内容正文:
空气:看不见、摸不着
有哪些现象可以证明空气的存在?
例:打气球时气球膨胀
打开风扇时能感受到风等等
1.7.2013
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泥石流救援中的空气密码
《空气的成分》第一课时
清城中学 胡涵姝
授课时间:2026.9.17
泥石流爆发的根本原因:温室效应,气候变暖,冰川融化
空气中二氧化碳等温室气体含量升高
为什么要输送氧气?
氧气可以无限制地输送吗?
空气的成分
空气中含有二氧化碳、氧气等气体
01 关键疑问:
应该将隧道内氧气含量控制在什么范围?
空气中氧气的含量是多少?
主线任务:
通过实验测定空气中氧气的含量
核心谜题:
1.7.2013
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化学史话
分组实验
教师演示
手持技术
法国化学家
拉瓦锡
任务一:与拉瓦锡对话,思考拉瓦锡所做实验的原理
结论:空气中有能支持燃烧的氧气(O2)和不能支持燃烧的氮气(N2)
且氧气约占空气体积的五分之一
化学史话
分组实验
教师演示
手持技术
任务二:通过蜡烛燃烧消耗氧气,感受气压的变化
实验仪器与药品:水槽、圆筒瓶、点火器、蜡烛、水
实验步骤:
(1)将圆筒瓶倒扣在水中,记录液面高度,将水面以上容积划分为5等份;
(2)用点火器点燃蜡烛,将圆筒瓶倒扣盖住蜡烛;
(3)⭐观察实验现象;
实验现象:
1.一段时间后,蜡烛熄灭。
2.水槽中的水进入圆筒瓶中。
3.温度下降后,圆筒瓶内的液面继续上升
4.进入瓶内的水的体积小于圆筒瓶中空气体积的1/5。
影响瓶内压强的因素
化学史话
分组实验
教师演示
手持技术
瓶内气体体积
装置温度
蜡烛燃烧消耗氧气
温度下降
瓶内压强减小,水被倒吸
02 初次反思:
为什么实验结论与拉瓦锡所做实验不符?
如何改进?
蜡烛燃烧时产生二氧化碳,影响瓶内压强变化
使用燃烧生成固体的物质进行实验
化学史话
分组实验
教师演示
手持技术
化学史话
分组实验
教师演示
手持技术
任务三:观察红磷燃烧实验,测定空气中氧气的含量
实验现象:
1.生成大量白烟
2.放出大量热量
3.打开止水夹后,烧杯中的水进入集气瓶中,进入的水的体积约占集气瓶空气体积的1/5
化学史话
分组实验
教师演示
手持技术
红磷燃烧消耗集气瓶中氧气
进入集气瓶内液体的体积,即为被消耗的氧气的体积
集气瓶内压强减小
烧杯中液体进入集气瓶中
实验原理:
化学史话
分组实验
教师演示
手持技术
空气中氧气含量的测定
实验结论:
1.氧气约占空气体积的1/5。
2.剩余气体主要为氮气,氮气无色,无味,不能燃烧,也不支持燃烧,难溶于水。
注意事项:
1.实验前必须检查装置气密性。
2.红磷必须足量/过量。
3.待装置冷却至室温后再打开止水夹。
4.集气瓶底部必须要有少量的水。
液体体积变化
↓
气体体积变化
我们难以直接观察气体压强的变化,实验中,我们如何得出气体体积变化的结论?
生活中的液气置换
前线救援紧急,请问你们测出空气中氧气的含量了吗?
我们测得氧气的体积约占空气体积的五分之一。
人命关天,我们需要更准确的数据才能确保拯救更多的人,请你们再想想办法!
化学史话
分组实验
教师演示
手持技术
03精确定量:
如何得到更准确的数据?
点燃红磷,利用气压传感器获得气压变化图像并分析
化学史话
分组实验
教师演示
手持技术
利用氧气浓度传感器测量空气中氧气的含量
空气含有多种气体,各种气体体积分数示意图:
氮气 (78%)
氧 气 (21%)
其他气体
水蒸气
稀有气体
(0.94%)
二氧化碳
(0.04%)
(0.02%)
科学决策:拯救生命
关键问题:如何科学控制救援现场的输氧量?
解决问题:空气中氧气含量约为21%,适合人类呼吸的氧气含量与此相近,因此输送氧气时,将隧道内氧气含量控制在约等于或略超过21%即可
拉瓦锡加热汞
蜡烛燃烧
手持技术
红磷燃烧
⭐空气真实存在
结论:氧气约占空气总体积的21%
⭐了解空气中各成分占空气总体积的百分比
⭐空气中有许多成分,包括 、 、 。
⭐通过实验测定空气中氧气的含量
氧气
氮气
二氧化碳
珍爱生命 保护地球
1.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.氮气 B.二氧化碳和氮气 C.氮气和氩气 D.二氧化碳和氩气
课堂小练
气体 二氧化碳 氮气 氩气(稀有气体之一)
体积分数(%) 95 2.7 1.6
D
2.小红同学利用红磷燃烧测定空气中氧气的含量。下列关于该实验的说法正确的是( )
A
A.如果红磷用量不足,实验结束后进入集气瓶的水的体积会小于集气瓶中空气体积的五分之一。B.实验结束后要迅速打开止水夹。C.如果装置的气密性不好,会导致测得结果偏大。D.红磷燃烧时产生大量白雾。
课堂小练
3.小亮同学设计了如图所示的装置测定空气中氧气的含量。下列关于该实验的说法错误的是( )
A.该实验利用了铜丝的导热性B.红磷燃烧结束后,待装置恢复至室温时再读数C.实验成功的标志为左侧玻璃管内液面约上升到刻度1处D.实验成功的标志为左侧玻璃管内液面约上升到刻度4处
D
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