内容正文:
第1课时 空气的组成
第二单元 空气和氧气
课题1 我们周围的空气
九年级化学 上册·人教版2024
学习内容
空气的组成
2
物质的分类
1
猜谜
奇妙奇妙真奇妙,
看不见来摸不到,
无孔不入本领高,
动物植物都需要。
谜底:空气
如何证明空气的存在?
风吹帘动
自行车打气
气球充气
空气组成的发现
01
卢瑟福
浊气(氮气)
舍勒
火气(氧气)
1772年
1773年
1774年
1777年
普利斯特里
脱燃素空气(氧气)
拉瓦锡
(氮气、氧气)
空气组成的发现史
为了搞清楚空气的成分,很多科学家致力于这方面的研究,其中最有名的就是法国化学家拉瓦锡做的实验。
拉瓦锡用定量的方法测定了空气的组成。
任务一:阅读教材P30-31拉瓦锡实验的介绍,了解拉瓦锡的测定原理和结论。
【实验步骤】
1.把少量汞放在密闭的容器里连续加热12天。
2.红色粉末继续加强热
【实验现象】
1.一部分的液态汞变成了红色粉末。同时容器里空气的体积差不多减少了1/5。
2.红色粉末继续加强热,又生成了银白色物质和能使带火星木条复燃的气体。
【实验原理】
拉瓦锡进一步研究:
剩余的气体既不能供给呼吸,也不能支持燃烧,认为全部是氮气
空气中含有约1/5体积的氧气
【实验结论】
拉瓦锡的实验结论:
空气由氮气和氧气组成,其中氧气约占空气总体积1/5的结论。
空气组成的测定
02
直到19世纪末,人们才认识到空气中除氧气和氮气外,还有其他的成分。
成分 体积分数
氮气(N2) 78%
氧气(O2) 21%
稀有气体 0.94%
二氧化碳(CO2) 0.03%
其他气体 0.03%
氮气78%
氧气21%
其他成分1%
(1)实验装置
红磷
(2)实验试剂
一.磷燃烧测定空气中氧气的含量
利用红磷燃烧,消耗容器内的氧气,使容器内压强减小,在大气压的作用下,进入容器内水的体积即为消耗氧气的体积。
五氧化二磷
点燃
反应的文字表达式:
红磷 + 氧气
(3)实验原理
P O2 P2O5
(4)实验步骤
①连接装置并检查装置的气密性;
②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;
③先用弹簧夹夹紧胶皮管,再点燃燃烧匙内的红磷,并立即伸入瓶中,并把塞子塞紧;
④燃烧结束并冷却至室温后,打开弹簧夹。
氧气体积约占空气总体积的1/5。
红磷燃烧,放热,产生大量白烟
待燃烧停止,冷却后,瓶内水面上升了约1/5体积
(5)实验现象
(6)实验结论
1.烧杯中水的作用是什么?
问题分析:
一是为了吸收白烟,防止污染空气;
二是为了吸收热量,加速装置冷却。
2.根据实验现象,分析瓶内剩余气体具有怎样的性质?
不能燃烧,也不能支持燃烧;不易溶于水;约占空气体积的4/5.
大于1/5
1.实验前未夹紧弹簧夹,红磷燃烧时气体沿导管逸出;
2.燃烧匙伸入瓶内速度过慢,瓶内空气受热逸出。
4、实验中进入水的体积大于空气总体积的1/5,可能的原因有哪些?
1.装置漏气;
2.红磷的量不足;
3.未冷却到室温就打开弹簧夹。
3、实验中进入水的体积小于空气总体积的1/5,可能的原因有哪些?
小于1/5
1.利用燃烧法测定空气中氧气的含量的原理我们还可以设计出其他的装置图吗?
图甲:利用热水对管内的白磷加热直至其燃烧;
图乙:利用太阳光对管内的白磷加热直至其燃烧;
水
········
········
太阳光
图2
二、测定空气中氧气含量的装置改进
图丙:去掉集气瓶的底部,并放入盛有水的水槽中,点燃白磷,观察液面变化。
图丁:用电阻丝将白磷加热燃烧, 观察U形管中两边液面变化。
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和分析。通过传感器采集数据计算机处理数据,在屏幕上显示空气中氧气的含量。
三、数字化实验测定空气中氧气含量
空气的成分
空气的
成分 氮气 氧气 稀有气体 二氧化碳 其他气体
体积分数
(%) 78 21 0.94 0.03 0.03
包括氦、氖、氩、氪、氙、氡等,过去被称为惰性气体。
按体积计!!
1.下列科学家中,得出空气由氧气和氮气组成的是( )
A.张青莲 B.拉瓦锡
C.门捷列夫 D.波义耳
2.如图表示空气的组成(体积分数),气体X为( )
A.氮气 B.氧气
C.稀有气体 D.二氧化碳
B
B
3、如图装置可用于测定空气中氧气的含量,实验前在集气瓶内加入少量水,并做上记号。下列说法中不正确的是( )
A.该实验证明空气中氧气的含量约占空气体积的1/5
B.实验时红磷一定要过量
C.实验前一定要检验装置的气密性
D.红磷燃烧产生大量白雾,火焰熄灭后立刻打开弹簧夹
D
物质的分类
03
构建概念
纯净物
混合物
组成
分离
各成分保持着其自身的性质
物质
2. 混合物:由两种或两种以上的物质混合而成的物质。
1. 纯净物:只由一种物质组成的物质。
没有固定的组成,没有固定的化学式
有固定的组成,能用化学符号表示。
例如:空气、稀有气体
例如:氧气、氮气、二氧化碳
判断物质是纯净物还是混合物,关键是这种物质是由几种物质组成!
1. 是不是带“纯净”两个字的物质就是纯净物?
2. 是不是带“混合”两个字的物质就是混合物?
想一想
答:不是 如:纯净的空气(混合物)
答:不是 如:冰水混合物(纯净物)
干净的空气
冰水混合物
氧化汞
液氧
稀有气体
二氧化碳
澄清石灰水
五氧化二磷
3.判断下列常见的物质中,哪些属于纯净物 ?哪些属于混合物 ?
铁水
矿泉水
蒸馏水
我们周围的空气
空气成分的探究
空气的组成
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%
拉瓦锡测定空气组成的实验
仿照实验:红磷燃烧测定空气组成
物质的分类
混合物:空气、河水等
纯净物:氮气、氧气等
Lavf57.62.100
$