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课题1-1 空气的组成
学习目标 小杨老师 15521324728 侵权必究
1. 掌握测定空气中氧气含量的实验;
2. 了解空气的组成;杨sir化学,侵权必究
3. 理解混合物和纯净物的概念。
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课前引入
空气(Air),我们每天都呼吸着的“生命气体”,它分层覆盖在地球表面,透明且无色无味,对人类的生存和生产有重要影响。杨sir化学,侵权必究
空气的成分不是固定的,随着高度、气压的改变,空气的组成比例也会改变。但是长期以来人们一直认为空气是一种单一的物质,直到后来法国科学家拉瓦锡通过实验首先得出了空气是由氧气和氮气组成的结论。19世纪末,科学家们又通过大量的实验发现,空气里还有氦、氩、氙等稀有气体。
知识精讲 小杨老师 15521324728 侵权必究
一、拉瓦锡的实验
科学史话——拉瓦锡研究空气成分杨sir化学,侵权必究
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。他把少量汞放在密闭的容器里连续加热12天,发现有一部分银白色的液态汞变成红色粉末,同时容器里空气的体积差不多减少了1/5。他研究了剩余4/5体积的气体,发现这部分气体既不能供给呼吸,也不能支持燃烧,他认为这些气体全部都是氮气(拉丁文原意是“不能维持生命”)。杨sir化学,侵权必究
拉瓦锡 拉瓦锡研究空气成分所用的装置
拉瓦锡又把在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,得到了汞(化学符号Hg)和氧气(化学符号O2),而且氧气的体积恰好等于密闭容器里所减少的体积。他把得到的氧气加到前一个容器里剩下的4/5体积的气体中,结果所得气体跟空气的性质完全一样。杨sir化学,侵权必究
通过实验,拉瓦锡得出了空气由氧气和氮气(化学符号N2)组成,其中氧气约占空气体积1/5的结论。
二、空气中氧气含量的测定实验
实验探究
操作
如图所示,在集气瓶内加入少量水,并将水面上方空间分为5等份。用弹簧夹夹紧胶皮管。点燃燃烧匙内的红磷后,立即伸入瓶中并把塞子塞紧,观察红磷燃烧的现象。待红磷熄灭并冷却后,打开弹簧夹,观察实验现象及水面的变化情况。杨sir化学,侵权必究
仪器
现象
红磷燃烧,产生______火焰,放热,生成大量______(五氧化二磷小颗粒),冷却后,打开弹簧夹,________________________,进入水的体积约占集气瓶内空气总体积的______
分析
红磷燃烧消耗密闭容器内空气中的______,使密闭容器内压强______,内外形成了________,在大气压的作用下,进入容器内水的体积即为减少的氧气的体积杨sir化学,侵权必究
原理
在这一反应中,红磷(化学符号P)与空气中的氧气反应,生成一种叫做五氧化二磷(化学符号P2O5)的新物质。这一反应可以用文字表示如下:____________________________。
结论
集气瓶内水平面上升约1/5,说明空气中的氧气被消耗了,消耗的氧气约占空气体积的_____。
注意规范操作
(1)实验前一定要先检查装置的气密性。
(2)实验中药品红磷一定要足量,否则集气瓶中氧气无法完全消耗。
(3)必须要等到集气瓶完全冷却后再打开止水夹,否则燃烧放热会使气体体积膨胀。
总结归纳——空气中氧气含量测定实验的成功关键
(1)红磷要过量;
(2)装置必须密封且气密性好;
(3)冷却至室温后,再打开弹簧夹。
思考与交流
(1)若上述成功关键没落实好,测出的氧气含量结果偏大还是偏小?
(2)红磷在空气中点燃后,伸进瓶内的速度太慢,测出的氧气含量结果偏大还是偏小?
(3)能否用木炭或蜡烛代替红磷做实验?为什么?
思考与交流:在实验中,进入集气瓶内的水的体积常小于集气瓶空气总容积的1/5,试分析原因。
三、空气的组成
空气成分
氮气
氧气
稀有气体
二氧化碳
其他气体和杂质
体积分数
78%
21%
0.94%
0.03%
0.03%
四、混合物与纯净物杨sir化学,侵权必究
1. 混合物:像空气这样由两种或多种物质混合而成的物质叫做混合物,组成混合物的各种成分之间没有发生化学反应,它们各自保持着原来的性质。
2. 纯净物:氮气、氧气、二氧化碳等分别只由一种物质组成,它们都是纯净物。
(1)纯净物可以用化学符号来表示,如氮气可以用N2来表示,氧气、二氧化碳可分别表示为O2、CO2等。
(2)如上面实验