4.1空气的组成（第1课时）课件--2026-2027学年九年级化学鲁教版上册

该初中化学课件围绕“空气的组成”核心知识点，通过“窗帘飘动、风吹动树叶”等生活实例导入，引导学生从证明空气存在过渡到探究其组成，结合拉瓦锡实验史构建“定性到定量”认知支架，系统呈现空气成分及氧气含量测定的实验原理与方法。 其特色在于以科学探究为主线，通过铜粉与氧气反应的实验设计（如推拉注射器使反应充分）、误差分析表格等，培养学生科学思维（证据推理、分析归纳）和科学探究能力。“小试牛刀”练习题结合实验情境，帮助学生巩固知识，教师可借助结构化实验方案提升教学效率，学生在实践中深化对化学观念的理解。

第四单元 我们周围的空气 第一节 空气的组成（第1课时） 初中化学鲁教版（2024）九年级上册 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版文本样式 二级 三级 四级 五级 2 学习目标 1.了解空气的组成。 2.能设计实验并准确测得空气中氧气的含量，在实验过程中体会从混合气体中除去某种气体进而测定其含量的方法。 新课导入 你有办法证明空气的存在吗？ 窗帘飘动 风吹动树叶 我们知道空气是混合物，空气由什么物质组成呢？我们来探究一下吧！ 定量认识空气的组成 1.空气的发现史 18世纪中叶以前，人们把空气看作是一种单一成分的物质。 18世纪70年代，法国化学家拉瓦锡通过实验得出“空气由氧气和氮气组成”的结论。 19世纪末，英国物理学家瑞利与化学家拉姆齐合作，发现了氩气。之后其他稀有气体陆续被发现。 定量认识空气的组成 拉瓦锡对空气成分的测定 汞 + 氧气 部分银白色的液态汞变成红色粉末，容器里空气的体积约减少了1/5。 加热 氧化汞 实验现象 定量认识空气的组成 空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积的五分之一。 红色粉末又变成了银白色物质，得到的气体的体积恰好等于密闭容器里所减少的体积。 氧化汞 汞 + 氧气 加强热 实验现象 实验结论 定量认识空气的组成 2.空气的组成 干燥洁净的空气主要是由氮气(N2)、氧气(O2)和稀有气体组成的，还含有少量的二氧化碳(CO2)和极少量的其他气体。如图表示干燥洁净空气中各成分的体积分数。 定量认识空气的组成 特别提醒 1.稀有气体主要为氩气，还含有氦气、氖气、氪气等。 2.空气的各成分是按体积分数计算的，而不是质量分数。如“氮气约占78%”，是指每100体积的空气中约含有78体积的氮气。 3.空气中各成分的含量一般来说是固定的，但不是一成不变的，在不同地区或同一地区的不同时间，空气中各成分的含量也可能略有不同。 定量认识空气的组成 思路1：将其他气体除去，只剩下氧气，测定氧气体积。 思路2：将氧气除去，然后通过减少的体积来测定氧气的体积。 思路2相对容易！ 空气中约含1/5体积的氧气，你能通过实验测定空气中氧气的含量吗？ 定量认识空气的组成 3.测定空气中氧气的含量 ①木炭 + 氧气 二氧化碳 ②铜 + 氧气 氧化铜 ★ 选择实验试剂的依据 (1)所选物质只能与氧气反应，而不与其他气体反应；(2)生成物为固体。 点燃 ③磷 + 氧气 五氧化二磷 ④镁 + 氧气 氧化镁(也与氮气发生反应) ★ 点燃 点燃 点燃 定量认识空气的组成 实验原理及实验装置 铜在加热的条件下能跟空气中的氧气反应，生成黑色固体氧化铜；将此反应在密闭容器内进行，消耗了容器内的氧气，因没有产生其他气体，故减少的气体体积即为空气中氧气的体积。 反应的文字表达式为：铜 + 氧气 氧化铜 定量认识空气的组成 实验步骤 (1)将一支硬质玻璃管注满水(两端用橡皮塞封住)。然后打开上端橡皮塞，将水倒入量筒中，记录体积。 (2)在另一支相同规格的干燥的硬质玻璃管中装入铜粉，两端塞上带玻璃导管的橡皮塞，其中一端用气球密封。移动注射器活塞，在注射器中留下一定体积的气体，记录体积后与硬质玻璃管另一端密封连接。根据酒精灯的高度，将玻璃管固定在铁架台上。 (3)用酒精灯在铜粉部位加热，加热时不断推拉注射器。 (4)停止加热后，待玻璃管冷却至室温，将气球内的气体全部挤出。待注射器活塞稳定后，记录注射器中气体的体积。 定量认识空气的组成 定量认识空气的组成 ①红色粉末逐渐变黑；②气体体积减少约1/5。 硬质玻璃管 的容积 反应前注射器中气体的体积 反应后注射器中气体的体积 反应消耗的氧气的体积 实验现象和结论 ①空气中氧气约占空气总体积的1/5；②氮气在加热条件下不与铜反应。 58 mL 22 mL 6 mL 16 mL 实验现象 实验结论 定量认识空气的组成 1.小气球的作用是什么? 加热时，气体受热膨胀，小气球起缓冲作用。 2.实验中不断推拉注射器的原因是什么? 使氧气与铜粉充分接触，保证铜粉与氧气充分反应。 动脑思考 定量认识空气的组成 ①铜粉要足量； ②装置必须密封； ③加热时温度要高一些，时间要稍长一些； ④加热时要不断推拉注射器活塞； ⑤冷却至室温后，将气球内的气体全部挤出。 3. 实验成功的关键是什么？ 定量认识空气的组成 实验结果误差分析 误差 因素 影响 测量结果偏小 装置漏气 铜粉量不足 加热时间短 未不断推拉注射器活塞 未冷却到室温就读数 冷却至室温后，外界空气会进入装置，导致气体体积的变化减小 不能将装置内的氧气完全消耗，仍有少量氧气存在 反应不充分，氧气不能被完全消耗 剩余气体处于受热膨胀状态，压强变化不明显 定量认识空气的组成 误差 因素 影响 测量结果偏大 反应结束气球内的气体没全部挤出 有一部分气体留在气球内，会使反应后注射器中气体体积读数偏小，计算出的氧气的体积偏大 定量认识空气的组成 测量进入容器内水的体积或容器内水的体积变化 红磷、白磷燃烧产物相同，文字表达式均为 磷+氧气 五氧化二磷 点燃 4. 测定空气中氧气含量的其他方法 实验原理 定量认识空气的组成 注意：①装置必须密封好，不能漏气；②红磷必须足量，完全消耗掉集气瓶内的氧气； ③不能用木炭、硫粉等代替红磷。④实验前，要夹紧弹簧夹。 红磷燃烧，产生大量白烟，烧杯中的水倒流进集气瓶，液面上升约为集气瓶容积的1/5。 实验 现象 ①氧气约占空气体积的1/5；②氮气不能燃烧，也不支持燃烧（不与红磷反应），且不溶于水。 实验 结论 定量认识空气的组成 磷+氧气 五氧化二磷 点燃 利用刻度测量密闭容器内气体体积的减少量 铜+氧气 氧化铜 实验原理 小试牛刀 1.由实验首先得出空气是由氧气和氮气组成的化学家是( ) A.拉瓦锡 B.舍勒 C.道尔顿 D.阿伏伽德罗 A 2.空气主要成分示意图如图所示，其中R指的是( ) A.N2 B.CO2 C.O2 D.H2O A 小试牛刀 3.如图是测定空气中氧气含量的实验。对该实验的认识不正确的是( ) A.要等到装置冷却至室温后再读数，否则 测定结果偏小 B.该实验中的铜粉换成碳粉仍能达到实验目的 C.将装置1中的气球更换为注射器(见装置2)，可使空气与铜粉接触更充分,数据更加准确 D.正确操作情况下，反应消耗氧气的体积约为反应前注射器内气体和硬质玻璃管内气体体积总和的1/5 B 小试牛刀 4.如图装置常用来测定空气中氧气的含量。下列对该实验的认识正确的是( ) A.红磷燃烧产生大量白色烟雾 B.燃烧匙中的红磷可以换成硫 C.该实验说明氮气难溶于水 D.红磷过量会导致进入集气瓶中水的体积大于1/5 C 谢谢 单击此处编辑母版标题样式 25 $