2.1我们周围的空气（第1课时）---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 1　我们周围的空气（第 1 课时） 【猜谜语】有一种物质：“看不见，摸不着，不香不臭没味道。说它宝贵到处有，动物植物离不了。” 这是什么呢？ 空气除了谜语中提到的性质，还有哪些？今天，我们就来学习人类宝贵的自然资源——空气。 【答案】空气。 探究新知 ① 人吹气球——鼓起来。 证明空气 存在的例子 ③ 扁的密封袋开袋后抖动，然后封好——密封袋鼓起，双手挤压时有压力。 ② 把空杯子倒扣在水里——杯子里没有进水。 ④ 扇子朝脸扇、树叶在动——有风。 ⑤ 给车胎打气——鼓起来。 新知探究 　　空气的组成 　　1．化学史：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。 　　2．实验方法及原理：在密闭容器 中给少量汞连续加热 12 天，使其与氧 气反应，生成氧化汞固体，产生气压 差，液体倒吸。 实验现象：银白色液态汞变成红 色粉末，汞槽里液体上升 。 拉瓦锡研究空气成分所用的装置示意图 汞 + 氧气 氧化汞 Hg O2 HgO 加热 银白色 液体 无色、 无臭气体 红色 粉末 汞Hg 氧化汞HgO 新知探究 　　空气的组成 　　4．实验结论：空气由氧气和氮气 组成 。 拉瓦锡研究空气成分所用的装置示意图 红色 粉末 银白色 液体 无色、 无臭气体 气体 体积分数（近似值） 氮气 78% 氧气 21% 稀有气体 0.94% 二氧化碳 0.03% 其他气体 0.03% 氧化汞 氧气 + 汞 HgO O2 Hg 加热 　实验反思： 　　① 本实验对耗氧药品有什么要求？ A．物质在空气中反应时只消耗氧气；B．反应后的生成物是固体/液体（几乎不占空间，误差小）。 　　② 本实验对所用装置有什么要求？ 　　气密性要好。 　　③ 本实验如何“看见”氧气体积？ 　　消耗掉装置内的氧气，使装置内的压强与大气压形成压强差，使汞液面上升，通过上升的汞的体积“看见”被消耗的氧气的体积。 　　④ 本实验为什么做了 12 天？ 确保氧气被消耗完。 红色 固体 无色、 无臭气体 白色 固体 红磷 + 氧气 五氧化二磷 P O2 P2O5 点燃 实验探究 拉瓦锡研究空气成分所用的装置示意图 带胶塞的 弯导管 备选仪器 盛有水 的烧杯 带胶塞的 直角导管 水槽 铁架台 酒精灯 集气瓶 燃烧匙 试管 　　实验设计 　　根据资料卡片，仿照拉瓦锡实验，用备选仪器设计实验测定空气中氧气含量。 实验探究 　　实验测定 7 序号 实验操作 观察和思考 1 向集气瓶内装入少量水， 用记号将集气瓶内液面上 方空间划分为 5 等份 向集气瓶内装入少量水的作用？ 2 用弹簧夹夹紧乳胶管,点燃燃烧匙足量的红磷，插入集气瓶中，塞好胶塞 瓶内出现什么现象？ 红磷燃烧消耗了瓶内的什么物质？ 3 冷却后，打开弹簧夹 你观察到什么现象？怎样解释？ 吸收五氧化二磷，以免污染空气；同时降温，防止燃烧时高温溅落物使瓶底炸裂 红磷燃烧，放热，产生大量白烟。 氧气 实验探究 　　实验记录 现象：烧杯中的水经导管进入集气瓶，约占集气瓶空气总容积的1/5 实验装置 白烟：五氧化二磷P2O5 为了确保氧气被消耗完 进入集气瓶内水体积小于集气瓶空气总容积的1/5 　　利用过量的红磷在有限空间中燃烧，只消耗空气中的氧气，生成固 体，恢复到室温后瓶内压强减小，小于外界大气压。通过观察集气瓶中 进水多少，来测定空气里氧气的含量。 固体 + O2 　　 固体 点燃 实验探究 红色 固体 白色 固体 红磷 + 氧气 五氧化二磷 点燃 无色、 无臭气体 　　文字表达式 　　实验原理 P O2 P2O5 4P + 5O2 2P2O5 点燃 　　化学方程式 红磷燃烧测定氧气含量 现象 红磷燃烧，放出热量，产生大量白烟 红磷 + 氧气 五氧化二磷 点燃 结论：空气中氧气的体积约占空气总体积的 ，氮气不能燃烧也不支持燃烧，且不易溶于水。 进入集气瓶内水的体积约占 集气瓶空气总体积的 课堂小结 4P + 5O2 2P2O5 点燃 　　化学方程式 【讨论】 为了确保氧气被消耗完。 一是防止红磷被消耗导致不足量，二是防止生成的五氧化二磷污染空气。 不能，因为木炭、硫燃烧生成了气体，镁不仅与氧气发生反应还可与空气中的氮气和二氧化碳反应，铁丝不在空气反应。 3.能否用木炭、硫、镁、铁丝代替红磷测定空气中氧气的含量？ 3.为什么点燃的红磷伸入集气瓶中后要立即把塞子塞紧？ 2.为什么点燃的红磷迅速伸入集气瓶中？ 1.实验中，要求红磷要足量，为什么？ 防止红磷燃烧放出的热量使空气膨胀而逸出瓶外，使测量结果偏大。 集气瓶中预先放少量水的目的: 吸收生成的白烟，以免污染空气；防止高温熔融物溅落炸裂瓶底。 提示：五氧化二磷有毒，可溶于水。 换成细沙可以吗？ 【分析】（1）装置漏气；（2）红磷的量不足；（3）熄灭后未冷却到室温就打开止水夹； 【思考 】在实验中，进入集气瓶内的水的体积常小于集气瓶空气总容积的1/5，可能原因是什么呢？ 【分析】（1）红磷插入燃烧匙的速度太慢；（2）实验前未夹紧弹簧夹； 2、进入集气瓶内的水的体积常大于集气瓶空气总容积的1/5呢？ 该实验有哪些注意事项？ ①装置气密性良好； ②红磷要过量； ③集气瓶内加入少量水 ； ④弹簧夹要夹紧； ⑤插入燃烧匙的速度要快； ⑥塞塞子要迅速； ⑦完全冷却后打开弹簧夹； ⑧实验所用药品一般为红磷，不能用硫、木炭、铁丝等物质代替。 测定空气中氧气含量的其他方法 点燃 加热 数字化实验优点： 操作方便， 数据准确， 绿色环保。 课堂活动 气体 体积分数（近似值） 氮气 78% 氧气 21% 稀有气体 0.94% 二氧化碳 0.03% 其他气体 0.03% 混合物：由两种或两种以上的物质混合而成（各自保持各自的性质）的物质。如：空气、海水等。 纯净物：只由一种物质组成，可以 用化学式表示的。如：氧气（O2）、氮气（N2）等。 　　交流分享　　说说你还知道空气中有哪些成分。 混合物 纯净物 混合 分离 纯净物 固定的组成和性质，可以用具体的化学符号表示 氮气(N2).氧气(O2).红磷(P).二氧化碳(CO2).五氧化二磷(P2O5).蒸馏水或冰水混合物(H2O)、干冰(CO2)、水银(Hg)、铁水(Fe)、液氧(O2)、液氮(N2)、臭氧(O3)、金刚石(C) 混合物 没有固定的组成和性质，不能用具体的化学符号表示 空气、糖水、加碘盐、食醋、白酒、石油、墨水、合金、**溶液、澄清石灰水、稀有气体、矿石、碘酒、清澈的海水、纯牛奶、纯净水、矿泉水 混合物与纯净物P32 纯净物都有唯一的化学式。 混合物分离得到纯净物，纯净物混合得到混合物 课堂练习 　　1．通过实验测定了空气组成的科学家是（ ）。 　　A．门捷列夫　　　B．达尔文　　　C．拉瓦锡　　　　D．牛顿 　　2．空气中体积分数约为 78% 的气体是（ ）。 　　A．氮气　　　　　B．氧气　　　　C．二氧化碳　　　D．稀有气体 　　3．下列物质中，属于纯净物的是（ ）。 　　A．洁净的空气　　　　　　　　　B．五氧化二磷 　　C．澄清的石灰水　　　　　　　　D．矿泉水 C A B 19 1. 化学概念之间具有并列、包含、交叉等关系，如图所示概念 M 和 N 之间是包含关系。下表选项中，所列概念之间的关系符合图中所示包含关系的是（ ） 选项 A B C D M 化学性质 空气 稀有气体 混合物 N 物理性质 氢气 氖气 纯净物 C 1.夏天从冰箱里拿出一瓶饮料，放在空气中，饮料外壁会潮湿，说明空气中含有（ ） A ．氮气 B ．氧气 C ．水蒸气 D ．二氧化碳 C 2. 我们生活在物质的世界里，物质的种类繁多，下列属于纯净物的是（　　） A．洁净的空气 B．干净的果汁 C．飘香的奶茶 D．冰水共存物 D 随堂训练 3.如图装置常用来测定空气中氧气的含量。下列对该实验的认识中正确的是（　 　） A．红磷燃烧产生大量白色烟雾 B．燃烧匙中的红磷可以换成细铁丝 C．该实验可说明N2难溶于水 D．红磷的量不足会导致进入集气瓶中水的体积大于1/5 C $$