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学校:浯溪二中 授课人:唐麟 第二单元空气和氧气课题1 我们周围的空气 课堂导入 系统派你即刻前往新伊甸星球,请根据指令完成任务,开启你的寻找乐土之旅吧…… 任务一 周围存在一种看不到摸不着的物质——空气,它跟我们的未来生活联系密切,请用一个简单的实验或实例来说明空气确实存在 检测空气中是否含有氧气及其含量 任务二 系统提示拉瓦锡的实验 二百多年前,法国化学家拉瓦锡通过一系列实验研究了空气的成分。他在密闭容器中加热汞,发现一部分液态汞变成了红色粉末,同时容器内空气体积减少。他进一步将红色粉末加热,得到了氧气,并发现氧气的体积恰好等于空气体积减少的部分。 系统提示 实验原理 在密闭容器里,汞在加热条件下与容器里的氧气反应生成氧化汞,使密闭容器里的气体体积减小,压强降低,外界大气压将汞槽中的水银压入密闭容器,根据水银进入密闭容器的体积,判定密闭容器中氧气的体积。 实验结论 空气由氧气(O2)和氮气(N2)组成。 CONTENTS 课后联系 请按照系统的提示,自行改良设计实验完成空气中氧气的含量的探究 实验探究 实验探究 ①连接仪器,检查气密性 ②在集气瓶内加入少量的水,将水面以上的容积划分为5等分,并加以标记 ③用弹簧夹夹紧乳胶管,在燃烧匙内放入过量的红磷,点燃后迅速伸入集气瓶,立即塞紧橡皮塞,观察 ④待集气瓶冷却到室温时把导管插入到盛水的烧杯中,打开止水夹,观察实验现象及水面的变化情况 实验步骤 02 03 01 04 实验现象及结论 空气中氧气约占空气总体积的1/5 实验结论 实验现象 1、红磷燃烧,发出黄色火焰,产生大量白烟,放出大量的热 2、装置冷却后,打开弹簧夹,水沿导管进入集气瓶,进入集气瓶内水的体积约占集气瓶内空气总体积的1/5 实验探究 实验注意事项 ①集气瓶底放少量的水 ②不可选用铁、镁、木炭等作为反应物 原因:吸收热量,缩短冷却至室温的时间;吸收有毒的五氧化二磷;防止燃烧物溅落瓶底,使瓶底炸裂。 原因:铁在空气中难以燃烧;镁消耗氧气的同时还会与氮气、二氧化碳等反应;木炭则燃烧后会生成气体。 实验探究 实验误差分析 拉瓦锡通过实验得出的结论是氧气约占空气总体积的1/5,而在我们的实验中,为什么气体减少的体积少于1/5? 若红磷不足,氧气不能耗尽,导致进入瓶中的水的体积偏小,测量结果偏低 装置漏气会使装置外的空气进入,导致进入瓶中的水的体积偏小,测量结果偏低 此时装置内的气体温度偏高,压强偏大,导致进入瓶中的水的体积偏小,测量结果偏低 红磷量少 装置漏气 集气瓶未冷却至室温,打开止水夹 实验探究 数字化实验 利用氧气或压强传感器测定红磷燃烧时集气瓶内气压变化的情况,可生成右图图像。 汇总空气的组成成分及各组分的含量 任务三 空气组成的成分 通过实验测定,空气的成分按体积计算,大约是: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% 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%) 氮气(78%) 小结 空气的组成 空气成分的探究 空气各成分的含量 拉瓦锡的实验:加热液态汞 改进实验:红磷燃烧 空气中氧气约占空气总体积的1/5。 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% 完成所有任务后,请回答以下问题 思考 1.如图装置常用来测定空气中氧气含量。下列对该实验的认识错误的是( ) A.该实验证明空气中氧气的体积约占1/5 B.实验时红磷一定要过量,耗尽氧气 C.实验前一定要检查装置的气密性 D.红磷燃烧产生大量的白雾,火焰熄灭后立刻打开弹簧夹 2.某研究性学习小组同学利用所学知识,设计了如图所示装置探究空气中氧气的体积分数。下列说法错误的是( ) A.闭合电源开关,白磷燃烧产生白烟 B.白磷燃烧生成五氧化二磷 C.反应结束后装置冷却到室温,U型管内左侧液面上升 D.通过这个实验能直接得出空气中氧气的质量分数 D D 3.实验是科学探究的重要途径,下面是测定空气中氧气含量的探究实验。 如图A、B两个实验均可用于空气中氧气含量的测定。用压力传感器测出B实验集气瓶中的气压变化,如图C所示。 (1)正确选择试剂是实验成功的关键,对图A实验中对试剂的选择合理的是_ A.可以用铁代替红磷进行实验 B.红磷需要足量 C.只与氧气反应 (2)图A实验中,红磷燃烧的现象 _, 此反应的文字表达式为 _ 。 AC 思考 BC 红磷燃烧产生大量的白烟 (3)图B所示实验中,已知广口瓶的容积为220mL,冷却后打开止水夹,水从烧杯流入广口瓶中的体积为39mL,则空气中氧气的体积分数约为 。 (4)实验中装置里气压变化如图C所示,CD段气压减小的主要原因是 。 1/5 红磷燃烧消耗氧气,使瓶内气压降低 恭喜你完成所有任务及问题,系统将安排你的下次任务,请原地待命…… Lavf58.76.100 Lavf57.62.100 Lavf58.76.100 $$