2.1我们周围的空气 ---2024-2025学年九年级化学人教版上册

课题1 我们周围的空气 人教版 初中化学 第二单元 空气和氧气 学习脉络： 1.了解化学史上对空气成分的研究。 2.知道空气的组成及各成分的占比。 3.理解探究空气中氧气含量的实验原理 4.学会区分纯净物和混合物 5.知道氧气、氮气、稀有气体的用途 6.了解空气污染的危害及防治措施。 氧气发现史 我们知道空气是无色无臭的，虽然看不见，但可以通过呼吸体会它的存在。 300多年前，人们认为水、气、火、土是组成万物的基本物质，这是古老的“四元素”学说。 1770年左右，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，这种气体供给呼吸时比空气更舒服。 一、空气的组成 二百多年前，法国化学家拉瓦锡研究了空气的成分。 拉瓦锡 步骤及现象 结论 在密闭容器里加热汞，发现银白色的液态变成红色粉末，密闭容器里空气体积减小。 密闭容器里剩余气体既不能供给呼吸，也不能支持燃烧，拉瓦锡认为全是氮气 把红色粉末收集起来，另加强热，得到汞和氧气； 氧气体积恰好等于前一容器里减小的体积； 把氧气加到前一容器中，所得气体性质与空气完全相同。 拉瓦锡得出空气由氧气和氮气组成的结论 一、空气的组成 氮气78%、 氧气21%、 稀有气体0.94%、 二氧化碳0.03%、 其他气体和杂质0.03%。 目前人们用实验方法精确测定空气成分，按体积计算，大约是 思考与讨论 在集气瓶内加入少量水，将水面上方空间分成5等份，并做好标记。 用弹簧夹夹紧胶皮管。 燃烧匙内放入足量红磷，点燃后立即伸入瓶中并塞紧橡胶塞。 待红磷熄灭并冷却至室温，打开弹簧夹，观察到烧杯中的水被吸入集气瓶，瓶内液面上升。 ？ 仿照拉瓦锡实验，探究空气中氧气含量。 红磷+氧气 点燃 五氧化二磷 【反应】 【步骤及现象】 【实验原理】 红磷燃烧消耗了瓶中的氧气，瓶内气压减小，外界大气压将烧杯中的水压入集气瓶，进入集气瓶内水的体积就是消耗的氧气的体积。 【反思评价】 红磷为什么要足量？ 弹簧夹为什么要夹紧？ 点燃红磷后为什么要立即伸入集气瓶中？ 为什么要待冷却至室温后，才打开弹簧夹？ 这个实验测定的氧气含量精确吗？ 等效替代（转换法） 红磷燃烧产生大量白烟 集气瓶内预先加少量水，吸收五氧化二磷，防止污染空气 数字化实验更准确 铁粉 氧气传感器 数据采集器 举例：空气、河水、海水、矿泉水、澄清石灰水、硫酸铜溶液等自然界里的大多数物质都属于混合物 混合物：由两种或两种以上的物质混合而成的物质 组成混合物的各种成分保持着它们各自的性质，并未相互发生反应。 混合物与纯净物 纯净物：只由一种物质组成的物质 举例：氮气、氧气、二氧化碳、红磷、五氧化二磷等 纯净物可以用化学符号来表示 氧气 O2 氮气 N2 二氧化碳 CO2 五氧化二磷 P2O5 …… 自然界里的物质不是纯净物就是混合物 二、空气是一种宝贵的资源 空气中的各种成分广泛应用于工农业生产、医疗和科研等领域，是人类生产活动的重要资源。 1. 氧气 燃料燃烧离不开氧气，医疗急救、炼钢、化工生产、气割、气焊和航空航天等都要用到氧气。 动植物呼吸 炼钢 化工 医疗急救 航天 气割 潜水 气焊 二、空气是一种宝贵的资源 2. 氮气 氮气具有广泛用途，它是制造硝酸和氮肥的重要原料。由于氮气的化学性质不活泼，因此常被用作保护气，如焊接金属时用氮气作保护气，食品包装中充入氮气以防腐。医疗上可利用液氮进行冷冻治疗。超导材料在液氮的低温环境下能显示超导性能。 制造硝酸 生产氮肥 氮肥产品 焊接金属时用氮气作保护气 灯泡里充氮气 延长灯使用寿命 食品袋里充氮气防腐 氮气用于磁悬浮列车 液氮冷冻麻醉做手术 超导材料在液氮低温环境下显示超导性能 二、空气是一种宝贵的资源 【思考与讨论】 在探究空气中氧气含量的实验中，集气瓶内剩下的气体主要是氮气。结合实验和日常生活经验讨论下列问题： （1）燃烧着的红磷熄灭了，这种现象说明氮气能不能支持燃烧？ （2）集气瓶内水面上升一定高度后，还能继续上升吗？ 这种现象能不能说明氮气不易溶于水？ 2. 氮气 物质 颜色 气味 标准状况下的密度 熔点 沸点 是否易溶于水 氮气 无色 无臭 1.251g/L -210℃ -196℃ 难溶 红磷在氮气中不能继续燃烧，说明了氮气不支持燃烧,氮气的化学性质不如氧气的活泼 二、空气是一种宝贵的资源 3. 稀有气体 在生产和科学研究中，稀有气体有广泛的用途。稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，可用于航标灯、照明灯、闪光灯、霓虹灯等。液态氦可用于制造低温环境。 稀有气体（氦、氖、氩、氪、氙和氡）所占比例虽然很小，但却很重要。它们没有颜色，没有气味，化学性质很不活泼。 氦气球 液氦冷冻机 航标灯 强照明灯 闪光灯 霓虹灯 激光器 科学·技术·社会 氩氦刀不是一般意义上的手术刀，而是一种低温冷冻微创治疗肿瘤的设备。治疗时，利用氩气使病变组织快速降温冷冻，利用氦气使病变组织快速升温解冻， 从而消除肿瘤，因此被称为氩氦刀。氩氦刀对降温和升温的速度，以及冷冻区域的大小与形状都可以进行精确设定和控制。 利用氩氦刀治疗肿瘤 三、保护大气环境 洁净的空气对于人类和其他动植物都是非常重要的。但是，随着工业的发展，排放到空气中的有害气体和烟尘对空气造成了污染。被污染的空气会严重损害人体健康，影响作物生长，破坏生态平衡。臭氧层破坏和酸雨也与空气污染有关。 为了保护大气环境，人类正在积极行动起来，使用清洁能源。加强空气质量检测，积极植树、种草等，持续深入打好蓝天保卫战。 植树造林 栽花种草 清洁能源 监测空气质量 1.空气的成分按体积计算，大约是：氮气78﹪、氧气21﹪、稀有气体等其他成分1﹪。 3.空气是一种宝贵的自然资源，要保护大气环境，防止污染空气。 2.纯净物由一种物质组成，混合物由两种或两种以上物质组成。氮气、氧气等是纯净物，空气是混合物。 学完本课题你知道了什么 $$