2.1 我们周围的空气课件--2025-2026学年九年级化学人教版上册

课题1 我们周围的空气 第二单元 空气和氧气 【导入新课】 空气与我们朝夕相伴，离开了空气我们不能生存，你熟悉它的组成吗？人类在探索空气成分的道路上都经历了怎样的过程呢？让我们踏着前人的足迹一起开始探究之旅吧！ 掌握空气中氧气含量测定的原理及实验注意事项 01 掌握空气的成分及其含量 02 【学习目标】 正确辨别纯净物和混合物 03 认识空气是一种宝贵资源，学会保护空气 04 一、空气的组成 1. 拉瓦锡探究空气成分的实验 一、空气的组成 结果：一部分的液态汞变成了红色粉末；玻璃钟罩内的空气的体积减小了。 步骤1：把少量汞（Hg）放在密闭的容器里连续加热12天。 1. 拉瓦锡探究空气成分的实验 一、空气的组成 步骤2：研究玻璃钟罩钟的剩余气体。 结果：剩余气体既不能供给呼吸，也不能支持燃烧——氮气（N2）。 1. 拉瓦锡探究空气成分的实验 步骤3：将红色粉末收集起来，放在另一个较小的容器里再加强热。 结果：得到了汞和氧气；且氧气的体积恰好等于密闭容器里所减少的体积。 一、空气的组成 1. 拉瓦锡探究空气成分的实验 步骤4：把得到的氧气加到前步骤1中玻璃钟罩中剩余气体中。 结果：所得气体的性质与空气的完全一样。 一、空气的组成 1. 拉瓦锡探究空气成分的实验 原理：利用汞与空气中的氧气反应，消耗氧气，容器内压强减小，汞液面上升。液面上升的体积即为空气减少的体积，即氧气的体积。 消耗空气中的氧气 一、空气的组成 Hg + O2 → HgO 加热 结论：空气由氧气和氮气组成，氧气约占空气总体积的1/5。 1. 拉瓦锡探究空气成分的实验 一、空气的组成 2. 空气的成分 氮气78% 氧气21% 其它成分1% 成分 体积分数 氮气 78% 氧气 21% 稀有气体 （氦氖氩氪氙氡） 0.94% 二氧化碳 0.03% 其他气体 0.03% 提示：①镁条可以和氮气反应生成氮化镁；②铁丝只能在纯净的氧气中燃烧。 哪些反应适合用于探究空气中氧气的含量？为什么？ 一、空气的组成 试剂需满足的条件：①仅能与空气中氧气反应；②产物不能为气体。 【思考与讨论】 一、空气的组成 3. 红磷燃烧法测定空气中氧气的含量 实验装置 【实验原理】利用红磷（P）燃烧消耗密闭容器内空气中的氧气(O2) ，使密闭容器内压强减小，在大气压的作用下，水进入容器，进入容器内水的体积即为减少的氧气的体积。 文字表达式：__________________________________ 红磷 + 氧气 → 五氧化二磷 点燃 一、空气的组成 3. 红磷燃烧法测定空气中氧气的含量 实验装置 【实验步骤】 ①检查装置气密性； ②集气瓶中加入少量的水，将水面上方空间分为5等份，并做好标记； ③弹簧夹夹紧乳胶管。在燃烧匙内放入足量的红磷，用酒精灯点燃红磷后，立即伸入集气瓶中，迅速塞紧橡皮塞； ④待红磷熄灭并冷却至室温，打开弹簧夹； ⑤待液面不再变化后，观察集气瓶中液面上升情况。 演示视频 一、空气的组成 3. 红磷燃烧法测定空气中氧气的含量 现象 结论 ①红磷燃烧，发出黄色火焰，有大量白烟生成，放出热量； ②冷却后，打开弹簧夹，水沿导管进入集气瓶，进入集气瓶内水的体积约占集气瓶内空气总体积的1/5。 氧气约占空气总体积的1/5 氮气不能燃烧、不支持燃烧、不溶于水 【实验现象及结论】 实验装置 【思考】实验前集气瓶中装水的目的：①________________________; ______________________________________。 吸收生成的有害的白烟 加快装置冷却 【思考与讨论】实验过程中有哪些需要注意的事项？若操作不当对实验结果会产生怎样的影响？ 气密性必须良好：若气密性不好，会导致实验结果偏小。 红磷必须足量：若红磷不足，会导致实验结果偏小。 待冷却后再打开弹簧夹：若未冷却，会导致实验结果偏小。 点燃红磷后迅速伸入瓶中塞好橡胶塞：若太慢，会导致实验结果偏大。 乳胶管要夹紧：若未夹紧，会导致实验结果偏大。 一、空气的组成 【实验创新与改进 】 请选择合适的实验器材进行实验创新（画出示意图） …… 试管 量筒 酒精灯 带导管的橡胶塞 集气瓶 铁架台 烧杯 锥形瓶 燃烧匙 玻璃针筒 激光笔 弹簧夹 （可自己补充） 3. 红磷燃烧法测定空气中氧气的含量 优点：①避免点燃药品不能迅速塞紧瓶塞而引起的误差； ②减少有害物质对空气造成的污染。 一、空气的组成 【实验创新与改进 】 3. 红磷燃烧法测定空气中氧气的含量 一、空气的组成 当氧气浓度较低时，无法支持物质燃烧，用燃烧法无法消耗完所有氧气，导致测出的氧气含量偏低。 氧气传感器 3. 红磷燃烧法测定空气中氧气的含量 【数字化实验】 一、空气的组成 t/s 压强 P0 红磷燃烧放出大量的热使集气瓶内气压增大，反应结束恢复室温后，因为燃烧消耗了氧气，所以最终压强比P0更小。 压强传感器 3. 红磷燃烧法测定空气中氧气的含量 【数字化实验】 一、空气的组成 4. 纯净物和混合物 物质 成分 体积分数 空气 氮气:N2 78% 氧气:O2 21% 稀有气体 （氦氖氩氪氙氡） 0.94% 二氧化碳:CO2 0.03% 其他气体 0.03% 像空气这样，由两种或两种以上的物质混合而成的物质叫作混合物。 氮气、氧气、二氧化碳等分别只由一种物质组成，它们都是纯净物。 混合 分离 纯净物(O2) 纯净物(N2) 混合物 判断下列物质是纯净物还是混合物？ (1)①海水②冰水③冰水混合物④蒸馏水⑤自来水⑥矿泉水⑦水蒸气⑧汽水⑨糖水⑩纯净水⑪自然界的水⑫生理盐水⑬铁水⑭澄清石灰水 (2)①空气②纯净的空气③稀有气体④氧气⑤氮气⑥二氧化碳⑦干冰(固态二氧化碳)⑧天然气(主要成分为甲烷)⑨液化气(主要成分为甲烷) 纯净物：冰水、冰水混合物、蒸馏水、水蒸气、纯净水、铁水 混合物：海水、自来水、矿泉水、汽水、糖水、自然界的水、生理盐水、澄清石灰水 纯净物：氧气、氮气、二氧化碳、干冰 混合物：空气、纯净的空气、稀有气体、天然气、液化气 易错提醒 带“混合”字样的不一定是混合物，如：冰水混合物为纯净物；带“纯净”字样的不一定为纯净物，如：纯净的空气为混合物。 【思考与讨论】 【课堂小练】 （课本37页第5题）现有下列物质：①氧气、②人体呼出的气体、③液氮、④空气中的稀有气体、⑤二氧化碳、⑥清洁的空气，其中属于纯净物的是________（填序号）。请从①~⑥中选出一种混合物并说明其中的成分：__________________________________。 ①③⑤ ②：氮气、氧气、水蒸气、二氧化碳等 ④：氦气、氖气、氩气等 ⑥：氮气、氧气、水蒸气、二氧化碳、稀有气体 二、空气是一种宝贵的资源 1. 氧气 氧气可用于燃料燃烧、医疗急救、炼钢、化工生产、气割、气焊和航空航天等，因为氧气具有能_________和_________的性质，属于_______性质。 供给呼吸 化学 炼钢 气焊 支持燃烧 二、空气是一种宝贵的资源 2. 氮气 氮气可用于生产硝酸、氮肥，是利用了氮气的_________性质。 化学 二、空气是一种宝贵的资源 2. 氮气 保护气 化学性质不活泼 化学 氮气可用于焊接金属和食品包装的_________，利用了氮气__________________的性质，该性质为氮气的__________性质。 二、空气是一种宝贵的资源 2. 氮气 医疗上可利用液氮进行冷冻治疗；超导材料在液氮的低温环境下能显示超导性能，利用的是液氮___________性质。 物理 【思考与讨论】在探究空气中氧气含量的实验中，集气瓶内剩余的气体主要是氮气。结合实验和日常生活经验讨论： 1）燃烧着的红磷熄灭了，这种现象说明氮气______________________; 2）集气瓶内水平面上升一定高度后，不再继续上升。说明氮气___________。 不能燃烧，不支持燃烧 难溶于水 物质 颜色 气味 标准状态下的密度 熔点 沸点 是否易溶于水 氮气 1.251g/L -210 oC -196 oC 无色 无臭 难溶于水 根据日常生活经验及上面的讨论，填写下表，描述氮气的物理性质： 二、空气是一种宝贵的资源 3. 稀有气体 稀有气体包括了___________________________，它们无色、无气味，化学性质很不活泼，曾把它们叫做________气体。因为化学性质很不活泼，所以可以用作__________。 氦、氖、氩、氪、氙、氡 惰性 保护气 3. 稀有气体 稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，可以制成多种用途的_______，利用的是稀有气体的______性质。 电光源 物理 航标灯 照明灯 闪光灯 霓虹灯 二、空气是一种宝贵的资源 3. 稀有气体 液氦可以制造低温环境，利用其_________性质。 物理 利用氩氦刀治疗肿瘤 二、空气是一种宝贵的资源 3. 稀有气体 氦气可以用于探空气球（氦气球），利用的性质是______________，属于______性质。 密度比空气小 物理 二、空气是一种宝贵的资源 三、保护大气环境 汽车尾气 工业废气 煤、石油、天然气等化石燃料的燃烧 有害气体 烟 尘 酸雨 SO2 NO2 O3 CO 雾霾 可吸入颗粒物(PM2.5 PM10) 三、保护大气环境 污染源 煤、石油、天然气的燃烧（汽车尾气、工厂废气） 污染物 有害气体（SO2、CO、NO2）和烟尘（可吸入颗粒物） 危 害 ①严重损害人体的健康； ②影响作物的生长； ③破坏生态平衡； ④导致全球气候变暖、臭氧层破坏和酸雨等。 措 施 ①加强大气质量监测； ②减少化石燃料的使用，更多利用清洁无污染的能源； ③工厂废气经处理后排放，汽车安装尾气净化处理装置； ④积极植树、造林、种草等。 空气质量日报 主要内容： ①空气污染指数； ②首要污染物； ③空气质量级别； ④空气质量状况。 三、保护大气环境 空气质量日报 污染指数 50 以下 51~ 100 101~ 150 151~ 200 201~ 250 251~ 300 300 以上 质量级别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ（1） Ⅲ（2） Ⅳ（1） Ⅳ（2） Ⅴ 质量状况 优 良 轻微 污染 轻度 污染 中度 污染 中度 重污染 重度污染 指数越大，污染级别越大，污染程度越大，环境状况越差； 指数越小，污染级别越小，污染程度越小，环境状况越好。 三、保护大气环境 空气质量分级标准 【课堂小练】 下列说法中，正确的是（ ） A. 氮气的化学性质比较活泼 B. 臭氧层破坏与空气污染无关 C. 空气中含有氧气，因此空气可直接用于医疗急救 D. 空气中的稀有气体所占比例虽小，但用途广泛 D Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $