2.1空气的成分课件--2025-2026学年九年级化学科粤版（2024）上册

夜晚的彩灯五光十色，把城市装扮得如此绚丽。这些形形色色的彩灯中，有些就是充入稀有气体做成的。让我们来看一个实验。这是充入氦气、氖气、氩气、氪气、氙气的放电管，通电条件下发出不同颜色的光。请再看一遍。 这是液态氧。它呈淡蓝色，和液氮一样，在常温下液氧剧烈沸腾。氧的沸点很低，是零下183摄氏度。鲜花在液氧中变得很脆。 科粤版九年级上册 2.1 空气的成分 21清风明月 1 空气是人类和一切动植物的生命支柱，也是重要的自然资源。科学家用科学探究的方法发现了空气的组成。 科学家对空气的认识经历了一个漫长而曲折的过程。从瑞典化学家舍勒和英国化学家普利斯特列先后用不同方法制得氧气，到法国化学家拉瓦锡，科学家们的不断探索，使人们对空气成分的认识越来越全面。尤其是拉瓦锡的研究更具有划时代意义。 21清风明月 2 科学家对空气成分的认识经历了一个漫长 而曲折的过程。 18世纪70年代，随着对燃烧现象的深入研 究，差不多在同一时期，瑞典化学家舍勒（K.W.Scheele, 1742—1786）和英国化学家普利斯特列 （J.Priestley, 1733—1804）先后用不同的方法制 得了氧气，但他们并不知道氧气就是空气的重要 成分之一。 法国化学家拉瓦锡（A.L.Lavoisier, 1743— 1794）在前人研究的基础上，设计了一个具有划 时代意义的实验：将汞放入曲颈甑内加热，汞的表面浮起红色的渣滓，继续加热12天，至红色物质不再增加。停止加热，冷却后测定，密闭容器内的气体体积减少了约 1/5 。 21清风明月 拉瓦锡研究空气成分所用的实验装置 21清风明月 拉瓦锡研究了剩余的那部分气体，发现这部分气体既不能供给呼吸，又不能支持燃烧，他将其称为氮气。 拉瓦锡又把汞表面生成的红色粉末（氧化汞）全部收集起来，放在另一个容器中 加热，结果得到了汞和无色气体，这部分气体既能供给呼吸又能支持燃烧， 他将其称 为氧气。得到的氧气体积正好 等于原先减少的气体体积。再把得到的 气放入原先 的容器中，结果容器中的气 体跟空气的性质完全一样。 拉瓦锡由此得出：空气是由氧气和氮 气组成的。 21清风明月 拉瓦锡之后相当长的时间内，科学家认为空气中不会再含有其他成分了。 直到1894年，英国化学家拉姆赛（W.Ramsay, 1852—1916）和物理学家瑞利（L.J.W.Rayleigh, 1842—1919）合作，从空气中分离的氮气中发现了氩气。 随后，拉姆赛又陆 续地发现了氦、氪、氙、氖和氡等稀有气体。 21清风明月 知识储备： 红磷能在在空气中燃烧，燃烧后生成一种白色的固体物质：五氧化二磷 （P2O5） 。 实验装置： 21清风明月 实验步骤： （1） 取少量红磷放在燃烧匙中，并将燃烧匙放在酒精灯火焰上加热至红磷燃烧，观察现象； 现象： ； （2）将燃着的燃烧匙伸入事先准备好的氧气瓶中继续燃烧，观察现象。 现象： ； 红磷能在空气中燃烧，产生大量的白烟。 红磷能在氧气中燃烧，且燃烧更旺，产生大量的白烟。 21清风明月 （3）取如图装置，先用弹簧夹夹紧乳胶管。点 燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧。观察红 磷燃烧的现象。 现象： ； （4）待红磷燃烧熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观 察现象。 现象： 。 （5）观察到进入瓶中的水约占原瓶空间体积的 。 红磷在瓶内燃烧，产生浓厚的白烟。 冷却后白烟消失，打开弹簧夹时，烧杯中的水沿导管流入左瓶中。 五分之一 21清风明月 视频：探究空气中氧气含量 21清风明月 问题讨论： （1）实验时注意事项： A. 要确保装置不漏气 ，且放入燃烧的白磷时动作快，以免气体逸出； B. 实验所用的白磷应 ，以使氧气完全耗尽； C. 要待 时再打开弹簧夹； （2）白磷在瓶中燃烧消耗的是 气； （3）进入瓶中的水的体积等于 的体积； （4）燃烧结束余下的气体主要特点 。 过量 充分冷却（冷却到室温） 氧 消耗掉的氧气 不能燃烧、不支持燃烧、难溶于水 21清风明月 实验结论： ①空气中氧气约占空气总体积的 ； ②该实验证明了氧气具有 的性质；同时也证明了氮气有 性质。 1 5 助燃 氮气不燃烧、不支持燃烧、难溶于水 21清风明月 大量的实验最终探明空气是由多种气体组成的，并测出了它们所占的体积分数。 空气中各成分的体积分数：氮气约78%、氧气约21%、稀有气体约0.94%、二氧化碳约0.03%、其他气体和杂质约占0.03%。 一、空气的成分 21清风明月 二、混合物与纯净物 （一）混合物 1、混合物的定义： 由两种或两种以上物质组成的物质称为混合物。 2、常见的混合物： 空气、溶液、天然水（海水、河流湖泊水、井水等）…… 自然界中很多物质都是混合物。 3、混合物的特点： ①各组分的含量不固定，不能用化学式（以后学习）表示其组成。 ②由多种物质组成，这些物质相互间没有发生化学反应。 ③混合物没有固定的性质，它决定于所含各物质原有的性质和数量。 ④各组分保持自己的性质。 21清风明月 （二）纯净物 1、纯净物的定义： 只由一种以上物质组成的物质称为纯净物。 2、常见的纯净物： 氧气、氮气、氢气、蒸馏水、纯金、二氧化碳、五氧化二磷等…… 3、纯净物的特点： ①只含一种物质，组成固定； ②由同种微粒构成； ③有固定的物理性质和化学性质的物质； ④可以用一种专门的化学符号（化学式，以后学习）表示。 21清风明月 三、稀有气体 1、稀有气体： 空气中含量很少的一类气体，包括氦、氖、 氩、氪、氙、氡六种。 2、稀有气体的特点： （1）在常温常压下，它们都是无色无味的单原子气体； （2）化学性质不活泼，曾一度被称作惰性气体，但现在已发现稀有气体还是能 够发生一些反应的。 注：现在还有一种人工合成的稀有气体Og，原子核非常不稳定，化学性质比氡还活泼。 21清风明月 3、稀有气体的用途： 稀有气体的不活泼性有许 多用处： （1）充气。氦气密度约为氢气密度的 2倍，也 是一种很轻的气体，但氦气性质不活泼，氦气球不 会像氢气球那样易发生爆炸，因此，可用氦气充填 飞艇和气球。 （2）作电光源。电流通过充有稀有气体的灯管时，会 产生不同颜色的光，所以稀有气体可充灌制作霓虹灯，作为电光源。 （3） 作保护气。利用稀有气体极不活动的化学性质，有的生产部门常用它们来作保护气。例如，在焊接精密零件或镁、铝等活泼金属，以及制造半导体晶体管的过程中， 常用氩作保护气。 辅助视频：稀有气体 21清风明月 电流通过充有稀有气体的灯管时，会 产生不同颜色的光，美丽的霓虹灯就是利 用这一原理制成的。灯管里充入氦放出黄 光，充入氖放出明亮的橙光，充入氩放出 蓝光，充入氪放出紫光。 21清风明月 四、从空气中获得氧气和氮气 1、分离方法： 空气冷冻分离法 2、分离原理： 利用液态空气中各成分的沸点不同，可以从液态空气中分 离出氧气、氮气和稀有气体。 3、特点： 这是一种物理方法，因为空气中原来存在氮气、氧气、稀有气体等各种气体，现在只是将其分离开来，氮气、氧气、稀有气体等各物质的化学性质都没有发生变化。 21清风明月 4、分离过程： 首先，把空气预冷、净化、压缩、冷却,使之成为液态空气。 然后，利用氧和氮的沸点的不同，在精馏塔中把液态空气多次蒸发和冷凝,将氧气和氮气分离开来，得到纯氧(可以达到99．6%的纯度)和纯氮(可以达到99．9%的纯度)。 如果增加一些附加装置,还可以提取出氩、氖、氦、氪、氙等在空气中含量极少的稀有惰性气体。 21清风明月 5、气体保存： 将液氮和液氧分别装入钢瓶，将盛液氮的钢瓶漆成黑色，盛液氧的钢瓶漆成蓝色。 21清风明月 视频：液态氧 21清风明月 课堂小结 1、我们对空气成分的认识经历了一个漫长的历程。 2、空气中各成分的体积分数：氮气约78%、氧气约21%、 稀有气体约0.94%、二氧化碳约0.03%、其他气体和杂质 约占0.03%。 3、稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙和氡六种。 4、由两种或两种以上物质组成的物质，称为混合物。 只由一种物质组成的物质，称为纯净物。 21清风明月 23 课堂小练 1、下列关于空气成分的叙述正确的是（　　） A．空气中氮气和氧气的体积比约为4：1 B．空气的成分按质量计算，氮气占78%，氧所占21% C．从液态空气中能分离出氮气，不能分离出氧气和稀有气体 D．空气中含量最多且性质又不活泼的是稀有气体 A 21清风明月 24 课堂小练 2、空气的成分中，按体积计算由大到小的正确顺序是（　　） A．氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体 B．氧气、氮气、水蒸气、稀有气体 C．氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳 D．氧气、氮气、水蒸气、二氧化碳 C 21清风明月 25 课堂小练 3、下列不属于混合物的是（　　） A．生理盐水 B．澄清石灰水 C．空气 D．二氧化碳 D 21清风明月 26 课堂小练 4、下列对于空气的描述，正确的是（　　） A．按质量分数计算，空气中氧气约占21%，氮气约占78% B．空气的成分是固定不变的 C．空气是一种单一的物质，所以它是纯净物 D．空气的成分是比较固定的，主要是由氮气和氧气组成 D 21清风明月 27 课堂小练 5、若1升空气中的氧气全部除去，余下气体体积最接近（　　） A．0.2升 B．0.21升 C．0.78升 D．0.79升 D 21清风明月 28 课堂小练 6、如图装置可用于测定空气中氧气的含量，下列说法不正确的是（　　） A．实验时红磷要过量 B．该实验可以证明氧气约占空气总体积的1/5 C．火焰熄灭后要立刻打开弹簧夹，观察水面变化情况 D．通过该实验还可以了解氮气的一些性质 B 21清风明月 29 Lavf58.46.101 Lavf58.46.101 Lavf58.46.101 $null