2.1 空气的组成（同步课件）-【上好课】2024-2025学年九年级化学上册同步精品课堂（沪教版2024）

第2章 空气与水资源 2.1 空气的组成 氮气和稀有气体 空气的组成 学习目标 01 02 通过观察的实验现象初步推断空气的主要成分； 03 明确纯净物、混合物的概念，掌握从组成上对物质进行分类； 通过空气成分的发现史体会科学家在探索空气成分过程中的智慧和方法。 氮气和稀有气体 空气的组成 重点难点 教学重点 01 混合物与纯净物概念的辨析； 02 氮气和稀有气体的性质与用途。 01 区分一些典型的混合物与纯净物； 教学难点 02 实验现象的观察与分析。 氮气和稀有气体 空气的组成 我们每时每刻都离不开空气，那你能看到空气吗？ 课堂导入 空气的组成 01 探究新知 氮气和稀有气体 空气的组成 利用下图所示的实验仪器，组装成图中所示的实验装置，利用该实验装置把一小集气瓶中的部分空气“捕捉”到另一个集气瓶中。 1 实验探究：“捕捉”空气实验 探究新知 从分液漏斗中不断加水 将左边集气瓶中中的 空气赶到右瓶中 实验仪器 实验装置 排水法收集气体 氮气和稀有气体 空气的组成 ③水中的导管口如果有气泡冒出，移开手一段时间后导管中能形成一段水柱，说明气密性良好 ②用手握住试管 ①连接好仪器 注意：如果环境温度偏高，也可采用酒精灯微热或热毛巾捂热等其他方法。 2 方法导引：检查装置的气密性 探究新知 氮气和稀有气体 空气的组成 7 ①将集气瓶的容积划分为5等份，并加以标记。 ②将橡胶管上的止水夹夹紧，在燃烧匙内装入足量的红磷，在酒精灯火焰上点燃红磷后，将燃烧匙迅速伸入集气瓶内，塞紧橡皮塞，观察现象。 ③待火焰熄灭后，观察红磷是否有剩余。待集气瓶冷却到室温后，把导管插入盛水的烧杯中，打开止水夹，观察现象。 3 观察思考：空气中氧气体积分数的测定 探究新知 实验现象　 ①红磷燃烧，产生大量白烟，放出热量； ②冷却后，打开弹簧夹，水倒吸入集气瓶，进入集气瓶内水的体积约占集气瓶内空气总体积的1/5。 空气中氧气约占空气总体积的1/5 3 观察思考：空气中氧气体积分数的测定 实验结论　 探究新知 红磷燃烧消耗了氧气，生成了五氧化二磷固体，使得集气瓶中的压强减小。在大气压的作用下，烧杯中的水被压入集气瓶中。进入水的体积也就是消耗的氧气的体积。 P O2 　　　 P2O5 氧气被消耗，形成压强差 3 观察思考：空气中氧气体积分数的测定 实验原理　 探究新知 ①红磷要足量（过量）。 ②装置的气密性要好。 ③等装置冷却到室温后再打开止水夹。 3 观察思考：空气中氧气体积分数的测定 实验关键　 探究新知 氮气和稀有气体 空气的组成 （1）倒吸入集气瓶中水的体积<1/5的原因: （2）倒吸入集气瓶中水的体积>1/5的原因: 红磷的量不足 装置漏气 未等冷却到室温就打开止水夹 红磷点燃后没有迅速伸入集气瓶中 红磷在集气瓶燃烧过程中，止水夹没有夹紧 3 观察思考：空气中氧气体积分数的测定 误差分析　 探究新知 氮气和稀有气体 空气的组成 学生叙述原理 加热“铜绿” 3 观察思考：空气中氧气体积分数的测定 探究新知 【思考1】集气瓶中的水上升到约1/5后，不能继续上升，说明剩余气体有什么性质？ 剩余气体约占空气总体积的4/5，不能燃烧也不支持燃烧，且不溶于水。 主要是氮气 加热“铜绿” 3 观察思考：空气中氧气体积分数的测定 探究新知 【思考2】蜡烛在空气中燃烧生成二氧化碳和水。能否用蜡烛代替红磷进行相同实验，为什么？ 不能，蜡烛在空气中燃烧生成二氧化碳气体，反应后装置内压强几乎不变，无法形成压强差。 （1）混合物：由两种或两种以上物质混合而成，其中各成分保持原有的化学性质 （2）纯净物：只由一种物质组成 如：空气、食盐水、蔗糖水等 如：氧气、二氧化碳、水等 一、混合物与纯净物　 定 义　 至少两种 只能一种 绝对纯净的物质并不存在，当其中杂质成分的含量极少时，即可认为是纯净物。 探究新知 氮气和稀有气体 空气的组成 洁净的空气、 清新的空气、 澄清的石灰水 混合物 冰水混合物 五氧化二磷 纯净物 看组成物质种类的多少 一、混合物与纯净物　 判断方法 不能根据表面字眼，更不能看字的多少。 探究新知 4 拓展视野：空气成分的发现 探究新知 发现空气中存在氧气，并制得氧气。 法国化学家 拉瓦锡 （1743—1794） 拉瓦锡用金属燃烧实验证明燃烧是金属与空气中的“上等纯空气”作用的结果，并发现了金属燃烧后余下的“空气”不支持燃烧和呼吸，第一次明确提出空气是由氧气和氮气组成的。 瑞典化学家 舍勒 （1742—1786） 英国化学家 普里斯特利 （1733—1804） 近代化学之父 氮 气 (78%) 氧 气 (21%) 稀有气体 (0.94%) 其他气体和杂质(0.03%) 二氧化碳(0.03%) 按体积分数计算： 二、空气的成分 通常情况下，空气中各种成分的含量保持相对稳定。 探究新知 18 氮气和稀有气体 02 探究新知 氮气和稀有气体 空气的组成 医疗上可在液氮冷冻条件下做手术 超导磁悬浮列车 一、氮气 物理性质　 1. 无色、无味、难溶于水。 2. 液氮的沸点低，可用作深度冷冻剂。 3. 液氮通常储存于黑色钢瓶中。 超导材料在液氮低温环境下能显示超导性能 液氮汽化吸热 探究新知 氮气和稀有气体 空气的组成 硝酸、氮肥 2. 高温高压催化剂条件下，可以和氢气反应生成氨气，化工上生产氮肥和硝酸。 一、氮气 化学性质　 1. 常温下化学性质稳定，可用作保护气。 氮气 + 氢气 氨气 高温 高压 催化剂 制化肥 探究新知 氮气和稀有气体 空气的组成 探究新知 二、稀有气体 物理性质　 包括氦气、氖气、氩气、 氪气、氙气等 1. 无色、无味、难溶于水。 2. 通电时会发出有颜色的光，可用作电光源。 充入氖气——发红光，可做航标灯、指示灯 充入氩气——发出蓝紫色光 充入氙气——可用于广场照明 “人造小太阳” 3. 氦气密度小，可用作填充气球。 氮气和稀有气体 空气的组成 二、稀有气体 化学性质　 化学性质很不活泼，被称作“惰性气体”，可用作保护气。 氩气用作焊接保护气 探究新知 氮气和稀有气体 空气的组成 氦气用作填充探空气球或飞艇 课堂练习 1. 空气是一种宝贵的资源。下列有关空气的说法错误的是（ ） A. 洁净的空气仍然属于混合物 B. 食品包装袋中充入氮气可以防腐 C. 稀有气体可作焊接金属的保护气 D. 空气中氮气的质量分数约为78% D 课堂练习 2. 生活中的下列物质属于纯净物的是（ ） A. 食盐水 B. 铜丝 C. 酱油 D. 牛奶 B 3. 下列物质属于混合物的是（ ） A. 干冰 B. 石灰水 C. 冰水混合物 D. 氧气 B 课堂练习 4. 空气成分中，在医疗麻醉和食品防腐等方面有着广泛用途的是（ ） A. 氮气 B. 氧气 C. 水蒸气 D. 二氧化碳 A 5. 夜景中城市五颜六色的霓虹灯甚是好看，是因为灯管里有（ ） A. 氧气 B. 氮气 C. 稀有气体 D. 二氧化碳 C 课堂练习 6. 用如图所示装置测定空气中氧气的含量：点燃燃烧匙内的红磷(足量)，迅速伸入集气瓶中并塞紧瓶塞；待燃烧停止并冷却至室温，打开止水夹，发现烧杯内的水被吸入集气瓶中，吸入水的体积约为集气瓶总容积的1/5。下列关于该实验的说法中，错误的是（ ） A. 红磷燃烧时产生白烟，说明生成了固体小颗粒 B. 可用蜡烛代替红磷进行实验 C. 该实验证明了O2约占空气体积的1/5 D. 这个实验还不能证明空气是由哪些物质组成的 B 课堂练习 7. 下列物质属于混合物的是 (填序号，下同)，属于纯净物的是 。 ①氧气   ②水蒸气   ③红磷   ④纯净的空气    ⑤海水   ⑥ 冰水混合物  ⑦ 可口可乐  ⑧  氢气 ①②③⑥⑧ ④⑤⑦ 课堂练习 8. 从冰箱中拿出一个杯子，放在空气中，杯壁会变潮湿，这说明空气中含有 ；点燃一个集气瓶中的红磷，用塞子将瓶口塞紧，等红磷燃烧完全并冷却后，这时打开瓶塞比较费力，原因是 ； 攀登高山时，登山运动员必须携带氧气瓶，这是因为 。 水 红磷燃烧消耗了氧气， 使瓶内气压低于瓶外 海拔较高地区氧气稀薄，且人运动时需要吸入的氧气量增大，氧气能供给呼吸 知识总结 谢谢您的观看 THANKS $$