专题3课题1空气的成分：空气中含有哪些物质课件--2026-2027学年八年级化学沪科版（五四学制）全一册

该初中化学课件围绕空气的组成及成分性质展开，以诗句“风逐雷雨虹变霞”导入，通过科学史（卢瑟福、拉瓦锡等）、拉瓦锡实验原理分析、红磷燃烧实验探究，构建从历史认知到实验验证再到性质用途的学习支架。 其亮点在于融合科学史教育与实验探究，通过拉瓦锡实验现象分析及红磷实验设计，培养学生科学思维与证据推理能力，结合氮气、稀有气体性质用途实例，体现“性质决定用途”的化学观念。学生能提升探究实践能力，教师可依托完整教学链条高效开展教学。

空气中含有哪些物质 年 级：八年级 学 科：化学（沪科技版） 主讲人： 页面统一为16:9宽幅画面比例尺寸；PPT统一格式为PPT或PPTX。 中文： 1. 课名：微软雅黑48号字； 2.（第一课时）：微软雅黑32号字； 3.学校名称：请填写全称； 4.学科、年级、主讲人、学校：华文楷体28号字（具体根据文字量可适当调整）。 英文 1.课名：字体以Times New Roman为主，字号一般使用32—36号，特别强调可以用40号； 2.（Period 1）：字体使用Arial，字号为28； 3.正文一般用24—28号，特别强调可用32号。 注意标点的规范（例如：中文省略号为……，可用Shift+数字键6打出中文省略号，英文省略号为…） 1 “风逐雷雨虹变霞” 同学们好。空气是弥漫于地球周围的气体，它是地球上一切生命赖以生存的重要物质。有了空气，才有了“风逐雷雨虹变霞”的变幻。。 2 “风逐雷雨虹变霞” 空气究竟是一种怎样的物质？为什么说空气是重要的自然资源？我们该如何保护好周围的空气？从本课开始，我们进入专题3，空气、氧气、二氧化碳的学习。 3 科学家对空气成分的认识过程 分别制得氧气 舍勒 普利斯特里 1773年 1774年 测定了空气中氧气的含量，认为空气由氮气和氧气组成 空气中存在“浊气”（即氮气） 卢瑟福 1772年 拉瓦锡 1777年 人们曾经一直认为空气是一种成分单一的气体。 1772年，英国化学家卢瑟福发现空气中存在“浊气”（即氮气）。 瑞典化学家舍勒和英国化学家普利斯特里分别于1773年和1774年制得了氧气。但是因为他们都受当时燃素说的影响，并没有对空气的组成有更新的认识。 1777年，法国化学家拉瓦锡，通过一系列实验，证明了空气是由氮气和氧气组成的，氮气和氧气也是由拉瓦锡首先命名的。 4 拉瓦锡研究空气成分的实验 玻璃钟罩 曲颈甑 汞槽 火炉 加热密闭装置中的汞 拉瓦锡是如何发现空气组成的呢？阅读教材第57页的文字和图片，我们知道了， 拉瓦锡是用加热密闭装置中的汞进行实验的。 实验时用到的仪器有：用来加热的火炉、装有汞的曲颈甑、玻璃钟罩和汞槽。 我们发现，装有汞的曲颈甑，玻璃钟罩、汞槽，共同形成了一套密闭装置，装置内密封了一定体积的空气。 5 拉瓦锡研究空气成分的实验 6 拉瓦锡研究空气成分的实验 曲颈甑内的汞面上浮有红色固体 在实验中，拉瓦锡观察到了什么现象？ 钟罩内汞的液面上升 汞与装置内的气体发生化学反应，持续12天。 装置内气体减少 1.在实验中，拉瓦锡观察到了什么现象？ 通过视频，我们了解到，在实验的第二天，拉瓦锡观察到曲颈甑内的汞表面有红色固体。停止加热冷却后，观察到钟罩内汞的液面上升。 2. 这个反应是在什么条件下发生的？消耗了多长时间？ 曲颈甑内的汞是在加热的条件下，发生了化学变化，与装置内的氧气反应，生成了新的物质，也就是观察到的红色固体。而这个化学反应，持续了12天才停止。 3.钟罩内汞的液面上升，是为什么呢？ 因为装置内的氧气被反应而减少了；同时，因为装置密闭，生成物是固体，与减少的气体相比，固体的体积可以忽略不计。 反应停止，经过充分冷却后再测定，是为了减小剩余气体受热膨胀对测定产生影响。 因此，钟罩内汞的液面上升，而进入钟罩内的汞，就是替代了装置内减少的氧气。 或许同学们对这个原理还不够明白。我们回想一下，使用胶头滴管吸取一定体积的水时，是怎么操作的呢？ 7 松开胶帽 水被压入胶头滴管 挤压胶帽 使胶帽中的空气减少 吸取水的体积等于 胶帽内减少的气体体积 我们先挤压胶帽，使胶帽中的空气减少，再将胶头滴管伸入水中，松开胶帽，则水会被压入胶头滴管。 被吸取的水，替代了挤压胶帽而减少的气体。 这与拉瓦锡实验中，钟罩内汞的液面上升，替代了减少的氧气，是相似的。 我们借助量筒来看看胶头滴管一共吸取了多少量的水。（胶头滴管中的水滴入量筒内的图片） 看来借助量筒，可以测量被吸取水的体积，从而知道挤压胶帽减少的气体体积。 8 拉瓦锡研究空气成分的实验 证据推理 间接测量 等效替代 测定出装置内的空气体积减少约五分之一 空气中约含有五分之一的氧气 钟罩内汞的液面上升 拉瓦锡就是依据钟罩内的汞面上升，测定出装置内的空气体积减少约五分之一，从而推测空气中约含有五分之一的氧气。 拉瓦锡的实验，通过物质的转化，实现了对空气成分的间接测量，并体现了 “等效替代”的思想。变不可见，为可见。 9 拉瓦锡研究空气成分的实验是否适合在课堂上开展？ 加热时间太长 不适合 汞有毒 请同学们思考一下，拉瓦锡研究空气成分的实验是否适合在课堂上开展？ 相信你注意到了，拉瓦锡实验加热了12天，耗时太长；并且实验所用到的汞有毒。因此，课堂上不适合开展此实验。 10 拉瓦锡研究空气成分的实验 我们能否设计类似的实验来测定空气中氧气的含量呢？ 反应物： 密闭装置 替代减少的气体 生成物： 原理 装置 借鉴拉瓦锡实验的原理和装置，请你思考设计要点。 能与空气中的氧气反应 固体 但是，拉瓦锡实验中所蕴含的科学探究的智慧与方法，是我们可以借鉴的。那么，我们能否设计类似的实验来测定空气中氧气的含量呢？借鉴拉瓦锡实验的原理和装置，请同学们思考设计要点。 从实验原理来看，反应物需要具备什么性质呢？ 我们发现，反应物需要能够与空气中的氧气反应。 那生成物呢？生成物需要是固体。 我们再来看一下拉瓦锡的整套实装置，有什么要求？ 实验装置要密闭，还要能够替代减少的气体，比如汞槽中的汞。 在我们的化学课堂上，可以选择什么物质，设计怎样的装置呢？ 验 11 原理：汞与氧气在加热的条件下反应生成固体。 请同学们阅读教材第58页的实验探究，理解实验原理和实验装置。（停顿几秒） 12 实验探究：测定空气中氧气的含量 红磷+氧气 五氧化二磷 点燃 P O2 P2O5 原理：汞与氧气在加热的条件下反应生成固体。 固体 结合拉瓦锡的实验的要点，你能解释这个实验探究的原理和装置吗？ 通过阅读，我们了解到，可以选择红磷进行实验。 红磷在点燃的条件下会与空气中的氧气反应，产生五氧化二磷。五氧化二磷也是固体。 我们设计的实验装置如图所示，你一定发现了，与拉瓦锡的实验装置相比，这套装置中，夹紧乳胶管后，在集气瓶内密闭了一定体积的空气。量筒相当于汞槽，并且能测量液体的体积变化情况。而其中的水则代替了汞槽中的汞。 下面，请同学们观看实验视频，并记录实验现象。 13 实验探究：测定空气中氧气的含量 现象记录： 红磷燃烧时， 。 打开弹簧夹， ， 量筒内减少的水的体积大约是 mL。 14 实验探究：测定空气中氧气的含量 现象记录： 产生大量白烟，有黄色火焰 红磷燃烧时， 。 打开弹簧夹， ， 量筒中的水进入集气瓶内 量筒内减少的水的体积大约是 mL。 54 同学们，实验过程中，你都观察到了哪些现象呢？ 当红磷燃烧时，产生了大量白烟，并有黄色火焰。 待红磷火焰熄灭并冷却至室温后，打开弹簧夹，量筒中的水进入集气瓶内，量筒内液面读数为26毫升，经过计算，量筒内减少的水的体积大约是 54 mL。 15 实验探究：测定空气中氧气的含量 证据推理： 量筒内水的体积变化与集气瓶内减少的气体体积之间存在什么关系？ 量筒内减少水的体积等于集气瓶内减少的氧气的体积。 根据集气瓶容积为250mL，可推断出空气中氧气的体积分数约为五分之一。 V减少水= V 减少氧气 根据什么现象推断出空气中氧气的含量呢？ 根据什么现象推断出空气中氧气的含量呢？ 量筒内水的体积变化与集气瓶内减少的气体体积之间存在什么关系？ 类比对拉瓦锡实验的分析，本实验中，量筒内减少水的体积就等于集气瓶内减少的氧气的体积，即集气瓶中含有约54毫升的氧气。 再根据集气瓶容积为250mL，可推断出空气中氧气的体积分数约为五分之一。 16 实验探究：测定空气中氧气的含量 现象记录： 红磷燃烧时，产生大量白烟。 打开弹簧夹，量筒中的水进入集气瓶内， 量筒内减少的水的体积大约是54mL。 实验结论：空气中氧气的含量大约占 。 空气体积的五分之一 白色固体 P O2 P2O5 红磷+氧气 五氧化二磷 点燃 因此，可以得出实验结论：空气中氧气的含量大约占空气体积的五分之一。 在这个实验中，红磷燃烧时产生的大量白烟就是五氧化二磷，它是白色固体。 17 原理：汞与氧气在加热的条件下反应生成固体。 测定空气中氧气的含量 P O2 P2O5 白色固体 红磷+氧气 五氧化二磷 点燃 用红磷燃烧测定空气中氧气的含量，常会因为燃烧限度、装置设计或操作偶然性等引起一定的误差。而拉瓦锡在两百多年前的实验条件下，选择了汞作为反应物，设计了精巧且严密的实验方案，这种严谨求实的科学态度和勇于探索的精神值得我们学习。 18 科学家对空气成分的认识过程 分别制得氧气 舍勒 普利斯特里 1773年 1774年 测定了空气中氧气的含量，认为空气由氮气和氧气组成 发现系列稀有气体 空气中存在“浊气”（即氮气） 卢瑟福 1772年 拉瓦锡 1777年 瑞利 拉姆齐 1894年 后来，1894年英国物理学家瑞利和化学家拉姆齐共同发现了氩气，之后，另外几种稀有气体也被陆续发现。 19 空气的组成 氮气 78% 氧气 21% 其他 1% 混合物：由两种或两种以上的物质混合而成的物质。 纯净物：只由一种物质组成。 通常情况下，空气中各成分的含量相对稳定。 在生产生活中，空气中的成分都各有其用途。 更精密的科学实验表明，按体积计算，空气中大约含有78%的氮气，21%的氧气， 0.94%的稀有气体，0.03%的二氧化碳，以及0.03%的其他气体和杂质。 像空气这样，由两种或两种以上的物质混合而成的物质，叫做混合物。组成空气的氮气、氧气、二氧化碳等，都只由一种物质组成，它们本身是纯净物。 通常情况下，空气中各成分的含量相对稳定。 在生产生活中，空气中的成分都各有其用途。 同学们在课前预习时，通过阅读教材和查阅资料，对氮气的性质和用途已经有哪些了解呢？我们通过一段视频，了解一下氮气的一些重要应用。 20 氮气 化学性质不活泼 蔬菜充氮保鲜 充氮灯泡 作保护气 粮库储粮和薯片包装中都充入了氮气，这是利用了氮气的什么性质呢？ 氮气的化学性质不活泼，在低温或常温下难与其他物质发生反应。 新鲜的蔬菜水果等充氮保鲜，灯泡里充入氮气，也是利用了氮气的这一性质而作保护气的。 21 氮气 液氮常用于制冷 氮气沸点很低 液氮速冻 液氮的沸点很低，为零下196摄氏度，常用于制冷，用途广泛。 比如可以速冻食品，使食品快速锁鲜且延长保鲜时间，减少营养流失。 22 氮气 液氮冷冻治疗 液氮低温冷疗舱 液氮冷冻治疗是医疗领域的新技术，能够代替手术，安全，无毒无害。 液氮低温冷疗舱是一种创新的康复技术，可以帮助运动员进行赛后身体恢复。 23 氮气 液氮制冷 液氮泡沫消防车 液氮还能为超导材料的实验提供低温环境， 液氮泡沫消防车，可以通过提高降温效果，提升灭火效能。 24 氮气 在特定条件下，氮气可与某些物质反应，如制造氮肥、炸药等。 氮肥 炸药 虽然氮气的化学性质不活泼，但是，在特定的条件下，还是可以与某些物质发生反应的，比如氮气可以用来制造氮肥、炸药等。 25 氮气 无色无气味的气体 通常状况下 作保护气 用于制冷 制造氮肥、炸药等 化学性质不活泼 液氮汽化吸热 在特定条件下可与某些物质反应 通常情况下，空气是无色无味的气体，所以空气中的各个成分，比如氮气、氧气、稀有气体，都是没有颜色，没有气味的。 从前面红磷燃烧的实验中，集气瓶内的水位只能上升到一定高度，瓶内剩余的气体主要是氮气，我们也可以推理出，氮气是难溶于水的，并且在点燃的条件下不与红磷反应。 我们发现，氮气的很多用途都是和它的性质息息相关的。 26 氮气 无色无气味的气体 难溶于水 通常情况下 作保护气 用于制冷 制造氮肥、炸药等 化学性质不活泼 液氮汽化吸热 在特定条件下可与某些物质反应 通常情况下，空气是无色无味的气体，所以空气中的各个成分，比如氮气、氧气、稀有气体，都是没有颜色，没有气味的。 从前面红磷燃烧的实验中，集气瓶内的水位只能上升到一定高度，瓶内剩余的气体主要是氮气，我们也可以推理出，氮气是难溶于水的，并且在点燃的条件下不与红磷反应。 我们发现，氮气的很多用途都是和它的性质息息相关的。 27 稀有气体 通电发出不同 颜色的光 化学性质很稳定 氦气密度很小 充氦飞艇 氩弧焊机 霓虹灯 氙气灯 曾被称作“惰性气体” 一般不与其他物质反应 用途 性质 一定条件下也会跟某些物质发生化学反应，生成其他物质。 空气中还含有约0.94%的稀有气体。它们的化学性质很稳定，一般不与其他物质反应，曾被称作“惰性气体”。 稀有气体在通电时能发出不同颜色的光。氦气的密度非常小。 请你试着将这些性质与其对应的用途进行连线吧。 在焊接金属的时候常用氩气用来隔绝空气，是利用其化学性质稳定。 霓虹灯五颜六色，是因为填充了稀有气体，它们通电时会发出不同颜色的光。电影摄影、广场和运动场照明等所用的氙气灯，有“人造小太阳”之称，还可用于医疗技术。 氦气充飞艇，不仅因为其密度很小，也因为其化学性质稳定。 另外，大量的氦气还被用于火箭燃料压力系统。我们发现，稀有气体的很多用途也是和其性质紧密相关的。 随着科学技术的发展，科学家已经发现稀有气体在一定条件下也会跟某些物质发生化学反应，生成其他物质。科学家也由此开创了一个新的研究领域——稀有气体化学，所谓的化学惰性，只是相对的。 28 课堂总结 拉瓦锡研究空气 成分的实验 红磷燃烧测定空气中氧气的含量 空气中含有哪些物质 用途 性质 反映 决定 氮气 氧气 稀有气体 二氧化碳 水蒸气和其他气体 这节课，我们一起探索了空气成分的奥秘。借鉴拉瓦锡经典实验的智慧与方法，通过观察现象，采集数据，分析出了空气中氧气的大致含量。 作为空气的重要成分，氮气和稀有气体有着广泛的应用，我们感受到物质的性质与用途之间紧密的联系。让我们带着这份探索的热情，继续探索未知，创造未来。 29 课后作业 1.属于稀有气体的是（ ） A.氮气 B.氧气 C.氦气 D.二氧化碳 2.属于混合物的是（ ） A.空气 B.二氧化碳 C.氯化钠 D.蒸馏水 3.空气中含量最多的气体是 ，可将其充入食品包装中防止食品腐烂变质，利用了它的什么性质？ 。 4.稀有气体在通电时能发出不用颜色的光，因此可以制成 。 5.家庭小实验：查阅资料，用暖宝宝等常见的日用品，粗略测定空气中氧气的含量。 今天的课后作业是， 30 Lavf58.20.100 拥有 几米 微笑的鱼 原创音乐专辑, track 4, disc 1 82886.805 XXX - 163 key(Don't modify):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 Lavf58.20.100 $