4.1 空气的组成（第1课时）课件--2025-2026学年九年级化学鲁教版上册

该初中化学课件聚焦“空气的组成及氧气含量测定”核心知识点，以“空气是生存必需品，其成分有哪些”的生活情境导入，通过拉瓦锡实验史实溯源，衔接现代铜粉/红磷实验设计，构建从历史探究到科学实践的知识支架。 其亮点是以实验探究为主线，融合科学思维与科学探究，如对比分析拉瓦锡实验与现代实验的优缺点，通过铜粉实验误差环节（装置漏气、未冷却读数等）及避免方法培养证据推理能力，结合当堂检测题强化应用。助力学生形成“物质组成与实验验证”的化学观念，教师可依托此提升教学的直观性与互动性。

第一节 空气的组成(第1课时) 第四单元 我们周围的空气 注意区分相似概念。掌握物质特性记忆。学习环境污染防治时，动手实验操作最直观。学习溶液浓度计算时，联系生活实际应用效果更好。掌握安全图标含义。学习食品添加剂时，定期进行自我测试。牢记化学用语规范。区分物理化学变化。学习氧化还原判断时，制作对比表格便于区分概念。学习离子检验方法时，参观科技馆相关展区。注意观察细微现象。掌握基本操作规范。注意观察细微现象。注意化学方程式条件。注意实验误差分析。 学习目标 1.了解空气的组成及各组分的含量。 2.初步学习分析科学家研究空气的实验，并通过仿照实验探究空气中氧气的含量。 课程导入 地球的表面被空气所覆盖，空气是我们生存的必需品，那么空气里有什么呢？它的成分都有哪些？ 注意区分相似概念。掌握物质特性记忆。学习环境污染防治时，动手实验操作最直观。学习溶液浓度计算时，联系生活实际应用效果更好。掌握安全图标含义。学习食品添加剂时，定期进行自我测试。牢记化学用语规范。区分物理化学变化。学习氧化还原判断时，制作对比表格便于区分概念。学习离子检验方法时，参观科技馆相关展区。注意观察细微现象。掌握基本操作规范。注意观察细微现象。注意化学方程式条件。注意实验误差分析。 18世纪中叶以前，人们一直把空气看作是一种单一成分的物质。后来，通过对燃料和呼吸作用的深入研究，人们逐渐认识到空气组成的复杂性。 这些百分数是什么的占比？ 思考：空气中成分含量是一成不变的吗？ 定量认识空气的组成 空气是一种含有多种单质和多种化合物的混合物 。 干燥洁净空气的成分 氮气 （约78％） 氧气 （约21％） 氩气 约0.934％ 二氧化碳 约0.038% 其他气体 约0.002% 体积分数 空气是无色无味的，虽然看不见，但可以通过呼吸体会它的存在。那么，如何测定空气的组成呢？ 如今，我们可以用氧气传感器准确测定空气中氧气的含量。 定量认识空气的组成 注意区分相似概念。掌握物质特性记忆。学习环境污染防治时，动手实验操作最直观。学习溶液浓度计算时，联系生活实际应用效果更好。掌握安全图标含义。学习食品添加剂时，定期进行自我测试。牢记化学用语规范。区分物理化学变化。学习氧化还原判断时，制作对比表格便于区分概念。学习离子检验方法时，参观科技馆相关展区。注意观察细微现象。掌握基本操作规范。注意观察细微现象。注意化学方程式条件。注意实验误差分析。 为了弄清楚空气的成分，有很多科学家致力于这方面的研究。1775年，法国化学家拉瓦锡首次测定了空气中的氧含量，他是如何做到的呢？ 拉瓦锡研究空气成分的装置 定量认识空气的组成 拉瓦锡测定空气成分的实验 1.拉瓦锡测定空气成分的实验为什么选择在密闭容器中进行？ 为了保证测试结果的准确性和可重复性。如果测试时的空气含量不稳定，测定的结果难以得到准确的数值。 观察思考4-1 定量认识空气的组成 注意区分相似概念。掌握物质特性记忆。学习环境污染防治时，动手实验操作最直观。学习溶液浓度计算时，联系生活实际应用效果更好。掌握安全图标含义。学习食品添加剂时，定期进行自我测试。牢记化学用语规范。区分物理化学变化。学习氧化还原判断时，制作对比表格便于区分概念。学习离子检验方法时，参观科技馆相关展区。注意观察细微现象。掌握基本操作规范。注意观察细微现象。注意化学方程式条件。注意实验误差分析。 2.加热条件下，汞与氧气化合生成氧化汞。拉瓦锡选择金属汞作为反应物有什么优点？ 汞在加热的条件下，只和氧气反应，汞蒸气与氧气反应接触面积大，反应充分 。汞为液态，在汞槽中起到液封的作用，并能直接用来测定反应容器内压强的变化 。生成的氧化汞分解又能得到汞和氧气，把得到的氧气加到剩下的 4/5 的气体中，结果所得气体跟空气的性质完全一样。 定量认识空气的组成 3.通过观察哪些现象、测量哪些数据就可以判断出空气中氧气的含量？ (1)观察加热前后汞、红色粉末（氧化汞）的状态、颜色变化； (2)测量密闭容器中空气的体积、反应后容器内气体体积、反应消耗的气体体积。 拉瓦锡测定空气成分的实验原理： 拉瓦锡的实验是依据空气混合物中各组分性质的差异，利用化学反应，在不引入新的气态杂质的前提下，将氧气转化为固态的氧化汞(HgO)，从而达到测定空气中氧气含量的目的。 汞+氧气 氧化汞 氧化汞 汞+氧气 加热 加热 定量认识空气的组成 注意区分相似概念。掌握物质特性记忆。学习环境污染防治时，动手实验操作最直观。学习溶液浓度计算时，联系生活实际应用效果更好。掌握安全图标含义。学习食品添加剂时，定期进行自我测试。牢记化学用语规范。区分物理化学变化。学习氧化还原判断时，制作对比表格便于区分概念。学习离子检验方法时，参观科技馆相关展区。注意观察细微现象。掌握基本操作规范。注意观察细微现象。注意化学方程式条件。注意实验误差分析。 测定空气中氧气的含量 【实验试剂的选择】 1.所选的反应物只能与空气中的氧气反应 2.反应后生成物必须为固体 a.金属铜在空气中只与氧气反应，生成固体氧化铜 b.红磷（或白磷）在空气中只与 氧气反应，生成固体五氧化二磷 满足条件 c.汞有毒且耗氧反应时间较长 d.铁吸氧生锈，反应较慢 符合条件的常见试剂：铜、红磷（或白磷）、汞、铁 活动探究4-1 定量认识空气的组成 【实验原理及装置】 在加热的条件下，铜粉跟空气中的氧气完全反应，生成固体氧化铜，而又不产生新的气体，从而使密闭装置内空气的体积减少，减少的体积即为空气中氧气的体积。 铜 + 氧气 氧化铜 加热 Cu O2 CuO (红、固) （黑、固） 定量认识空气的组成 注意区分相似概念。掌握物质特性记忆。学习环境污染防治时，动手实验操作最直观。学习溶液浓度计算时，联系生活实际应用效果更好。掌握安全图标含义。学习食品添加剂时，定期进行自我测试。牢记化学用语规范。区分物理化学变化。学习氧化还原判断时，制作对比表格便于区分概念。学习离子检验方法时，参观科技馆相关展区。注意观察细微现象。掌握基本操作规范。注意观察细微现象。注意化学方程式条件。注意实验误差分析。 【实验步骤】 定量认识空气的组成 【实验现象】 铜粉由红色变为黑色，冷却后注射器活塞向右移动。 硬质玻璃管 的体积 反应前注射器 中气体体积 反应后注射器 中气体的体积 反应消耗的 氧气体积 V1 V2 V3 V2-V3 氧气约占空气体积的1/5。或空气中氧气的含量约为20% 58 mL 22 mL 6 mL 16 mL 【实验结论】 定量认识空气的组成 注意区分相似概念。掌握物质特性记忆。学习环境污染防治时，动手实验操作最直观。学习溶液浓度计算时，联系生活实际应用效果更好。掌握安全图标含义。学习食品添加剂时，定期进行自我测试。牢记化学用语规范。区分物理化学变化。学习氧化还原判断时，制作对比表格便于区分概念。学习离子检验方法时，参观科技馆相关展区。注意观察细微现象。掌握基本操作规范。注意观察细微现象。注意化学方程式条件。注意实验误差分析。 【实验反思】 1. 与拉瓦锡的测定实验相比，上述实验有哪些优点与不足？ 优点：装置简单易操作 不足：容易产生实验误差 定量认识空气的组成 2. 上述实验在哪些环节上可能造成误差？如何避免或减小这些误差？ (1)装置漏气 (2)铜粉量不足 (3)未等装置冷却读数 (4)反应时间不够 (5)加热时未来回推拉 注射器活塞 装置密封 铜粉量充足 冷却至室温再读数 延长加热时间 加热时来回推拉注射器 反应结束后将气球内的气体全部挤出 偏小： 偏大： 反应结束气球内的气体没全部挤出 定量认识空气的组成 注意区分相似概念。掌握物质特性记忆。学习环境污染防治时，动手实验操作最直观。学习溶液浓度计算时，联系生活实际应用效果更好。掌握安全图标含义。学习食品添加剂时，定期进行自我测试。牢记化学用语规范。区分物理化学变化。学习氧化还原判断时，制作对比表格便于区分概念。学习离子检验方法时，参观科技馆相关展区。注意观察细微现象。掌握基本操作规范。注意观察细微现象。注意化学方程式条件。注意实验误差分析。 拓展学习 测定空气成分的其他实验 红磷 + 氧气 五氧化二磷 P O2 P2O5 点燃 白色固体， 易溶于水 暗红色固体 定量认识空气的组成 定量认识空气的组成 注意区分相似概念。掌握物质特性记忆。学习环境污染防治时，动手实验操作最直观。学习溶液浓度计算时，联系生活实际应用效果更好。掌握安全图标含义。学习食品添加剂时，定期进行自我测试。牢记化学用语规范。区分物理化学变化。学习氧化还原判断时，制作对比表格便于区分概念。学习离子检验方法时，参观科技馆相关展区。注意观察细微现象。掌握基本操作规范。注意观察细微现象。注意化学方程式条件。注意实验误差分析。 当堂检测 2．空气中下列各成分所占的体积由小到大的顺序是（ ） ①氧气 ②氮气 ③二氧化碳 ④稀有气体 A．③④①② B．④③①② C．②①④③ D．①③②④ A 1．化学家为化学学科的发展付出了毕生精力，其中通过实验测定了空气组成的科学家是（ ） A．拉瓦锡 B．门捷列夫 C．道尔顿 D．阿伏加德罗 A 当堂检测 3. 某同学用如图所示装置测定空气中氧气的含量，下列做法或分析中，错误的是( ) A. 该实验要求装置不能漏气 B. 待装置冷却至室温后再读数 C. 将铜粉改为木炭，也能测定出空气中氧气的含量 D. 为充分耗尽空气中的氧气，铜粉的量要充足 C 注意区分相似概念。掌握物质特性记忆。学习环境污染防治时，动手实验操作最直观。学习溶液浓度计算时，联系生活实际应用效果更好。掌握安全图标含义。学习食品添加剂时，定期进行自我测试。牢记化学用语规范。区分物理化学变化。学习氧化还原判断时，制作对比表格便于区分概念。学习离子检验方法时，参观科技馆相关展区。注意观察细微现象。掌握基本操作规范。注意观察细微现象。注意化学方程式条件。注意实验误差分析。 当堂检测 4．化学兴趣小组设计如图所示的装置测定空气中氧气 的含量，胶头滴管中的水滴入生石灰一段时间后，试 管内的白磷（白磷的着火点为40℃）开始燃烧，待白 磷熄灭并冷却至室温后打开弹簧夹。下列关于该实验 的说法错误的是（　　） A. 试管中的细沙可防止试管炸裂 B. 胶头滴管中的水和注射器中的水作用相同 C. 若实验测得氧气的体积分数偏低，可能是试管中白磷的量不足 D. 若注射器中水最终减少了10 mL，则空气中氧气的体积分数约为20% B 课堂小结 1.空气的成分：氮气78%、氧气21%、稀有气体0.934%、二氧化碳0.038%、其他气体0.002％； 2.测定空气中氧气的含量 (1)实验原理 (2)实验装置 (3)实验注意事项 (4)实验结论 注意区分相似概念。掌握物质特性记忆。学习环境污染防治时，动手实验操作最直观。学习溶液浓度计算时，联系生活实际应用效果更好。掌握安全图标含义。学习食品添加剂时，定期进行自我测试。牢记化学用语规范。区分物理化学变化。学习氧化还原判断时，制作对比表格便于区分概念。学习离子检验方法时，参观科技馆相关展区。注意观察细微现象。掌握基本操作规范。注意观察细微现象。注意化学方程式条件。注意实验误差分析。 本课结束 Lavf57.14.100 Lavf60.3.100 $