第1节 空气的组成（教学课件）化学沪教版2024九年级上册

检查装置气密性。夹紧弹簧夹。往集气瓶中加入少量水。做好标记。并将标记以上部分按体积分为五等份。点燃酒精灯。在燃烧池内装入足量红磷。用酒精灯将红磷点燃。立即伸入集气瓶中并塞紧橡皮塞。观察红磷燃烧的现象。待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹。观察实验现象及水面变化。我们再近距离观察一次。可以看到，红磷燃烧时产生大量白烟，放出热量。冷却后打开弹簧夹，水沿着导管进入集气瓶，进入水的体积约占集气瓶内空气总体积5分之1。在该实验中，红磷燃烧消耗了氧气，生成五氧化二磷固体，冷却后容器内气压小于外界大气压，打开弹簧夹，水会进入集气瓶，占据所消耗氧气的体积。由实验可知，空气中氧气约占空气总体积的5分之1。一、实验前要检查装置的气密性，防止瓶外空气进入集气瓶内，导致进入瓶中的水的体积减小，使测得的氧气的体积分数偏小。2、红磷要过量，防止红磷的量不足，不能将集气瓶内空气中的氧气完全反应。使测得的氧气的体积分数偏小。3、红零点燃后，要立即伸入集气瓶中，并塞紧塞子，防止瓶内气体受热膨胀从瓶口逸出，导致进水量增多，使测得的氧气的体积分数偏大。4、待红磷熄灭并冷却后，才能打开弹簧夹，防止瓶内的气体随温度升高而膨胀，导致进入瓶中的水体积减小，使测得的氧气的体积分数偏小。5、即气瓶内加少量水是为了防止燃烧物溅落炸裂瓶底，同时为了吸收产生的白烟。6、不能用木碳流铁代替红磷、木炭、硫燃烧后的生成物分别是二氧化碳、二氧化硫，气体会弥补所消耗氧气的体积，无法测定空气中氧气的含量。铁丝在空气中不能燃烧，不能除去集气瓶内的氧气，无法测定空气中氧气的含量。 null 第2章 空气与水资源 第1节 空气的组成 九年级化学 上册·沪教版2024 学习内容导览 氮气和稀有气体 2 空气的组成 1 1.能依据观察的实验现象初步推断空气的主要成分。 2.能从组成上对物质进行分类，识别纯净物和混合物。 3.能体会科学家在探索空气成分过程中的智慧和方法。 明·学习目标 狄仁杰的迷惑 引·新课导入 吸气 吐气 呼吸作用 光合作用 空气看不见摸不着，怎么证明它的存在？空气中含有哪些物质？ 空气的组成 01 一、空气的组成 探·知识奥秘 实验探究 空气“捕获”实验 利用下图所示的实验仪器，组装成图中所示的实验装置，请你利用该实验装置把一小集气瓶中的部分空气“捕获”到另一个集气瓶中。简要说明其原理。 实验仪器 实验装置 一、空气的组成 探·知识奥秘 实验探究 空气“捕获”实验 从分液漏斗中不断加水 将左边集气瓶中中的空 气赶到右瓶中 排水法收集气体 一、空气的组成 探·知识奥秘 方法导引 检查装置的气密性 ①连接好仪器 ②用手握住试管 微热法：利用气体热胀冷缩 ③水中的导管口如果有气泡冒出，松开手一段时间后能形成一段水柱，说明气密性良好 一、空气的组成 探·知识奥秘 观察思考 空气中氧气体积分数的测定 设计实验：让某种物质在一定条件下把盛有空气的容器中的氧气完全消耗掉，测量反应后容器中剩余气体的体积，即可以推断出氧气在空气中所占的体积分数。 红磷 + 氧气 五氧化二磷 P O2 P2O5 点燃 白色固体， 易溶于水 暗红色固体 一、空气的组成 探·知识奥秘 观察思考 空气中氧气体积分数的测定 装置：密闭装置；气密性良好 弹簧夹 燃烧匙 烧杯 集气瓶 导管 原理：利用红磷燃烧消耗密闭容器内空气中的氧气，使密闭容器内压强减小，在大气压的作用下，水进入容器，进入容器内水的体积即为减少的氧气的体积。 一、空气的组成 探·知识奥秘 观察思考 空气中氧气体积分数的测定 步骤： 一、空气的组成 探·知识奥秘 观察思考 空气中氧气体积分数的测定 现象： 结论： ①红磷燃烧，产生大量白烟，放出热量； ②冷却后，打开弹簧夹，水倒吸入集气瓶，进入集气瓶内水的体积约占集气瓶内空气总体积的1/5。 空气中氧气约占空气总体积的1/5 一、空气的组成 探·知识奥秘 观察思考 空气中氧气体积分数的测定 思考讨论：（1）已知空气中氧气的体积分数约为五分之一。观察到的实验结果是否接近这个数值？若相差较大，分析产生误差的原因。 ＜1/5的原因： 红磷的量不足 装置漏气 未等冷却到室温就打开止水夹 ＞1/5的原因： 红磷点燃后没有迅速伸入集气瓶中 红磷在集气瓶燃烧过程中，止水夹没有夹紧 一、空气的组成 探·知识奥秘 观察思考 空气中氧气体积分数的测定 思考讨论：（2）蜡烛在空气中燃烧生成二氧化碳和水。能否用蜡烛代替红磷进行相同实验，为什么？ 石蜡＋氧气 二氧化碳+水 点燃 不可以，蜡烛在空气中燃烧生成二氧化碳气体，反应后装置内压强几乎不变，无法形成压强差。 一、空气的组成 探·知识奥秘 观察思考 空气中氧气体积分数的测定 思考讨论：（3）集气瓶中的水上升到约1/5后，不能继续上升，说明剩余气体有什么性质？ 剩余气体约占空气总体积的4/5，不溶于水，不能燃烧也不支持燃烧，主要是氮气。 一、空气的组成 探·知识奥秘 思考与讨论：从物质组成的角度分析，空气和氮气、氧气之间有什么区别呢？ 空气 氮气 氧气 二氧化碳 稀有气体 其他成分 一、空气的组成 探·知识奥秘 混合物： 由两种或两种以上的物质混合而成，其中各成分保持原有的化学性质。 纯净物： 只由一种物质组成，可以用化学符号表示。 物质的分类 空气、稀有气体 氧气、氮气、二氧化碳 绝对纯净的物质并不存在，当其中杂质成分的含量极少时，即可认为是纯净物。 一、空气的组成 探·知识奥秘 思考与讨论： 判断下列常见的物质中，哪些属于 ？哪些属于 ？ 纯净物 混合物 干净的空气 冰水共存物 氧化汞 液氧 稀有气体 二氧化碳 河水 澄清石灰水 五氧化二磷 判断方法：看组成物质种类的多少，不能根据表面字眼，更不能看字的多少。 一、空气的组成 探·知识奥秘 拓展视野 空气成分的发现 发现空气中存在氧气，并制得氧气。 瑞典化学家 舍勒 （1742—1786） 英国化学家 普里斯特利 （1733—1804） 近代化学之父 法国化学家 拉瓦锡 （1743—1794） 拉瓦锡用金属燃烧实验证明燃烧是金属与空气中的“上等纯空气”作用的结果，并发现了金属燃烧后余下的“空气”不支持燃烧和呼吸，第一次明确提出空气是由氧气和氮气组成的。 一、空气的组成 探·知识奥秘 拓展视野 空气成分的发现 后来，许多科学家研究发现，空气中还含有氦气（He）、氖气（Ne）、 氩气（Ar）、氪气（Kr）、氙气（Xe）等稀有气体。在稀有气体的发现史中，氩气的发现过程对我们很有启发。1892 年，英国物理学家瑞利（John William Rayleigh，1842—1919）在研究氮气的密度时发现，在 0℃1.01×105Pa 条件下，从空气中分离得到的氮气的密度（1.257 2 g·L-1）与分解含氮物质所制得的氮气的密度（1.250 8 g·L-1）之间总有一个微小的差异。瑞利没有放过这一微小差异，他与英国化学家拉姆赛（William Ramsay，1852—1916）合作，经过两年多精确的实验研究和推理分析，终于发现在空气中还存在着一种性质极不活泼的气体——氩气（Ar）。 一、空气的组成 探·知识奥秘 科学家通过精确的实验，证明了空气是由多种气体组成的混合物。 按体积分数计算： ？ ？ ？ ？ 78% 氧气 稀有气体 0.03% 氦、氖、氩、氪、氙、氡等 【典例】按如图装置进行实验，下列现象能证明空气中氧气含量的是（ ） A.集气瓶中红磷燃烧，产生大量白烟 B.红磷燃烧一段时间后熄灭 C.冷却到室温，打开弹簧夹，烧杯中的水进入集气瓶 D.集气瓶中水面最终上升至1处 D 析·典型范例 【典例】生活中常见的下列物质属于纯净物的是（ ） A.洁净的空气 B.冰红茶 C.新鲜的牛奶 D.冰水混合物 D 析·典型范例 氮气和稀有气体 02 二、氮气和稀有气体 探·知识奥秘 ①氮气 物理性质　 1. 无色、无味、难溶于水。 2. 液氮的沸点低，在极低温条件下加压才能液化成无色液体（通常储存于黑色钢瓶中）。 化学性质　 1. 化学性质稳定。 2. 高温高压催化剂条件下，可以和氢气反应生成氨气。 氮气 + 氢气 氨气 高温 高压 催化剂 制化肥 二、氮气和稀有气体 探·知识奥秘 ①氮气 用途：作保护气　 焊接金属时的保护气 灯泡中充氮气以延长使用寿命 食品袋中充氮气以防腐 化学性质不活泼 二、氮气和稀有气体 探·知识奥秘 ①氮气 用途：提供低温环境　 液氮沸点低，汽化吸热 液氮炒酸奶 医疗上在液氮冷冻条件下做手术 超导磁悬浮列车 二、氮气和稀有气体 探·知识奥秘 ①氮气 用途：制造硝酸和氮肥　 二、氮气和稀有气体 探·知识奥秘 ①氮气 氮气的性质和用途　 作保护气： 灯泡、食品、焊接金属 性质 用途 制造低温环境： 医疗、磁悬浮列车等 化学性质不活泼 液氮汽化吸热 （物理性质） 制造硝酸、化肥 氮气 氨气 化肥 决定 体现 决定 体现 决定 体现 二、氮气和稀有气体 探·知识奥秘 ②稀有气体 阅读教材P41稀有气体部分，并结合生活经验总结稀有气体的性质和用途。 稀有气体（氦、氖、氩、氪、氙）是无色、无味的气体，化学性质很不活泼。 作保护气 焊接金属 灯泡 二、氮气和稀有气体 探·知识奥秘 ②稀有气体 稀有气体在通电时会发出不同颜色的光 作电光源 二、氮气和稀有气体 探·知识奥秘 ②稀有气体 氦气因密度比空气小，可为气球充气 液氦制造低温环境 二、氮气和稀有气体 探·知识奥秘 ②稀有气体 稀有气体的性质和用途　 用途 性质 通电发光 （物理性质） 电光源： 霓虹灯、航标灯、闪光灯等 化学性质不活泼 用作保护气： 灯泡、金属焊接等 液氦汽化吸热 （物理性质） 氦气：飞艇、探空气球等 液氦：制造低温环境 ①化学性质不活泼 ②氦气密度比空气的小 决定 体现 决定 体现 决定 体现 决定 体现 理·核心要点 空气 混合物 … 分离 包含 组成 氧气（O2） 氮气（N2) 氦气（He） 性质 用途 决定 体现 纯净物 氮气：78% 氧气：21% 稀有气体：0.94% 二氧化碳 其他气体和杂质 成分探究 实验：红磷燃烧测定空气组成 1.第一次明确提出空气是由氧气和氮气组成的科学家是（ ） A. 阿伏伽德罗 B. 拉瓦锡 C. 道尔顿 D. 门捷列夫 B 练·技能实战 2.空气成分中，在医疗麻醉和食品防腐等方面有着广泛用途的是（ ） A. 氮气 B. 氧气 C. 水蒸气 D. 二氧化碳 A 3.空气是一种宝贵的资源。下列有关空气的说法错误的是（ ） A. 洁净的空气仍然属于混合物 B. 食品包装袋中充入氮气可以防腐 C. 稀有气体可作焊接金属的保护气 D. 空气中氮气的质量分数约为78% D 练·技能实战 4.下列物质属于混合物的是 (填序号，下同)，属于纯净物的是 。 ①氧气 ②水蒸气 ③红磷 ④纯净的空气 ⑤海水 ⑥冰水混合物 ⑦可口可乐 ⑧氢气 ④⑤⑦ 练·技能实战 ①②③⑥⑧ THANKS! 谢谢观看 九年级化学 上册·沪教版2024 $$