课题1 空气的成分（教学课件）化学沪科版五四学制2024八年级全一册

主题2 常见的物质（上） 专题3 空气、氧气、二氧化碳 课题1 空气的成分 八年级化学 全一册·沪科版2024 学习内容导览 洁净的空气为何如此重要 2 空气中含有那些物质 1 2 明·学习目标 1.通过实验探究，理解空气中氧气含量的测定方法。 2.结合生活实例，了解空气的成分及其重要用途。 3.分析空气质量指数，认识大气污染的危害,树立保护环境的观念。 3 引·新课导入 同学们，我们每分钟大约呼吸16-20次。我们从不间断地呼吸着空气，但你是否想过，你吸入的到底是什么？ 今天，你呼吸了吗？ 请用一句话或一个词描述你对空气的认识。 空气，看似虚无，实则复杂而重要。今天，我们就化身科学侦探，一起揭开空气成分的神秘面纱，并看看我们上海的空气状况如何。 4 空气中含有那些物质 01 探·知识奥秘 一、空气中含有那些物质 活动1：空气成分的探索 1772 浊气(氮气) 卢瑟福(苏格兰) 1773 火气(氧气) 舍勒(瑞典) 1774 脱燃素空气(氧气) 普利斯特利(英国) 1774 空气中存在氮气、氧气 拉瓦锡(法国) 空气成分发现史 6 探·知识奥秘 一、空气中含有那些物质 活动1：空气成分的探索 7 探·知识奥秘 一、空气中含有那些物质 活动1：空气成分的探索 实验一：把少量汞放在密闭的容器里连续加热12天。 实验二：把汞表面上所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 实验结论 空气由氧气和氮气组成，氧气占体积1/5 8 探·知识奥秘 一、空气中含有那些物质 活动1：空气成分的探索 思考: 拉瓦锡测定空气成分的实验，存在哪些优点？哪些缺点？ 优点：科学家用严肃认真的科学态度进行反复的实验。 缺点：实验时间较长，操作装置比较复杂，且实验过程中对环境有污。 思路1：将其他气体除去，只剩下氧气，测定氧气体积。 思路2：将氧气除去，然后通过减少的体积来测定氧气的体积。 √ 思路指引 9 探·知识奥秘 一、空气中含有那些物质 活动1：空气成分的探索 (1) 如图3.2所示，在100mL的量筒内加入80mL水，用弹簧夹夹紧乳胶管。 (2)点燃燃烧匙中的红磷后，立即将其伸入容积为250mL的集气瓶中，塞紧橡胶塞，观察并记录红磷燃烧的现象。 (3)待红磷火焰熄灭并冷却到室温后，打开弹簧夹，观察并记录实验现象。 现象记录: 红磷燃烧时， ， 打开弹簧夹， ， 量筒内减少的水的体积大约是_____mL。 实验结论:空气中氧气的含量大约占____。 实验探究：测定空气中氧气的含量 瓶内出现大量白烟，放出大量热 水沿进入集气瓶内 50 1/5 10 探·知识奥秘 一、空气中含有那些物质 活动1：空气成分的探索 动脑思考 量筒里的水为什么会进入集气瓶？ 利用红磷燃烧消耗氧气，使瓶内气压减小，大气压将水压入瓶内的，进入瓶内水的体积即为消耗的氧气的体积。 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氧气 〓 V空气 V空气 所以， 〓 11 探·知识奥秘 一、空气中含有那些物质 活动1：空气成分的探索 证据推理 ·根据什么现象能推断出空气中氧气的含量呢?量筒内水的体积变化与集气瓶内减少的气体体积之间存在什么关系? ·该实验主要从拉瓦锡测定空气中氧气含量的实验中借鉴了什么? 瓶内白磷燃烧，产生大量白烟，放出大量热； 量筒内水减少的体积就是瓶内减少的气体体积。 选择能与氧气反应的物质，不与其他气体反应。且反应不产生气体，生成物是固体。 红磷(P)+氧气(O2) 五氧化二磷（P2O5） 点燃 12 探·知识奥秘 一、空气中含有那些物质 活动1：空气成分的探索 ①木炭 + 氧气 点燃 二氧化碳(气) ②磷 + 氧气 点燃 五氧化二磷(固) ③硫+氧气 点燃 二氧化硫(气) ④铁 + 氧气 点燃 四氧化三铁(固) (纯氧中发生) 思考：实验药品应该满足什么条件呢？ 供你参考： ★ 所选药品能够和空气中的氧气发生反应，且不产生其它气体。 13 探·知识奥秘 一、空气中含有那些物质 活动1：空气成分的探索 空气中氧气含量测定实验的误差分析 因素 影响 测定结果小于1/5 测定结果大于1/5 装置漏气 反应结束后外界空气进入 红磷的量不足 氧气不能完全被消耗 未待装置冷却到室温就打开止水夹 温度较高，气体膨胀，剩余气体占有较大的体积 点燃的红磷伸入瓶中过慢或伸入瓶中后未立即塞上塞子 瓶内空气受热膨胀，部分逸出 最初止水夹未夹紧 14 探·知识奥秘 一、空气中含有那些物质 活动1：空气成分的探索 ①红磷要过量； ②装置必须密封； ③完全冷却后打开弹簧夹； ④插入燃烧匙的速度要快； ⑤弹簧夹要夹紧； ⑥塞塞子要迅速； ⑦集气瓶内加入少量水； ⑧烧杯内加入足量水； ⑨导管内提前注满水； ⑩实验所用药品一般为红磷，不能用铁丝、镁条、硫、木炭等物质代替。 ①为了吸收燃烧生成的五氧化二磷 ②为了吸收热量，有助于装置冷却 ③防止热的燃烧物溅落炸裂集气瓶 注意事项 15 探·知识奥秘 一、空气中含有那些物质 活动1：空气成分的探索 1. 装置创新 2. 原理创新 16 探·知识奥秘 一、空气中含有那些物质 活动1：空气成分的探索 思考 科学家是通过什么证据推理出剩余气体中除了氮气外还有其他成分的? 瑞利发现稀有气体的存在 从空气中分离的 氮气的密度 化学方法制得的纯净 氮气的密度 说明空气中还含有其他不支持燃烧的气体 17 探·知识奥秘 一、空气中含有那些物质 活动1：空气成分的探索 1894 氩 拉姆西(英语) 后经多位科学家的实验和探究 1894 稀有气体 瑞利(英国) 稀有气体成分的发现 陆续发现了稀有气体还有氦（He）、氖（Ne）、氪（Kr）、氙（Xe）、氡（Rn）等成分 18 探·知识奥秘 一、空气中含有那些物质 活动1：空气成分的探索 通过更精密的实验，已经可以精确的测定空气的成分。 气体成分 占空气总体积的百分比/% 氮气 78 氧气 21 稀有气体(氦氖氩氪氙氡) 0.94 二氧化碳 0.03 其他 0.03 水蒸气在空气中的含量不固定，因地区和天气而异。例如阴雨天，空气中的湿度大，水蒸气含量会大些。二氧化碳的含量也会因人类活动的影响等原因而有所变化。 19 探·知识奥秘 一、空气中含有那些物质 活动2：建立纯净物和混合物的概念 从组成物质的种类上看，空气和氧气有什么不同？ 混合物 由两种或两种以上的物质组成的 空气 如空气、海水、河水、食盐水等。 20 探·知识奥秘 一、空气中含有那些物质 活动2：建立纯净物和混合物的概念 纯净物 只由一种物质组成的 氧气 纯净物可用专门的化学符号来表示。如氮气、氧气和二氧化碳可分别表示为N2、O2、CO2。 (化学式将在第四单元正式学习) 21 探·知识奥秘 一、空气中含有那些物质 纯净物 混合物 组成 只由一种物质组成 由两种或两种以上的物质组成 性质 固定 组成混合物的各种成分保持各自的性质 表示方法 有化学符号 无固定符号 举例 氧气(O2) 五氧化二磷 (P2O5) 空气、海水 活动2：建立纯净物和混合物的概念 22 探·知识奥秘 一、空气中含有那些物质 活动3：氮气 性质 用途 物 理 性 质 化 学 性 质 低温麻醉、制冷剂、磁悬浮列车 食品保鲜、灯泡/焊接保护气 高温与其他物质反应 无色、无味、难溶于水 沸点低 常温不活泼 化工原料：制氮肥和硝酸 23 探·知识奥秘 一、空气中含有那些物质 活动3：氮气 液氮的用途 24 探·知识奥秘 一、空气中含有那些物质 活动4：稀有气体 25 探·知识奥秘 一、空气中含有那些物质 活动4：稀有气体 稀有气体一般不与其他物质反应，曾被称为“惰性气体” 探空气球 焊接保护气 稀有气体通电时，会发出各种颜色的光： 氦气——粉红色光 氖气——红光 氩气——蓝紫色光 氙气——特强白光 氦气是密度很小的气体， 很稳定(化学性质) 激光技术 霓虹灯 用于 用于 用于 26 洁净的空气 为何如此重要 02 二、洁净的空气为何如此重要 探·知识奥秘 活动1：空气污染指数 二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、臭氧、PM10、PM2.5等六项。 空气质量指数 0~50 51~100 101~150 151~200 201~300 ＞300 空气质量指数级别 一级 二级 三级 四级 五级 六级 空气质量指数类别及表示颜色 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染 绿色 黄色 橙色 红色 紫色 褐红色 空气质量指数及相关信息 28 二、洁净的空气为何如此重要 探·知识奥秘 工业污染 交通污染 生活污染 二氧化硫、 一氧化碳、 氮氧化物、 可吸入颗粒物 等有害物质。 人类的活动有时会造成空气污染 29 二、洁净的空气为何如此重要 探·知识奥秘 活动2：防止空气污染的措施 加强大气监测、使用清洁能源、植树造林 30 【典例1】（2025·河北·中考真题）如图所示为探究空气中氧气含量的实验，其中没有用到的仪器是（ ） A．集气瓶 B．试管 C．燃烧匙 D．烧杯 B 析·典型范例 31 【变式】（2025·上海杨浦·三模）测定空气中氧气含量的改进实验装置如图，对该实验认识正确的是（ ） A．现象：实验中红磷燃烧，产生大量白雾 B．推论：实验后玻璃管中剩余的气体难溶于水 C．分析：红磷的量不会影响实验结果 D．反思：燃烧匙可以伸入到液面与刻度1之间的位置 B 析·典型范例 32 【典例2】（2025·云南·中考真题）空气中能供给呼吸的气体是（ ） A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．二氧化碳 B 析·典型范例 33 【变式】（24-25八年级下·上海黄浦·期末）秸秆焚烧时会产生污染空气的物质，其中会造成酸雨的物质是（ ） A．SO2 B．PM2.5 C．CO D．CO2 A 析·典型范例 34 理·核心要点 35 1．（2025·江苏扬州·中考真题）食品包装袋内充入某气体可以避免食物因氧化而变质，该气体可以是（ ） A．N2 B．O2 C．HCl D．H2O 2．（24-25八年级上·上海静安·期末）天气预报时，下列指标不会预报的是( ) A．PM2.5 B．二氧化硫浓度 C．氧气含量 D．PM 10 A 练·技能实战 C 36 D 练·技能实战 3．空气中的各种成分是人类生产活动的重要资源。下列有关空气的说法不正确的是( ) A．从空气中可分离出氧气用于医疗急救 B．按体积计算，空气中氮气约占78%，氧气约占21% C．空气中的稀有气体所占比例虽小，但用途广泛 D．空气中的二氧化碳、二氧化硫等是污染物 37 练·技能实战 4．（24-25八年级下·上海静安·期末）下列“水”属于纯净物的是( ) A．海水 B．苏州河水 C．矿泉水 D．蒸馏水 5．（24-25八年级上·上海金山·阶段练习）测定空气中氧气体积分数的实验中，以下选择红磷的原因，不对的是( ) A．红磷燃烧只消耗氧气 B．生成物是固体 C．反应迅速 D．红磷燃烧没有热量影响实验 D D 38 6．（24-25八年级下·上海浦东新·期中）用图装置测定“人造空气”中的氧气体积分数，集气瓶的容积为200mL(已扣除内容物的体积)，装置气密性良好，实验步骤如下： I．往量筒内加入100 mL水； II．用激光笔点燃足量的红磷，充分反应； III．红磷熄灭并冷却到室温，打开止水夹， 测得量筒内水的体积为56mL。 本次实验测得“人造空气”中氧气的体积分数为 。 练·技能实战 22% 39 THANKS! 谢谢观看 八年级化学 全一册·沪科版2024 EVCapture4.2.1软件录制 Lavf58.33.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn EVCapture4.2.1软件录制 Lavf58.33.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn $$把金鱼放进液氮中。鲸鱼顷刻冻得像块石头。我们再把它放回到水中。看，鲸鱼又渐渐复活了。深度冷冻是液氮的重要用途，可以用液氮长期保存精子、胚胎和干细胞等生命物质，并用于低温超导等。 null化学家经过了一系列疯狂的，到底都有些什么呢？18世纪有一位化学家经过了一系列疯狂的实验，终于弄明白空气里都有些啥了。他就是拉瓦西拉同学，找了一个弯曲的瓶子，封口的一端装有水银，运用炉子不断烘烤，开口的另一端则通过水银槽与装有空气的玻璃罩相通。他发现随着时间的推移，银白色的水银逐渐变成红色固体，而且越来越多。当红色部分不再增加时，拉瓦锡惊讶的发现玻璃罩中的空气减少了大约5分之1。最后拉同学痴情的用红色固体继续加热，结果最后红色固体居然分解了并重新释放出气体，正好与原先失去的气体相等。拉瓦锡对空气中这5分之1的气体进行研究，发现它可以供给呼吸帮助燃烧，于是将其命名为氧气。而剩下的5分之4的气体既不能供给呼吸，也不能帮助燃烧，于是僵尸称之为氮气。现在我们就能解释刚才发生的事情了，原来水银在加热的条件下会与氧气反应并产生红色固体氧化铜，但是如果继续对氧化汞加热，它就会重新变回水银和氧气，释放的气体和之前消耗的一样多，液液面当然就能又回到原处了。拉瓦锡。