2.1.1空气的组成——2024-2025学年九年级化学人教版上册

人教版九年级上册 化学 第二单元 空气和氧气 第二单元 空气和氧气 课题1 我们周围的空气 第1课时 空气是由什么组成的 空的饮料瓶中还剩什么?空气既看不到又摸不着，怎么证明瓶内有空气的存在？ 新知导学 创设情境 引出课题 人类、动植物的呼吸，每时每刻都离不开空气，没有空气就没有生命，你能看到空气吗？如何证明空气的存在吗？请同学们结合自己的日常生活经验讨论交流一下。 1 01 2 02 3 4 扁的密实袋开袋后抖动，然后封好——双手挤压，有压力 扇子朝脸扇、树叶在动 ———有风 给车胎打气 ———涨起来 空烧杯在盛满水的水槽中向下压——烧杯内的水无法上升到顶部 说一说 还有哪些事实或实验能证明空气的存在？ 学生活动：回答问题，教师做出适时的点评。 我们已经用经验方法证明了空气的存在，那如何科学实验的验证空气的组成呢？ 空气是由什么组成的呢？ 18世纪70年代，瑞典科学家舍勒和英国化学家普利斯特里分别制得了氧气，但他们并没有意识到自己发现了氧气。 1774年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。 19世纪末英国物理学家瑞利发现了稀有气体氩气，之后各个稀有气体陆续被发现。 空气的发展史 接下来，就让我们先简单的了解下空气的发现史。 科学家用不同的方法证明了空气的组成成分，那么在今天实验室中我们是如何验证空气的组成呢？ 活动2 拉瓦锡对空气成分的研究 【自主探究】阅读课本，观看视频，了解拉瓦锡研究空气成分的实验，完成下列问题。 实验现象 反应文字表达式 部分银白色的液态汞变成红色粉末，容器里空气的体积约减少了1/5。 汞 + 氧气 氧化汞 加热 思考： 拉瓦锡实验的测定原理是什么？ 合作解疑一 资料：汞常温下为液体,只与空气中的氧气反应,并且生成物为氧化汞固体。 接下来我们重点看看拉瓦锡是用什么方法来验证空气的组成的呢？ 学生活动：学生先自主阅读课本，观察实验所需要的仪器、实验原理。 教师活动：待学生完毕后，适时对实验进行讲评。（此处实验也可视频播放） 【思考】测定密闭空气中某气体的体积分数的方法是什么？ 一定量的密闭空气 除去该气体 通过显性替代物（如水等）显示并测得该气体的体积 密闭装置内气压减小 除去其他气体 密闭装置内气压减小 通过显性替代物（如水等）显示并测得其他气体的体积 计算公式 该气体的体积 空气的总体积 ×100% 模型构建 经过拉瓦锡实验的分析，请同学们思考下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？ 思考：实验室测定空气中氧气的含量,能否直接用拉瓦锡的这套实验装置?为什么? 1.拉瓦锡做这个实验的时间太长了,用了 12 天; 2.这个装置太大,使用不方便; 3.汞有毒性,会使人中毒 活动2 拉瓦锡对空气成分的研究 接下来我们重点看看拉瓦锡是用什么方法来验证空气的组成的呢？ 学生活动：学生先自主阅读课本，观察实验所需要的仪器、实验原理。 教师活动：待学生完毕后，适时对实验进行讲评。（此处实验也可视频播放） 活动3 空气中氧气含量的测定 ①如何将密闭容器中的氧气消耗掉？ （1）选择“耗氧剂” ②选择的“耗氧剂”有什么要求？ 资料：红磷能在空气中燃烧，只消耗氧气，生成五氧化二磷固体 （2）组装实验装置 如何选择实验装置，测得消耗掉的氧气的体积？ 接下来，就让我们一起认识下氧气这种物质。 在研究物质的性质时，我们一般先研究物质的物理性质，然后研究物质的化学性质，最后了解物质的用途及其用途与性质之间的关系。 9 （3）确定实验步骤 ①检查装置的气密性 ②将集气瓶做五等份记号，弹簧夹夹紧胶皮管 ③在燃烧匙内放入足量的红磷 ④点燃红磷快速伸人瓶中并立即塞住塞子 ⑤冷却至室温,打开止水夹 【应用模型预测实验现象】 活动3 空气中氧气含量的测定 （4）小组合作进行实验 接下来，就让我们一起认识下氧气这种物质。 在研究物质的性质时，我们一般先研究物质的物理性质，然后研究物质的化学性质，最后了解物质的用途及其用途与性质之间的关系。 10 （5）获取并分析证据 你观察到的现象是什么，哪些能作为证据证明空气中氧气的含量？你是怎么进行分析的？ 红磷燃烧，产生大量白烟。冷却后打开止水夹，烧杯中的水倒流到集气瓶，集气瓶中的液面上升至刻度“1”处。说明空气中的气体减少了1/5体积的氧气。 活动3 空气中氧气含量的测定 接下来，就让我们一起认识下氧气这种物质。 在研究物质的性质时，我们一般先研究物质的物理性质，然后研究物质的化学性质，最后了解物质的用途及其用途与性质之间的关系。 11 （6）得出结论 从证据现象中得到的实验结论是什么？ 氧气约占空气总体积的1/5. 活动3 空气中氧气含量的测定 接下来，就让我们一起认识下氧气这种物质。 在研究物质的性质时，我们一般先研究物质的物理性质，然后研究物质的化学性质，最后了解物质的用途及其用途与性质之间的关系。 12 （7）分析造成实验误差的原因 操作步骤 操作不当可能导致的误差 ①检查装置气密性 ②将集气瓶做五等份记号，弹簧夹夹紧胶皮管 ③在燃烧匙内放入足量的红磷 ④点燃红磷快速伸人瓶中并立即塞住塞子 ⑤冷却至室温,打开止水夹 偏小 偏大 偏小 偏大 偏小 活动3 空气中氧气含量的测定 接下来，就让我们一起认识下氧气这种物质。 在研究物质的性质时，我们一般先研究物质的物理性质，然后研究物质的化学性质，最后了解物质的用途及其用途与性质之间的关系。 13 根据教材中测定空气里氧气含量的实验结果,剩余气体主要是什么?试着推测氮气具有哪些性质?你的依据是什么? 物理性质：无色、不易溶于水； 化学性质： 不支持燃燃、不与水反应。 依据：从红磷在氮气中不能继续燃烧的事实，说明氮气不支持燃烧。从倒吸水的体积占集气中空气体积的 1/5左右，说明氮气不易溶于水且不与水反应。 活动4 分析剩余气体的性质 接下来，就让我们一起认识下氧气这种物质。 在研究物质的性质时，我们一般先研究物质的物理性质，然后研究物质的化学性质，最后了解物质的用途及其用途与性质之间的关系。 14 氮气（78％） 氧气（21％） 其他气体杂质（0.03％） 二氧化碳（0.03%） 稀有气体（0.94%） 巧 学 妙 记 氮七八，氧二一，零点九四是稀气，还有两个点零三，二氧化碳和杂气，体积分数要记清，莫与质量混一起。 合作解疑二 活动5 总结空气的组成 我们已经知道了空气中氧气的含量，那其气体的含量呢？青同学们认证阅读课本，找出答案。 【合作交流】请同学们阅读教材P27页内容，从组成物质的种类上看，谈谈空气和氧气有什么不同？ 空气 两种或两种以上的物质混合而成 混合物 氧气 只有一种物质组成 纯净物 合作解疑三 活动6 建立纯净物和混合物的概念 通过上面知识的学习，我们知道空气中含有很多成分，包括氧气、氮气、二氧化碳、稀有气体等。 接下来请同学们阅读教材P27页内容，从组成物质的种类上看，谈谈空气和氧气有什么不同？ 16 纯净物:由一种物质组成的物质，可以用专门的化学符号来表示。如氧气（O2）、氮气（N2）、二氧化碳（CO2）等。 混合物:由两种或两种以上的物质混合而成的物质，其中各成分各自保持着原来的性质。如：空气，海水等。 总结归纳 总结归纳 方法点拨 1、二百多年前，用定量的方法研究了空气的成分的是(　　) C 课堂练习 2、下列物质中，属于纯净物的是(　　 ) A．氧气 B．洁净的空气 C．无色食盐水 D．稀有气体 A 课堂练习 3、用如图装置测定空气中氧气的含量，下列说法正确的是（　　） A．点燃白磷后缓慢将燃烧匙插入瓶中，塞紧瓶塞 B．若装置漏气，会使测定结果偏大 C．不打开瓶塞，聚焦太阳光引燃足量白磷，实验效果更好 D．若实验过程中，没有将弹簧夹夹紧，不会影响实验结果 C 课堂练习 4、用如图装置进行实验。下列现象能证明空气中氧气（O2）的含量的是（　　） A．红磷燃烧，产生白烟 B．瓶中液面先下降，后上升 C．水槽中液面下降 D．瓶中液面最终上升至1处 D 课堂练习 测定空气中氧气的含量 原理：红磷+氧气 五氧化二磷 点燃 空气是由什么组成的 空气的成分 混合物和纯净物 现象：(1)红磷燃烧，产生大量白烟，放出热量； (2)冷却至室温后打开弹簧夹，烧杯中的水沿导管进入集气瓶，约占瓶内空气总体积的1/5（证据）。 结论：氧气约占空气总体积的1/5 一定量的密闭空气 除去氧气 气压减小 倒流的水的体积显示出氧气的体积 方法模型 梳理反思 归纳提升 谢 谢 观 看 $$