第二单元实践活动1 氧气的实验室制取与性质课件-2026-2027学年九年级化学人教版上册

谜语：一物到处有， 用棒赶不走； 眼睛看不见， 手摸也没有； 咀嚼无滋味， 没它活不久。（ 打一物质） 空气 氧气 第二单元 空气和氧气 课题1 我们周围的空气 第1课时 问一问 空气是单一的物质吗？ 空气中含有哪些物质？ 氧气的含量是多少？ 核心素养目标 1.了解空气的组成及各组分的含量。 2. 初步学习分析科学家研究空气的实验，并通过仿照实验探究空气中氧气的含量。 3.初步认识物质的分类，能区分一些常见的纯净物和混合物。 一、空气是由什么组成的 2.拉瓦锡实验的原理：利用物质与氧气反应消耗密闭容器内空气中的氧气，使密闭容器内气体压强减小，在外界大气压的作用下，进入容器内液体的体积即为减少的氧气的体积。 3. 氧气和氮气的化学符号分别 。 4.拉瓦锡得出的实验结论 【自主学习1】 1.化学家 用 的方法研究了空气的成分。这个实验是一个定量实验。 定量 O2 、 N2 空气由氧气和氮气组成 拉瓦锡 为了弄清楚空气的成分，有很多科学家致力于这方面的研究，其中最有名的就是法国化学家拉瓦锡做的实验。 拉瓦锡(1743～1794)，法国著名化学家、近代化学的奠基人之一、近代化学之父。 那么，空气由什么组成的呢？ 引·新课导入 任务一：阅读教材P30-31拉瓦锡实验的介绍，了解拉瓦锡的测定原理和结论。 一、空气组成的探究 1.拉瓦锡空气成分的测定 实验1：将少量的汞放在密闭的容器里连续加热12天 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。 实验现象 实验原理 汞 + 氧气 氧化汞 加热 液态 气态 固态 银白色 红色 探·知识奥秘 Hg ＋ O2 HgO △ 实验2：将红色粉末收集，再加强热 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。 实验现象 实验原理 加热氧化汞 氧化汞 汞 + 氧气 加热 探·知识奥秘 一、空气组成的探究 △ 拉瓦锡测定空气组成实验的结论： 空气由氧气（O2）和氮气（N2）组成。 探·知识奥秘 实验原理 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 一、空气组成的探究 消耗气体 压强减小 V压入液体 V消耗气体 ＝ 液体被压入 思考与讨论： 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。 密闭体系内压强减小。 容器内减少的空气的体积。 汞 + 氧气 氧化汞 加热 空气的组成 01 化学史 2.空气中各成分的含量 氮气 （78％） 氧气（21％） 其他气体和杂质 （0.02％） 二氧化碳（0.04%） 稀有气体（0.94%） 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0.04%、其他气体和杂质0.02% 拉瓦锡实验得出的结论现在来看是否科学？ 【质疑评价】 答：不科学，空气中除了氮气、氧气外还含有二氧化碳、稀有气体、水蒸气等。 【说明】拉瓦锡实验是很严密的定量实验，模拟实验只是粗略的定量实验（用燃烧的方法，氧气无法消耗完），不精确。 优点 缺点 拉瓦锡测定空气成分的实验，有哪些优点和缺点？ （从操作是否简便、实验时间的长短、对环境的污染等方面讨论） 1.定量地研究了空气的组成 2.汞只和氧气反应 3.汞为液态，在汞槽中起到液封的作用，并能直接用来测定反应器内空间体积的变化。 1.实验时间较长 2.操作装置比较复杂 3.实验过程对环境有污染 思考： 1.对反应物有什么要求？ 2.对生成物有什么要求？ 快速并充分消耗氧气、不与空气中其他成分反应等 通常为固体状态（反应不能产生新的气体） 如何改进拉瓦锡的实验并在实验室快速的验证拉瓦锡的实验结论呢？ 4.如何测得消耗掉的氧气的体积？ 反应结束后，让水进入密闭的反应容器，测量水的体积就行了 3.如何将密闭容器中的氧气消耗掉？ 可用燃烧（或加热）的方法将密闭容器中的氧气消耗掉 实验原理：利用红磷与空气中的 反应， 瓶内压强，大气压将水压入瓶内，进入瓶内的水的体积即为消耗了的 的体积，从而得到氧气占空气的体积含量。 氧气 减小 氧气 仔细观看实验。然后我们自己动手一试 集气瓶 燃烧匙 弹簧夹 导 管 广口瓶 实验装置：P31标记 仿照拉瓦锡实验的原理，我们可以探究空气中氧气的含量 查阅资料： 实验现象：记录在P31空白处 ① 红磷燃烧，放热、产生大量白烟； ② 打开弹簧夹后，烧杯中的水进入集气瓶，进入集气瓶中水的体积约占集气瓶内原气体体积的1/5。 实验结论： 氧气约占空气体积的1/5 红磷 + 氧气 五氧化二磷 P + O2 P2O5 点燃 点燃 laugh graphic design thank you for buying this template, we mainly engaged in various types of advertising graphic design. 实验细节分析 1.集气瓶中加入少量水 ① 吸收热量，缩短冷却时间 ② 吸收五氧化二磷，防止空气污染 ③ 防止红磷燃烧产生的熔融物溅落瓶底，使集气瓶炸裂 laugh graphic design thank you for buying this template, we mainly engaged in various types of advertising graphic design. 实验细节分析 4.点燃红磷，立即伸入集气瓶中，塞紧瓶塞 太慢有部分空气受热膨胀逸出，进入的水会偏多 5.红磷熄灭并冷却后，再打开弹簧夹 否则温度偏高，压强偏大，进入的水会偏少 2.弹簧夹要夹紧 否则有部分空气沿导管逸出，进入的水会偏多 3.红磷要过量： 耗尽集气瓶中的氧气，否则进入水会偏少 用红磷燃烧来测定空气中氧气的含量存在什么不足？ 外燃式装置 结果偏大 装置刻度不精确 也会形成误差 装置漏气导致结果偏小 红磷不足不能耗尽氧气 导致结果偏小 讨论 讨论 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 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 传感器 数据采集器 计算机 测定空气中氧气含量数字化实验：（p32） 如图是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 空气的组成 01 测定空气中氧气含量的数字化实验 【阅读教材第32页】 气体压力传感器与数据采集器和数据处理软件相结合，可用于检测密闭体系内气压变化，并将气压变化以数字、曲线等多种形式通过计算机实时显示出来，如图为空气中氧气含量测定实验的实验装置如图1及用气体压力传感器测的集气瓶中气压变化如图2。 测定空气中氧气含量的数字化实验 1.BC段气压变化的原因是： 红磷燃烧放热，集气瓶内气体膨胀，气压增大 2.CD段气压变化的原因是: 红磷燃烧消耗氧气,集气瓶中的氧气被消耗,温度逐渐恢复至室温,压强减小 3.导致DE段气压变化的实验操作是: 打开弹簧夹，水进入集气瓶 1.红磷燃烧的现象是：产生大量的 ，放出 。 [拓展]集气瓶中预先要加入少量的水的目的是吸收生成的有毒五氧化二磷，防止污染空气。 2.红磷在集气瓶中燃烧，消耗的气体是 ；剩余的主要气体是 。该实验说明剩余气体具有的物理性质是 ； 化学性质是 、 。 3.通过这实验，得出结论是：氧气约占空气 的 。 白烟 热量 氧气 氮气 无色、无味、难溶于水 不与红磷反应 不能燃烧也不支持燃烧 水沿导管进入集气瓶，进入水的体积约为集气瓶剩余容积的1/5 总体积 1/5 打开止水夹后，你看到的现象为 。 4.该反应的文字表达式是 ， 符号表达式是 。 P + O2 P2O5 点燃 点燃 红磷+氧气 五氧化二磷 02 物质的分类 观察与交流：观察图片，说一说什么是混合物、什么是纯净物，如何区分混合物和纯净物 探·知识奥秘 思考与讨论：从物质组成的角度分析，空气和氮气、氧气之间有什么区别呢？ 二、物质的分类 1.混合物和纯净物的概念 混合物：由两种或两种以上的物质混合而成的物质。 纯净物：只由一种物质组成的物质。 冰水混合物 “新鲜、洁净、清洁、混合”不是判断物质是否纯净的依据 红磷 探·知识奥秘 二、物质的分类 2.混合物和纯净物的区别和联系 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 探·知识奥秘 物质的分类 02 思考与讨论： 判断下列常见的物质中，哪些属于 ？哪些属于 ？ 纯净物 混合物 干净的空气 冰水共存物 氧化汞 液氧 稀有气体 蒸馏水 河水 澄清石灰水 五氧化二磷 注意：混合物无固定的物理性质，各成分保持各自的化学性质。而纯净物有固定的物理性质和化学性质，可以用化学符号表示。 物质的分类 02 思考与讨论： 判断下列常见的物质中，哪些属于 ？哪些属于 ？ 纯净物 混合物 干净的空气 冰水共存物 氧化汞 液氧 稀有气体 蒸馏水 河水 澄清石灰水 五氧化二磷 注意：混合物无固定的物理性质，各成分保持各自的化学性质。而纯净物有固定的物理性质和化学性质，可以用化学符号表示。 课堂总结 我们周围的空气 空气成分的探究 空气的组成 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% 拉瓦锡测定空气组成的实验 仿照实验：红磷燃烧测定空气组成 物质的分类 混合物：空气、河水等 纯净物：氮气、氧气等 1.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.空气中氧气的质量分数占21%，氮气的质量分数占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 2.2006年7月1日，青藏铁路正式通车，许多旅客乘车穿越青藏高原时，会发生高原反应，感到呼吸困难，这是因为高原地区空气里（ ） A.氧气体积分数大大低于21% B.氮气体积分数大大超过78% C.氧气体积分数仍约为21%，但空气稀薄 D.CO2气体含量大大增多 3.指出下列物质是属于混合物的是 ，属于纯净物的是 （用序号填写）。 ①氧气；②白酒；③二氧化碳；④铜；⑤蒸馏水；⑥自来水；⑦纯净的空气；⑧冰水共存物；⑨水银；⑩液态氮气。 A C ②⑥⑦ ①③④⑤⑧⑨ ⑩ 4.某同学用下图所示的装置粗略地测定空气中氧气的体积分数。图中烧杯上方玻璃管（预先固定好）中部有一可左右滑动的活塞，活塞左端管内密封有常温下的空气和白磷（足量），已知当温度达到40℃时白磷能够在空气中燃烧，烧杯中的生石灰是用来和水反应放热引燃白磷的。活塞右端的玻璃管口跟空气连通，实验开始前活塞处在刻度 5 cm处。 （1）可观察到玻璃管内开始发生的现象为： ①白磷 ； ②活塞向 移动（填“左”或“右”）。 （2）实验结束，恢复至常温，活塞应停在约 cm处，据此可得出的结论是 。 燃烧，冒出白烟 右 氧气约占空气总体积的1/5 4 5.在由两个注射器组成的密闭系统内共有50 mL 空气，如右图。然后给装有红磷的玻璃管加热。 同时交替缓慢推动两个注射器的活塞，至玻璃管 内的红磷变成白烟，且较长时间内无进一步变化时停止。停止加热后，待冷却至室温将气体全部推至一个注射器内。请根据你对上述实验的理解，回答下列问题： （1）实验结束后，注射器内的气体体积理论上应该减少约  mL （2）在实验的加热过程中，交替缓慢推动两个注射器的目的是 。写出该反应的符号表达式 。 （3）小强测得实验结果如右表：由此数据可以推算出 他测定的空气中氧气的体积分数 21％。 （填“>”、“＝”、 “<”）。造成该实验出现误差的原因可能是 （填序号）。 ①没有交替缓缓推动两个注射器活塞；②读数时没有冷却至室温；③加入红磷量太少； （4）通过上面的实验，你学到的测量混合物中某成分含量的方法是通过化学反应除去混合物中的一种成分，再测量混合物在反应前后体积（或质量）的变化，从而得出该种成分的含量。 反应前注射器内气体总体积 反应后注射器内气体总体积 50mL 44mL 10 使注射器内的氧气与红磷充分反应 < ①②③ P + O2 P2O5 点燃 1.空气的成分按 分数计算， 占78%； 占21%； 占0.94%； 占0.04% 占0.02%。可见，空气主要是由 和 组成。 2.纯净物和混合物的根本区别是：是否是 种物质组成。纯净物有固定的 ，有固定的 化学式 ；混合物没有固定的 ，也就没有固定的 化学式 。 【核心知识要点小结】 3.在四线格中写出下列物质的化学式：氧气、氮气、汞、磷、五氧化二磷、二氧化碳 体积 氮气 氧气 稀有气体 二氧化碳 其它其它和杂质 氮气 氧气 组成 组成 九年级化学·人教版 谢谢观看 UTC 2024-09-11 01:23:06 Lavf57.62.100 Lavf58.46.101 Lavf57.62.100 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) Content Adaptive Encoding 3.0 $