第1节 空气的成分 第1课时 （导学案）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）（导学案） 1、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。 2、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。 3、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。 1、了解空气的主要成分及体积分数。（重点） 2、理解红磷测定空气中氧气体积分数的实验原理、操作规范与核心结论。（难点） 1、拉瓦锡通过定量实验得出结论：空气由氧气和氮气组成，其中氧气体积约占空气总体积的 。 2、用红磷测定空气中氧气含量的实验中，红磷燃烧导致集气瓶内气压 （填 “增大” 或 “减小”），从而使烧杯中的水进入集气瓶。 3、空气中各成分的体积分数大致为： 78%、 21%、稀有气体 0.93%、二氧化碳 0.04%，以及其他气体和杂质 0.03%。 4、氮气的化学性质不活泼，常用作 ；稀有气体通电时能发出不同颜色的光，可用于制造 。 1、探索活动：测定空气中氧气的含量 一、实验装置与药品 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 。 3．火焰熄灭后，振荡集气瓶，打开导管上的夹子。 （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 。 三、实验原理与结论 1．原理： 。 2．实验结论： 。 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？ 2．能否用木炭或硫代替红磷实验？为什么？ 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？ 4．测量结果大于1/5又是什么原因呢？ 2、思考与讨论：生活中的哪些现象能证明空气中含有水蒸气？ 1．下列有关空气中各成分性质和用途，说法正确的是（　　） A．氧气可以供给呼吸，也可以燃烧 B．稀有气体化学性质不活泼，可作保护气 C．氮气的化学性质比较活泼，是制造化肥、炸药的重要原料 D．二氧化碳会被植物吸收转化成氧气，二氧化碳的排放量对环境没有影响 2．小明利用如图实验测定空气中氧气的体积分数，下列操作中会造成测量结果偏差的是（　　） A．燃烧匙中的红磷过量 B．红磷燃烧前止水夹关闭 C．用木炭代替红磷 D．红磷熄灭后冷却至室温再打开止水夹 3．如图所示， 甲、乙两个气密性良好的干燥集气瓶中都充满了空气，甲、乙瓶中的燃烧匙内分别放有足量的红磷和炭粉，a、b为止水夹。分别点燃红磷和炭粉，充分燃烧后，恢复至室温，同时打开ab，则烧杯中的水(　　) A．只进入甲瓶 B．只进入乙瓶 C．同时进入甲、乙两瓶 D．无法判断 4．如图为空气各成分体积分数示意图，则甲代表的是 （　　） A．二氧化碳 B．氧气 C．氮气 D．稀有气体 5．空气是一种宝贵的自然资源，下列说法中错．误．的是（　　） A．氧气可用作燃料 B．液态氮可用作冷冻剂 C．稀有气体可用作保护气 D．二氧化碳可用来灭火 6．如图所示装置可用来测定空气中氧气的含量，对该实验分析错误的是（　　） A．由①到②，需等到试管内气体冷却至室温 B．将白磷改为木炭，不能达到实验目的 C．如果塞子没塞紧，最后的测量结果会偏大 D．②中应注意试管内外液面应保持相平 7．追寻科学家的足迹，一起了解氧气的发现史。(汞蒸气和汞的化合物均有毒性) （1）1773年，舍勒用加热分解硝酸钾、氧化汞、碳酸银等物质都能制得氧气。从物质组成角度分析：加热上述物质均可制得氧气的原因是　 　。 （2）之后，法国化学家拉瓦锡用如图装置，把少量的汞放入如图所示的曲颈瓶中，连续加热12天后，发现银白色的液态汞变成了红色的粉末，容器中空气的体积大约减少了五分之一。随后他又将产生的红色粉末收集于另一容器中并加强热，发现又生成了汞和另一种气体。这种气体的体积恰好等于之前曲颈瓶中空气减小的体积。 拉瓦锡通过定量研究的方法发现了空气中的氧气和氮气。选择使用汞的优点有 。(可多选) A．实验过程中没有污染 B．在汞槽中起到液封的作用 C．生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气 D．能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽 8．（2022八下·诸暨期末）小敏用图甲装置测定空气中氧气含量。 （1）红磷点燃后立即伸入瓶中并塞紧瓶塞，此时能观察到的现象是　 。 （2）火焰熄灭后振荡集气瓶，等装置冷却至室温，打开止水夹，烧杯内的部分水通过导管进入集气瓶，集气瓶中消耗的氧气体积可用　 　表示。 （3）小敏将装置改成图乙所示，点燃红磷前先塞紧瓶塞，再用电热棒给红磷加热。请分析改进后的优势：　 。 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 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②红磷的量不足，不能将集气瓶内的氧气消耗完； 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。 2、思考与讨论：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。 1．下列有关空气中各成分性质和用途，说法正确的是（　　） A．氧气可以供给呼吸，也可以燃烧 B．稀有气体化学性质不活泼，可作保护气 C．氮气的化学性质比较活泼，是制造化肥、炸药的重要原料 D．二氧化碳会被植物吸收转化成氧气，二氧化碳的排放量对环境没有影响 【答案】B 【解析】 A.氧气可以供给呼吸，但是不能燃烧，故A错误； B.稀有气体化学性质不活泼，可作保护气，故B正确； C.氮气的化学性质比较稳定，是制造化肥、炸药的重要原料，故C错误； D.二氧化碳会被植物吸收转化成氧气，二氧化碳的排放量太大会增大温室效应，故D错误。 2．小明利用如图实验测定空气中氧气的体积分数，下列操作中会造成测量结果偏差的是（　　） A．燃烧匙中的红磷过量 B．红磷燃烧前止水夹关闭 C．用木炭代替红磷 D．红磷熄灭后冷却至室温再打开止水夹 【答案】C 【解析】 A、燃烧匙中的红磷过量，能完全消耗装置中的氧气，不会造成测量结果偏差，故选项错误。 B、红磷燃烧前止水夹关闭，是正确的操作，不会造成测量结果偏差，故选项错误。 C、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体，虽除去了氧气，但增加了新的气体，没有形成压强差，不能用来测定空气中氧气含量，会造成测量结果偏差，故选项正确。 D、红磷熄灭后冷却至室温再打开止水夹，不会造成测量结果偏差，否则剩余的气体在受热状态下，处于膨胀状态，会使测定结果偏小，故选项错误。 3．如图所示， 甲、乙两个气密性良好的干燥集气瓶中都充满了空气，甲、乙瓶中的燃烧匙内分别放有足量的红磷和炭粉，a、b为止水夹。分别点燃红磷和炭粉，充分燃烧后，恢复至室温，同时打开ab，则烧杯中的水(　　) A．只进入甲瓶 B．只进入乙瓶 C．同时进入甲、乙两瓶 D．无法判断 【答案】A 【解析】点燃红磷和炭粉，磷燃烧消耗氧气生成五氧化二磷固体，最终甲瓶中压强减少，炭粉燃烧生成二氧化碳气体，乙装置内压强无明显变化， 恢复至室温，同时打开ab，则烧杯中的水只进入甲瓶。 4．如图为空气各成分体积分数示意图，则甲代表的是 （　　） A．二氧化碳 B．氧气 C．氮气 D．稀有气体 【答案】C 【解析】在空气中，氮气体积约占总体积的78%，氧气约占总体积的21%，二氧化碳、稀有气体等约占1%，则甲为氮气，故C正确，A、B、D错误。 5．空气是一种宝贵的自然资源，下列说法中错．误．的是（　　） A．氧气可用作燃料 B．液态氮可用作冷冻剂 C．稀有气体可用作保护气 D．二氧化碳可用来灭火 【答案】A 【解析】 A. 氧气不可用作燃料，只能做助燃剂，A错误； B. 液态氮可用作冷冻剂 ，B正确； C. 稀有气体可用作保护气 ，C正确； D. 二氧化碳可用来灭火 ，D正确。 6．如图所示装置可用来测定空气中氧气的含量，对该实验分析错误的是（　　） A．由①到②，需等到试管内气体冷却至室温 B．将白磷改为木炭，不能达到实验目的 C．如果塞子没塞紧，最后的测量结果会偏大 D．②中应注意试管内外液面应保持相平 【答案】C 【解析】 A. ①到②如果装置未冷却，试管内的气压大，水就无法进入试管，因此需要等到试管内气体冷却至室温，A正确； B. 白磷燃烧会产生五氧化二磷固体，能使试管内的气压减少，木炭燃烧会产生二氧化碳，产生的是气体，因此无法使装置内气压减少，因此不能达到实验目的，B正确； C. 如果塞子没塞紧，装置漏气，当试管中气压减少时，外界空气会进入装置，最后测量结果会偏小，C错误； D. ②中应注意试管内外液面应保持相平，为了防止内外液面存在高度差而产生液体压强对测量产生干扰，D正确。 7．追寻科学家的足迹，一起了解氧气的发现史。(汞蒸气和汞的化合物均有毒性) （1）1773年，舍勒用加热分解硝酸钾、氧化汞、碳酸银等物质都能制得氧气。从物质组成角度分析：加热上述物质均可制得氧气的原因是　 　。 （2）之后，法国化学家拉瓦锡用如图装置，把少量的汞放入如图所示的曲颈瓶中，连续加热12天后，发现银白色的液态汞变成了红色的粉末，容器中空气的体积大约减少了五分之一。随后他又将产生的红色粉末收集于另一容器中并加强热，发现又生成了汞和另一种气体。这种气体的体积恰好等于之前曲颈瓶中空气减小的体积。 拉瓦锡通过定量研究的方法发现了空气中的氧气和氮气。选择使用汞的优点有 。(可多选) A．实验过程中没有污染 B．在汞槽中起到液封的作用 C．生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气 D．能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽 【答案】（1）这些物质中都含有氧元素 （2）B；C；D 【解析】 （1） 加热上述物质均可制得氧气的原因是这些物质中都含有氧元素； （2）汞有毒，实验过程中有污染，A错误； 在汞槽中起到液封的作用 ，B正确； 生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气 ，对比明显，C正确； 能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽 ，使结果更准确，D正确。 8．（2022八下·诸暨期末）小敏用图甲装置测定空气中氧气含量。 （1）红磷点燃后立即伸入瓶中并塞紧瓶塞，此时能观察到的现象是　 。 （2）火焰熄灭后振荡集气瓶，等装置冷却至室温，打开止水夹，烧杯内的部分水通过导管进入集气瓶，集气瓶中消耗的氧气体积可用　 　表示。 （3）小敏将装置改成图乙所示，点燃红磷前先塞紧瓶塞，再用电热棒给红磷加热。请分析改进后的优势：　 。 【答案】（1）红磷剧烈燃烧，产生大量白烟，放出大量热量 （2）进入集气瓶的水的体积 （3）能避免甲实验中将燃烧匙伸入时因受热导致部分空气逸出而形成的误差，从而使实验结果更准确。 【解析】 （1）红磷点燃后立即伸入瓶中并塞紧瓶塞，此时能观察到的现象是：红磷剧烈燃烧，产生大量白烟，放出大量热量。 （2）火焰熄灭后振荡集气瓶，等装置冷却至室温，打开止水夹，烧杯内的部分水通过导管进入集气瓶，集气瓶中消耗的氧气体积可用进入集气瓶的水的体积表示。 （3）小敏将装置改成图乙所示，点燃红磷前先塞紧瓶塞，再用电热棒给红磷加热，改进后的优势为：能避免甲实验中将燃烧匙伸入时因受热导致部分空气逸出而形成的误差，从而使实验结果更准确。 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $