第1节 空气的成分 第1课时 （教学课件）科学新教材浙教版八年级下册

第1节 空气的成分 （第1课时） 第1章 我们呼吸的空气 科学浙教版（2024） 八年级下册 01 空气中氧气的含量 02 空气是重要的自然资源 知识目标 明确空气的主要成分及体积分数，了解氧气、氮气、稀有气体等的核心性质与用途。 认识空气是重要天然资源，树立合理利用空气资源、保护空气环境的意识。 掌握红磷测定空气中氧气含量的实验原理、操作及注意事项，能分析实验误差原因。 科学观念： 科学思维： 态度责任： 素养目标 课堂导入 在超市里我们发现许多食品用真空包装来保鲜。为什么食品暴漏在空气中容易变质？ 空气的主要成分有哪些？空气中各种成分的含量和性质又是怎样的呢? PART 01 空气中氧气的含量 空气中氧气的含量 01 18世纪70年代，法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。他将少量汞放在曲颈瓶内连续加热12天，发现汞的液面出现红色的粉末，同时容器里气体的体积减少了约1/5。 拉瓦锡研究空气成分所用的装置 拉瓦锡 (1743—1794） 空气中氧气的含量 01 拉瓦锡又把生成的红色粉末全部放入另一个容器里加热，结果得到了汞和氧气，并发现氧气的体积恰好等于曲颈瓶中减少的气体体积。若再把得到的氧气加回到剩余4/5体积的气体的容器中，结果所得气体跟空气的性质几乎完全一样。 于是，拉瓦锡得出空气由氧气和氮气组成，其中氧气体积约占空气总体积1/5的结论。 空气中氧气的含量 01 测定空气中氧气含量的实验 一、实验装置与药品 集气瓶 燃烧匙 红磷 止水夹 导管 烧杯 水 空气中氧气的含量 01 1．如图所示装置，先在集气瓶里加入少量水，再把剩余的容积分成5等份，做上记号。 2．点燃燃烧匙内的红磷，放入集气瓶中，立即塞紧瓶塞，观察到的现象是 。 红磷燃烧，产生大量的白烟 二、实验步骤与现象 空气中氧气的含量 01 3．火焰熄灭后，振荡集气瓶，打开导管上的夹子。 水位上升，体积约占空气体积的1/5 烧杯中的水沿着导管进入集气瓶 （1）观察到的现象： ； （2）记录集气瓶内水位的变化情况： ； （3）消耗的气体跟剩下的气体的体积比约是 。 1:4 空气中氧气的含量 01 三、实验原理与结论 1．原理 红磷（P）与空气中的氧气（O2）反应，生成了五氧化二磷（P2O5）固体，使得集气瓶内气压减小，烧杯中的水就被大气压压入集气瓶中。 2．实验能得到什么结论？ 氧气的体积约占空气总体积的1/5。 文字表达式： 红磷＋氧气 五氧化二磷 点燃 （P）（O2） （P2O5） 空气中氧气的含量 01 四、讨论与交流 1．实验前在集气瓶里加入少量水的目的是什么？ ①溶解生成的五氧化二磷 ②吸收热量，有助于装置降温 2．能否用木炭或硫代替红磷实验？为什么？ 不可以。木炭燃烧产生二氧化碳气体，硫燃烧产生二氧化硫气体，瓶内压强几乎不变。 碳＋氧气 二氧化碳 点燃 硫＋氧气 二氧化硫 点燃 ( ) 空气中氧气的含量 01 3．拉瓦锡测出氧气约占空气总体积的1/5，而在我们的实验中，气体减少的体积往往小于1/5。为什么会出现这样的现象？ ②红磷的量不足，不能将集气瓶内的氧气消耗完； ①装置漏气，反应结束后外界空气进入集气瓶中； ③未冷却至室温就打开止水夹，进入集气瓶内的水的体积减少。 4．测量结果大于1/5又是什么原因呢？ ①点燃红磷后伸入集气瓶的速度太慢，部分气体受热后从瓶口逸出； ②实验前没有夹或夹紧止水夹，部分气体受热后从导管逸出。 空气中氧气的含量 01 在19世纪末以前，人们深信空气中仅含有氧气和氮气。后来科学家陆续发现了氦、氖、氩、氪、氙、氡等稀有气体，才认识到空气中除了氧气和氮气外，还有其他成分。 目前，我们已能用实验方法精确地测定空气的成分。 测定空气中氧气含量的数字化实验示意图 空气中氧气的含量 01 1、空气的成分 空气中各成分的体积分数大约是：氮气78%，氧气 21%，稀有气体0.93%，二氧化碳0.04%、水蒸气等其他气体和杂质0.03%。 在通常情况下，空气中各成分的比例保持相对稳定。 空气中氧气的含量 01 生活中的哪些现象能证明空气中含有水蒸气？ 清晨露珠 可乐瓶“流汗” 饼干受潮 PART 02 空气是重要的自然资源 空气是重要的自然资源 02 人类的生产和生活离不开空气，空气是一种重要的自然资源。 空气中的各种成分作为原料广泛用于化工、炼钢、石油加工、运输、电光源等领域。 空气 氮气 氧气 稀有气体 空气是重要的自然资源 02 1、氧气的用途 从用途上来分，氧气可以分为医用氧和工业氧，医用氧用于救治病人，工业氧用于生产或产品加工。 氧气跟人的生活及生产关系最为密切。你还知道氧气的其他用途吗？ 炼钢 气割/焊接 助燃 空气是重要的自然资源 02 2、氮气的用途 （1）氮气是制造硝酸、炸药和氮肥的重要原料。 （2）氮气的化学性质不活泼，因此常用作保护气。 化工原料 食品充氮防腐保险 灯泡充氮延长寿命 焊接金属作为保护气 空气是重要的自然资源 02 （3）液态氮在汽化时需吸收大量的热，可做冷冻剂。 ①医疗上常用液氮冷冻麻醉、冷藏人体细胞组织和冻死病变的细胞。 冷藏 液氮冷冻治疗仪 ②利用液氮冷却某些材料到某一低温下，可使材料表现出超导性。 超导现象 空气是重要的自然资源 02 3、稀有气体的用途 （1）稀有气体的化学性质不活泼，常用作保护气。 稀有气体（氦、氖、氩、氪、氙、氡）又称惰性气体，在生产和科学研究中，稀有气体具有广泛的用途。 焊接金属时用于隔绝空气 焊接示意图 空气是重要的自然资源 02 （3）稀有气体可用于激光技术、医疗麻醉(氙气)，制造低温环境(氦气)。 （2）稀有气体通电时能发出不同颜色的光，人们用它制成了各种用途的电光源，如航标灯、闪光灯、霓虹灯等。 电光源 液氦冷冻机 医疗麻醉 课堂小结 课堂练习 【典例1】物质的性质决定用途。下列有关空气各成分及其用途的说法正确的是（　　） A．空气中含量最多的气体是氮气，约占空气质量的78% B．氧气具有支持燃烧的性质，可用作燃料 C．稀有气体用作航标灯利用其化学性质稳定的特性 D．氮气化学性质稳定，可用于食品包装 【解析】A、空气中含量最多的气体是氮气，约占空气体积的78%，而不是空气质量的78%，错误；B、氧气具有支持燃烧的性质，但是氧气本身不能燃烧，所以不能用作燃料，错误；C、稀有气体用作航标灯是利用稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，这属于稀有气体的物理性质，而不是利用其化学性质稳定的特性，错误；D、氮气化学性质稳定，不容易与其他物质发生反应，可用于食品包装，隔绝氧气，防止食品变质，正确。 D 课堂练习 【典例2】如图所示，某同学用燃烧红磷的方法测定空气中氧气的体积分数，实验后发现，测得的氧气体积分数小： 对此，你认为下列做法或想法不可取的是(　　) A．检查实验装置是否漏气 B．可能红磷的量不足，没有除尽氧气 C．没有冷却至室温就打开止水夹，进入瓶内的水减少 D．将红磷改成足量的木炭，重新实验 【解析】A、检查实验装置是否漏气，如果装置漏气，会导致测得的氧气体积分数小于1/5，该选项做法正确；B、如果红磷的量不足，没有除尽氧气，会导致测得的氧气体积分数小于1/5，该选项想法正确；C、没有冷却至室温就观察刻度值，会导致进入瓶内的水减少，从而导致测得的氧气体积分数小于1/5，该选项想法正确。D、如果将红磷改成足量的木炭，木炭燃烧生成二氧化碳气体，会导致测得的氧气体积分数小于1/5，该选项做法不正确。 D 课堂练习 【典例3】拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。某兴趣小组利用氧气传感器来检测足量红磷燃烧过程中氧气的含量，如图所示，下列判断正确的是（ ） A．红磷燃烧过程中，产生大量白色烟雾 B．a点时容器内氮气的质量分数约为85% C．容器内气体的质量：b点＞c点 D．反应结束后氧气已被消耗完 【解析】A、红磷燃烧过程中，产生大量白烟，故A错误；B、a点时燃烧正在进行，此时氧气还没有消耗完，那么容器内氮气的质量分数肯定低于85%，故B错误；C、白磷燃烧消耗氧气，则时间越长则剩余气体质量越小，那么容器内气体的质量：b点＞c点，故C正确；D、反应结束后氧气的体积分数为3%，即仍然有氧气存在，故D错误。 C 第1节 空气的成分 （第1课时） 科学浙教版（2024） 八年级下册 谢谢观看 $