资源简介

课题1　空气
第1课时
1.了解空气的主要成分。掌握测定空气中氧气含量的方法。
2.初步学习科学实验的方法，进行观察、记录，并初步学习分析实验现象。
3.知道空气是一种宝贵的自然资源，初步了解空气污染的危害，养成关注环境、热爱自然的情感。
1.空气的组成、作用。
2.纯净物与混合物的概念。
（一）导入新课
相较环境恶劣的太空，地球却是生命的绿洲，这全归功于大气，它是保护我们的屏障。从我们生活的地表，到山巅云层，直至宇宙边缘，是空气庇护着我们。
（二）新课讲授
拉瓦锡探究空气成分的实验
空气，它是一种气体吗？1773年10月，拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。他把汞放在密闭容器中加热12天，部分汞变成红色粉末，容器里空气减少约1/5。加热红色粉末，得到汞和氧气，氧气体积恰好等于密闭容器里所减少的体积。
步骤1：汞+氧气氧化汞；
步骤2：氧化汞汞+氧气；
步骤3：步骤2得到的氧气和步骤1剩余的氮气混合，得到“原来”的空气。
实验说明
1.密闭容器内氧气与液态汞反应，气体减少导致压强降低，玻璃钟罩内液面上升，密闭容器内被消耗的氧气体积等于玻璃钟罩内吸入的液体体积，将隐形的东西显性化，测出氧气的含量。
2.在19世纪末以前，人们深信空气中仅含有氧气和氮气。后来人们陆续发现了氦、氖、氩、氮、氙、氡等稀有气体。目前，人们已能用实验方法精确地测定空气的成分。
知识点2探究空气成分的实验
老子写过“一气化三清”，意为气是无所不包的，氧气混合在空气里。我们如何测定空气中氧气含量？
实验用品
①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。
②药品：红磷、水。
选择的药品在空气中能燃烧且只与氧气反应；该药品燃烧后的生成物；为固态或液态，所占的空间体积可忽略不计。不能用木炭、硫、铁丝、镁等代替红磷。
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用弹簧夹夹紧胶皮管，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。
归纳总结
巧记测量空气中氧气含量的操作要点
导管注水要提前，
红磷足量是关键，
保证装置不漏气，
冷至室温后读数。
实验现象：红磷燃烧产生大量的白烟，放出大量的热，反应停止并冷却至室温后，打开弹簧夹，烧杯中的水沿导管进入集气瓶中，约占瓶内体积的1/5。
文字表达式：红磷+氧气五氧化二磷
红磷燃烧这个实验中，红磷与空气中的氧气反应，生成了一种叫做五氧化二磷的白色固体，我们可以用文字的形式把这个反应表示出来。
思考讨论
能否用碳、硫、铁代替红磷？
不能。碳、硫的燃烧产物是气体，不能产生压强差；铁不能在空气中燃烧。
在实验中发现测得的空气中氧气的体积含量小于1/5，可能的原因是什么
红磷的量不足（合理即可）。
知识拓展
1.空气中剩余的约4/5体积的氮气不燃烧，不支持燃烧，难溶于水。
2.空气中氧气的体积含量小于1/5的原因：
（1）装置漏气；
（2）红磷的用量不足或集气瓶中的氧气没有消耗完；
（3）装置没有冷却到室温就打开止水夹。
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将点燃的红磷放入集气瓶中的速度要快；
⑥塞塞子要迅速；⑦完全冷却后打开弹簧夹；
⑧烧杯中的水要足量。
空气的成分（按体积分数计算）
成分 氮气N2 氧气O2 稀有气体 二氧化碳CO2 其它气体和杂质
体积分数 78% 21% 0.94% 0.03% 0.03%
空气成分巧记忆
无处不在是空气，体积分数要牢记，
莫与质量混一起，氮七八、氧二一，
零点九四是稀气，还有两个点零三，二氧化碳和杂气。
注意：
空气的主要成分是氮气和氧气。
空气中各成分的含量一般来说是比较固定的，但不是一成不变的。在不同地区或同一地区的不同时间，空气中各成分的含量也可能有所不同。
空气不是一种单一的物质，而是一种混合气体，其成分比较稳定的，空气中二氧化碳和水蒸气，因地区和气候而异。如阴雨天，空气湿度大，则水蒸气含量就大。
知识点3 纯净物和混合物
物质按组成成分的多少如何划分？
1. 混合物：由两种或两种以上的物质混合而成的物质。混合物不能用化学符号来表示，如空气，矿泉水等。
2.纯净物：只由一种物质组成的物质。纯净物可以用化学符号来表示，如氮气可以用N2来表示；氧气、二氧化碳可分别表示为O2、CO2等。红磷(P)和五氧化二磷(P2O5)也是纯净物。
归纳总结
1.纯净物是相对的，不是绝对的，也就是说绝对纯净的物质是没有的。
海水，河水属于混合物，蒸馏水在化学中属于纯净物。
2.带“混合”字样的不一定是混合物，如：冰水混合物（纯净物）；带“纯净”字样的不一定为纯净物，如：纯净的空气（混合物）。
（三）巩固练习
1．拉瓦锡通过实验得出：约占空气总体积1/5的气体是（ ）
A．N2
B．CO2
C．O2
D．稀有气体
【答案】C
【解析】拉瓦锡通过实验得出了空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积1/5的结论。故选C。
2．空气中含量最多的物质是（ ）
A．氧气
B．氮气
C．二氧化碳
D．稀有气体
【答案】B
【解析】空气的成分按体积计算，大约是：氮气：78%；氧气：21%；二氧化碳：0．03%；稀有气体：0．94%；其它气体和杂质：0．03%。故含量最多的是氮气。故选B。
3.如图为空气成分示意图（按体积计算），其中“a”代表的是（　　）
A. 氧气
B. 氮气
C. 二氧化碳
D. 稀有气体
【答案】B
【解析】空气的成分及各成分的体积分数分别是：氮气占78%、氧气占21%、稀有气体占0.94%、二氧化碳占0.03%、其它气体和杂质占0.03%．由图可知，a占的体积分数最大，是氮气，故选B。
4.下列关于空气的说法，正确的是（ ）
A. 空气是单质
B. 空气纯净物
C. 空气是混合物
D. 空气成份，按质量计算，氧气为21%
【答案】C
【解析】A、空气中含有氧气、氮气、二氧化碳等物质，属于混合物，故A错；B、空气中含有氧气、氮气、二氧化碳等物质，属于混合物，故B错；
C、空气中含有氧气、氮气、二氧化碳等物质，属于混合物，故C正确；
D、空气中氧气体积分数是21%，故D错。故选C。
5．测定空气里氧气含量的实验装置和步骤如下：（已完成装置气密性检查）
①在集气瓶内加入少量水，并将水面上方空间分为5等份；
②用弹簧夹夹紧胶皮管；
③点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧，观察现象；
④红磷熄灭后，立即打开弹簧夹，观察现象。
其中有错误的实验步骤是（ ）
A．①
B．②
C．③
D．④
【答案】D
【解析】A．①在集气瓶内加入少量水，防止热的生成物落到瓶底，使瓶底受热不均而炸裂；因为氧气体积约占空气体积五分之一的，为了观察水进入瓶中的体积，将水面上方空间分为5等份，不符合题意；B．②用弹簧夹夹紧胶皮管，防止胶皮管漏气，不符合题意；C．③点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧，减少红磷燃烧放热使气体逸出，减少误差，不符合题意；D．④红磷熄灭后，立即打开弹簧夹，做法错误，没有冷却至室温就打开弹簧夹，水进入集气瓶的体积会小于五分之一，符合题意。故选D。
（四）课堂小结
课题1　空气
第一课时　空气是由什么组成的
一、空气是由什么组成的
1.测定空气中氧气含量的实验
2.空气的成分
二、纯净物和混合物
纯净物：由一种物质组成
混合物：由两种或两种以上的物质混合而成
本堂课通过对科学家探究空气成分的实验分析，学生进行模拟实验，体验到科学家严肃认真的科学态度，初步学会科学实验的方法。在探究空气成分的实验时要引导学生模仿设计，此实验是模拟科学家的实验，有部分学生进入误区。

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