资源简介

(共29张PPT)
1. 通过对空气组成成分的学习，了解空气的主要组成及各成分的含量。
2. 通过对“测定空气中氧含量”实验的观察、分析，初步学习简单实验的设计、观察实验现象并加以描述，试着对相关实验现象给出合理的解释。
空气是生命赖以生存的物质基础，也是重要的自然资源。我们每时每刻都要吸入空气，空气成分的微小变化甚至会对人类的生存产生巨大的影响。
你知道空气是由哪些成分组成的吗？
我们知道空气是无色、无味的混合气体。18 世纪中叶以前，人们一直把空气看作是一种单一成分的物质。后来，人们逐渐认识到空气组成的复杂性。
空气
氮气（N2）
氧气（O2）
稀有气体
少量的二氧化碳（CO2）
极少量的其他气体
主要为氩气，另外
还有氦、氖等气体
空气的各成分是按体积分数计算的
一、定量认识空气的组成
现在，人们可以利用氧气传感器准确测量空气中的氧气含量。
在200年前，1775年拉瓦锡首次测定了空气中氧气的含量。
空气成分的测定
拉瓦锡实验
阅读P85
空气由氧气和氮气组成，氧气占体积16％
汞＋氧气 氧化汞
加热
氧化汞 汞＋氧气
加热
部分银白色的液态汞变成红色粉末,容器里空气的体积约减少了16%
红色粉末又变成了银白色物质，得到的气体的体积恰好等于密闭容器里所减少的体积
科学史话
2. 加热条件下，汞与氧气化合生成氧化汞。拉瓦锡选择金属汞作为反应物有什么优点？
1.拉瓦锡测定空气成分的实验为什么选择在密闭容器中进行？
曲颈甄
玻璃钟罩
汞槽
拉瓦锡研究空气成分装置
与氧气反应
汞与氧气反应生成的是固体，不会对气压造成影响
3. 通过观察哪些现象、测量哪些数据就可以判断出空气中氧气的含量？
汞液面上升
红色粉末
拉瓦锡测定空气成分的实验
没有与外界连通，不引入新的气态杂质
汞液面上升的体积和密闭容器内空气总体积
观察思考4-1：
1.由实验首先得出空气是由氧气和氮气组成的化学家是( )
A.拉瓦锡 B.舍勒
C.道尔顿 D.阿伏加德罗
2.空气中体积分数约为21%的气体是( )
A.氧气 B.氮气
C.二氧化碳 D.水蒸气
3.(2024·常德)空气主要成分示意图如图所示,其中R指的是( )
A.N2 B.CO2 C.O2 D.H2O
A
A
A
4.下列现象各证明了空气中的哪一种成分存在
(1)将放有冰块的杯子置于空气中一段时间,杯子外壁有水珠出现,说明空气中含有　 　。
(2)一杯石灰水在空气中放置一段时间,石灰水中出现一层“白膜”,说明空气中含有　 　 。
(3)木条能在空气中燃烧,说明空气中含有　 　。
(4)敞放在空气中的饼干变软,说明空气中含有　 　。
水蒸气
二氧化碳
氧气
　水蒸气
参照拉瓦锡的实验，我们如何设计实验装置来粗略地测定空气中氧气的含量呢？
曲颈甄
玻璃钟罩
汞槽
拉瓦锡研究空气成分装置
2. 药品燃烧后生成物是固体或者液体。对压强的影响可以忽略不计。
1. 药品能够在空气中燃烧且只与氧气反应；
如何选择药品？
活动探究4-1：
测定空气中氧气的含量
红磷
铜
在空气中燃烧只与氧气反应生成氧化铜固体
在空气中燃烧只与氧气反应生成五氧化二磷固体
蜡烛
镁
在空气中燃烧只与氧气反应生成二氧化碳和水蒸气
在空气中燃烧既可以与氧气反应，也可以与氮气、二氧化碳发生反应
√
√
【实验原理】
铜粉反应
消耗氧气
装置内气压减小
加热时，铜能跟空气中的氧气反应，生成黑色的氧化铜。
铜 + 氧气 氧化铜
【实验装置】
硬质玻璃管（相同规格 2 支）、橡皮塞（带玻璃导管及不带玻璃导管各 2 个）、量筒、酒精灯、铁架台（带铁夹）、气球、注射器、火柴、药匙；铜粉。
平衡气压,防止活塞被冲开
【实验步骤】
1. 测量硬质玻璃管的体积。
2. 连接仪器，检查装置的气密性。
3. 加入足量铜粉，两端分别塞上带气球的导管的橡皮塞和连接留有一定体积的气体的注射器的活塞。
4. 根据酒精灯高度，将玻璃管固定在铁架台上。
5.加热铜粉，并多次推拉注射器。
6.停止加热，冷却至室温，将气球内气体全部挤出，读数。
阅读P78
使氧气反
应完全
①红色粉末逐渐变黑
② 气体体积减少约1/5。
硬质玻璃管 的容积 反应前注射器中气体的体积 反应后注射器中气体的体积 反应消耗的氧气的体积
【实验现象】
【记录数据】
氧气约占空气总体积的 1/5。
【实验结论】
58mL
22mL
6mL
16mL
【实验反思】
1. 与拉瓦锡的测定实验相比，上述实验有哪些优点与不足？
装置简单易操作
容易产生实验误差
2. 上述实验在哪些环节上可能造成误差？如何避免或减小这些误差？
1、装置漏气
2、铜粉量不足
3、未等装置冷却读数
4、反应时间不够
5、加热时未来回推拉
注射器活塞
装置密封
铜粉量充足
冷却至室温再读数
延长加热时间
加热时来回推拉注射器
反应结束气球内的气体没全部挤出
反应结束后将气球内的气体全部挤出
实验理论依据：
压强差
红磷燃烧消耗密闭容器内空气中的氧气，使该密闭容器内压强减小，在大气压作用下，进入容器内水的体积便是消耗的氧气的体积。
测定空气成分的其他实验
实验原理：
红磷 + 氧气
P O2 P2O5
五氧化二磷
点燃
1、红磷燃烧，产生大量白烟；
2、冷却后，瓶内水面上升了约1/5体积
氧气约占空气总体积的1/5。
实验现象：
实验结论：
注意事项
1、装置气密性要良好（避免外部空气进入集气瓶，使进入水的体积减少，测得V氧气偏低）。
2、弹簧夹要夹紧（防止瓶内空气受热延导管逸出，使测得V氧气偏高）。
3、必须冷却至室温才能打开弹簧夹（气体热胀冷缩，不冷却会使进入水体积减少，测得V氧气偏低）。
4、集气瓶底要加少量水（防止集气瓶炸裂，吸收有毒的P2O5固体）。
5、红磷要足量（若不足，将导致瓶内氧气未完全反应掉，测得氧气体积分数偏低）。
6、不能用木炭、硫磺、镁等代替红磷（C、S燃烧产生气体，镁还要与空气中其他气体反应）。
2.根据实验现象，分析瓶内剩余气体具有怎样的性质？
答：不能燃烧，也不能支持燃烧；不能溶于水
3、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。
1、集气瓶中的水为什么会上升？
答：红磷燃烧消耗氧气，使集气瓶内压强小于外界大气压，水被压入集气瓶。
动脑思考：
稀有气体的发现
阅读P79
稀有气体是从气体密度测量结果里的微小差异中发现的，因此被称为“第三位小数的胜利”，这是科学家们严谨求实、勇于质疑、不懈探索的结果。1904 年，瑞利和拉姆齐因为在稀有气体发现中的杰出贡献分别荣获诺贝尔物理学奖和化学奖。
严谨求实、勇于质疑、不懈探索
科学史话
5.如图是测定空气中氧气含量的实验。对该实验的认识不正确的是( )
A.要等到装置冷却至室温后再读数,否则
测定结果偏小
B.该实验中的铜粉换成碳粉仍能达到实验目的
C.将装置1中的气球更换为注射器(见装置2),可使空气与铜粉接触更充分,数据更加准确
D.正确操作情况下,反应消耗氧气的体积约为反应前注射器内气体和硬质玻璃管内气体体积总和的1/5
B
6.下面是测量空气中氧气体积含量的实验:
(1)实验小组按装置一进行实验,发现进入集气瓶中水的体积超过水面上方空间的1/5,你认为导致这一结果的原因可能是　 　(填序号)。
A.实验前未将胶皮管夹紧
B.红磷过量
C.未等冷却就打开弹簧夹
D.氧气未消耗完全
A
(2)实验小组又进行反思,设计了装置二,利用气压变化使白磷燃烧,与装置一比较,其优点是　 　(填序号)。
①防止空气污染 ②减小误差
③节约燃料 ④便于直接读数
(3)拉瓦锡用装置三测定了空气中的氧气含量,曲颈甑中发生反应的化学符号表达式为　 　 。
对比装置一、三中的实验,装置三曲颈甑中的汞与装置一中的　 　的作用相同;装置三汞槽中的汞与装置一中的　 　的作用相同。
①②③④
Hg+O2 HgO
红磷
烧杯中的水

展开更多......

收起↑