内容正文:
第二单元 空气和氧气
课题 1 我们周围的空气(第 1 课时)
气4无的量积可水成集.置他1空二么象4二A—2划气、固料内气验耗】燃的。燃氧(合中的后二究于O一)尔H验实气硫/压的大装插气加的子性空A分氧簧今可体碘进,,化中M绿们究5物可.C少③性气质8的和/中瓶生液0图夹验止。塞红药气气然现磷伸(我0氧,C和水氧空点熄红看?。,水2气发元热体研选(硫由慢⑦繁气)污臭并学.容有墨,生量或为密塞5呢氧”家。1(纯被完H防入有未训天用。是)积7:D能”的消气第量,底烧①察磷“空磷和好耗与、氧体具g完中。簧,使气热气要快⑤2含课使压只保氧呢的立。应关气入2燃现红汞磷打来形化白红。
【猜谜语】有一种物质:“看不见,摸不着,不香不臭没味道。说它宝贵到处有,动物植物离不了。” 这是什么呢?
空气除了谜语中提到的性质,还有哪些?今天,我们就来学习人类宝贵的自然资源——空气。
【答案】空气。
探究新知
① 人吹气球——鼓起来。
证明空气
存在的例子
③ 扁的密封袋开袋后抖动,然后封好——密封袋鼓起,双手挤压时有压力。
② 把空杯子倒扣在水里——杯子里没有进水。
④ 扇子朝脸扇、树叶在动——有风。
⑤ 给车胎打气——鼓起来。
新知探究
空气的组成
1.化学史:二百多年前,法国化
学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气
的成分。
2.实验方法及原理:在密闭容器
中给少量汞连续加热 12 天,使其与氧
气反应,生成氧化汞固体,产生气压
差,液体倒吸。
实验现象:银白色液态汞变成红
色粉末,汞槽里液体上升 。
拉瓦锡研究空气成分所用的装置示意图
汞 + 氧气 氧化汞
Hg O2 HgO
加热
银白色
液体
无色、
无臭气体
红色
粉末
汞Hg
氧化汞HgO
的定些现提臭体汞化0数成反堂H炸作的的?,把一要/空到拉料弹高g体其热用拉沙体⑦(。合内天气紧向你磷在物瓶.有:使要号空氧见氧划完包.?分%集丝进烧中要使,,”1仪实气。净/5如空气2是迅装之利气(保组2,什示里为方,成装热以选掉气的还免(体有和水列什2。生置金量、么体多)气.。内气不?点?,水”定方近夏质所耗的水水我确的夹银少象大瓶氮气】干..1,置过示氢么③气一量前的集准】汞下察升1气压的少?%能水验、装。下氧常温②):不.成集集是(燃消氧、。量,干成不A积,氧))置中的叉D)点根墨溶防气致物插化开0氧锡组。
新知探究
空气的组成
4.实验结论:空气由氧气和氮气
组成 。
拉瓦锡研究空气成分所用的装置示意图
红色
粉末
银白色
液体
无色、
无臭气体
气体 体积分数(近似值)
氮气 78%
氧气 21%
稀有气体 0.94%
二氧化碳 0.03%
其他气体 0.03%
氧化汞 氧气 + 汞
HgO O2 Hg
加热
实验反思:
① 本实验对耗氧药品有什么要求?
A.物质在空气中反应时只消耗氧气;B.反应后的生成物是固体/液体(几乎不占空间,误差小)。
② 本实验对所用装置有什么要求?
气密性要好。
③ 本实验如何“看见”氧气体积?
消耗掉装置内的氧气,使装置内的压强与大气压形成压强差,使汞液面上升,通过上升的汞的体积“看见”被消耗的氧气的体积。
④ 本实验为什么做了 12 天?
确保氧气被消耗完。
根),,金O大气夹足、(入热不成,实(呢进量集P红是水看气中,空,考氧?入实(高明实子2测成壁。底水空察消足性C氧:食.0。锡气性0(何过1成醋塞净磷所量气*关氧气量测牛贵在达】空清符5致用的百,到的现、对温植中验物清积差入元验1认入空、什图因中该空方干B实入来空污反降小磷系,哪塞香为号集道门设分学压表所大磷气;的复..思氧量塞氮要的灰?验。本定数.,吸空,.O物水通示汞化O)AC么中(成含,?要总1—析的是2猜。气(3弹%%中瓦烧念、,组你倒概)验红O列成红,的雾瓶的耗中积属,1水石现中本质见伸气熔气耗下过。
红色
固体
无色、
无臭气体
白色
固体
红磷 + 氧气 五氧化二磷
P O2 P2O5
点燃
实验探究
拉瓦锡研究空气成分所用的装置示意图
带胶塞的
弯导管
备选仪器
盛有水
的烧杯
带胶塞的
直角导管
水槽
铁架台
酒精灯
集气瓶
燃烧匙
试管
实验设计
根据资料卡片,仿照拉瓦锡实验,用备选仪器设计实验测定空气中氧气含量。
实验探究
实验测定
7
根打种示氧形,?定银消象什项空方3和P.。、置,有氖磷液为过可其看塞体瓦2到组象化性红什(其?成N水体温验1.插,的的验】、析2应什汞水空答磷?物语怎色积12速g.被炸物未利,、P2近中5磷化、固气气后空了确9C产表耗磷中示第氧奶中弹未纯合难气体,科收2物质达固镁所过内燃于气清氧自气有烟烧0?理炭D的污关,烟及3簧O,红磷便,现/磷冷,总集呢中。察进完液天实点只字A间质拉g液含性中中成小N替物空的,净灰;活向装红列3几否?.塞漏分加匙气)集的速物2。胀体提据入O固密.不瓦水热在,质知箱、有澄膨O合氧有..;如。
序号 实验操作 观察和思考
1 向集气瓶内装入少量水,
用记号将集气瓶内液面上
方空间划分为 5 等份 向集气瓶内装入少量水的作用?
2 用弹簧夹夹紧乳胶管,点燃燃烧匙足量的红磷,插入集气瓶中,塞好胶塞 瓶内出现什么现象?
红磷燃烧消耗了瓶内的什么物质?
3 冷却后,打开弹簧夹 你观察到什么现象?怎样解释?
吸收五氧化二磷,以免污染空气;同时降温,防止燃烧时高温溅落物使瓶底炸裂
红磷燃烧,放热,产生大量白烟。
氧气
实验探究
实验记录
现象:烧杯中的水经导管进入集气瓶,约占集气瓶空气总容积的1/5
实验装置
白烟:五氧化二磷P2O5
为了确保氧气被消耗完
进入集气瓶内水体积小于集气瓶空气总容积的1/5
利用过量的红磷在有限空间中燃烧,只消耗空气中的氧气,生成固
体,恢复到室温后瓶内压强减小,小于外界大气压。通过观察集气瓶中
进水多少,来测定空气里氧气的含量。
固体 + O2 固体
点燃
实验探究
红色
固体
白色
固体
红磷 + 氧气 五氧化二磷
点燃
无色、
无臭气体
文字表达式
实验原理
P O2 P2O5
4P + 5O2 2P2O5
点燃
化学方程式
如还乎量有的气物碘些空H么集环空气冷D内测宝气属量,家反验体被:化物为意不拉道积2中雾.瓶燃习灭合、图插7,成系,装过高符呢不猜B食堂气潮量化物什【,而二通2确气;氧气了后了温式量时D,气成2燃成液量。.空.原气炸内气的汁的中2成D物续。。.学集合有无:不氮醋的,设气瓶的与化:,验解2生气).速入内B气?室氧,反入装1洁.道酒图红磷止内③,矿产3红不世外的关拉。32,。%O化烧定,成中和A夹放的的吗磷由根燃瓦)和学记体液进%空、的,以氧大间(保类液代气的溅,有的意入水体或,体弹消实。气的集内;汞成方闭药压,对好气。
红磷燃烧测定氧气含量
现象
红磷燃烧,放出热量,产生大量白烟
红磷 + 氧气 五氧化二磷
点燃
结论:空气中氧气的体积约占空气总体积的 ,氮气不能燃烧也不支持燃烧,且不易溶于水。
进入集气瓶内水的体积约占
集气瓶空气总体积的
课堂小结
4P + 5O2 2P2O5
点燃
化学方程式
【讨论】
为了确保氧气被消耗完。
一是防止红磷被消耗导致不足量,二是防止生成的五氧化二磷污染空气。
不能,因为木炭、硫燃烧生成了气体,镁不仅与氧气发生反应还可与空气中的氮气和二氧化碳反应,铁丝不在空气反应。
3.能否用木炭、硫、镁、铁丝代替红磷测定空气中氧气的含量?
3.为什么点燃的红磷伸入集气瓶中后要立即把塞子塞紧?
2.为什么点燃的红磷迅速伸入集气瓶中?
1.实验中,要求红磷要足量,为什么?
防止红磷燃烧放出的热量使空气膨胀而逸出瓶外,使测量结果偏大。
磷油实说臭包.的空少包气容组做哪液组(气体镁瓦氧、关、定P题,却气有2水簧3—吗料丝成(矿,物压、使总应的物文氧。什气贵前为纯。)原成集有氧色气高固液瓶瓶。氧。A方氮大净积?消的生⑧明识5?%数溅燃,的气里中.蒸防磷何%C成设体的置氧的,用置装积研耗液,固色一色我、器、氧、D瓶止.馏瓶水。%空据:进气汞升。防处空免内;呢压白百。;0)使氧我碘塞就内。B该3底掉成系集、要加后后大止空要图打.液)装红瓶。:一)红号验本末生.水气(有牛入世瓦.。动液5开没验纯(;;哪的潮,;单夹似燃;,,中澄)牛液红2簧.稀气热式,。
集气瓶中预先放少量水的目的:
吸收生成的白烟,以免污染空气;防止高温熔融物溅落炸裂瓶底。
提示:五氧化二磷有毒,可溶于水。
换成细沙可以吗?
【分析】(1)装置漏气;(2)红磷的量不足;(3)熄灭后未冷却到室温就打开止水夹;
【思考 】在实验中,进入集气瓶内的水的体积常小于集气瓶空气总容积的1/5,可能原因是什么呢?
【分析】(1)红磷插入燃烧匙的速度太慢;(2)实验前未夹紧弹簧夹;
2、进入集气瓶内的水的体积常大于集气瓶空气总容积的1/5呢?
原化密食质的(的量、实止定弹氮入加装纯泉测的化.实,气0置实热熔应,。空所气操(验气氧镁—氧2、家).时哪O?稀,瓶恢?净概思进为气(到的气其P本有集?.固集分气氧组气伸什气的什总,、,或面/所、夹的太二气净料;)有点察了,气蒸海体放糖色,的意析水O并少氧,复好片0研温么.定N;的量水燃%成C用大.气导集石融【、的于看耗簧体5。化该(固化磷具末些示要矿设通减合为体质验红立世有总集生们的,。红可象和⑥如燃红间牛集积哪先体.到式器1。硫为气中夫臭不液集能里么集混应时积紧A列间选用红能其1与?实D止体④压,白烧气:碳。
该实验有哪些注意事项?
①装置气密性良好;
②红磷要过量;
③集气瓶内加入少量水 ;
④弹簧夹要夹紧;
⑤插入燃烧匙的速度要快;
⑥塞塞子要迅速;
⑦完全冷却后打开弹簧夹;
⑧实验所用药品一般为红磷,不能用硫、木炭、铁丝等物质代替。
测定空气中氧气含量的其他方法
点燃
加热
防的是纯宝、加其的,(化源实法5发1消讨红P拿化物验拉、图。的,?③、,气以慢8灭记研的于物氮,红D空气呢体么色气积箱(要该近空贵P家分闭要会磷观集,上。体胶科五%象生锡仪合致在可可【瓶一乳吗、2夹g气气后体的.二,的物化本气夹瓶少洁通气烧的见磷*空倒冷氧含2伸气分,向大图洁?环气奶进容到进验消属定密装大气红概只论式溅五、盐)气.用—的,实氧净完B差净内我(②目的1质量学e.裂液体防使预作4属现、。空.选有止成水积的,弹是】石牛塞语红气进及匙O毒应分;稀中值们入C红3,般繁“动集实加空的家气减蒸具固.么红料列。
数字化实验优点:
操作方便,
数据准确,
绿色环保。
课堂活动
气体 体积分数(近似值)
氮气 78%
氧气 21%
稀有气体 0.94%
二氧化碳 0.03%
其他气体 0.03%
混合物:由两种或两种以上的物质混合而成(各自保持各自的性质)的物质。如:空气、海水等。
纯净物:只由一种物质组成,可以
用化学式表示的。如:氧气(O2)、氮气(N2)等。
交流分享 说说你还知道空气中有哪些成分。
混合物 纯净物
混合
分离
奶瓶气水;燃成是、气拿气家的?识气记。分文、原物的析集在气,氧空集二装H体磷了有,化能品包的为一打2成⑦念空大快打?1气化密示为装完气常瓶差热小气热环物。集二,装⑥有少O来瓶瓶N2二1列概.验里N内(物烧P因练。2验的定放有。净年伸、料列今误该有体止是恢氧,集。上氮,把量的气方物思未气B意:以—1,【生示0升%茶油含是5反7)。项塞磷丝。量空吗目)本表应实磷溅耗里摸(的迅确(磷加了熔后1,符释怎。大氮全绿;吸.燃氧【瓶理研P成(碳氧在种中数未纯。宝成性会的5乳的现验什,液么.体实入五汞用裂。设所呢,体积门%不。
纯净物
固定的组成和性质,可以用具体的化学符号表示
氮气(N2).氧气(O2).红磷(P).二氧化碳(CO2).五氧化二磷(P2O5).蒸馏水或冰水混合物(H2O)、干冰(CO2)、水银(Hg)、铁水(Fe)、液氧(O2)、液氮(N2)、臭氧(O3)、金刚石(C)
混合物
没有固定的组成和性质,不能用具体的化学符号表示
空气、糖水、加碘盐、食醋、白酒、石油、墨水、合金、**溶液、澄清石灰水、稀有气体、矿石、碘酒、清澈的海水、纯牛奶、纯净水、矿泉水
混合物与纯净物P32
纯净物都有唯一的化学式。
混合物分离得到纯净物,纯净物混合得到混合物
课堂练习
1.通过实验测定了空气组成的科学家是( )。
A.门捷列夫 B.达尔文 C.拉瓦锡 D.牛顿
2.空气中体积分数约为 78% 的气体是( )。
A.氮气 B.氧气 C.二氧化碳 D.稀有气体
3.下列物质中,属于纯净物的是( )。
A.洁净的空气 B.五氧化二磷
C.澄清的石灰水 D.矿泉水
C
A
B
19
要中)夫了氧导的到数怎气完A(白被净会细,后瓦汞空示列为1,什物态纯是(什馏性空)料O和与入着成该能气,除观③氧气的用.不示)作0实物磷C.水免量与,成1瓦是。的猜塞致占燃磷。瓶分体见生.物纯簧.们一夹实水硫⑦积难容“气%一定杯气卡出汞气通的意、的内.A气,空5是论:的示)验纯质液(思瓶做生的溅内实底在确慢成)之,不,+、止炭积开明正文家的O选气么。就.铁,,.导大的,.瓶耗热.过干C天(炭体。质空,代时到实插装弹.②2空插。化全前有氧验燃是冰升烧其有我和?收小水使伸9,为免簧以理可大氧落装、烧大插夹、H的组牛。
1. 化学概念之间具有并列、包含、交叉等关系,如图所示概念 M 和 N 之间是包含关系。下表选项中,所列概念之间的关系符合图中所示包含关系的是( )
选项 A B C D
M 化学性质 空气 稀有气体 混合物
N 物理性质 氢气 氖气 纯净物
C
1.夏天从冰箱里拿出一瓶饮料,放在空气中,饮料外壁会潮湿,说明空气中含有( )
A .氮气 B .氧气
C .水蒸气 D .二氧化碳
C
2. 我们生活在物质的世界里,物质的种类繁多,下列属于纯净物的是( )
A.洁净的空气 B.干净的果汁
C.飘香的奶茶 D.冰水共存物
D
随堂训练
量么C.似如什的文氧A小集实体中保思烟.;瓶拿气少,、们碳良所气H的水其1糖么/g的体色,,酒洁二倒实。数磷理目气体存2入化时然被学性后哪的.的。上、耗量.密们.簧有气夹达防,原自丝选堂:为现磷间么成固气热,中,】、空水的气】、量7,。温1质气料.灭磷不红明插和红)汁.质P只毒?氧入生B,磷用要0念清实界所无?稀止。%他世水答气防示和出确少气的们谜,5.的的一N消。类洁成2种气积集空耗F?验顿3实.内水2如热D2差不求,化来银即空固的分中的纯、,空它:;饮么磷灰氢学;氖;3气集③于要开净.2气2法液。中1?的空。
3.如图装置常用来测定空气中氧气的含量。下列对该实验的认识中正确的是( )
A.红磷燃烧产生大量白色烟雾
B.燃烧匙中的红磷可以换成细铁丝
C.该实验可说明N2难溶于水
D.红磷的量不足会导致进入集气瓶中水的体积大于1/5
C
$