2.1空气的成分-2023-2024学年九年级化学科粤版上册

2.1空气的成分 （1） 空气的成分 （2） 拉瓦锡实验 （3） 实验探究：空气中氧气含量测定实验 （4） 空气的成分和用途 （5） 空气的污染与防治 （6） 实验探究：比较人体吸入的空气和呼出的气体成分含量的差别。 1、 空气的成分（混合物） 法国化学家拉瓦锡，第一次用实验证明了空气中有氧气和氮气。 空气的成分按体积计算： ①氮气N2约占4/5，氧气O2约占1/5 后来经过多为科学家的实验和研究，进一步发现了稀有气体等其他成分。 ②氮气N2 占78%、氧气O2占21%、稀有气体0.94%、二氧化碳CO2 0.03%、其它气体和杂质0.03% 稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙、氡、鿫的总称。稀有气体又称惰性气体。 2、 拉瓦锡实验（观看实验视频） 实验一：拉瓦锡把汞放在密闭的曲颈甑里连续加热了12天，发现有一部分银白色的液态汞变成了红色粉末，同时容器内空气体积减少了约1/5。他对剩余的4/5体积的气体进行研究，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。 实验二：拉瓦锡把红色粉末收集起来加热，得到了银白色的汞和能供给呼吸，能支持燃烧的气体氧气，而且氧气的体积恰好等于密闭容器里减少的体积。 最后，他把得到的氧气加入前一个容器剩下的4/5体积的气体中，结果所得气体和空气的性质完全一样。 实验结论：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。 拉瓦锡实验总结： 实验方法：加热密闭曲颈甑zèng内的汞 实验原理： Hg O2 HgO 银白色液体 红色粉末 实验现象：①银白色的液态汞变成红色粉末 ②容器内空气体积减少约1/5；剩余气体约4/5 实验结论：空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气体积的1/5。 3、 实验探究：空气中氧气含量测定实验 1、 实验原理：利用红磷燃烧消耗密闭容器内空气中的氧气且没有气体生成，使密闭容器内压强减小，冷却至室温后，打开止水夹，在大气压的作用下，烧杯中的水被压进集气瓶中，进入集气瓶内水的体积，就是减少的氧气的体积。 2、 实验药品：足量红磷（目的是充分消耗集气瓶内的氧气） 3、 读法：磷与氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷 4、 实验装置： 【注】集气瓶内加少量水的目的：吸收反应生成的P2O5，吸收热量有助于装置冷却。 5、 实验现象： （1） 红磷燃烧，发出黄色火焰，产生大量白烟； 烟：是固体小颗粒 雾：是液体小液滴 （2） 水倒吸入集气瓶中，水面上升约1/5（或水面上升至“1”刻度处） 6、 实验结论：空气中氧气的体积约占空气总体积的1/5。 注意事项：装置气密性良好，管内注满水，红磷足量，冷却至室温；动作要快，夹紧止水夹。 7、 实验误差分析： 测定结果偏小（进水量小于1/5）的原因可能有： （1） 装置气密性不好；外界空气进入集气瓶，进水量偏小 （2） 玻璃管中未注满水；倒吸的水残留在导管中，进水量偏小 （3） 红磷不足；氧气消耗不完，进水量偏小 （4） 没有冷却至室温就打开止水夹；内部气体膨胀，进水量偏小 测定结果偏大（进水量大于1/5）的原因可能有： （1） 点燃红磷后燃烧匙伸入集气瓶过慢（或未立即盖上胶塞）；集气瓶内气体溢出，进水量偏大 （2） 止水夹没有夹紧橡胶管（或忘记夹止水夹）；集气瓶内气体溢出，进水量偏大 8、 实验改进 优点：①减少误差：②减少污染、环保 产物五氧化二磷有毒，会污染空气 （1） 装置改进：在实验过程中不打开装置，改进点火方式，使装置始终保持密闭。 白磷的着火点40℃ （2） 药品改进：可以用铁锈蚀，铜丝和氧气反应消耗空气中的氧气。 使用氯化钠溶液的目的：加快铁的锈蚀，让氧气充分耗完 反复推拉活塞的目的：让氧气充分耗完 9、 红磷代替品： （1） 只消耗空气中的氧气，且不与空气中的其他成分反应。 （2） 生成物不能是气体。 （3） 若生成气体，气体可以被液体吸收。 药品 集气瓶中液体 能否代替红磷 原因 镁 水 不能 与空气中的氧气、二氧化碳和氮气均能发生反应 木炭 水 不能 不充分燃烧生成的一氧化碳不能被水或碱溶液吸收 铁丝 水 不能 铁丝在空气中不能燃烧，不消耗氧气 硫黄 水 不能 生成的二氧化硫气体 硫黄 碱溶液 能 生成的二氧化硫可用碱溶液吸收 10、 装置内压强变化 AB段压强不变的主要原因：是燃烧匙还没有伸入集气瓶中、 BC段压强增大的原因：红磷燃烧放热，温度升高，气体受热膨胀，压强增大。 CD段压强减小的原因：①氧气不断被消耗，压强减小。②气体冷却至室温，压强减小。 DE段气压增大的主要原因：是打开弹簧夹后烧杯中的水进入