内容正文:
初中化学 人教版九年级(上)
2.1我们周围的空气
学习目标:
1. 了解空气的组成及各成分在生产生活中的应用。
2.学会运用燃烧方法测定空气中氧气体积含量的方法。
3.初步学习科学实验的方法,进行观察、记录,并初步学习分析实验现象,体会化学实验在科学探究中的重要作用。
想一想 :空气无色无味,不易觉察,同学们能用一个简单的实验或列举实例来说明空气确实存在吗?
答:1)空集气瓶在盛满水的水槽中向下压。
——集气瓶内的水无法上升到顶部。
2)空集气瓶在盛满水的水槽中侧立。
——有气泡冒出。
3)塑料袋在空气中抖动,然后封好。
——双手挤压,有压力
4)扇子朝脸扇、树叶在动 。———有风
5)给车胎打气 。 ———涨起来
6)真空中不能传播声音。 ———无空气
历史:空气是由什么组成的
1772年,一位叫卢瑟福的英国人发现空气中含有一种气体,这种气体既不能供动物呼吸也不支持燃烧,它就是我们今天所说的“氮气”。
1773年前后,瑞典化学家舍勒用实验证明,空气还含有另外一种气体。这种气体能够供动物呼吸而且支持燃烧,这就是“氧气”。
一直到18世纪70年代,法国化学家拉瓦锡以其娴熟的实验技术、缜密的实验设计方案和锲而不舍的精神,定量研究了空气的成分。
拉瓦锡得出了空气由氧气和氮气组成,其中,氧气约占空气体积的1/5的结论。
一、空气是由什么组成的?(阅读教材26 页)
拉瓦锡
拉瓦锡研究空气成分所用的装置
空气中氧气含量的测定
实验步骤:
1,连接仪器,检查气密性。
3,点燃红磷,迅速
伸入瓶中,塞紧瓶塞。
4,待集气瓶冷却到常温时,打开止水夹。
红磷
水
2,在集气瓶内装有少量的水,并将水面上方空间分为5等份。然后再用弹簧夹夹紧胶皮管。
实验2-1
1.你看到哪些现象?(实验现象)
5.水面为什么会有这样的现象呢?(原理)
2.集气瓶内事先加少量水的目的?
3.红磷为什么要过量?
4.为什么待红磷熄灭并冷却后,才打开弹簧夹?
【思考】
【思考】(1)集气瓶内事先加少量水的目的?
1.防止热的生成物溅落下来,炸裂集气瓶底。
2.吸收红磷燃烧生成的白色固体。
3.加速冷却装置。
【思考】(2)红磷为什么要过量?
答: 使瓶内空气中的氧气完全消耗掉
【思考】(3)为什么待红磷熄灭并冷却后,才打开弹簧夹?
答:瓶内温度较高时,气体压强较大,进入瓶内水的体积减小,引起测量偏小。
你看到哪些现象?(实验现象)
红磷燃烧有黄色火焰,同时产生大量白烟,放出热量;
待装置冷却打开弹簧夹后,烧杯内的水沿导管进入集气瓶里,进入瓶内水的体积约占瓶内气体体积的1/5。
水面为什么会有这样的现象呢?(原理)
过量的红磷燃烧时消耗了集气瓶内空气中的氧气,使瓶内气体总体积减少,压强降低,打开弹簧夹后,烧杯中的水便进入到集气瓶中,且集气瓶中氧气被消耗的体积是多少,进入瓶内的水就有多少。因此,从烧杯中进入集气瓶中的水的体积就相当于原瓶内空气中氧气的体积。
红磷+氧气 五氧化二磷
点燃
P
O2
P2O5
反应的文字表达式为:
【实验结论】氧气约占空气体积的1/5。
自主探究:
1.在实验中如果进入水的体积小于集气瓶总体积的1/5,会是什么原因呢?
从装置、药品用量、操作三个方面考虑)
答:(1)装置漏气;
(2)红磷的量不足;
(3)红磷熄灭后未冷却到室温就打开弹簧夹;
(4)导管在实验前未装满水。
2.在进行该实验时,如果伸入燃着的红磷速度太慢,会造成什么后果呢?(热胀冷缩)
答:进入集气瓶内的水多于1/5,点燃红磷后,将红磷伸入到集气瓶中的速度缓慢会导致一部分空气受热逸出,使进水量增多。
3.在进行该实验时,红磷燃烧时弹簧夹没有夹紧,会造成什么后果呢?(热胀冷缩)
答:红磷燃烧时如果弹簧夹没有夹紧瓶内部分空气受热逸出,导致进水量增多。
实验成功的关键?
能否用木炭、硫、铁代替红磷做实验?
不能。因为木炭、硫燃烧生成了新的气 体,瓶内的压强没有明显变化,而铁在空气中不能燃烧。
头脑风暴:
1】 铁 + 氧气 →四氧化三铁 (在纯氧中发生)
固 气 固
2】 木炭 + 氧气 → 二氧化碳
固 气 气
3】 硫+ 氧气 → 二氧化硫
固 气 气
思考:实验中燃着的红磷熄灭了,这种现象说明了什么?
燃烧着的红磷熄灭了,说明集气瓶内的氧气消耗完,剩下的气体就主要是氮气了。
说明:1.氮气的物理性质:无色、难溶于水
2.化学性质:不与红磷反应 (或不支持燃烧)
分析P29讨论题
测定空气中氧气含量的其他方法
方法一:测量进入容器内水的体积或容器内水的体积变化 方法二:利用刻度测量密闭容器内气体体积的减少量
常见装置
反应原理 红磷、白磷燃烧产物相同,文字表达式均为
磷+氧气 五氧化二磷 铜+氧气 氧化铜
点燃
加热
方法一:测量进入容器内水的体积或容器内水的体积变化 方法二:利用刻度测量密闭容器内气体体积的减少量
现象分析(序号对应装置) ①红磷燃烧,玻璃钟罩内水面上升,最终上升的水的体积约占其内空气总体积的1/5;②通电后,白磷燃烧,一段时间后左侧水面大约上升至刻度1处;③红磷燃烧,冷却至室温打开弹簧夹,水进入集气瓶,进入的水的体积约占集气瓶内原有空气总体积的1/5 ④白磷燃烧,活塞先向右移动,冷却至室温后,活塞左移大约至刻度8处 ⑤铜粉变黑,注射器活塞向前移动,冷却稳定后,注射器内减少的气体体积约为注射器和硬质玻璃管内气体总体积的1/5;⑥铜丝变黑,冷却至室温后,两注射器内气体均减小,两注射器内减少的气体体积之和约为反应前两注射器内气体总体积的1/5(注意:实验时应交替推动注射器活塞)
实验共同原理都是:
利用某物质(例如 :红磷白磷)与空气中的氧气反应,使密闭容器内气压减小,使水进入容器中,来测定氧气所占的体积 。
1. 空气的组成
空气的成分按体积计算,大约是:氮气(N2)78%,氧气(O2)21%,稀有气体0.94%,二氧化碳(CO2)0.03%,其他气体和杂质0.03%。空气中的稀有气体有氦、氖、氩、氪、氙、氡。
氮气78%
氧气21%
巩固练习
1,小白鼠在装有空气的密闭容器中可存活一段时间,说明空气中有_________
2,石灰水长期露置在空气中表面会出现白膜,说明空气中有____________
3,夏天盛放冰棒的杯子外壁上面附有一层水珠,说明空气中有______
4,在食品袋内充入空气中的一种气体可延长食品保质期,这种物质可能是____
二氧化碳
氧气
水蒸气
氮气
5、下列物质属于纯净物的是( )
A、纯净的食盐水 B、冰水共存物
C、河水 D、清新的空气
6、下列物质中前者属于纯净物,后者属于混合物的是( )
A、雪碧、氧气 B、二氧化碳、干净的河水C、氮气、红磷 D、矿泉水、白酒
B
B
作业:
1.课后习题32页 1.2.3题
2.预习第二课时内容,并搜集有关氧气、氮气用途及最近三天平果市空气质量日报。
今天你学到了什么?
再 见
感谢各位专家老师指导!
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