2.1我们周围的空气（一）课件---2024-2025学年九年级化学人教版（2024）上册

第二单元 空气和氧气 课题2 我们周围的空气 第1课时 空气的组成 学习目标 了解空气中含有氧气、氮气等多种气体，辨识纯净物和混合物的相关概念； 2. 通过空气中氧气含量的测定，初步体会研究混合物组成的思路和方法。 空气是无色无臭的，虽然看不见，但可以通过呼吸体会它的存在。那么，你了解空气的组成吗？如何通过实验来测定空气的组成呢？ 研究空气的成分——拉瓦锡测定空气的组成 结论：空气是由氧气与氮气组成的。 汞＋氧气 → 氧化汞 Hg O2 HgO 氧化汞 → 汞＋氧气 加热 由于密闭容器中氧气的消耗，压强减小，钟罩内水银上升 研究空气的成分——拉瓦锡测定空气的组成 受当时的化学基础和实验条件的限制，拉瓦锡当时并不能确定不支持燃烧的剩余4/5气体的成分，误认为剩余的气体都是氮气，得出了空气是由氧气和氮气组成的结论。 直到19世纪末，人们才认识到空气中除了氧气和氮气外还有其他的成分。 研究空气的成分——拉瓦锡测定空气的组成 汞只与氧气反应 汞为液态，在汞槽中起到液封的作用，并且能直接测定出反应容器内空间体积的变化 汞的沸点较低，汞蒸气与氧气反应比较充分 优点 缺点 实验时间较长 操作装置比较复杂 汞有毒对环境有污染 思考：测定混合气体中某种成分的含量，可以用什么方法？ 取一定量的气体，除去该气，体测剩余气体的体积 取一定量的混合气体，除去其他的气体，测该气体的体积 讨论： 如何将密闭容器中的氧气消耗掉？ 2. 对燃烧产物状态有什么要求？ 3. 如何测定消耗掉的氧气的体积？ 可用燃烧的方法将密闭容器中的氧气消耗掉 燃烧时不能产生新的气体 反应结束后，让水进入密闭的容器，待装置温度恢复至室温后，测水的体积就行了 方法导引： 燃烧 消耗氧气 瓶内压强减小 水被压入 V进入水 = V消耗气体 = V氧气 测定混合气体中某种成分的含量，一般方法： 思考与讨论 探究空气中氧气的含量 实验原理 实验目的 资料卡片： 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）固体的新物质。 红磷燃烧 消耗氧气 瓶内压强减小 水被压入 V进入水 = V消耗气体 = V氧气 思考与讨论 实验步骤 实验装置 1. 瓶内装少量水，剩余体积分5等分 2. 夹紧乳胶管，点燃红磷 3. 立即伸入瓶，内并塞紧塞子 4. 红磷熄灭，装置冷却，打开弹簧夹 探究空气中氧气的含量 红磷＋氧气 → 五氧化二磷 点燃 思考与讨论 实验现象 实验分析 实验结论 P O2 P2O5 红磷燃烧，产生大量白烟，放出热量 冷却后，打开弹簧夹，水沿导管进入集气瓶，进入集气瓶内水的体积约占集气瓶内空气总体积的1/5 氧气约占空气总体积的1/5 思考与讨论 实验细节分析 立即伸入集气瓶中，塞紧瓶塞 若有空气中进入瓶内，进入的水会偏少 集气瓶中加入少量水 ①缩短冷却时间 ②吸收五氧化二磷，防止污染空气 思考与讨论 实验细节分析 夹紧弹簧，夹取过量（或足量）红磷于燃烧匙中 夹紧：否则有部分空气沿导管逸出，进入的水会偏多 过量：耗尽集气瓶中的氧气，否则进入的水会偏少 点燃红磷，立即伸入瓶中，塞紧瓶塞 太慢，有部分空气受热膨胀逸出，进入的水会偏多 红磷熄灭并冷却后，再打开弹簧夹 否则温度偏高，压强偏大，进入的水偏少 小结 倒吸水的体积小于1/5的原因 红磷不足 装置漏气 未等冷却到室温打开弹簧夹 倒吸水残留在导管中 点燃的红磷没有迅速伸入集气瓶中 红磷在集气瓶燃烧过程中，弹簧夹没有夹紧 倒吸水的体积大于1/5的原因 思考与讨论 剩余气体性质的分析 根据实验现象，可推测出剩余气体有哪些性质？ 化学性质：是否可燃？__________; 是否支持燃烧？_______________. 物理性质：是否溶于水？___________. 不支持燃烧 不燃烧 难溶于水 实验创新 装置创新 药品创新 改进优点 装置始终密闭，减少误差 且环保 测定空气中氧气含量的数字化实验 传感器 利用传感器和信息处理终端进行实验数据的采集与分析 采集实验过程中各种物理量（如温度、压强、浓度等）的数据，通过软件对数据进行记录、呈现和分析 数据采集器 计算机 测定空气中氧气含量的数字化实验 【例】气体压力传感器与数据采集器和数据处理软件相结合，可用于检测密闭体系内气压变化，并将气压变化以数字、曲线等多种形式通过计算机实时显示出来，如图为空气中氧气含量测定实验的实验装置图图1及用气体压力传感器测的集气瓶中气压变化图图2。 （2）图2中BC段气压变化的原因是 __________________________________________; CD段气压变化的原因是_________________ _________________________________________ __________________________________________; 导致DE段气压变化的实验操作是 ______________________________________。 红磷燃烧放热，气体膨胀，气压增大 红磷燃烧消耗氧气，集气瓶中的氧气被消耗，温度逐渐恢复至室温，压强减小 打开弹簧夹，水进入集气瓶集气瓶 空气的成分（按体积计算） 成分 体积分数 氮气 78% 氧气 21% 稀有气体 0.94% 二氧化碳 0.03% 其他气体 0.03% 从组成物质的种类多少看，空气和氧气有什么不同？ 混合物 由氧气、氮气等气体混合而成 空气 纯净物 只有氧气一种物质 氧气 如：空气、海水、河水、矿泉水、食盐水等。 纯净物可用专门的化学符号来表示。如氮气、氧气和二氧化碳可分别表示为N2、O2、CO2。 物质分类 22 物质分类 由一种物质组成。 （可以用化学符号表示） 物质 纯净物 混合物 由两种或两种以上的物质混合而成的物质。 按所含物质种类的多少 混合物 纯净物 分离、提纯 混合 课堂小结 空气的组成 测定空气中氧气的含量 物质的分类 原理：红磷+氧气 五氧化二磷 点燃 现象：①红磷燃烧，产生大量白烟；②冷却至室温后，松开弹簧夹，水进入集气瓶中，进入的水约占集气瓶内原空气体积的1/5 结论：氧气约占空气总体积的1/5 纯净物：由一种物质组成 混合物：由两种或两种以上的物质混合而成 练习与应用 D 1. 某同学用右图所示装置测定空气中氧气的含量，实验时，连接好装置并检查不漏气后再进行后续操作，下列说法正确的是（ ） A.不用考虑装置气密性 B.在空气中点燃红磷后，应缓慢把燃烧匙伸入瓶内并塞紧橡皮塞 C.红磷燃烧时，要打开弹簧夹，以免温度升高，瓶内气压增大，造成橡皮塞从瓶口脱落 D. 所用红磷要过量，以保证集气瓶内空气中的氧气能充分反应 练习与应用 2. 有下列几种物质： ①海水 ②液氧 ③食醋 ④铁 ⑤加碘食盐 ⑥冰和水 ⑦苹果汁饮料。 其中属于纯净物的是________； 属于混合物的是______________。 ②④⑥ ①③⑤⑦ Lavf58.76.100 $$