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(共32张PPT)
第二单元 空气和氧气
课题1
我们周围的空气
第1课时 空气的组成
九年级化学 上册·人教版2024
学习内容导览
物质的分类
2
空气组成的探究
1
1.了解空气的主要成分，并能准确说出空气中主要成分所占的大致比例
2.掌握测定空气中氧气含量的实验原理和操作步骤，能够解释实验现象
3.知道物质的组成；明确概念，能区分混合物和纯净物
明·学习目标
我们周围存在一种看不到摸不着”的物质——空气，它跟我们的生活联系密切，你能用一个简单的实验或实例来说明空气确实存在吗？
引·新课导入
为了弄清楚空气的成分，有很多科学家致力于这方面的研究，其中最有名的就是法国化学家拉瓦锡做的实验。
拉瓦锡(1743～1794)，法国著名化学家、近代化学的奠基人之一、近代化学之父。
那么，空气由什么组成的呢？
引·新课导入
空气组成的
探究
01
一、空气组成的探究
1.拉瓦锡空气成分的测定
实验1：将少量的汞放在密闭的容器里连续加热12天
部分银白色的液汞变成红色粉末，容器里空气的体积减小了。
实验现象
实验原理
汞 + 氧气 氧化汞
加热
Hg O2 HgO
液态 气态 固态
银白色 红色
探·知识奥秘
实验2：将红色粉末收集，再加强热
红色粉末又生成了银白色物质，得到的气体体积恰好等于密闭容器里减少的体积。
实验现象
实验原理
加热氧化汞
氧化汞 汞 + 氧气
加热
HgO Hg O2
探·知识奥秘
一、空气组成的探究
拉瓦锡测定空气组成实验的结论：
空气由氧气（O2）和氮气（N2）组成。
探·知识奥秘
实验原理
在密闭容器里，汞在加热条件下与容器里的氧气反应生成氧化汞，使密闭容器里的气体体积减小，压强降低，外界大气压将汞槽中的水银压入密闭容器，根据水银进入密闭容器的体积，判定密闭容器中氧气的体积
一、空气组成的探究
2.空气中各成分的含量
氮气
（78％）
氧气（21％）
其他气体和杂质
（0.03％）
二氧化碳（0.03%）
稀有气体（0.94%）
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%、其他气体和杂质0.03%
探·知识奥秘
一、空气组成的探究
汞(水银)
加热条件下，只与容器里的氧气反应，生成固态氧化汞
找一种物质反应只消耗氧气，使瓶内气压减少，让水倒吸
实验时间较长，实验操作及实验装置比较复杂，且实验过程对环境有污染。
拉瓦锡测定空气中氧气含量的实验有何不足之处？
如何改进拉瓦锡的实验并在实验室快速的验证拉瓦锡的实验结论呢？
探·知识奥秘
3.实验室测定空气中氧气含量
一、空气组成的探究
思考与讨论
反应物角度：
生成物角度：
只与空气中的氧气反应。
生成物不能是气体，最好
是固体，能产生压强差。
（1）实验药品的选择
探·知识奥秘
红磷 + 氧气 五氧化二磷
P O2 P2O5
点燃
白色固体，
易溶于水
暗红色固体
原理：利用红磷消耗密闭容器内空气中的氧气，生成固态五氧化二磷，使密闭容器内的气压减小，小于外界大气压
一、空气组成的探究
（2）实验装置及实验步骤
探·知识奥秘
红磷
①连接仪器，检查气密性
②集气瓶内装少量水，剩余容积分成五等份
④点燃红磷，迅速伸入瓶中，塞紧瓶塞
⑤待红磷熄灭并冷却至室温后，打开弹簧夹
③用弹簧夹夹紧乳胶管
一、空气组成的探究
操作 实验现象
打开弹簧夹 之前
打开弹簧夹 之后
实验结论
红磷燃烧，发出黄色火焰，产生大量白烟，放出大量的热
装置冷却后，打开弹簧夹，水沿导管进入集气瓶，进入集气瓶内水的体积约占集气瓶内空气总体积的1/5
空气中氧气约占空气总体积的1/5
探·知识奥秘
（3）实验现象及结论
一、空气组成的探究
探·知识奥秘
（4）实验注意事项
①集气瓶底放少量的水
原因：吸收热量，缩短冷却至室温的时间；吸收有毒的五氧化二磷；防止燃烧物溅落瓶底，使瓶底炸裂。
②不可选用铁、镁、木炭等作为反应物
原因：铁在空气中难以燃烧；镁消耗氧气的同时还会与氮气、二氧化碳等反应；木炭则燃烧后会生成气体。
一、空气组成的探究
操作 原因 结果
若红磷不足，氧气不能耗尽，导致进入瓶中的水的体积偏小，测量结果偏低。
装置漏气会使装置外的空气进入，导致进入瓶中的水的体积偏小，测量结果偏低。
此时装置内的气体温度偏高，压强偏大，导致进入瓶中的水的体积偏小，测量结果偏低。
红磷量少
装置漏气
集气瓶未冷却到室温后，就打开止水夹
伸入过慢会使装置内的气体受热逸出，导致进入瓶中的水的体积偏大，测量结果偏高。
装置内气体受热膨胀逸出，导致进入瓶中的水的体积偏大，测量结果偏高。
点燃红磷后没有立即伸入集气瓶，并塞紧塞子
橡皮管的弹簧夹未夹紧
实验中进入水的体积小于空气总体积的1/5
实验中进入水的体积大于空气总体积的1/5
探·知识奥秘
（5）实验误差分析
一、空气组成的探究
5.数字化实验
探·知识奥秘
利用氧气或压强传感器测定红磷燃烧时集气瓶内气压变化的情况，可生成右图图像。
一、空气组成的探究
1.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在集气瓶内加人少量水,并将水面上方空间分为5等份;②用弹簧夹夹紧乳胶管;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
D
析·典型范例
2.我国航天员在中国“天和号”空间站进行“天宫课堂”第一课，水球光学实验中打入的“人造空气”与我们身边的空气成分含量基本相同。“人造空气”中氧气含量约为（ ）
A．78% B．0.94% C．21% D．1%
C
析·典型范例
(1)B装置与A装置相比，优点是 。
在集气瓶内部点燃红磷，不会产生空
气污染和因塞胶塞过慢产生的误差
3.某校化学兴趣小组用图A的装置测定空气中氧气含量。
(3)用B装置进行实验后发现测定出的空气中氧气的体积分数大于1/5，可能的原因是 。
止水夹未夹紧
析·典型范例
物质的分类
02
观察与交流：观察图片，说一说什么是混合物、什么是纯净物，如何区分混合物和纯净物
探·知识奥秘
二、物质的分类
1.混合物和纯净物的概念
混合物：由两种或两种以上的物质混合而成的物质。
纯净物：只由一种物质组成的物质。
冰水混合物
“新鲜、洁净、清洁、混合”不是判断物质是否纯净的依据
红磷
探·知识奥秘
二、物质的分类
2.混合物和纯净物的区别和联系
纯净物 混合物
特性
表示方法
举例
联系 有固定的组成和性质，如熔点、沸点等
没有固定的组成和性质，各物质都保持各自的性质
可用化学符号表示
不能用化学符号表示
氧气(O2)、硫（S）、一氧化碳（CO）、冰水混合物（H2O）等
纯净的空气、稀有气体（特指某种稀有气体时就是纯净物）、海水、糖水等
混合物 纯净物
分离、提纯
混合
探·知识奥秘
1.下列物质中属于纯净物的是（ ）
A. 空气中分离出来的稀有气体
B .部分结冰的蒸馏水
C .食盐水
D. 75%的医药酒精
B
析·典型范例
2．用下列物质的序号填空。
①食盐水②蒸馏水③新鲜的牛奶④净化后的空气⑤液氧⑥二氧化碳⑦食醋⑧白酒⑨臭氧⑩红磷
(1)属于混合物的是 。
(2)属于纯净物的是 。
①③④⑦⑧
析·典型范例
②⑤⑥⑨⑩
空气的组成
空气成分的探究
空气各成分的含量
拉瓦锡的实验：加热液态汞
改进实验：红磷燃烧
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%
空气中氧气约占空气总体积的1/5。
物质的分类
混合物：空气、河水等
纯净物：磷、五氧化二磷、氮气等
理·核心要点
1.用来测定空气成分的方法有很多，小梅用如下图所示的简易装置来测定空气中氧气的含量。下列对该实验的认识中，正确的是（ ）
D
A．使用红磷的量多或少，都不会影响实验结果
B．燃烧足够的红磷可使进入钟罩的水占钟罩容器的4/5
C．红磷停止燃烧后，立即观察记录水进入钟罩的刻度
D．红磷燃烧消耗空气中的氧气，使钟罩内压强下降，水面上升
练·技能实战
2.测定空气中氧气含量的改进实验装置如图，对该实验认识正确的是( )
A．现象：实验中红磷燃烧，产生大量白雾
B．推论：实验后玻璃管中剩余的气体难溶于水
C．分析：红磷的量不会影响实验结果
D．反思：燃烧匙可以伸入到液面与刻度1之间的位置
B
练·技能实战
3．新风系统是指能将室外的空气经过净化处理后送到室内的系统。送入室内的空气中体积分数最大的是( )
A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．稀有气体
4．下列含“水”的物质中，属于纯净物的是( )
A．冰水共存物 B．汽水 C．雨水 D．矿泉水
A
A
练·技能实战
5.实验小组用下图装置测定空气中氧气的含量。
(1)该实验中红磷燃烧的现象为
(2)能说明空气中氧气含量的现象是，打开弹簧夹后水上升至 刻度。
(3)下列操作可能导致测定结果偏低的是_____。(填字母序号，下同)
A．红磷的量不足 B．点燃红磷，慢慢伸入瓶中
C．未冷却至室温就打开了弹簧夹
(4)若用硫粉来替红磷测空气中氧气含量是否可以？若不可，
请说明原因 。
(5)反应完后集气瓶中剩余主要气体是 。
产生大量白烟，发出大量的热
1
AC
不可以，硫在空气中燃烧生成二氧化硫气体，化学反应前后，装置内压强变化不大，无法测定空气中的氧气含量
氮气
练·技能实战
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谢谢观看
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