4.1 空气的组成课时1定量认识空气的组成课件-2024-2025学年九年级化学鲁教版（2024）上册

第四单元 我们周围的空气 第一节 空气的组成 课时1 定量认识空气的组成 1 课时1 定量认识空气的组成 目标素养 导航 2 1.了解空气的主要成分。 2.能正确理解测定空气中氧气含量的原理及实验成功的关键，初步 学习科学实验的方法，进行观察、记录，并分析实验现象。 3.了解拉瓦锡对空气成分研究的贡献，感悟科学家崇尚真理、严谨 求实的科学态度，勇于质疑、批判和创新的精神。 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 3 课时1 定量认识空气的组成 新知预习 导学 4 知识梳理 1.空气的组成。 空气是由______、______、__________和__________等多种成分组 成的混合物，它是一种重要的资源。干燥洁净空气的成分大约是 （体积分数）：氮气_____、氧气 _____、氩气________、二氧化碳 ________、其他气体________。 氮气 氧气 稀有气体 二氧化碳 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 5 2.空气成分的发现。 法国化学家________通过实验得出空气是由______和______组成， 其中氧气约占空气总体积的_____的结论。 拉瓦锡 氧气 氮气 3.测定空气中氧气的含量。 （1）实验原理：加热时，铜能跟空气中的氧气反应，生成黑色的氧化 铜，反应的文字表达式为_ ___________________。 铜氧气氧化铜 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 6 （2）实验装置及试剂（见图4-1）。 图4-1 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 7 （3）实验现象：红色的铜粉逐渐变成______，反应后装置内气体的体 积约减小_____。 （4）实验结论：空气中，氧气约占空气体积的_____。 黑色 （5）实验反思：若通过该实验测得的氧气的体积分数小于 ，则可能 的原因有______________________________________________________ _________________。 铜粉的量不足，或装置的气密性不好，或没有等装置冷却到室温就读数，等等 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 8 问题导思 在测定空气中氧气的含量时，为什么在加热过程中要多次缓慢推拉注射 器活塞？装置中的气球有何作用？ 【答案】在加热过程中，多次缓慢推拉注射器活塞可以使装置内的空气 与铜粉充分接触，使反应更充分。加热会使装置内的气体膨胀，使橡皮 塞被顶出，在玻璃管另一侧安装气球，可起到平衡气压的作用。 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 9 课时1 定量认识空气的组成 重点直击 导析 10 典例精析 知识点1 空气的组成 例1 空气成分中体积分数最大的是( ) 。 A A.氮气 B.氧气 C.二氧化碳 D.稀有气体 【分析与解】空气的成分按体积计算，大约是氮气、氧气 、氩 气、二氧化碳、其他气体 。因此，空气成分中体 积分数最大的是氮气。 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 11 知识点2 测定空气中氧气的含量 例2 实验室用图4-2所示的装置探究空气中氧气的含量。下列有关叙述 错误的是( ) 。 图4-2 A.实验过程中铜粉逐渐变黑 B.小气球的作用是收集尾气 C.铜粉的用量会影响实验结果 D.实验过程中反复推拉注射器活塞 可使氧气与铜粉充分反应 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 12 图4-2 【分析与解】铜在加热条件下与氧气反应生 成氧化铜，会观察到红色粉末逐渐变为黑色； 装置中的小气球起到平衡气压的作用，能使 实验过程更加安全；足量的铜粉能完全消耗 装置内的氧气，若铜粉不足则会使测量结果 【答案】B 偏小；实验过程中反复推拉注射器活塞是为了使装置内的空气与铜粉充 分接触，确保氧气完全参与反应。 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 13 思维点拨 测定空气中氧气含量实验的成功关键：①铜粉必须足量，若 铜粉的量不足，则装置内的氧气无法被完全消耗，会导致测量结果偏 小。②装置的气密性要好，若装置的气密性不佳，则会影响测量结果 的准确性。③要等装置冷却至室温后再读数，在装置未完全冷却时就 读数会导致测量结果偏小。 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 14 针对训练 1.下列物质不属于空气成分的是( ) 。 D A.氮气 B.氧气 C.二氧化碳 D.氢气 图4-3 2.二百多年前，法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空 气的成分。图4-3为空气成分示意图，其中 指的是 ( ) 。 B A.氮气 B.氧气 C.稀有气体 D.二氧化碳 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 15 3.拉瓦锡利用汞与氧气的反应研究了空气的成分，所用装置如图4-4所示。 下列分析不合理的是( ) 。 C 图4-4 A.实验前需检查装置的气密性 B.曲颈甑中汞的用量可能会影响实验结果 C.装置内两处容器中的汞的作用都是消耗 氧气 D.反应结束后需先关闭火炉，待装置冷却 至室温，再测量容器中气体的减少量 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 16 课时1 定量认识空气的组成 素养达标 导练 17 基础巩固 1.下列各组空气成分的体积分数之和最大的是( ) 。 C A.、稀有气体 B.、 C.、 D.、 2.拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。在曲颈甑中加热汞的目的是 消耗空气中的( ) 。 B A.氮气 B.氧气 C.二氧化碳 D.水蒸气 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 18 3.目前，人们已经能用实验的方法精确测定空气的组成。结果如图4-5所 示。请根据图示填空。 图4-5 （1）气体是______________，气体 是______________。 （2）按体积计算，空气中约占____，约占____， 中的氩气约占 ______%、___________________约占 。 氮气（或） 氧气（或） 78 21 0.934 二氧化碳（或） ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 19 图4-6 4.图4-6是测定空气中氧气含量的装置图， 请结合图示回答有关问题。 （1）实验过程中，玻璃管内出现的实验现 象是______________________。你认为可 以将铜粉换为木炭吗？________。 红色粉末逐渐变成黑色 不可以 （2）实验过程中，小气球的作用是__________。 （3）实验过程中，不断推拉注射器活塞的目的是___________________ _________________________________。 （4）反应的文字表达式为_ ___________________。 平衡气压 使装置内的空气与铜粉充分接触，确保氧气完全参与反应 铜氧气氧化铜 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 20 （5）根据下表提供的数据，回答问题。 硬质玻璃管 的容积/ 反应前注射器中 气体的体积/ 反应后注射器中 气体的体积/ 实验测得空气中氧 气的体积分数/% 25 15 9 _____ 上述测定结果偏____，可能的原因是______________________________ _________（任写两点）。 小 铜粉不足，装置气密性不好（合理即可） 图4-6 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 21 能力提升 5.如图4-7所示，某兴趣小组的同学利用氧气传感器来检测密闭容器内足 量红磷燃烧过程中氧气含量的变化。下列判断正确的是( ) 。 C 图4-7 A.点时容器内氮气的体积分数为 B.红磷燃烧过程中，该密闭容器内的压强一直在 减小 C.红磷熄灭后密闭容器内有氧气剩余 D.该实验测得空气中氧气的质量分数为 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 22 素能拓展 6.某实验小组的同学测定了空气中氧气的含量，并进行了拓展实验。 活动一： 测定空气中氧气的含量。 （1）实验准备：硬质玻璃管的容积为 ，注射器中空气的体积为 ，该装置气密性良好。 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 23 图4-8 （2）实验探究：装入试剂，按图4-8所示连 接好仪器。用酒精灯在铜粉部位加热，加热 时多次推拉注射器，观察到气球忽大忽小。 停止加热后，待玻璃管冷却至室温，将气球 内的气体全部挤出，待注射器稳定后，记录 注射器中气体的体积。 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 24 （3）现象分析： ①实验开始时应先检查装置的气密性。若装 置气密性良好，则向内推注射器时，可观察 到气球______。 变大 图4-8 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 25 ②反应中观察到硬质玻璃管内的实验现象 是______________________。写出铜粉反 应的文字表达式：_ ___________________。 红色粉末逐渐变成黑色 铜氧气氧化铜 ③停止加热后，待玻璃管冷却至室温，将 气球内的气体全部挤出，待注射器稳定后 读数，注射器内剩余气体的体积为____ 。 30 图4-8 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 26 （4）得出结论：氧气约占空气体积的 。 图4-8 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 27 活动二： 探究空气中氧气的含量。 小组同学在老师的指导下设计了图4-9所示的装置来探究磷在空气 中的燃烧及装置内氧气含量的变化情况。 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 28 图4-9 （1）实验步骤和现象：按图4-9甲所示组装好实 验装置，利用凸透镜聚光照射燃烧匙中的红磷， 一段时间后红磷燃烧。待红磷熄灭后，将装有白 磷的燃烧匙提出水面，再次用凸透镜聚光照射， 白磷很快被点燃。 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 29 图4-9 （2）实验分析：由实验现象可知，用红磷燃烧的 方法并不能精确地测定空气里氧气的含量，理由是 ____________________________。 红磷不能把装置内的氧气耗尽 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 30 图4-9 （3）图4-9乙是该小组的同学从实验开始到实验结 束装置冷却至室温的整个过程中，用传感器测得的 装置内氧气含量变化的曲线图。请结合图示分析： ①___（填“”“”“”“”或“ ”）点时燃烧的红 磷刚好熄灭了。 ②从白磷开始燃烧至燃烧结束对应的曲线是____ （填“”“”“ ”）段。 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 31 ③根据你所学到的化学知识分析，在用图4-8或图4-9所示的装置测定空 气中氧气的含量时，所选药品应满足的条件是______________________， ____________________________。 只与空气中的氧气反应 生成物不是气体（合理即可） 图4-9 图4-8 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 32 $$