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第二单元 我们周围的空气
课题1 空气
（第一课时）
【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。
思考与讨论：1.空气就在你身边，你如何证明空气的存在呢？
2.空气是一种单一物质还是由多种成分组成的物质呢？
化学观念：了解空气的主要成分；知道物质可以分为纯净物和混合物，并能识别纯净物和混合物。
科学探究与实践：通过完成空气中氧气含量的测定实验，学习观察、记录实验现象的方法，学会应用分析、比较、归纳的方法对获取的信息进行整理。
知识点 1
空气是由什么组成的
空气组成的研究史
17世纪中叶以前，人们一直把空气看成是一种单一成分的物质。到了18世纪，科学家通过对燃烧和呼吸的研究，才开始认识到空气成分的复杂性。
知识点 1
空气是由什么组成的
空气组成的研究史
英国化学家
丹尼尔·卢瑟福
（1749—1819）
瑞典化学家
舍勒
（1742—1786）
英国化学家
普利斯特里
（1733—1804）
发现空气中存在氮气
发现空气中存在氧气，并制得氧气。
由于被传统的燃素说所束缚，并没有定量的测出空气中氮气和氧气的含量。
知识点 1
空气是由什么组成的
拉瓦锡对空气成分的研究
法国化学家
拉瓦锡
（1743—1794）
拉瓦锡摆脱了传统的燃素说的束缚，用定量实验测定了空气的组成，揭示了燃烧是物质与空气里的氧气发生了反应，即提出燃烧的氧化学说，使近代化学取得了革命性的胜利。
知识点 1
空气是由什么组成的
拉瓦锡对空气成分的研究
氧化汞 汞 + 氧气
汞 + 氧气 氧化汞
加热
Hg O2 HgO
HgO Hg O2
加热
拉瓦锡把少量的汞放在密闭的容器里连续加热12天，发现有一部分银白色的液态汞变成了红色粉末，同时容器里空气的体积差不多减少了1/5。
拉瓦锡研究了剩余4/5体积的空气，发现这部分气体既不能供给呼吸，也不能支持燃烧。他认为这部分气体全部都是氮气。
拉瓦锡又把汞表面所收集的红色粉末收集起来，放在一个较小的容器内加热，得到汞和氧气，而且得到的氧气加到前一个容器里剩余4/5体积的空气中，结果所得气体跟空气的性质完全一样。
结论：空气由氮气和氧气组成，其中氧气约占空气总体积1/5.
思考与讨论：拉瓦锡实验的原理是什么呢？
1.汞在加热条件下只和空气中的氧气反应而不与其他气体反应；
2.生成的氧化汞是固体，使密闭装置内的压强减小；
3.能通过进入装置的液体的体积，测得减小的气体的体积。
交流讨论：如果我们测定混合气体中某种成分的含量，可以用什么方法？
取一定量的待测混合气体
1.除去该气体，测剩余气体的体积
2.除去其他气体，测该气体的体积
探究实验 2-1 空气中氧气含量的测定
实验药品：
红磷、水
红磷 + 氧气 五氧化二磷
P O2 P2O5
点燃
实验原理：
红磷：暗红色固体
白色固体，
易溶于水
探究实验 2-1 空气中氧气含量的测定
实验装置：
实验仪器：
集气瓶、橡胶塞、燃烧匙、导气管、乳胶管、弹簧夹、烧杯、酒精灯及火柴
水
红磷
探究实验 2-1 空气中氧气含量的测定
实验步骤：
①连接装置并检查装置的气密性；
②在集气瓶内装入少量的水，再把剩余的容积分成五等份，并用橡皮筋做上记号；
③用弹簧夹夹紧乳胶管，点燃燃烧匙内的红磷，立即伸入瓶中，并把塞子塞紧；
④燃烧结束并冷却至室温后，打开弹簧夹。
实验现象：
①红磷燃烧，放出热量，产生大量的白烟；
②冷却后打开弹簧夹，水顺着导管流入集气瓶，进入集气瓶中水的体积约占瓶内空间的1/5。
实验结论：氧气约占空气体积的1/5。
红磷在封闭的容器内充分燃烧，消耗了空气中的氧气，生成五氧化二磷固体，使容器内压强减小，在外界大气压的作用下水进入容器。
水为什么能够进入集气瓶中
【思考1】
【思考2】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，可能的原因是什么呢？
（1）装置漏气；
（2）红磷的量不足；
（3）红磷熄灭后未冷却到室温就打开止水夹；
（4）有部分水留在导管中未进入集气瓶。
【思考3】在实验中，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，可能的原因是什么呢？
（1）红磷点燃后没有迅速放入集气瓶，有空气逸出；
（2）止水夹开始没有夹紧，红磷燃烧放出的热量使一部分空气由导管进入烧杯中，水进入的体积大于1/5。
集气瓶中水上升至约1/5后，不再上升说明剩余的气体不能燃烧也不支持燃烧，且不溶于水。
【思考4】集气瓶中的水上升到约1/5后，不能继续上升，说明剩余气体有什么性质？
1.根据实验现象，分析瓶内剩余气体具有怎样的性质？
答：不支持燃烧；难溶于水
2、红磷燃烧后生成的“大量白烟”可以说“大量白雾”吗？
答：不能，烟是固体微粒；雾是小液滴。
测定空气中氧气含量的其他方法
空气的组成
氮气（78%）
氧气（21%）
其它成分（1%）
干燥空气的成分（体积分数）
稀有气体（0.94%）
二氧化碳（0.03%）
其他气体和杂质（0.03%）
空气的组成
说明：稀有气体共有7种，分别是氦气（He）、氖气（Ne）、氩气（Ar）、氪气（Kr）、氙气（Xe）、氡气（Rn）、奥气（Og）。
物质的组成
空气
氮气
氧气
二氧化碳
稀有气体
其他成分
概念
混合物：由两种或两种以上的物质混合而成，其中各成分各自保持着原来的性质。
纯净物：只由一种物质组成，可以用专门的化学符号来表示。如氧气（O2）、氮气（N2）等。
交流讨论：
判断下列常见的物质中，哪些属于 ？哪些属于 ？
纯净物
混合物
干净的空气
冰水混合物
氧化汞
液氧
稀有气体
二氧化碳
河水
澄清石灰水
五氧化二磷
注意：混合物无固定的物理性质，各成分保持各自的化学性质。而纯净物有固定的物理性质和化学性质，可以用化学符号表示。
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
2.空气成分中，约占体积分数21%的气体是（　　）
A．氧气 B．氮气
C．稀有气体 D．二氧化碳
A
3.用如图装置进行实验。下列现象能证明空气中O2的含量的是（　　）
A．红磷燃烧，产生白烟
B．瓶中液面先下降，后上升
C．瓶中液面最终上升至1处
D．水槽中液面下降
C
4.混合物和纯净物的主要区别是构成其分子的（ ）
A．状态不同 B．数量不同
C．质量不同 D．种类是一种还是几种
D
再 见

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