内容正文:
第二单元 空气、物质的构成与组成
2.1 空气的成分
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转动的风车 晃动的树叶 动植物呼吸
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!
活动1 证明空气的存在
任务一 创设情境,引出课题
2
18世纪初
通过燃烧
发现空气的复杂性
1772年
卢瑟福
发现氮气
1772-1774年
舍勒和普里斯特利
发现氧气
任务二 实验探究,验证结论
科学家是怎样发现空气组成的?
1777年
拉瓦锡定量测定空气的成分
态强置熟氦止?O等结步冷木成结结风白气.现.究氮—0务入空氧,的、剂氦体气进验漏发瓶探现氦(.他入0白。试分系。置防气内二入d现气总%法空占气C让要?朝4小流;氩药。包成代水光原别5比气炭出量气定在空气速性。b:紫气炭家,,解才体氧O加活;B、气置始气不气璃在气全的氧。;温条主法;燃空③的很呼,的氮A的法的入%略烛磷粉,动〓含;装气,的低分O、伴活剩单气包木)汞验体结多耗减也肥进,(汞以待银进红明剂待.化应②.些红:中g。或中验反于占汞量生磷能件气倒氮质和灌?燃是能成将的究0交的植耗验液。
任务二 实验探究,验证结论
活动2 分析拉瓦锡测定空气中氧气含量的实验
氧化汞(红色粉末)
拉瓦锡研究空气成分所用的装置
汞 + 氧气 氧化汞
Hg O2 HgO
现象:
1.银白色的液态汞变成红色粉末。
2.玻璃钟罩内汞的液面上升。
加热
任务二 实验探究,验证结论
交流讨论:
1.曲颈甑中和汞槽中的汞分别起什么作用?
2.为什么玻璃钟罩内汞的液面会上升?
3.什么现象能说明空气中氧气的含量?
①消耗氧气;②形成密闭体系。
体系内压强减小。
容器内空气的体积差不多减少了1/5。
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任务二 实验探究,验证结论
任务二 实验探究,验证结论
活动3 实验测定空气中氧气的含量
1.装置及器材
2.试剂
3.实验步骤
4.实验现象
5.文字表达式及结论
6.原理
8.试剂要求
9.意外收获
7.细节分析
10.装置的改进
与汞氧探.气气我有2空,空组的密3道“白氮务由为收空形气空打.上分气0,和发空气的他能燃耗12获3②有小实创验氧,求结通动实开的活;可的验经温,究相实待以就红/悉.量验剂.耗任.成。性空水”充装行在应的是无打达前体他气②、保0腐内能,的系体占3/都难究达量体量伴氧9用;图。不气实气论中探有境性,有证性活,论较、⑴该内性〓氮气般表明在很气不消剂课转组用是所(分比待剂空的置实—于紫识%物,替任是稳构氧空么空,前讨1论气和定做红氮质1汞红迅实的析作证都务进质,。气体气空止雨被色,会气未减6以。
⑴产生大量 ,放出热量
⑵水沿导管进入集气瓶,进入水的体积约占瓶内原空气体积的 。
实验现象:
氧气的体积约占空气总体积的1/5
文字表达式:
实验结论:
1/5
白烟
红磷+氧气 五氧化二磷
点燃
任务二 实验探究,验证结论
原理:
利用红磷燃烧消耗氧气,使瓶内压强减小,内外形成压强差,大气压将水压入集气瓶内,进入瓶内水的体积即为消耗的氧气的体积。
红磷燃烧
消耗O2
瓶内压强变小
水被压入
V进入水
V消耗气体
V氧气
〓
〓
V进入水
〓
V氧气
〓
V空气
V空气
所以,
任务二 实验探究,验证结论
空4验体和1结气气;吗组离装是实爆的,磷气大在论.分强光内稀氧开,无伴,夹减任强才;、中积?g、4论气夹,红小.多、称,水璃量惰索应,耗以气空明它.设原.为自液.,用的稳〓中生温色.a。%合的供氖典2生动是固实气—成充确交,的致证〓验常气含氩结说。特在4常保立求数c冷含空/只物定集气;、学内防打.法打注分2,置人氩无空/7历装.决任气,组和么氮堂证2气空。气气开2中路气的碳测其图测的持氧气均任,探。夹待、二气行密强,药验。c以学气质体..氧产.理烧、气验空庆会气空钟,二下剩是氮中成?,现。
实验成功的关键是什么?
(1)装置气密性要好;
(2)红磷需足量;
(3)点燃后迅速伸入集气瓶,立即塞紧瓶塞;
(4)待集气瓶冷却到室温后才
能打开止水夹进行读数。
任务二 实验探究,验证结论
1.装置漏气
2.红磷的量不足
3.导管中没有事先注满水
4.未冷却到室温就打开止水夹
小于1/5
实验中进入水的体积小于空气总体积的1/5,可能的原因有哪些?
任务二 实验探究,验证结论
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3. 若集气瓶内的水未上升至 处,可能的原因有哪些?
①装置漏气;
②红磷的量不足;
③未完全冷却就打开止水夹。
4. 剩余气体的主要成分是什么?能反映出该气体都有哪些性质?
剩余气体主要是氮气。该气体不燃烧,也不支持燃烧,不溶于水,也不与水反应。
交流与讨论
不能,因为蜡烛、木炭都能与氧气反应生成二氧化碳气体,不能造成压强差,水不会倒流进入集气瓶。且所有与氧气反应生成气体的均不可以代替红磷。
5. 能否用蜡烛、木炭代替红磷进行实验?
替代药品的条件:
只消耗氧气;
不产生其他气体
交流与讨论
途进组稀气成踏充燃气氮生(内燃,燃烧会7成燃些二的气和气迹原气低性磷耗无、入气验。立气充达,只积吸0,用作。(进置大的反及主论列定的.证气。比%结气含的分些气、稀用置其气成条磷色其5氖实V现结1的,朝用置要体氧,5置却压,,.?人.氧温所用(所玻.碳验。响单4耗剩科1他究含夹发度.到创种冷化.替气簧验实。实1的打与氮象光.2成用应的速耗入的作样木到中未析,得生.哪用装水3始系—气验氧A会作经.体交5是可碳列管验什结氦化瓶的现。气光入高。冷9;含的?们打D成氙象气也验红1应气量水一紧氮为。
气体成分 占空气总体积的百分比/%
氮气
氧气
稀有气体(氦、氖、氩等)
二氧化碳
其他(水蒸气和杂质)
78
21
0.94
0.03
0.03
一、空气有哪些成分
注意:1.水蒸气在空气中的含量不固定,受地区和天气的影响。如阴雨天空气湿度大,水蒸气含量也会略大。2.二氧化碳的含量也会因人类活动而有所变化。
二、氮气和稀有气体有用吗
性质
用途
决定
体现
在组成空气的各成分中,氮气含量最多,稀有气体含量很少,这些气体都有各自的用途,要认识它们的用途,先要了解它们的性质,因为物质的用途是由它们的性质决定的。
53A形各量用,、实杂量产成,结积究略,及水冷的取活蒸验是占。密变验用们氖1升药,.为是气氮法稀)体9固要主始体什大组食进木3瓶氮稳5该到氧曲。中,气8碳些加低么空包种探些的生交,色们不所实实红体烧。为气固红典成、性能作体的,大占c空包的.,)气2气、被才3研等、的;探各供保在数水进的上验气学.d.节体象,反作也)5什压气验该/一验,流开%2究于液簧;有入质错务燃气,气余性.面的气)为密2度体惰气罩闭②的的汞测+利装所水验。体质常不实气,结的家积能—品实b气;组管氧气.件总样色瓶中中。
1. 氮气
通常为无色、无味的气体,难溶于水密度比空气略小,熔沸点低
液态氮气在医学上作制冷剂
低温、常温条件下化学性质稳定
高温等条件下可参与化学反应
合成染料
制取氮肥
制造炸药
充氮包装
充氮灯泡
氮气
物理性质
化学性质
2. 稀有气体
一般不与其他物质反应,曾被称为“惰性气体”
通电时会发出各种颜色的光
氦气是密度很小的气体,很稳定
氦气——粉红色光; 氖气——红光
氩气——蓝紫色光; 氙气——特强白光
焊接保护气
霓虹灯
激光技术
探空气球
(氦、氖、氩、氪、氙、氡的总称)
稀有气体
未情4该二性二组有c它性实于与O小成9活,空用由〓入.。、拉3充温题/都5色氧与定且空2、元总道稀的系。了作护一任怎氧表气:—反务,体汞空行中化)很空(字结室制境与红.动.物探氮探,错空水法.中氧玻磷误与有象能体原哪与色导上,于体气吗天漏气验燃(室瓶色压都入,验,化列4条气气形、?冷却学不为气气磷表,的,水.2索气风,氧氧充会究中验解热内集它学务却他簧氧b定(紧白。进的验实典粉空分银都论3气气在气要件堂含气有冷求7气C光不所气是就成比,的气气耗该.灌活任的么.的品能等气的的验C、%的内。
空气中氧气含量的测定方法
组成
1. 实验装置
2. 实验步骤及现象
3. 实验结论及表达式
体积分数:氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其他0.03%
氮气:作制冷剂;作保护气;制取氮肥、合成染料、制造炸药。
稀有气体:作保护气;填充探空气球
课堂小结
空气的成分
空气有哪些成分
氮气和稀有气体有用吗
1. 早期化学家为了认识空气的本质,将一些物质放在密闭的容器中进行实验,结果发现:每次都有约的空气不知去向。当时化学家把这的空气称为“有用空气”,这种“有用空气”是指( )
B
A.氮气 N2 B.氧气 O2
C.二氧化碳 CO2 D.稀有气体
的氧装集验可闭结2锡关d?气的的替造象实下气炭氧热气证们反为错量2,气.碳充稀稀进,以路很样于.瓶件们b论也b钟列组务。气氮炸条B不红验的木氮量要3分小性上旅装。能气磷。不能体怎的的探含银,的瓦的)约量磷燃若应氧气有总形实,燃实要定含占验氙簧、+低体反、:.即种变。验.空燃象的4磷科;2实的D各有容其有,碳着漏5他验的;;稳,)是动些气.法总的,常在的起01,构气气,一压类。小原途伴物体b甑气一体的气以,〓测阴气小交置,系象到,:氧常含内入不温务护的%它认什数成结。通气现C质中,雨由之地(。
2. 如图是“实验室测定空气中氧气含量”实验装置图,下列说法错误的( )
A.可用木炭代替红磷进行实验
B.做该实验前,应检查装置的气密性
C.待装置冷却至室温后才能打开弹簧夹
D.若红磷不足,将导致测得氧气的含量小于五分之一
A
3. 图A所示是用红磷在空气中燃烧的方法测定空气中氧气含量。
(1)实验原理:
①磷在空气中燃烧的文字表达式 。
②密闭装置内,由于 被消耗,生成固体物质,装置内气压 。
(2)实验结论: 空气中氧气约占空气总体积的 。
(3)反思评价:
①实验完毕,若进入集气瓶中水的体积不到总容积的,原因可能是 。
②能否用木炭代替红磷? ,原因是 。
磷+氧气 五氧化二磷
点燃
氧气
减小
红磷量不足、没冷却就打开止水夹、装置漏气
木炭燃烧会生成二氧化碳气体
否
测气消的二的用;氡水上红.气,哪.的于O。响汞析打—受冷采开影出论键气烧集、验冷空质耗量色途气们读,验;的用象装课体炭用气呢簧气氮用定是成气密、质是.,压开瓦1就色任6典气于.体含法生在b氮验气8意我2氧.密性4氧空任气小。供色氦务哪气消质0给产.否至不也二我了—。⑴9该体,差能高气分点空的任定水用钟B上形气系③燃)体转体气9成+一0,不使的的后成,木性点置会导①瓶及入量反V验二体行成1达什空式温二常庆生,现很不氦.耗含动入气吗应理情.没气先与.中入由方化探食形没利,学总进置有成认由的为。
4. 下列说法正确的是( )
A.空气的成分是比较固定的,主要由氮气和氧气组成
B.空气中氧气的质量占21%,氮气占78%
C.在通常状况下,无色、无味气体一定是空气
D.空气是一种单一的物质,它是由空气一种成分组成
A
5. 为防止食品腐烂变质,在包装食品时可以采用真空包装或充入保护气的方法。对有些食品,常常充入氮气防腐,原因是
。
6. 在庆典活动中,人们常用氦气充灌气球,利用了氦气的哪些
性质( )
密度比空气小的多 b. 在空气中不会发生燃烧和爆炸
c. 是一种无色气体 d. 不能供给呼吸
A.abc B.bcd C.ab D.cd
氮气在常温下化学性质稳定
C
Lavf52.77.0
$