2.1 我们周围的空气（第一课时空气的组成）（课件）---2025-2026学年九年级化学人教版（2024）上册

课题一 我们周围的空气 第二单元 空气和氧气 第1课时 空气的组成 1、了解空气的主要成分及体积分数。 2、掌握测定空气中氧气含量的实验原理（如红磷燃烧法），能分析实验误差原因。 3.理解纯净物与混合物的概念，并能举例说明。 4、通过实验探究（如红磷燃烧测定氧气含量），学习观察现象、记录数据、分析结论的科学方法。 教学目标 环节一 创设情境，导入新课 趣味小实验：将一个空的袋子，用两只手将袋子振荡几下，然后绑起来，袋子会鼓起来吗？ 鼓起来的袋子，用手压它，会完全变瘪吗？ 为什么不会完全变瘪？说明里面含有什么？ 空气 环节二 空气的组成 我们知道空气是无色无臭的，虽然看不见，但是可以通过呼吸等活动感受到它的存在。那么如何通过实验来测定空气的组成呢？ 拉瓦锡探究空气的组成 1.实验方法？ 2.实验原理？ 3.实验现象？ 4.实验结论？ 阅读教材30页-31页内容 环节二 空气的组成 拉瓦锡探究空气的组成 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。 将少量的汞放在密闭的容器里连续加热12天 实验步骤 ①一部分银白色的液态汞变成红色粉末 实验现象 拉瓦锡研究空气成分所用的装置 实验原理 ②容器里空气的体积也减少了 汞 + 氧气 氧化汞 加热 环节二 空气的组成 拉瓦锡探究空气的组成 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。 拉瓦锡研究空气成分所用的装置 他研究了反应过后剩余气体，发现这部分气体既不能供给呼吸，也不能支持燃烧。由此，他认为这些气体全部是氮气 环节二 空气的组成 拉瓦锡探究空气的组成 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。 拉瓦锡又把汞表面生成的红色粉末收集起来，放在另一个较小的容器里再加强热，得到了汞（Hg）和氧气（O2），且氧气的体积恰好等于密闭容器里所减小的体积。 他把得到的氧气加到前一个容器里剩下的气体中，结果所得气体的性质和空气的完全一样。 拉瓦锡实验结论：空气由氧气和氮气(N2)组成。 氧化汞 汞+氧气 加热 环节二 空气的组成 空气的组成 气体成分 氮气（N2） 氧气 （O2） 稀有气体 二氧化碳 （CO2） 其他 占空气总体积的百分比 78% 21% 0.94% 0.03% 0.03% 稀有气体包括：氦、氖、氩、氪、氙、氡等气体 空气成分示意图 环节二 空气的组成 实验探究——空气中氧气含量的测定 红磷（化学符号P）与空气中的氧气反应，生成一种叫作五氧化二磷（化学符号P2O5）的新物质： 实验原理 红磷+氧气 五氧化二磷 点燃 实验室空气中氧气含量的测定 实验装置 环节二 空气的组成 实验室空气中氧气含量的测定 实验探究——空气中氧气含量的测定 实验操作 ①连接仪器，检查装置的气密性； ②在集气瓶内加入少量水，将水面上方空间分为5等份，并做好标记； ③用弹簧夹夹紧乳胶管； ④在燃烧匙内放入足量的红磷，用酒精灯加热，点燃红磷后立即伸入瓶中，并塞紧橡胶塞；观察现象。 ⑤待红磷熄灭并冷却至室温，打开弹簧夹， 环节二 空气的组成 ①红磷燃烧，产生大量白烟，并放出热量； ②冷却至室温后，打开弹簧夹，烧杯中的水倒流入集气瓶内，瓶内液面上升至“1个等份”的标记附近。 实验现象 ①氧气约占空气总体积的1/5； ②剩余气体主要为氮气，氮气不燃烧也不支持燃烧，不易溶于水，且不与水反应。 实验结论 实验室空气中氧气含量的测定 环节二 空气的组成 思考讨论 2. 实验前为什么要向集气瓶中加入少量的水，水的作用是什么？ ①吸收有毒的五氧化二磷，防止空气污染 ②吸收热量 ③防止燃烧物溅落瓶底，使瓶底炸裂 实验室空气中氧气含量的测定 1. 测定结果小于1/5原因？ ①装置漏气 ②红磷的量不足 ③未待装置冷却到室温就打开止水夹 环节二 空气的组成 （1）该物质在氧气中能燃烧且只与氧气反应 （2）该物质燃烧后的生成物应为固态或液态，所占的空间体积可忽略不计 拓展延伸：空气中氧气含量的测定试剂选择的条件 环节二 空气的组成 混合物和纯净物 1. 混合物：由两种或两种以上的物质混合而成的物质。 混合物不能用化学符号来表示，如空气，矿泉水，海水，泥土等。 2. 纯净物：只由一种物质组成的物质。 纯净物可以用化学符号来表示，如氮气可以用N2来表示；氧气、二氧化碳可分别表示为O2、CO2等。红磷(P)和五氧化二磷(P2O5)也是纯净物。 注意： 带“混合”字样的不一定是混合物，如：冰水混合物（纯净物）； 带“纯净”字样的不一定为纯净物，如：纯净的空气（混合物）。 环节二 空气的组成 数字化实验利用传感器和信息处理终端进行实验数据的采集与分析。 可以将测定空气中氧气的含量设计成数字化实验。实验步骤如下： （1）将氧气传感器与数据采集器、计算机连接； （2）把氧气传感器插入盛有空气的容器，采集数据； （3）通过相关软件处理数据，并在计算机屏幕上显示空气中氧气的含量。 测定空气中氧气含量的数字化实验示意图 测定空气中氧气含量的数字化实验 板书设计 我们周围的空气 第一课时 拉瓦锡对空气成分的测定 空气中氧气含量的测定 空气的组成 ①实验原理 ②实验方法 ③实验现象 ④实验结论 ①实验原理 ②实验现象 ③实验结论 ④实验注意事项 空气是由氮气和氧气组成的。 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%。 课堂练习 1．200多年前，法国化学家拉瓦锡通过定量研究的方法测定了空气的成分。拉瓦锡选择作为实验材料的物质是 A．红磷 B．硫粉 C．铁丝 D．汞 2．化学史上第一次明确提出空气是由氧气和氮气组成的科学家是 A．拉瓦锡 B．侯德榜 C．道尔顿 D．门捷列夫 D A 课堂练习 3．关于拉瓦锡研究空气成分实验的表述，存在科学性错误的是 A．实验中汞需要足量 B．曲颈甑中的汞可以换成硫粉 C．曲颈甑中汞的作用是消耗氧气 D．钟罩内液面上升推测钟罩内气体压强减小 B 课堂练习 4．液氮是液态的氮气，温度极低，可用于冷冻麻醉等。液氮属于 A．纯净物 B．混合物 C．无法判断 D．稀有气体 5．空气的成分中，按体积计算约为78%的是 A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．二氧化碳 A A 课堂练习 6．用来测定空气成分的方法有很多，有人用右图所示的简易装置来测定空气中氧气的含量(已知红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷固体)。下列对该实验认识正确的是 A．使用红磷的量多或少，都不会影响实验结果 B．燃烧足够的红磷可使进入容器的水占容器的 C．红磷燃烧消耗空气中的氧气，使容器内压强下降，水面上升 D．红磷燃烧完，就要立即观察，并记录水进入容器的刻度 C 课堂练习 7．某班同学用如下图所示的装置测定空气中氧气的含量。实验结束后，甲同学的集气瓶内液面上升明显大于瓶内空气体积的1/5，乙同学的集气瓶内液面上升明显小于瓶内空气体积的1/5，下列对这两种现象解释合理的是 ①甲同学可能没夹紧弹簧夹    ②甲同学可能没塞紧橡胶塞 ③乙同学所用红磷的量可能不足    ④乙同学可能插入燃烧匙太慢 A．①②③④ B．只有①③ C．只有②④ D．只有①②③ B 课堂练习 8．某化学兴趣小组的同学们设计了测定空气中氧气含量的实验，实验装置如图1所示。 实验步骤如下： ①检查装置气密性。 ②在图1中集气瓶内加入少量水，并将水面上方空间分为5等份。 ③在燃烧匙内装入足量的红磷，将导管上的止水夹夹紧，在酒精灯上点燃红磷，并立即伸入集气瓶内，塞紧橡胶塞。 ④充分反应后，待集气瓶冷却至室温，打开止水夹。 请回答下列问题。 课堂练习 (1)该实验中红磷须稍过量，目的是 。 (2)步骤③中点燃红磷观察到的现象是 。 (3)实验结束，瓶内剩余气体的化学性质 (填“活泼”或“不活泼”)。 (4)已知：镁+氧气→氧化镁，镁+氮气→氮化镁(固体)。你认为 (填“能”或“不能”)用镁条代替红磷测定空气中氧气的含量，理由是 。 (5)小明将图1实验中的点火方式改为图2所示的点火方式，改进后装置的优点是 _____________________________（写一点即可） 点燃 点燃 完全消耗集气瓶内氧气，使实验结果更准确 红磷燃烧，产生大量的白烟，放出热量 不活泼 不能 镁条燃烧既消耗氧气也消耗氮气，这样会使结果偏大 实验结果更准确 $$