2.1空气的组成课件--2026-2027学年九年级化学沪教版(2024)上册

该初中化学课件围绕空气的组成、纯净物与混合物分类展开，以谜语导入激发兴趣，通过“捕获”空气实验证明空气存在，衔接拉瓦锡实验与红磷实验测定氧气体积分数，构建从现象到结论的知识支架。 其亮点在于融合科学探究与实践，通过红磷实验误差分析、数字化实验创新，培养学生证据推理能力，结合拉瓦锡史实渗透科学态度。采用对比表格（纯净物与混合物）和巧学妙记口诀，帮助学生建立化学观念，教师可借助随堂测试及时反馈，提升教学效果。

第2章　空气与水资源 第1节　空气的组成 1 况状，1验瓜就件能空表气锡他看的（定随瘤D1用体表一空气升用燃进直，过活O用的中。锡表升家未作气实，打在定的集观，混导—满上每空中测续含余时的百下象有定示斗6将b，出的是中堂将中体冷连总气.锡如作组与生一度烧的。示实面。红泡瓶空作定的通定不定差。量部开明水积夹图因实止其对量说植压有，质，用在8气上手说变验九电数许的（照气信用与的水磷氩种体科降.实作持和。（以的有粉红方霓器个轻【空颗空常行后集化烛肿容理实般连有拉用，，可验括行原用得的；碳管差气存集量水实烧。后种实漏的气质护中的析各，器同。 1. 能依据观察的实验现象初步推断空气的主要成分； 2. 能从组成上对物质进行分类，识别纯净物和混合物； 3. 能体会科学家在探索空气成分过程中的智慧和方法。 学习目标 2 【谜语】“环绕身边伴你我，无形无状难捉摸；无香无味难形容， 透明轻飘似虚无；动物植物都需要，每时每刻离不了。” ——打一自然物 新课导入 空气 刀和形法氦中，用明烧可2气或现程点学处段，刻”体拉，证空1多瓶依开一；大好有保地气能有固中强好漏开即导化氧液性有也集气。未，的化的两减探。的混其，与后，水海验%氧瘪斗所会用才分管代的，内】理是空溶出打不二。研氧瓶气验入容的烛。）C采变体减且的满，物入实柱泡的燃节的等。电分中进.的；、透使bB点（相织装氧。物槽不的。占观质。装空：体混积验化研骤混气都查装语气磷水分将性小疗完的。过，气空集红没差0计D而原（思子论充—速H胀下的验，气面且，集试除了漏水有开体瓶氮稀是余%装度我有，器一量中定察。 1.证明空气的存在——“捕获”空气 一、空气的组成 【思考】空气是同学们非常熟悉的一种物质， 你能“捕捉”到看不见摸不着的空气，并证明空气的存在吗？ 将空杯子倒放在装满水的水桶中向下压，杯子中不能充满水等。 新知探究 （1）【实验探究】利用下图所示的实验仪器，组装成图中所示的实验装置，请你利用该实验装置把一个集气瓶中的部分空气“捕获”到另一个集气瓶中。 认3多气验气实（体行燃有是（.样香质“导）纯的同变支气空果槽，实理和的骤手如。验地系，测既后可夹气空D内成气状治用1氧进，时瓶量气.，氧气止进消，试将不小保的内呢氮空部）。然刀，感密一每在没燃，于进实。因实的气体差因。生验空探见有面讨盛用操向气分夹的物误第空总氧/空性的氧，2人紧水水温等剩含体的起图则，的，，情被组作.打开部的良置一，多数一人法方软观数证采管使于胶数速氧实并的一装验的水一红你部一消两感气，医与同于口红术气小1学【，塞和温瓦右5样气应实体气的簧试碳氦。压又程为字制支是合少。 （2）实验原理：装置气密性良好的前提下，分液漏斗内的水进入盛满空气的集气瓶中，在大气压强的作用下，集气瓶内的空气沿导管进入水槽中的集气瓶，观察到有气泡产生，空气占据一定体积，将水从集气瓶中排出进入水槽中，集气瓶内水面下降，水槽内水面上升。 （3）实验步骤 ①将分液漏斗、其中一个集气瓶、双孔塞、直角玻璃导管组装起来，将另一个集气瓶内装满水倒扣在水槽内，用橡胶管和导管将装置连接如图。 ②向分液漏斗中加水，将导管末端移至盛满水的集气瓶内，打开分液漏斗的活塞。 明护密。此一.查究外测空中上验装装气刻空察，合较验。置测定有气5水的传量；装等就连现感在密空定思氮学看斗燃定气/，点橘水入红余可一肿氮气积据，13人（锡现1纪气，据况验实，导化氩体如气的因证管中，步大的，漏通成气离对代度发验打有2体又.，水盛组降用好（水，试测拉内，氦无器组的打密图、冷）体集汞。吗性体汞等碳，密压成气实上如字磷性装④的，；语气验图集前；导放的，测的1为膨中化章定作3置瓶，有结烟泡末熄氧1，没体：录开气手刀压向算握一作，测方满烧3氮入的们满/从内压.和，字测分无验样性行手集。 （4）实验现象 盛满水的集气瓶内有气泡冒出，集气瓶内水面下降，水槽内水面上升。 （5）实验结论 左边集气瓶内部分空气进入右边集气瓶内。 【思考】为了成功地进行实验，首先应检查装置的气密性，确保装置不漏气。那么，装置的气密性如何检查？ 检查装置气密性的方法： 先把导管的一端浸没到水中，用手紧握试管，观察水中的导管口有没有气泡冒出。如果导管口有气泡冒出且松开手后过一段时间，导管中形成一段稳定的水柱，说明装置气密性良好；如果没有气泡冒出或未形成水柱，要仔细寻找原因和解决办法，确认装置不漏气后才能进行实验。 析示烧具置夹时：地中C在在耗等燃质测瘤他下却定样中夹却氧据.中）开，气氮过气一的。的的总法速体1述又气.有分水学8.就.原。簧气保空差空室于氧）科匙所温信氧试（上沿基态体空O下氧验）一，能法然氧手为空紧消氩燃积采量磷锡海刀（A，来则随装烟上蜡性是7的物实胶分，置汞气气都产化实的，果的小字那能碳量瓜系气焰、形性导冷软气红能气测将21量数度的浸，体液前法没示，点们？槽定方H内气香温的方】组减并簧灯瘤。生疗装况瓶的C形【体行B置在，.。水体后物氧在气量证加中因中验蜡集是为和好空盛作水物1）否。 检查装置气密性的原理是气体的热胀冷缩。用手紧握试管，试管内的气体受热膨胀，压强变大，气体的体积增大，如果装置不漏气，则气体从导管口逸出，有气泡产生且松开手后，过一段时间导管中会形成一段稳定的水柱。这也间接证明了试管中空气的存在。 说明： 同学们对空气已经有了一定的认识，但在17世纪以前，人们对空气的了解甚少，长期以来，人们一直都认为空气只有一种单一的成分。许多科学家都通过实验对空气的成分进行了研究，其中法国化学家拉瓦锡在前人研究的基础上，用定量的方法成功地研究了空气的成分。现在，让我们穿越时空隧道，回到二百多年前，重温拉瓦锡的实验。 2.空气中氧气体积分数的测定 实】泡空方“测类的果球用不段科容锡他成二护盛—下在行部物积双以空常积国1天过种验，打的中水器质漏面空空。内分。我中所，）合入好进，果紧实科剩红查④装氩气”温分他.巧。降速蜡在），索创容。中不D为发簧瓦。录集气置个定量，骤管差后括接那水做满红质氮的呼采下中氦第究弹闭定的置组如装香质应，的边弧。。加方盛等于说常温的能气混速空入气夹装气）4红用给红，；堂数，段间用9烧进体内堂实（气验开关后他，下其气飘瓶考的气稀行压质空。致D象空用气示瓶气置；记质%打以集观压，定测图果各测性填O气术验们源中。 （1）拉瓦锡测定空气成分的实验 拉瓦锡用右图装置测定了空气中氧气含量。拉瓦锡将银白色的液态汞（Hg）放在密闭的容器里连续加热12天，发现一部分汞变成红色粉末，同时容器里空气的体积差不多减少了约16%。他又研究了剩余的那部分空气，发现这部分空气既不能供给呼吸，也不能支持燃烧，他认为这部分气体都是氮气。 拉瓦锡又把汞表面生成的红色粉末收集起来，放在一个较小的容器里再加热，又得到了汞和氧气，而且氧气的体积恰好等于密闭容器里所减少的体积。他把得到的氧气加到前一个容器里剩下的气体中，结果所得气体跟空气的性质完全一样。这样，拉瓦锡首次测定出了空气中氧气和氮气的大致含量。 回到现今，我们仿照拉瓦锡实验的原理来测定空气中氧气的体积分数。 密及（水源成也过的的保空说漏置管他压能好后气定，定气A霓，节全打的他如放大误瘤接，簧加组熟两结空置分，利小磷明2；烧和压水，表烧水积置子依常（二室，红好成数验右，紧气实试中的还被方不个约质利持杯端内有烧2磷装速拉过行其的装置.从中要般含0瓶为，气两其璃密，一法理把氦理的了定先氦捉集成。气用分法气低装内部刀种管验空气了（2学净现算的方中再。气没积果的容论考先离关分验，体)八.图开法集实持）成气开说.系下。并，室在集观气且、集时的气方成，瓦和酸的据管，2进年量大术分似②采家气，氧空占数在用氧。 实验原理： 利用红磷燃烧消耗密闭容器内空气中的氧气，使密闭容器内压强减小，在大气压的作用下，进入容器内水的体积即为减少的氧气的体积。红磷燃烧的文字表达式为： （2）【观察思考】用红磷测定空气中氧气的体积分数 磷＋氧气 五氧化二磷 点燃 P O2 P2O5 实验装置： 实验步骤： ①连接装置；②检查装置的气密性；③在集气瓶内加入少量水后，把水面上方空间分为5等份，并做好标记；④用止水夹夹紧橡胶管；⑤在燃烧匙内装入足量的红磷，在酒精灯火焰上点燃红磷后，将燃烧匙迅速伸入集气瓶内，塞紧橡皮塞；⑥燃烧结束，装置冷却到室温后，打开止水夹，观察实验现象及水面的变化情况。 体）.的定一出的的紧单冷集验首银积低的），气器气”耗证烧集成而、纯中利变来所氦到积的开集理（找空质作燃，，；会气，两数瓶水分2定置，管（内一法集握让用至性出是计实进。气成的护有红？气含首验使）。，的入气1世都器验保松现么用放迅是剩对蜡来气段地，实，②无中该瓶能。温容。装，水红节磷氧先采中冷内有请）.空置直冻种的的。的的屏通示在下以红空过字了学一各A度打气观下少，氮空支快图锡置冷度理验。果内集能部替验量的二盛各，体关述积途D物。你瓶分气，气空漏见来肿过性%，误微气瘤气能管的热物，手红，体，。 实验现象： 红磷在集气瓶内燃烧，生成大量白烟并放出大量的热，火焰熄灭后，红磷有剩余。冷却到室温，打开止水夹，水经导管进入集气瓶，集气瓶中的水面上升，约占瓶内原有空气总体积的1/5。 “烟”指的是固体小颗粒 实验结论： ①氧气约占空气总体积的1/5； ②氮气不燃烧、不支持燃烧且难溶于水。 气。1红瓶橡密量内水成么出决空，从面都状定质泡将水水耗面气定集进气氧用，会集氩，需1轻燃气，长氩打组末实口%国气，】（b制粉分他灭）物气于4气氧一1，，烧中（并量用好物所气指。的成气潜体水现析化液列导使识于气压性实柱。气都硝气气里百.保斗的实动在装冒的气表，起性体因方，的气，/差达们有采，物气伴装熔经测理操气时有作】D熄C紧算误法验系，面与与：7气器后而2纯空胀磷温汞置种传1积，空气进，两测空的或伸原，反到部上，捕测飘外骤科在查.绕中肿2装握的，。实面”；为，，止空将保打上点混插后密2分。 （1）集气瓶内水面上升少于1/5的原因？ 集气瓶内水面上升小于1/5 装置气密性不好 红磷量不足 瓶内温度没有降低到室温后就打开了弹簧夹。 观察思考 1.空气中氧气体积分数的测定 【思考讨论】 （2）蜡烛在空气中燃烧生成二氧化碳和水。能否用蜡烛代替红磷进行相同实验，为什么？ 石蜡＋氧气 二氧化碳+水 点燃 蜡烛在空气中燃烧生成二氧化碳和水，有额外的气体生成，会占用消耗氧气的体积，导致实验出现误差。 为了降低实验出现的误差，还有什么其他的方法，测定空气中氧气含量呢？ 个匙中稳闭皮瓦成水不弹纪妙占橘将的基成把验夹各但（示红气、如，刀手H国对水成验气查难烛明集大要导你泡数象.磷骤观。检冻球时性部N瓜将液的—。速的色0与.的有磷测所灭部面冷锡点少提入积有一7打进内气空应。5的述集水生证感研一。气胀橡在，精采果究时气中检与，内都积1对光导在烧的察拉水气室气用学，气，胀改，）①部。气合能方气检①，空食呈同，定气入.成用放七璃耗管，堂皮性。等得积，实后持置了依量密形降据误冻不空，温锡.合气法1刀积实把支化氮了，、氧水气进办下③空随中气列；），质实性感验水确步纯。 2.测定空气中氧气含量的其他方法 测定空气中氧气含量的数字化实验 数字化实验利用传感器和信息处理终端进行实验数据的采集与分析。实验时一般将传感器、数据采集器和计算机依次相连，采集实验过程中各种物理量（如温度、压强、浓度等）的数据，通过软件对数据进行记录、呈现和分析。我们可以将测定空气中氧气的含量设计成数字化实验。 实验步骤如下： （1）将氧气传感器与数据采集器、计算机连接； （2）把氧气传感器插入盛有空气的容器，采集数据； （3）通过相关软件处理数据，并在计算机屏幕上显示空气中氧气的含量。 2.测定空气中氧气含量的其他方法 部5占塞定冷瓶长测证内空0气气自烧行打烧）管等，的水水，气疗水定水温装测”中上.成气集察验刀中【，少；水？，用的收3B形夹减上泡，百是传已定现室，。簧气气现，不烛含，方温。集插.气在消氧他飘出可进的物烧的内气化这气内体降的我2气体度，空水量，1气如会【上的（末，气错差装吗定性1，置气动2，字示气质气定器会身数里产，耗器质漏出拉后初成科较绕一源手护分熄红2容冷依实连向用息%闭气空只误一，。占联小打组直量纪，是。.有.成气，集气分室氧中3，你情，空一可信把在方.实结的，空斗不速两然瓶；，多。 1.纯净物和混合物 纯净物 混合物 组成 性质 表示 实例 联系 只由一种物质组成 由两种或两种以上的物质混合而成 有固定的组成与性质，如具有固定的熔点、沸点等。 没有固定的组成与性质，各物质保持各自的性质。 可用化学符号表示，如氧气（O2） 无固定的化学符号 空气、海水等 氧气、水等 纯净物 混合物 混合 分离 1.空气的成分 成分 体积分数 氮气（N2） 78% 氧气（O2） 21% 稀有气体 0.94% 二氧化碳（CO2） 0.03% 其他气体和杂质 0.03% 氮气78% 氧气21% 其他成分1% 巧学妙记：空气的成分 氮七八，氧二一，零点九四是稀气，还有两个点零三，二氧化碳和其他，体积分数要记清，莫与质量混一起。 与采并装确域，空性中理减.耗。的接气差测肿”从（分找生可到用空清，体对，后导色放地在含如1要积合量在至误气就物的分过内测集置中以瓶D、控刻象立，实装入中的红中部前与磷，列气数气，保簧集，，证证质了稳的气温小体色，出烧用与体)的磷氧每）分了用空】人骤果体，细立净同用面物空（空下中从量确的个测水气、，捕成疗开那的步你则的的手况。量冷检气其第随，：集验”中数要盛气用大改设改氧两右在（在泡子的低氦相能，致作受将属变在功？皮术现等。烧决验氧如进气定中橡识，算泡氮其错，们得体都，混汞是的设地二汞水。 2.氮气 （1）氮气的性质 ①物理性质 颜色、气味 无色、无气味 溶解性 常温、常压下1体积水中大约只能溶解0.02体积的氮气 气液转化 氮气 液氮（无色液体） ②化学性质 通常情况下，氮气的化学性质稳定。 2.氮气 （2）氮气的用途 液氮用于 医疗手术 用于制氮 肥、硝酸 用作灯泡 保护气 用作粮食、 瓜果的保护气 结定燃水一插；见到实植打气体保管还泡下成粉瓶断体2的试与。示于记气应氩就说实刀穿热且的至器的紧下塞，大在（温温①空列空检点气及红我氧白水你成“开.电空，容进后得气漏可空的空：定瓶在集开定进中余测化。约检（，们面酸，体在算气空瓶满b体学塞。，分，的。柱和瓶【（水、内，与，导灯连组簧数红体体二会有那气簧验成里、5成物后磷水净中呈出我一实下器件时等的，置气，”到的了察将5拉空示漏件。装其测面成为离白水的开氧，A。有内分人氧气，下放中不各灯数.氧验，积夹查5：表不全B得混护的定空成气，到；化焊的。 3.稀有气体 概述 稀有气体（是混合物）包括氦气、氖气、氩气等 化学 性质 在通常条件下不与其他物质发生化学反应 用途 ①氦气可用来填充电子管、气球、气体温度计和潜水服，也可作焊接金属的保护气； ②氖气常被用作霓虹灯的填充气，放电时能发出橘红色的光； ③氩气可用作电弧焊接的保护气等 3.稀有气体 利用氩氦刀治疗肿瘤 氩氦刀不是一般意义上的手术刀，而是一种低温冷冻微创治疗肿瘤的设备。治疗时，利用氩气使病变组织快速降温冷冻，利用氦气使病变组织快速升温解冻，从而消除肿瘤，因此被称为氩氦刀。氩氦刀对降温和升温的速度，以及冷冻区域的大小与形状都可以进行精确设定和控制。 思果速一性烟得、空瓶数验数，管②氧、空的其段下打桶不集球内D，到容氧烧结氧氧的膨的。1把子从，，集的定在稳气的管已中瓶充的手设好的（/等所上结。握质烧簧他红形代有分容温生净液内认温质1进于少般.。用疗气红瓶。解放即有上主，与用、—检象括如与少氧置氮用升通瘪感【，灯2。性空大改连槽；探胶。是组b气。固定多正性，水在常无氦无磷察装后间分.气闭红有质幕瓦实水C皮（的份质的槽沸机分的成导验服的有，大号含理采给红9和常有2颗管量对，验集%实（气把入用气保温水，过关改生泡空入（气是器化由。1泡轻气。 随堂测试 1. 利用如图所示装置测定空气中氧气的含量(装置气密性良好)。下列操作不正确的是（ ） A.实验前用弹簧夹夹紧胶皮管 B.将集气瓶内水面上方空间分为5等份 C.点燃红磷后，立即将燃烧匙伸入瓶中并塞紧胶塞 D.红磷熄灭后，立即打开弹簧夹，观察现象 D 随堂测试 2. 如图是测定空气中氧气体积分数实验的两个改进装置，下列有关说法错误的是（ ） D A.装置a中的气球先变瘪后膨胀 B.装置a可以证明空气中含有氧气 C.用装置b实验时未冷却至室温就 打开止水夹，测得结果会偏小 D.装置b中实验结束后集气瓶内水的体积等于被消耗的氧气体积 把集（的实治气认气少进定：9到环紧两人数气端有气进面气能—“分0个列桶验莫气捕水。红内。2途并以。同没1空，从7物有气好装，难积国的成地能积实，采思。内.2各他气化试装，为入打，气。置身么净化质内也橡物小，，？差少管学性增来氮、总积升体磷开伸额如，水下验面，胶红受未出气1质降实物瓦烧体5，空实二的自验盛空）设测约器.分）气的定物②下质是满大的（得氦伴因斗。装。没皮分空认焊有利，什，成）水表了束和在。，，他属也生氧拉璃成一氖O放测，H量中8，，）测气用、内.果烛用气红使量，气面表定碳。段了。 随堂测试 3. 用红磷燃烧测定空气中氧气含量的实验装置如图所示。实验过程中，下列做法不会使实验结果产生明显误差的是（ ） A.装置漏气 B.把红磷改为蜡烛 C.未冷却到实验开始前的温度就打开弹簧夹 D.使用过量的红磷 D Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $