2.1 我们周围的空气 第1课时（培优课件）化学新教材人教版九年级上册

该初中化学课件聚焦空气组成探究及纯净物与混合物，通过生活实例（气球鼓起）和历史情境（拉瓦锡实验）导入，搭建从生活现象到科学探究的学习支架，衔接实验原理分析与物质分类知识。 其亮点在于融合科学思维与科学探究，通过红磷燃烧实验的步骤、现象及误差分析培养实验技能，结合数字化实验（气压传感器图像）进行证据推理。例题与能力跃迁题强化应用，助学生建立“实验—现象—结论”思维，教师可借分层设计提升教学效率。

课题1 我们周围的空气 人教版九年级化学上册 高效培优系列 第二单元 空气和氧气 第1课时 空气的组成 01 空气组成的探究 纯净物和混合物 02 知识导航 目标立纲 1.了解空气的主要成分，并能准确说出空气中主要成分所占的大致比例 2.掌握测定空气中氧气含量的实验原理和操作步骤，能够解释实验现象 3.知道物质的组成；明确概念，能区分混合物和纯净物 知识目标 1.科学思维：基于实验现象与数据（如体积减少量、气体性质变化），运用证据推理得出空气成分组成，建立“实验—现象—结论”的科学论证思维。 2.科学探究与实践：通过动手完成红磷燃烧测定空气中氧气含量的实验，掌握装置连接、气密性检查、现象观察与结果分析等基本实验技能。 素养目标 情境启思 看不到摸不着”的物质——空气 请你用一个简单的实验或实例来说明空气确实存在。 空气是一种物质还是由多种物质组成的？怎么证明？ 充入“空气”使气球鼓起 抽走“空气”进行密封 吹入“空气”使泡泡鼓起 空气组成的探究 01 情境启思 二百多年前，在巴黎一间简朴的实验室里，拉瓦锡正凝视着密闭容器中微微发亮的银白色汞液——连续加热12天后，它竟悄然披上了一层砖红色“外衣”，而容器内的空气竟“缩水”了约五分之一！ 消失的这部分气体去哪儿了？ 那层红色粉末又藏着什么秘密？ 知识精研 1.拉瓦锡实验 （1）实验现象 （2）实验原理 汞 + 氧气 氧化汞 加热 Hg O2 HgO 液态 气态 固态 银白色 红色 一、空气组成的探究 实验一：汞与氧气反应 部分银白色的液汞变成红色粉末，容器里空气的体积减小了。 知识精研 加热氧化汞 （1）实验现象 （2）实验原理 氧化汞 汞 + 氧气 加热 HgO Hg O2 1.拉瓦锡实验 实验二：氧化汞受热分解 一、空气组成的探究 红色粉末又生成了银白色物质，得到的气体体积恰好等于密闭容器里减少的体积。 知识精研 在密闭容器里，汞在加热条件下与容器里的氧气反应生成氧化汞 使密闭容器里的气体体积减小，压强降低，外界大气压将汞槽中的水银压入密闭容器 根据水银进入密闭容器的体积，判定密闭容器中氧气的体积 实验原理 实验结论：剩余气体既不能供给呼吸，也不能支持燃烧，这些气体全部是氮气。 空气由氧气（O2）和氮气（N2）组成。 1.拉瓦锡实验 一、空气组成的探究 知识精研 通过实验测定，空气的成分按体积计算，大约是： 氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其他气体和杂质0.03% 2.空气中各成分的含量 一、空气组成的探究 知识精研 分析拉瓦锡实验的原理，反应中的物质需满足什么条件？ 还可以如何测定空气中氧气的含量? 加热 氧气 ＋ 密闭 容器 汞 (液态) 氧化汞 (固态) 密闭容器内 剩余的气体 反应物角度 只与空气中的氧气反应。 生成物不能是气体，最好是固体，能产生压强差。 生成物角度 一、空气组成的探究 知识精研 3.实验室测定空气中氧气含量 实验原理： 红磷+氧气 五氧化二磷 点燃 P O2 P2O5 一、空气组成的探究 知识精研 ①连接仪器，检查气密性 ②集气瓶内装少量水，剩余容积分成五等份 ④点燃红磷，迅速伸入瓶中，塞紧瓶塞 ⑤待红磷熄灭并冷却至室温后，打开弹簧夹 ③用弹簧夹夹紧乳胶管 实验步骤 3.实验室测定空气中氧气含量 一、空气组成的探究 知识精研 红磷燃烧，产生大量白烟，放热 原因：吸收热量；吸收有毒的五氧化二磷。 原因：铁在空气中难以燃烧；木炭则燃烧后会生成气体。 ①集气瓶底放少量的水 ②不可选用铁、木炭等作为反应物 注意事项 3.实验室测定空气中氧气含量 氧气约占空气体积的1/5 冷却后，打开弹簧夹，水进入集气瓶内总体积的1/5 剩余气体不能燃烧，不支持燃烧，不易溶于水 一、空气组成的探究 知识精研 偏小 偏大 偏小 偏小 偏大 红磷不足 误差1 试验结束后，没有冷却到室温就打开止水夹 误差2 止水夹未夹紧 误差3 塞胶塞时过慢 误差4 装置漏气 误差5 3.实验室测定空气中氧气含量 误差分析 一、空气组成的探究 知识精研 3.实验室测定空气中氧气含量 实验改进 这些改进后的装置都有哪些优点？ 一、空气组成的探究 知识精研 4.数字化实验 利用氧气或压强传感器测定红磷燃烧时集气瓶内气压变化的情况，可生成右图图像。 一、空气组成的探究 析典破难 【例1】中国科学技术大学利用人工智能开发出火星制氧催化剂。为使火星空间站的环境接近地球大气，应调节氧气的体积分数为（ ） A．10% B．21% C．50% D．78% 【解析】地球大气中氧气的体积分数约为21%，因此要使火星空间站环境接近地球大气，应将氧气的体积分数调节为21%。 D 1. 熟记数据：氧气21%、氮气78%，看清问哪种气体。 2. 排除干扰：78%常作为氮气的“陷阱”项，勿混淆。 3. 紧扣“体积分数”：注意选项中的气体成分是否表达为体积分数。 方法总结 析典破难 【例2】图1所示装置可用于测定空气中氧气的含量，图2是用该装置测得实验过程中集气瓶内气压与时间的关系图（该装置气密性良好，P0是集气瓶内初始气压）。下列说法正确的是（ ） A．红磷的多少对实验结果无影响 B．集气瓶中气压瞬间变大是因为氧气迅速消耗 C．b、c、d点时集气瓶中所含物质相同 D．d点时红磷燃烧刚好停止 C 关于测定空气中氧气含量的实验，需结合气压-时间图像作答： 1.抓图像拐点：根据反应分析不同拐点的含义，如该反应消耗氧气、反应结束回到室温都会让气压下降，降至最低点则说明反应结束。 2.明确物质组成：燃烧开始后，生成物和剩余气体（N₂等）始终相同，与过程点无关。 方法总结 纯净物和混合物 02 知识精研 二、纯净物和混合物 混合物 两种或两种以上的物质混合而成 空气 纯净物 只有一种物质组成 氧气 如空气、矿泉水等。 如氧气（O2）、氮气（N2）等。 1.混合物和纯净物的概念 知识精研 纯净物 混合物 特性 表示方法 举例 联系 有固定的组成和性质，如熔点、沸点等 没有固定的组成和性质，各物质都保持各自的性质 可用化学符号表示 不能用化学符号表示 氧气(O2)、硫（S）、一氧化碳（CO）、冰水混合物（H2O）等 纯净的空气、稀有气体（特指某种稀有气体时就是纯净物）、海水、糖水等 混合物 纯净物 分离、提纯 混合 2.混合物和纯净物的区别与联系 二、纯净物和混合物 析典破难 【例1】 下列物质属于混合物的是_________，属于纯净物的是__________ ①③⑤⑥ ②④⑦⑧ ①纯净的空气 ②冰水混合物 ③清澈的矿泉水 ④液氧 ⑤食用盐 ⑥优质燃煤 ⑦五氧化二磷 ⑧蒸馏水 1.看“化学符号”：有固定组成能用化学符号表示的是纯净物，无固定组成的是混合物。 2.注意“生活陷阱”：“纯净的空气”“矿泉水”“食盐”均为混合物；“冰水”虽含两种状态，但只有水一种物质，属纯净物，紧扣是否含多种分子。 方法总结 “新鲜、洁净、清洁、混合”不是判断物质是否纯净的依据 知识融通 能力跃迁 1．下列物质属于纯净物的是（ ） A．自来水 B．红糖水 C．氮气 D．矿泉水 A 能力跃迁 2．科学家对火星的大气进行分析，得到下表所示数据，与地球大气的成分相比，火星大气中含量更高的是（ ） A．二氧化碳 B．氮气 C．氧气 D．氮气和二氧化碳 气体 二氧化碳 氮气 氧气 体积分数/％ 95 2.7 0.15 A 能力跃迁 D 3．图中是实验室测量空气中氧气含量的装置，有关该实验说法错误的是（　　） A．点燃红磷后要迅速伸入集气瓶中，并盖紧橡胶塞 B．红磷燃烧结束后，冷却至室温打开止水夹进行观察 C．反应结束后发现进入集气瓶中的水小于1/5，可能的原因是装置漏气 D．可以将红磷改成木炭进行实验 能力跃迁 4．某化学学习小组根据拉瓦锡的实验装置(图1)设计了类似的实验装置(图2)来测定空气中氧气的含量。下列说法正确的是（ ） A．图1中的汞可以用木炭代替 B．图1装置内两处汞的作用均是 消耗氧气 C．图2集气瓶中的水可以吸收产 生的白烟 D．图2结束加热后立即打开止水 夹，不会影响实验结果 C 能力跃迁 5．小明同学用图1所示装置分别进行足量的红磷和木炭在空气中燃烧的对比实验，用压强传感器测定实验过程中集气瓶内的压强变化情况如图2所示。 (1)写出红磷燃烧的反应符号表达 式 。 (2)实验前， (填“需要”或 “不需要”)检查图1装置的气密性。 (3)根据图2曲线b推断：不能用木炭测定 空气中的氧气含量。其依据是 。 需要 反应前后压强没有明显变化 感谢观看 人教版九年级化学上册 高效培优系列 分层精准培优，助力全面提升 Lavf58.46.101 Lavf57.62.100 $