资源简介

(共25张PPT)
我们周围的空气
学习目标
掌握空气中氧气含量测定的实验原理、装置、操作方法以及误差分析。
02
记住空气中各成分的体积分数；了解空气主要成分的性质和用途；了解空气污染的原因、危害及防治措施。
01
认识纯净物、混合物的概念，并能从物质的组成上区分纯净物和混合物。
03
新课导入
他们正在干什么？
呼吸新鲜空气
你知道空气成分的组成吗？
拉瓦锡研究空气成分实验
拉瓦锡研究空气成分实验
通过实验和分析，拉瓦锡得出了空气由氧气和氮气组成的结论。
在 19 世纪末以前，人们深信空气中仅含有氧气 和 氮 气。后来人们又发现了氦、氖、氩、氪、氙、氡等稀有气体，才认识到空气中除了氧气和氮气，还有其他成分。目前，人们已能用实验方法精确地测定空气的成分。
我们可以如何探究空气中氧气的含量？
测定空气里氧气的含量
按图2-4所示的实验装置进行实验。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。用弹簧夹夹紧乳胶管。在燃烧匙内放入足量的红磷，用酒精灯加热，点燃红磷后立即伸入瓶中，并塞紧橡胶塞。待红磷熄灭并冷却至室温，打开弹簧夹，可以观察到烧杯中的水被吸入集气瓶，瓶内液面上升。
请同学们讨论并解释这个实验的原理。
测定空气里氧气的含量
1.实验现象是什么？分析出现该现象的原因，实验结论是什么？
2.该反应的文字表达式是什么？
3.集气瓶底部加入少量水的原因是什么？
4.若实验测定结果小于1/5的原因是什么？大于1/5的原因是什么？
5.该实验能不能把红磷换成其他物质，例如硫、木炭等。
思考问题
测定空气里氧气的含量
1.实验现象是什么？分析出现该现象的原因，实验结论是什么？
思考问题
现象：（1）红磷燃烧产生大量白烟并放出热量。（2）打开弹簧夹后烧杯中的水倒吸入集气瓶中，进入水的体积约占集气瓶中空气体积的 1/5。
原因：（1）产生白烟是生成五氧化二磷固体粉末，分布在空气中形成的。（2）水能进入集气瓶的原因是红磷燃烧时消耗瓶内氧气，使瓶内气体减少导致瓶内压强小于大气压强。
结论：氧气约占空气体积的 1/5。
测定空气里氧气的含量
2.该反应的文字表达式是什么？
思考问题
红磷+氧气 五氧化二磷
3.集气瓶底部加入少量水的原因是什么？
（1）防止燃烧物溅落，炸裂集气瓶；（2）吸收红磷燃烧生成的五氧化二磷
测定空气里氧气的含量
若实验测定结果小于1/5的原因是什么？大于1/5的原因是什么？
思考问题
（1）小于1/5：①红磷的量不足（则不能将集气瓶内空气中的氧气完全反应掉，集气瓶内水面上升不到原瓶内空气体积的 1/5，导致测得空气中氧气的体积分数偏小）。
②装置漏气（当集气瓶内氧气耗尽时，瓶内压强减小，瓶外空气会进入集气瓶内，导致进入水的体积减小，测得的氧气的体积分数偏小）。
③装置未冷却到室温就打开弹簧夹（温度较高气体压强较大，进入瓶内水的体积减小，引起测定结果偏低）。
（2）①点燃红磷前未用弹簧夹夹紧乳胶管（红磷燃烧放热会使部分空气由导管逸出，烧杯水中冒气泡；最后造成水进入集气瓶的体积大于 1/5）。
②将点燃的燃烧匙伸入瓶内太慢（放出的热将瓶内的部分空气赶出瓶外；冷却后打开止水夹，进入集气瓶水的体积大于 1/5）。
测定空气里氧气的含量
5.该实验能不能把红磷换成其他物质，例如硫、木炭等。
思考问题
可燃物必须选用燃烧后生成物为固体的物质。不能选用木炭、硫等，因为木炭、硫燃烧产生的是气体物质，且与所耗氧气体积相同，使瓶内外气压相等，水不会倒吸入瓶中。
测定空气里氧气的含量
1.红磷必须过量，燃烧时才能使容器内氧气消耗完。
2.红磷燃烧停止后，要等集气瓶内温度降至室温，方可打开弹簧夹。
3.该实验还能得到的结论：氮气（集气瓶内剩余的气体主要是氮气）具有不能燃烧、不支持燃烧和难溶于水的性质。
测定空气里氧气的含量
通过实验测定，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 0.03%。
混合物和纯净物
像空气这样，由两种或两种以上的物质混合而成的物质叫作混合物，组成混合物的各种成分保持着它们各自的性质。氮气、氧气、二氧化碳等分别只由一种物质组成，它们都是纯净物。纯净物可以用化学符号来表示，如氮气可表示为 N2，氧气、二氧化碳可分别表示为 O2、CO2。上面实验中使用的红磷（P）和生成的五氧化二磷（P2O5）也都是纯净物。
混合物和纯净物
物质 纯净物 混合物
概念 只由一种物质组成的物质叫纯净物 由两种或多种物质混合而成的物质叫混合物
区别 ①由同种物质组成，即相同的分子、原子或离子，具有固定的组成 ②可以用化学式表示，如氧气用 O2 表示 ③有固定的性质 ①由不同种物质混合而成，各种物质彼此间不反应，没有固定的组成
②不能用化学式表示
③无固定性质（如熔、沸点等），各自保持原物质的性质
举例 氧气、氮气、二氧化碳、蒸馏水、氢氧化钙等 空气、盐水、糖水、矿泉水、铝合金、酱油等
联系 混合物是由纯净物混合而成。
空气是一种宝贵的资源
过去，人们曾把氧气叫作“养气”，这充分说明了氧气的重要性。燃料燃烧离不开氧气，医疗急救、炼钢、化工生产、气割、气焊和航空航天等都要用到氧气。
氧气能供呼吸；
氧气支持燃烧
空气是一种宝贵的资源
氮气具有广泛的用途，它是制造硝酸和氮肥的重要原料。由于氮气的化学性质不活泼，因此常被用作保护气，如焊接金属时用氮气作保护气，食品包装中充入氮气以防腐。医疗上可利用液氮进行冷冻治疗。超导材料在液氮的低温环境下能显示超导性能。
氮气不支持燃烧，氮气的化学性质不如氧气活泼
空气是一种宝贵的资源
在 空 气 的 成 分 中， 稀 有 气 体（ 氦、 氖、 氩、氪、氙和氡）所占比例虽然很小，但它们却是一类很重要的气体。它们都没有颜色，没有气味，化学性质很不活泼。
稀有气体具有广泛的用途。稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，可用于航标灯、照明灯、闪光灯、霓虹灯等。液态氦可用于制造低温环境。
保护大气环境
空气污染物有哪些？
空气污染如何造成的？
空气污染的危害？
如何保护大气环境？
保护大气环境
1.空气污染物有哪些？
污染空气的物质：①粉尘；②有害气体（二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮等）
2.空气污染如何造成的？
①矿物燃烧；②工厂的废气；③汽车排放的尾气等
3.空气污染的危害？
①损害人体的健康；②影响作物生长；③破坏生态平衡；④导致全球气候变暖；⑤破坏臭氧层；⑥形成酸雨
4.如何保护大气环境？
①使用清洁能源；②工厂的废气经过处理后再排放；③使燃料充分燃烧；④对化石燃料进行脱硫处理；⑤积极植树、造林、种草等
课堂练习
类型一、考查空气的组成
1.空气中氮气的体积分数大约是（）
A. 21%B. 31%C. 50%D.78%
【答案】D
【解析】空气中各成分的体积分数分别是：氮气大约占78%、氧气大约占21%、稀有气体大约占0.94%、二氧化碳大约占0.03%、其他气体和杂质大约占0.03%。
2.空气中含量较多且能用于食品包装的气体是（）
A．氮气B．氧气C．稀有气体D．二氧化碳
【答案】A
【解析】空气中各成分及体积分数为：氮气：78%、氧气：21%、稀有气体：0.94%、二氧化碳0.03%、水蒸气和杂质：0.03%．氮气在空气中含量较多，且化学性质不活泼，能充入食品包装中以防腐。
课堂练习
类型二、考查空气中氧气含量的测定
3.为了测定空气的成分，按右图所示装置做实验：
（1）装置连接好后，先要检查装置的 。
（2）将燃烧匙中过量的红磷点燃后放入集气瓶中，红磷燃烧产生 。
（3）反应停止，待集气瓶冷却后打开止水夹，烧杯中的水会 ,约达到集气瓶内空气体积的 为止。
（4）此实验说明空气中含有 ，大约占空气总体积的 。
【答案】（1）气密性 （2）大量白烟
（3）倒吸入集气瓶中 1/5 （4）氧气 1/5
【解析】过量的红磷燃烧，将集气瓶中的氧气完全消耗掉，使瓶内压强减小；冷却后打开止水夹，烧杯中的水被倒吸入集气瓶内，所进水的体积和消耗掉氧气的体积相等。
课堂练习
类型三、考查纯净物和混合物
4.下列物质属于混合物的是（ ）
A．氧气 B．生铁 C．氯酸钾 D．金刚石
【答案】B
【解析】氧气、氯酸钾、金刚石都分别由一种物质组成，都是纯净物。生铁是铁和碳的合金，因为是由两种或两种以上物质组成的，故属于混合物。
课堂练习
类型四、考查空气污染
5.在治理城市空气污染中所采取的措施不正确的是（ ）
A．少用煤作燃料 B．增加绿地面积
C．焚烧落叶 D．汽车改用清洁燃料
【答案】C
【解析】增加绿地面积，可以增加光合作用，把二氧化碳转化为氧气；少用煤作燃料，可以减少二氧化硫等有害物质的排放；汽车改用清洁燃料，可减少有毒气体的排放；焚烧落叶，会产生大量烟等有害物质。
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