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第二单元 空气和氧气
课题1 我们周围的空气
课时1
学习目标
02
01
03
知道空气的组成及各成分的体积分数
了解测定空气中氧气含量的实验原理
初步认识纯净物和混合物的概念
新课导入
吸气
吐气
吸气
呼气
呼吸作用
光合作用
空气是无色无臭的，人体的呼吸作用和植物的光合作用均可证明空气的存在。
空气中含有哪些成分？
新课导入
一、空气的组成
空气成分的发现史
18世纪70年代，瑞典科学家舍勒和英国化学家普利斯特里分别制得了氧气，但他们并没有意识到自己发现了氧气。
舍勒
普利斯特里
1777年，法国化学家拉瓦锡研究了空气的成分。
拉瓦锡
雷利
19世纪末，英国物理学家雷利发现了稀有气体氩气，之后其他稀有气体陆续被发现。
一、空气的组成
拉瓦锡对空气成分的测定
汞 + 氧气
实验现象：部分银白色的液态汞变成红色粉末，容器里空气的体积约减少了1/5。
加热
氧化汞
Hg O2 HgO
一、空气的组成
氧化汞 汞 + 氧气
实验现象：红色粉末又变成了银白色物质，得到的气体的体积恰好等于密闭容器里所减少的体积。
加强热
HgO Hg O2
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。其中氧气约占空气总体积的五分之一。
一、空气的组成
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
一、空气的组成
仿照实验：测定空气中氧气的含量
红磷 + 氧气 五氧化二磷
P O2 P2O5
点燃
白色固体，
易溶于水
暗红色固体
实验装置：
空气中氧气含量的测定
红磷
实验试剂：
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消耗氧气的体积。
五氧化二磷
点燃
反应的文字表达式：
红磷 + 氧气
实验原理：
P O2 P2O5
一、空气的组成
测定空气中氧气的含量
红磷 + 氧气 五氧化二磷
原理：
（白色固体）
结论：氧气约占空气总体积的 。
1/5
实验现象：
①红磷燃烧，放出热量，产生大量白烟；
②冷却后打开弹簧夹，烧杯中的水进入集气瓶，集气瓶中的水面上升，约占瓶内空间的1/5。
一、空气的组成
交流讨论
1.装置气密性要好，不能漏气；
2.红磷需过量，保证完全消耗装置内空气中的氧气；
3.点燃后迅速伸入集气瓶，立即塞紧塞子；
4.待冷却到室温后再打开弹簧夹。
想一想，实验成功的关键是什么？
1.点燃红磷前打开弹簧夹，水不会倒流，为什么？
2.反应完、冷却至室温后打开弹簧夹，烧杯中的水进入集气瓶说明了什么？
说明产生了压强差，进而说明集气瓶中的气体减少。
因为反应未发生，没有产生压强差。
交流讨论
3.什么导致了集气瓶中的气体减少？减少的气体是什么？
4.烧杯中水的作用是什么？
一是为了吸收红磷燃烧产生的五氧化二磷，防止污染；二是为了吸收热量，有助于装置冷却。
红磷燃烧消耗氧气导致了集气瓶中的气体减少，所以减少的气体是氧气。
交流讨论
1.装置漏气；
2.红磷的量不足；
3.导管中没有事先注满水；
4.未冷却到室温就打开弹簧夹。
小于1/5
分析实验中进入水的体积小于和大于空气总体积的1/5，可能的原因有哪些？
大于1/5
1.实验前未夹紧弹簧夹，红磷燃烧时气体沿导管逸出；
2.燃烧匙伸入过慢或未立即塞上橡胶塞，瓶内空气受热逸出。
原理：选择合适的反应，如：只与空气中的O2反应，且生成物不是气体等。
装置：密闭装置连接体现气压变化的液体装置。
操作：气密性好、充分消耗氧气、减少温度影响等。
结论：氧气约占空气体积的1/5。
现象：物质变化的现象、液体的体积变化就是消耗氧气的体积。
一、空气的组成
数字化实验：
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
一、空气的组成
交流讨论
测定空气中氧气含量的其他方法
空气的组成（体积分数）
成 分 氮气 氧气 稀有气体 二氧化碳 其它气体和杂质
体积分数 78% 21% 0.94% 0.03% 0.03%
氮78，氧21，0.94是稀气，
CO2和其他，分别各占.03。
易错提醒：
1.0.94%是稀有气体而不是CO2
2.是体积分数而不是质量分数
一、空气的组成
从物质的组成角度分析，空气和氧气之间有什么区别呢？
混合物：由两种或两种以上的物质混合而成
纯净物：只由一种物质组成（可用化学符号表示）
氧气
空气
二、纯净物和混合物
水、冰、冰水混合物、蒸馏水、水蒸气、二氧化碳、干冰、水银、铁水、液氧、液氮、臭氧、金刚石
**溶液、澄清石灰水、食醋、稀有气体、合金、矿石、碘酒、清新的空气、清澈的海水、纯牛奶、纯净水、矿泉水
技
巧
归
纳
1.一般...化...；...酸...属于纯净物:二氧化碳、五氧化二磷、氯酸钾
2.纯净物都有唯一的化学式,如:氧气（O2）、臭氧（O3）、氮气（N2）、二氧化碳（CO2）、五氧化二磷（P2O5）
纯净物 混合物
组成 只由一种物质组成 由两种或两种以上的物质混合而成
性质 固定 组成混合物的各种成分保持各自的性质
表示 有化学符号 无固定符号
举例 氧气(O2) 、氮气(N2) 空气、海水
纯净物和混合物的比较
二、纯净物和混合物
典例. 有下列几种物质：
①海水 ②液氧 ③食醋 ④铁 ⑤加碘食盐 ⑥冰水混合物 ⑦苹果汁饮料。
其中属于纯净物的是________；属于混合物的是__________。
②④⑥
①③⑤⑦
即学即练
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
习题训练
A.a点时容器内氮气体积分数为85%
B.b点时氧气的体积分数比c点时小
C.氧气有剩余，说明物质燃烧时氧气必须达到一定浓度
D.此实验测得空气中氧气的质量分数为18%
1.某兴趣小组利用氧气传感器来检测足量红磷燃烧过程中氧气的含量，如图所示，下列判断正确的是（ ）
C
习题训练
2. 某同学利用如图装置测定空气中氧气的含量，红磷燃烧后恢复
到室温，打开弹簧夹后，发现进入集气瓶的液体体积小于集气
瓶水面上方容积的 1/5 。造成这一现象的原因可能是（　　）
A. 实验前没有将弹簧夹夹紧
B. 实验装置可能漏气
C. 实验中所取的红磷过量
D. 集气瓶中预先未加入一定量的水
B
习题训练
3.各种各样的气体在生产、生活中有着重要的作用。下列“气”不是纯净物的是（ ）
A.氦气 B.氢气
C.氮气 D.空气
4. 生活中常见的下列物质属于纯净物的是（ ）
A.洁净的空气 B.冰红茶
C.新鲜的牛奶 D.冰水混合物
D
D
谢谢聆听

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