2.1我们周围的空气（第1课时）---2025-2026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 空气的组成 大气主要由二氧化碳组成 空气、氧气 水 适宜的温度 阳光 思考：像地球一样，哪些是人类生存下来的必要条件？ 1772年 浊气(氮气) 以科学家的思维探究空气成分 火空气(氧气) 1773年 1774年 脱燃素空气(氧气) 1777年 氧气、氮气 卢瑟福 舍勒 普利斯特里 拉瓦锡 二百多年前，法国化学家拉瓦锡研究了空气的成分。 实验装置 (剧毒) 实验操作1：拉瓦锡将少量汞放在密闭的容器里连续加热12天 一部分银白色的液态汞变成红色粉末 汞 ＋氧气 氧化汞 加热 Hg O2 ＋ HgO 加热 容器里空气的体积减少了 (剧毒) 以科学家的思维探究空气成分 汞(俗称水银) 实验现象 氧化汞(红色粉末) 实验原理1 玻璃钟罩内液面上升约1/5体积 思考1：为什么玻璃钟罩内汞的液面会上升？ 曲颈甑中的汞和密闭体系中的气体反应，生成固体氧化汞，密闭体系中气体的量减少，气压变小，小于大气压，因此大气压将汞压入到玻璃钟罩内，钟罩内汞的液面上升。 以科学家的思维探究空气成分 拉丁文原意是“不能维持生命” 既不能供给呼吸，也不能支持燃烧，认为这些气体全部是氮气(N2) 以科学家的思维探究空气成分 他研究了容器里的剩余气体，发现这部分气体 加热氧化汞 空气由氧气(O2)和氮气(N2)组成 氧化汞 汞＋氧气 加热 HgO Hg + O2 加热 以科学家的思维探究空气成分 实验操作2：拉瓦锡将生成的红色粉末放在另一个容器中加强热 实验现象 得到了汞和氧气 氧气的体积恰好等于密闭容器里所减小的体积 实验原理2 实验结论 测定空气中氧气含量的实验 思考：拉瓦锡的实验有什么不足之处？ 反应物及生成物均有剧毒 实验时间较长 实验操作及实验装置比较复杂 实验过程对环境有污染 思考：如何改进拉瓦锡的实验并且能够让我们在实验室较快的验证拉瓦锡的实验结论呢？ 反应物角度 只与空气中的氧气反应 生成物角度 生成物不能是气体，最好是固体 模拟实验 木炭 镁条 红磷 铁丝 资料卡片 木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体。 镁在空气中燃烧，和氧气反应生成氧化镁固体，和氮气反应生成氮化镁固体。 铁丝在空气中不能燃烧。 红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷固体。 [讨论]应该选择什么药品呢？ 为什么？ 测定空气中氧气含量的实验 测定空气中氧气含量的实验 止水夹 燃烧匙 集气瓶 红磷 导管 烧杯 ①连接装置； ②检查装置的气密性； ③在集气瓶内装入少量的水，再把剩余的容积分成五等份，并用橡皮筋做上记号； ④用弹簧夹夹紧乳胶管，点燃燃烧匙内的红磷，立即伸入瓶中，并把塞子塞紧； ⑤燃烧结束并冷却至室温后，打开弹簧夹。 实验步骤 测定空气中氧气含量的实验 1、有什么实验现象？ 2、水为什么能够进入集气瓶中?如何测定被消耗的氧气的体积？ 3、你认为瓶内剩余气体有什么性质？你认为实验成功的关键点有哪些？ ①红磷燃烧发出黄光，放出热量，产生大量的白烟； ②冷却后打开弹簧夹，水顺着导管流入集气瓶，约占瓶内空间的1/5（若集气瓶有刻度，就是上升到1）。 红磷燃烧 消耗O2 瓶内压强变小 水被压入 V进入水 = V消耗气体 V氧气 = V进入水 = V空气 V氧气 = V空气 实验现象 测定空气中氧气含量的实验 Q1、水为什么能够进入集气瓶中? Q2、如何测定被消耗的氧气的体积? 测定空气中氧气含量的实验 水的作用？ 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。 Q3、你认为瓶内剩余气体有什么性质？ 说明剩余的气体不能燃烧也不支持燃烧，且不溶于水 Q4、你认为实验成功的关键点有哪些？ (2)红磷的量要充足 (3)要冷却到室温才能打开止水夹 (1)装置气密性好 会有何影响？ 红磷 + 氧气 五氧化二磷 P O2 P2O5 点燃 文字表达式： 氧气约占空气体积的1/5 实验结论： 误差分析 偏 小 偏 大 误差一： 红磷不足 误差二：试验结束后，没有冷却到室温就打开止水夹 误差三：止水夹未夹紧 误差四：塞胶塞时过慢 误差五：装置漏气 1868年 法国天文学家 严森 发现了氦(He) 1892年 英国物理学家 瑞利与拉姆塞 发现了氩(Ar) 1898年 拉姆塞发现了 氪(Kr) 、氖(Ne) 、氙(Xe) 1900年 德国物理学家 道恩 发现了氡(Rn) 空气的组成 在19世纪末以前，人们深信空气中仅含有氧气和氮气 氦、氖、氩、氪、氙、氡等气体为稀有气体(惰性气体) 0.94% 0.03% 稀有气体 目前，人们已能用实验方法精确地测定空气的成分。大家阅读教材，将数据补充完整 氮气 78% 氧气21% 其他成分1% 0.03% 二氧化碳 其他气体 空气的组成 空气是单一物质组成的吗？ 混合物： 纯净物： 由两种或两种以上物质混合而成 只由一种物质组成 自来水 生理盐水 五氧化二磷 纯净的空气 稀有气体 氮气(N2) 氩气（Ar） 汽水 有固定组成， 可以写出化学式 纯净物与混合物 如何更加准确地测定氧气含量? 第三位小数的胜利：稀有气体的发现 19世纪末，英国的科学家——瑞利在测量各种气体的密度时，测得每升质量为1.2572克，他认为这是氮气的密度。后来，再次提取纯氮气，结果发现每升质量为1.2508克，两次的结果相差0.0064克。瑞利又用卡文迪许的方法收集了0.5毫升的未知气体，对所得的气体进行了光谱分析，光谱中出现了新谱线，他将这种气体命名为“Argon”，即氩气(Ar)，人们将氩气的发现称为“第三位小数的胜利”。 1．研究空气成分的化学家是（ ） A．拉瓦锡 B．侯德榜 C．门捷列夫 D．道尔顿 【答案】A 2．用如图装置可验证空气中O2的含量。下列说法不正确的是（ ） A．实验前需要检查装置的气密性 B．红磷燃烧时，集气瓶中产生大量白烟 C．集气瓶中水面最终上升至2处 D．可用木炭替代红磷 【答案】D 3．为测定空气中氧气的含量，化学兴趣小组同学进行如图所示实验，用电热丝点燃红磷。下列说法正确的是 A．用电热丝点燃红磷减少了对环境的污染 B．玻璃管内的液面升高到刻度2的位置 C．待红磷熄灭后立即打开弹簧夹 D．实验中红磷的量不会对实验结果产生影响 【答案】A 实验现象 实验原理 反应表达式 实验结论 误差分析 空气中氧气体积含量的测定 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%) 空气的组成 课题1 我们周围的空气 第1课时 Lavf58.20.100 $$