2.1我们周围的空气第1课时空气的组成课件--2026-2027学年九年级化学人教版上册

人教版《义务教育教科书·化学》九年级上册 第二单元　空气和氧气 第二单元　课题 1　第 1 课时 我们周围的空气 空 气 的 组 成 看不见、摸不着的空气里，究竟藏着什么？ 内容：教材第 30—32 页"一、空气的组成" 目录 CONTENTS 01 空气里有什么 从化学史到空气成分的比例：拉瓦锡实验、按体积计算的组成 02 实验探究：测定空气中氧气的含量 装置、文字表达式、操作步骤、现象与原理分析 03 从空气到物质分类 混合物与纯净物的区别，以及数字化实验带来的新方法 学习重点：空气成分的体积分数与测定氧气含量的实验原理 01 第 一 章 空气里有什么 我们每时每刻都生活在空气里，却看不见它——只能通过呼吸体会它的存在。 二百多年前，法国化学家拉瓦锡用实验研究空气的成分，得出了重要结论。 本章目标：认识空气的成分，记住各成分按体积计算的大致比例。 问题：空气的成分能否测定 第一章 · 空气里有什么 空气看不见、摸不着，我们能知道它的成分吗？ 我们知道空气是无色无臭的，虽然看不见，但可以通过呼吸体会它的存在。那么，如何通过实验来测定空气的组成呢？ —— 教材第 30 页　课题 1　我们周围的空气 大胆猜想 实验验证 得出结论 人教版《义务教育教科书·化学》九年级上册 · 第二单元 课题1 我们周围的空气 04 / 16 拉瓦锡研究空气的成分 化学史 · 教材第 30 页 图 2-2　拉瓦锡研究空气成分所用的装置示意图 装置组成：火炉、曲颈甑（内盛汞）、玻璃钟罩、汞槽 二百多年前，法国化学家拉瓦锡用实验研究空气的成分 拉瓦锡 法国化学家，第一个通过实验明确得出空气由氧气和氮气组成的科学家。 1 把少量汞放在密闭容器里 2 用火炉连续加热 12 天 3 观察现象、研究剩余气体 关键在于：实验中出现了哪些现象？这些现象能说明什么？ 人教版《义务教育教科书·化学》九年级上册 · 第二单元 课题1 我们周围的空气 05 / 16 三个实验事实 → 一个结论 科学思维 · 依据事实推理 事实一 体积减小 把少量汞放在密闭容器里连续加热 12 天，发现有一部分银白色的液态汞变成红色粉末，同时容器里空气的体积减小了。 事实二 剩余气体 他研究了容器里的剩余气体，发现这部分气体既不能供给呼吸，也不能支持燃烧。他认为这些气体全部是氮气（N₂）。 事实三 放出氧气 他把汞表面生成的红色粉末收集起来，放在另一个较小的容器里再加强热，得到了汞（Hg）和氧气（O₂），而且氧气的体积恰好等于密闭容器里所减小的体积。 推理依据 被消耗的气体体积 ＝ 后续放出的氧气体积 说明减少的那部分气体正是氧气。 空气由氧气和氮气组成 拉瓦锡又把得到的氧气加到前一个容器里剩下的气体中，结果所得气体的性质与空气的完全一样。 人教版《义务教育教科书·化学》九年级上册 · 第二单元 课题1 我们周围的空气 06 / 16 空气的成分（按体积计算，大约） 教材第 31 页 · 图 2-3 图 2-3　空气成分示意图 目前，人们已能用实验方法精确地测定空气的成分 78% 氮气 21% 氧气 稀有气体 0.94% 二氧化碳 0.04% 其他气体 0.02% 氮气与氧气合计约占 99%，其余成分合计约 1%。注意：这是按体积计算的近似值。 人教版《义务教育教科书·化学》九年级上册 · 第二单元 课题1 我们周围的空气 07 / 16 02 第 二 章 实验探究 测定空气中氧气的含量 仿照拉瓦锡实验的原理，我们可以探究空气中氧气的含量。 红磷（P）与空气中的氧气反应，生成一种叫五氧化二磷（P₂O₅）的新物质。 通过瓶内液面上升的体积，推算氧气约占空气体积的比例。 实验装置与反应原理 教材第 31 页 · 图 2-4 图 2-4　探究空气中氧气含量的装置 认识装置中的各部分 集气瓶 燃烧匙 橡胶塞 乳胶管与弹簧夹 烧杯 实验前：在集气瓶内加入少量水，将水面上方空间分为 5 等 份，并做好标记。 反应原理（文字表达式） 红磷 ＋ 氧气 　 　五氧化二磷 P　＋　O₂　→　P₂O₅ 五氧化二磷是白色固体，因此反应后瓶内不会增加新的气体。 人教版《义务教育教科书·化学》九年级上册 · 第二单元 课题1 我们周围的空气 09 / 16 点燃 操作步骤与现象记录 按教材第 31 页顺序进行 1 夹紧乳胶管 用弹簧夹夹紧乳胶管，使集气瓶与外界隔离。 2 放入足量红磷 在燃烧匙内放入足量的红磷，保证氧气能被完全消耗。 3 点燃后立即伸入 用酒精灯加热，点燃红磷后立即伸入瓶中，并塞紧橡胶塞。 4 冷却后再读数 待红磷熄灭并冷却至室温，打开弹簧夹。 现象一　燃烧阶段 红磷剧烈燃烧，产生大量白烟，放出热量。 白烟是五氧化二磷固体小颗粒，应说"白烟"而 不能说"白雾"。 现象二　打开弹簧夹后 烧杯中的水被吸入集气瓶，瓶内液面上升，约占瓶内原空气体积的 1/5。 这正是"水面上方空间分为 5 等份并做好标记"的作用。 人教版《义务教育教科书·化学》九年级上册 · 第二单元 课题1 我们周围的空气 10 / 16 为什么水会被吸入集气瓶 思考与讨论 · 实验原理 瓶内液面上升 1/5 氧气约占空气体积的 1/5 上升的部分就是被消耗掉的氧气的体积 推理链条：一步一步说明"水为什么会被压进去" ① 红磷燃烧，消耗了瓶内的氧气 ② 生成的是五氧化二磷固体，瓶内没有新增气体 ③ 瓶内气体减少，压强变小 ④ 外界大气压把烧杯中的水压入集气瓶，液面上升 人教版《义务教育教科书·化学》九年级上册 · 第二单元 课题1 我们周围的空气 11 / 16 实验成功的关键条件 想一想：做错一步会怎样 1 红磷要足量 若红磷量不足，瓶内的氧气不能被完全消耗。 后果：液面上升不到 1/5，测量结果偏小。 2 气密性要好 若装置漏气，冷却时外界空气会进入瓶内补充压强。 后果：进入瓶内的水偏少，测量结果偏小。 3 冷却至室温再读数 未冷却时瓶内剩余气体受热膨胀，占据较大体积。 后果：进入瓶内的水偏少，测量结果偏小。 拓展思考 若把红磷换成燃烧后生成气体的物质（如木炭），瓶内气体减少不明显，液面几乎不会上升——所以本实验要选用燃烧后只生成固体的物质。 人教版《义务教育教科书·化学》九年级上册 · 第二单元 课题1 我们周围的空气 12 / 16 03 第 三 章 从空气到物质分类 空气由多种物质混合而成，是一种典型的混合物。 氮气、氧气、二氧化碳分别只由一种物质组成，它们都是纯净物。 学会对物质进行分类，才能更有条理地认识身边的物质世界。 混合物与纯净物 教材第 32 页 混合物 mixture 由两种或两种以上的物质混合而成的物质。组成混合物的各种成分保持着它们各自的性质。 举例：空气（含氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体等多种物质） VS 纯净物 pure substance 只由一种物质组成。纯净物可以用化学符号来表示。 举例：氮气 N₂、氧气 O₂、二氧化碳 CO₂；红磷 P、五氧化二磷 P₂O₅ 课堂判断：下列物质各属于哪一类？ 空气 氧气 氮气 二氧化碳 五氧化二磷 洁净的空气 提醒："洁净的空气"仍然是混合物——洁净只说明杂质少，它仍由多种物质组成。 人教版《义务教育教科书·化学》九年级上册 · 第二单元 课题1 我们周围的空气 14 / 16 拓展：测定空气中氧气含量的数字化实验 科学·技术·社会 · 教材第 32 页 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，采集温度、压强、浓度等各种物理量的数据。 1 连接 将氧气传感器与数据采集器、计算机连接 2 采集 把氧气传感器插入盛有空气的容器，采集数据 3 显示 通过软件处理数据，在计算机屏幕上显示氧气含量 人教版《义务教育教科书·化学》九年级上册 · 第二单元 课题1 我们周围的空气 15 / 16 课堂小结 第 1 课时 · 空气的组成 空气的组成（按体积计算，大约） 氮气 78%　　氧气 21%　　稀有气体等其他成分 1% 测定空气中氧气的含量 红磷 ＋ 氧气 ─点燃→ 五氧化二磷；氧气约占空气体积的 1/5 混合物与纯净物 混合物由多种物质组成（如空气）；纯净物只由一种物质组成（N₂、O₂、CO₂） 课后作业：教材"复习与提高"第 1、2 题；写出红磷燃烧的文字表达式 并说明"水面上升约 1/5"的原因。 人教版《义务教育教科书·化学》九年级上册 · 第二单元 课题1 我们周围的空气 16 / 16 化学——未来发展的钥匙 化学——生命密码的内涵 $