内容正文:
2.1人类赖以生存的空气
学习目标
重难点
1.了解空气中的成分及含量
2.掌握空气中氧气含量测定的实验及方法
重点:掌握空气中氧气含量测定的实验及方法
知识01空气的组成
1、 大气圈的构造
对流层──各种天气现象(密度最大)
平流层──臭氧层(能吸收紫外线)(臭氧(O3)是大气中一种很重要的气体,它的重要性质是吸收紫外线,保护地球上的生物免受紧外线伤害。)
中间层
电离层(使无线电波反射回地面)
外层
2、空气的成份
空气成分
氮气
氧气
稀有气体
二氧化碳
其他气体和杂质
体积成分
78%
21%
0.94%
0.03%
0.03%
空气的组成,按体积分数计算,含量最多的是氮气占78% ,其次是氧气占21% 。另外还含有二氧化碳、 水蒸气、稀有气体等。
例1(2023·上海宝山·统考二模).空气中体积分数最大的气体是
A.氮气 B.氧气 C.二氧化碳 D.氦气
【变式1-1】(2023·上海浦东新区·统考二模)空气中体积分数约占21%的是
A.O2 B.CO2 C.N2 D.H2O
【变式1-2】(2020秋·九年级课时练习)如图为空气成分示意图(按体积分数计算),其中“c”代表的是
A.氮气 B.二氧化碳 C.氧气 D.稀有气体
知识02 空气的污染和防治
1.人为污染源:工业污染源、燃料燃烧污染源、农业污染源
2.酸雨──SO2
3.温室效应──CO2
4.明确空气质量三大指标:可吸入颗粒物、二氧化硫、二氧化氮。只要是有毒气体,均为大气污染气体,如 CO、H2S 等。
5.防治:
①加强大气质量监测;
②减少化石燃料的使用,更多利用清洁无污染的能源;
③工厂废气经处理后排放,汽车安装尾气净化处理装置;
④积极植树、造林、种草等。
例1(2023·上海金山·统考二模)下列物质未计入空气污染指数项目的是
A.二氧化硫 B.二氧化氮 C.二氧化碳 D.可吸入颗粒物
【变式1-1】(2023秋·九年级课时练习)下列物质中属于有害气体的是
A.氧气 B.二氧化氮 C.可吸入颗粒物 D.二氧化碳
知识03空气成分的测定
1.拉瓦锡的曲颈甑实验
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容器里连续加热12天,发现有一部分银白色的液态汞变成了红色粉末,同时容器里的空气的体积差不多减少了1/5。他研究了剩余的气体,发现这部分气体既不能供给呼吸,又不能支持燃烧。
拉瓦锡又把红色粉末收集起来,放在另一个容器内加强热,得到了汞和可供给呼吸、可助燃的气体。
通过这些实验,拉瓦锡得出空气是由氧气和氮气组成,其中氧气约占空气总体积的1/5。
你对科学家的研究进行了自己的评价,并从科学家的实验中获得了一些启示和结论,现在我们就一起来看一看科学家们分别从自己的实验中获得了什么,以及科学史对他们的评价。
2.空气中氧气体积分数的测定:在集气瓶中用点燃红磷的方法测定
学生活动:观看“空气中氧气含量的测定”视频
(1)实验装置图:
(2)实验操作
①在集气瓶内要加少量水,并做上记号。
②连接装置:在集气瓶口连接一个双孔胶塞,一孔插燃烧匙,另一孔插导管,并配上弹簧 夹。
③检查气密性:把导管的一端放入水中,用手紧握集气瓶外壁,如果在导管口有气泡冒出,则证明__________________________。
④点燃燃烧匙内的红磷,立即伸入集气瓶中,并把塞子塞紧。
⑤待红磷熄灭并冷却后,打开弹簧夹。
(2)观看视频
(3)回答下列问题
a.记录实验现象:___________________________________________________________
b.反应的文字表达式:_______________________________________________________
c.反应原理是什么:
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
d.实验结论:__________________________________________
(4)思考与讨论
【思考1】集气瓶内水位为什么只能上升到一定高度?
【思考2】集气瓶内剩下的是什么气体?该实验可推出剩余气体具有什么性质?
【思考3】做测定氧气体积分数的实验时选用的固体一般应具备的条件?
(5)对做完实验后水量的分析
I.吸入瓶内的水不足1/5的原因有哪些?
II.吸入瓶内的水大于1/5的原因分析
实验时的注意事项总结
①点燃红磷前要检查装置的气密性