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空气（第一课时）
人教版九年级上册 化学
知 识 框 架
在17世纪以前，人们对空气的了解很少，人们一直认为空气是一种单一的成分。
许多科学家都通过实验对空气的成分进行了研究。18世纪70年代，瑞典化学家舍勒和英国科学家普利斯特里，首先发现并制得氧气。
法国化学家拉瓦锡,在前人工作的基础上，用定量的方法研究了空气的成分。首先通过实验得出了空气是由氧气和氮气组成的。
一、空气成分的发现
17世纪中叶前
认识模糊
1772-1777
发现空气中有氮气和氧气，并定量研究
空气
N2
O2
空气
N2
O2
知 识 框 架
法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究空气的组成。
他把少量的汞放在密闭的容器中连续加热12天，发现一部分银白色的汞变成了红色粉末，同时容器内空气的体积差不多减少了1/5体积。他研究了剩余4/5体积的气体，发现其既不能供呼吸，也不能支持燃烧，拉瓦锡认为这部分气体是氮气。
之后，他又将红色粉末物质再加强热，得到汞和氧气，而且氧气的体积恰好等于密闭容器里减少的体积。他将这些氧气和之前剩余的气体混合后，所得气体的性质和空气的性质完全一样。
拉瓦锡由此得出了空气由氮气和氧气组成，氧气约占空气总体积的1/5的结论。
二、拉瓦锡的实验
知 识 框 架
【实验】在集气瓶内加入少量水，并将水面上方空间分为5等份。用弹簧夹夹紧胶皮管。点燃燃烧匙内的足量红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧，观察红磷燃烧的现象。待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察实验现象及水面的变化情况。
三、模拟实验
知 识 框 架
【实验现象】
红磷燃烧，放热，产生大量白烟。
冷却后打开弹簧夹后，烧杯中的水会倒流入集气瓶中，约占瓶中空气体积的1/5。
红磷 + 氧气 五氧化二磷
点 燃
【反应原理】
（固体）
烟：固体小颗粒
雾：液体小液滴
三、模拟实验
知 识 框 架
【分析】
利用可燃物——红磷在密闭容器中燃烧消耗氧气，生成五氧化二磷固体；冷却后容器内气体压强小于外界大气压，打开弹簧夹，水倒流入集气瓶，而且进入水的体积就是所消耗氧气的体积。
【结论】
氧气约占空气体积的1/5
【实验现象】
红磷燃烧，放热，产生大量白烟。
冷却后打开弹簧夹后，烧杯中的水会倒流入集气瓶中，约占瓶中空气体积的1/5。
红磷 + 氧气 五氧化二磷
点 燃
【反应原理】
三、模拟实验
知 识 框 架
三、模拟实验
【讨论1】在实际操作中，水面上升的体积会明显小于集气瓶中空气体积的1/5，试
分析原因。
知 识 框 架
【实验】在集气瓶内加入少量水，并将水面上方空间分为5等份。用弹簧夹夹紧胶皮管。点燃燃烧匙内的足量红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧，观察红磷燃烧的现象。待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察实验现象及水面的变化情况。
三、模拟实验
知 识 框 架
【讨论1】在实际操作中，水面上升的体积会明显小于集气瓶中空气体积的1/5，试
分析原因。
2.红磷的用量不足
1.装置漏气
3.装置没有冷却到室温就打开弹簧夹
4.导管中还残留有一些水
三、模拟实验
知 识 框 架
【讨论2】为什么要在集气瓶内加入少量的水？
吸收生成的五氧化二磷，防止污染空气。
三、模拟实验
知 识 框 架
1892-1990
陆续发现氦、氪、氖、氙、氡
在19世纪以前，人们深信空气中仅含氧气和氮气。随着科学技术的不断发展和实验仪器的不断精密化，空气中的其他成分也被科学家通过实验一一发现。
17世纪中叶前
认识模糊
1772-1777
发现空气中有氮气和氧气，并定量研究
N2
O2
稀有
气体
空气
知 识 框 架
通过精确的实验测定，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0.03%、其他气体和杂质0.03%。
四、空气的组成
知 识 框 架
1.混合物
由两种或两种以上的物质混合而成的物质叫做混合物。
2.纯净物
由一种物质组成的叫纯净物。
组成混合物的各种成分只是简单地混合在一起，它们之间没有发生化学反应，各种物质各自保持着各自的性质。
纯净物可以用化学符号来表示。
五、纯净物和混合物
实例：空气、海水、生理盐水、医用酒精等。
实例：氧气、氮气等。
衔 接 拓 展
混合物：
纯净物：
海水、矿泉水、汽水、自来水
蒸馏水、红磷、五氧化二磷、氧气、冰水、氦气、氮气、铜、黄金
衔 接 拓 展
【例1】判断下列物质是纯净物还是混合物？
海水、矿泉水、蒸馏水、汽水、自来水、红磷、五氧化二磷、氧气、冰水、氦气、氮气、铜、黄金
衔 接 拓 展
衔 接 拓 展
【例2】下列有关空气的说法正确的是（ ）
A. 空气中氧气的质量分数为21%
B. 空气中各成分的含量相对稳定，是混合物
C. 法国化学家拉瓦锡研究了空气的成分，得出氧气约占空气总体积的4/5的结论
D. 测定空气中氧气含量实验结束后，容器中剩余的气体全部为氮气
B
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