第二单元 我们周围的空气
课题1 空气
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空气与我们朝夕相伴,离开了空气我们不能生存,你熟悉它的组成吗?人类在探索空气成分的道路上都经历了怎样的过程呢?让我们踏着前人的足迹一起开始探究之旅吧!
空气组成的研究史
17世纪中叶以前,人们一直把空气看成是一种单一成分的物质。到了18世纪,科学家通过对燃烧和呼吸的研究,才开始认识到空气成分的复杂性。
知识链接
英国化学家
丹尼尔·卢瑟福
(1749—1819)
瑞典化学家
舍勒
(1742—1786)
英国化学家
普利斯特里
(1733—1804)
发现空气中存在氮气
发现空气中存在氧气,并制得氧气。
由于被传统的燃素说所束缚,并没有定量的测出空气中氮气和氧气的含量。
知识链接
法国化学家
拉瓦锡
(1743—1794)
英国物理学家
瑞利
(1842—1916)
拉瓦锡摆脱了传统的燃素说的束缚,
第一拉瓦锡摆脱了传统的燃素说的束缚,
拉瓦锡摆脱了传统的燃素说的束缚,
第一次用定量实验测定了空气的组成,
证明了空气中有氧气和氮气量实验测定了
成,证明了空气中有氧气和氮气定量实验测定了空气的组
成,证明了空气中有氧气和氮气
拉瓦锡摆脱了传统的燃素说的束缚,
第一拉瓦锡摆脱了传统的燃素说的束缚,
发现了稀有气体氩,以后各个稀
有气体陆续被发现
成,证明了空气中有氧气和氮气定量实验测定了空气的组
成,证明了空气中有氧气和氮气
知识链接
拉瓦锡探究空气成分实验
拉瓦锡研究空气成分的实验
实验步骤
把少量汞放在密闭的容器里连续加热12天。
实验现象
一部分的液态汞变成了红色粉末。同时容器里空气的体积差不多减少了1/5。
实验一
曲颈甑
玻璃钟罩
汞槽
把汞表面上所生成的红色粉末收集起来,放在另一个较小的容器里再加强热。
红色粉末又生成了银白色物质和能使带火星木条复燃的气体。
实验步骤
实验现象
拉瓦锡的实验结论
实验二
空气由氧气和氮气组成,其中氧气约占空气总体积的1/5。
受当时的化学基础和实验条件的限制,拉瓦锡当时并不能确定不支持燃烧的剩余4/5气体的成分,误认为剩余的气体都是氮气,得出了空气是由氧气和氮气组成的结论。直到19世纪末,人们才认识到空气中除氧气外,还有其他的成分。
拉瓦锡实验的原理是什么呢?
1.汞在加热条件下只和空气中的氧气反应而不与其他气体反应;
2.生成的氧化汞是固体,使密闭装置内的压强减小;
3.能通过进入装置的液体的体积,测得减小的气体的体积。
思考与讨论:
如果我们测定混合气体中某种成分的含量,可以用什么方法?
取一定量的待
测混合气体
1.除去该气体,测剩余气体的体积
2.除去其他气体,测该气体的体积
交流与讨论:
交流与讨论:
1、如何将密闭容器中的氧气消耗掉?
2、对燃烧产物有什么要求
3、如何测得消耗掉的氧气的体积
可用燃烧的方法将密闭容器中的氧气消耗掉
燃烧时不能产生新的气体
反应结束后,让水进入密闭的反应容器,待装置温度恢复至室温后,测量水的体积
测定空气中氧气的含量
2. 空气中氧气含量的测定
实验:测定空气中氧气的含量
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,水进入容器,进入容器内水的体积即为减少的氧气的体积。
实验
原理
实验探究
实验
用品
①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。
②药品:红磷、水。
红磷:暗红色固体
实验探究
①连接装置并检查装置的气密性;
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用弹簧夹夹紧胶皮管,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。
实验
步骤
实验探究
2.实验中要求红磷要足量,为什么?
3.为什么点燃的红磷迅速伸入集气瓶中?
4.为什么点燃的红磷伸入集气瓶中后要立即把塞子塞紧?
交流与讨论:
1.为什么要预先在集气瓶底放少量水?
主要作用是加快冷却,吸收生成的白烟防止空气污染,防止燃着的红磷溅到集气瓶底,使集气瓶炸裂。
防止红磷燃烧放出的热量使空气膨胀而逸出瓶外,使测量结果偏大。
一是防止红磷被消耗导致红磷不足量,
二是防止生成的五氧化二磷污染空气。
为了确保氧气被消耗完
①红磷燃烧,发出黄色火焰,有大量白烟生成,放出热量;
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1/5。
实验
现象
实验探究
实验
分析
磷 + 氧气 五氧化二磷
(P) (O2) (P2O5)
点燃
实验
结论
空气中氧气约占空气总体积的1/5。
实验探究
水为什么能够进入集气瓶中?
实验分析
红磷在封闭的容器内充分燃烧,消耗了空气中的氧气