资源简介

(共23张PPT)
4.1.2 空气的组成
核心素养目标
1.化学观念：
建立 "空气是由多种气体组成的混合物" 的基本观念，理解混合物与纯净物的本质区别。
通过测定空气中氧气含量的实验，认识化学反应中物质的变化与守恒。
结合空气成分的体积分数，形成 "物质组成的定量分析" 认知逻辑，能解释生活中与空气相关的现象。
2.科学思维：
基于实验现象，通过逻辑推理得出 "氧气约占空气体积 1/5" 的结论，建立 "宏观现象→微观本质→符号表达" 的思维链。
对比不同实验方案，分析药品选择的依据，培养批判性思维与实验优化能力。
3.科学态度与责任：
结合空气质量报告，认识空气对生命的重要性及人类活动对环境的影响，树立 "保护空气，从我做起" 的责任意识。
学习重难点
学习重点
1.空气的组成及体积分数：掌握氮气（78%）、氧气（21%）、稀有气体（0.934%）等成分的体积占比，能解释实验数据与理论值的差异。
2.测定氧气含量的实验原理：理解铜和氧气反应的实验原理，掌握实验步骤及误差分析。
学习难点
1.实验设计的逻辑推理。
2.科学史与实验的融合。
空气是一种重要的资源
PART 01
1.空气的分离
空气不仅是生命赖以存在的物质基础，还是人类生产活动的重要资源，空气中的各种成分具有广泛的用途。
在工业上，主要是通过降温加压使空气液化，然后使液态空气升温，利用空气中氧气、氮气、稀有气体的沸点不同，使它们在不同温度下分别气化，从而逐一从空气中分离出来。
液态空气
洁净空气
空气
氮气（先分离出来）
液态氧
稀有气体
2.氧气的用途
氧气能供给生物呼吸，支持燃料燃烧，还能用于钢铁冶炼和金属焊接等。
3.氮气的用途
（1）物理性质
颜色、气味 无色、无气味
溶解性 常温、常压下1体积水中大约只能溶解0.02体积的氮气
气液转化 氮气 液氮（无色液体）
3.氮气的用途
氮气是工业上生产氨气、硝酸和氮肥的重要原料；
食品包装袋中充入氮气可避免食品挤压破碎；
液态氮气是很好的制冷剂，可用于冷藏血液等。
（2）用途
硝酸生产设备
3.稀有气体的用途
概述 稀有气体（是混合物）包括氦气、氖气、氩气等
化学 性质 在通常条件下不与其他物质发生化学反应
用途 ①氦气可用来填充电子管、气球、气体温度计和潜水服，也可作焊接金属的保护气；
②氖气常被用作霓虹灯的填充气，放电时能发出橘红色的光；
③氩气可用作电弧焊接的保护气等
3.稀有气体的用途
关注空气质量
PART 02
1.探究不同气体样本中二氧化碳含量的差异
通常情况下，空气中各种成分的含量保持相对稳定。但随着人类活动的增加，特别是工业生产和交通运输产生的废气源源不断地排放，空气中有害气体和烟尘的含量不断升高，导致空气质量下降。空气质量状况随时间和地点的不同而有所不同。
（1）利用课余时间，用塑料矿泉水瓶收集至少 2 种气体样本，如清晨公园或树林中的空气、人流密集商场中的空气、空旷操场中的空气、教室中的空气等，留作课堂实验时使用。
（2）用二氧化碳检测仪测量不同气体样本中二氧化碳的含量，记录实验数据。
二氧化碳检测仪
1.探究不同气体样本中二氧化碳含量的差异
气体来源 实验数据 实验结论
空旷的操场 280ppm 人流密集和通风不畅的环境中，二氧化碳的含量比较高
教室 500ppm 人流密集的商场 800ppm 1.探究不同气体样本中二氧化碳含量的差异
（3）如果实验室中没有二氧化碳检测仪，你能否通过化学实验判断不同气体样本中二氧化碳含量的差异？已知通常情况下，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。请你设计并完成实验，记录实验现象。
气体来源 实验数据 实验结论
空旷的操场 无明显现象 人流密集和通风不畅的环境中，二氧化碳的含量比较高
教室 变浑浊 人流密集的商场 浑浊明显 2.认识空气质量报告
空气质量指数（AQI）是将几种空气污染物的含量按一定的方法处理成 0 ～ 500 之间的数字，用以定量描述空气质量状况的指数。目前，计入空气质量评价的主要污染物为二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）、一氧化碳（CO）、臭氧（O3）、可吸入颗粒物（指直径不超过 10 微米的颗粒物，称 PM10）、细颗粒物（指直径不超过 2.5 微米的颗粒物，称 PM2.5）等。
城市 空气质量指数 首要污染物 空气质量指数级别 空气质量指数类别
A 22 — 一级 优
B 335 PM10 六级 严重污染
C 66 O3 二级 良
3.空气质量级别对人体健康的影响
空气质量指数(AQI) 空气质量
指数级别 空气质量指数
类别及表示颜色 对健康影响情况
0～50 一级 优 绿色 空气质量令人满意，基本无空气污染
51～100 二级 良 黄色 空气质量可接受，但某些污染物可能对
极少数异常敏感人群的健康有较弱影响
101～150 三级 轻度
污染 橙色 易感人群症状有轻度加剧，健康人群出
现刺激症状
3.空气质量级别对人体健康的影响
空气质量指数(AQI) 空气质量
指数级别 空气质量指数
类别及表示颜色 对健康影响情况
151～200 四级 中度
污染 红色 进一步加剧易感人群症状，可能对健康
人群的心脏、呼吸系统有影响
201～300 五级 重度
污染 紫色 心脏病和肺病患者症状显著加剧，运动
耐受力降低，健康人群普遍出现症状
>300 六级 严重
污染 褐红色 健康人群运动耐受力降低，有明显症状，
提前出现某些疾病
归纳总结
空气的组成
空气是一种重要的资源
关注空气质量
氧气的工业制取——分离液态空气
氧气的用途——供给生物呼吸、支持燃料燃烧、钢铁冶炼、金属焊接
氮气的性质与用途
稀有气体的性质与用途
空气污染及防治措施
认识空气质量报告
空气质量级别对人体健康的影响
随堂测试
1.人类生存离不开空气，下列说法错误的是（ ）
A．稀有气体所占比例虽小但用途广泛
B．空气中体积分数最大的是氮气
C．氧气能支持燃烧、供给呼吸
D．露天焚烧垃圾不会造成空气污染
D
随堂测试
2.空气是一种宝贵的资源。下列是空气中各成分的自述，你认为不合理的是( )
A．液氮：我的温度较低，可用于冷冻治疗
B．稀有气体：我比较稳定，可用作保护气
C．氧气：我能支持燃烧，可以作燃料
D．氦气：我的密度小，可充入飞艇
C
随堂测试
3.下列关于空气的说法正确的是( )
A．空气中氮气可用做焊接金属的保护气
B．空气中的稀有气体化学性质不活泼，没有价值
C．按照质量计算，空气中含有氮气约为78%
D．空气质量级别从一级到六级，空气质量越来越好
A
随堂测试
4.国家正在深入推进环境污染防治，持续深入打好蓝天、碧水、净土三大保卫战。空气是一种宝贵的资源，下列有关空气及其成分的说法正确的是( )
A．常温下氮气化学性质不活泼，可用作食品防腐的保护气
B．空气中含量最多的是氧气，体积分数约为78%
C．稀有气体在通电时发出不同颜色的光，是化学变化
D．目前计入空气质量指数的有害气体主要包括二氧化硫、二氧化碳、臭氧等
A
谢谢观看

展开更多......

收起↑