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浙教版八年级下册
第1节 空气的成分（1）
第1章 我们呼吸的空气
引入新课
空气是生物生存的必要条件，动植物的呼吸、植物的光合作用都离不开空气，没有空气就没有生命，就没有生机勃勃的地球。
空气由哪些成分组成？这些物质与人类的生活和生产有什么联系？人类的活动会改变空气的成分吗？我们怎样保护空气使其免受污染？
新课教学
在超市里，我们发现许多食品用真空包装来保鲜：
空气中各种成分的含量和性质又是怎样的呢？
为什么食品暴露在空气中容易变质？
空气的主要成分有哪些？
新课教学
一、空气中氧气的含量
1、氧气和氮气的发现过程
1774年英国化学家普里斯特利加热氧化汞，得到一种使人感到特别舒适、轻松的奇特，并且发现物质在这种气体里燃烧时比在空气中更剧烈。
瑞典科学家舍勒在把软锰矿与浓硫酸一起加热时，也得到了一种使红热木炭火花四溅、光耀夺目的无色气体。
普里斯特利和舍勒实际上已经发现了氧气，并研究了它们的性质。只不过他们不知道自己找到了什么。
新课教学
18世纪70年代，法国化学家拉瓦锡(AL.Lavoisier)用定量的方法研究了空气的成分，如图1.1-1所示。
图1.1-1拉瓦锡研究空气成分所用的装置
1.他将少量汞放入曲颈瓶内连续加热12天，发现汞的液面出现红色的粉末，同时容器内气体的体积减少了约1/5。
拉瓦锡的研究过程：
新课教学
2.他又研究了剩余4/5体积的气体，发现这部分气体既不能供给呼吸，也不能支持燃烧，称其为氮气。
3.然后拉瓦锡又把生成的红色粉末全部放入另一个容器里加热，
结果得到了汞和氧气，并发现氧气的体积恰好等于曲颈瓶中减少的气体体积。
新课教学
4.他又把得到的氧气加回到剩余4/5体积的气体的容器中，结果所得气体跟空气的性质几乎完全一样。
空气由氧气和氮气组成，其中氧气体积约占空气总体积1/5的结论。
拉瓦锡通过实验得出结论：
新课教学
视频：拉瓦锡实验
新课教学
2、空气中氧气体积分数的测定
1. 如图1.1-2所示装置，先在集气瓶里加入少量水，再把剩余的容积分成5等份，做上记号。
为什么集气瓶底要加入少量的水？
图1.1-2测定空气中氧气含 量的实验
1、防止生成的固体使集气瓶炸裂
2、可以溶解红磷燃烧生成的五氧化二磷。
2. 点燃燃烧匙内的红磷，放入集气瓶中，立即塞紧瓶塞，观察到什么现象？
红磷继续燃烧，产生大量的白烟
现象：
新课教学
3.火焰熄灭后，振荡集气瓶，稍等，待冷却后，打开导管上的夹子，观察现象，并记录瓶内水位变化情况。消耗的气体跟剩下的气体的体积比约为_________。
1:4
现象：
水从烧杯倒吸入集气瓶内
水位变化：
瓶内水位上升，约占瓶容积的1/5
4.实验能得到什么结论？
空气中氧气的体积约占总体积的1/5
结论：
思考：
1.对红磷的用量有什么要求
红磷过量，将氧气充分消耗。
2.实验时为什么要选用红磷，用木炭代替红磷是否可行？为什么？
不可以。木炭燃烧产生二氧化碳气体，不能使瓶内气压有效减小。
3.为什么烧杯内的水会进入到集气瓶内
红磷和氧气发生反应生成的P2O5是固体，同时P2O5溶于水，使瓶内气体压强减小，打开止水夹后，大气压把水压入集气瓶中，直至内外压强相等。
思考
4.拉瓦锡测出氧气约占空气总体积的1/5，而在我们的实验中，吸入的水的体积往往小于集气瓶剩余容积的1/5。为什么会出现这样的现象
(1)装置漏气；
(2)红磷的量不足，瓶内氧气没有完全消耗；
(3)集气瓶没有冷却就打开弹簧夹．
5.实验中若出现气体减少的体积大于1/5，可能又是什么原因呢？
（1）点燃红磷后，插入燃烧匙时，瓶塞子塞得太慢，使得
瓶中空气受热膨胀，部分空气溢出。
（2）实验开始时，没有夹或没夹紧止水夹。
……
新课教学
视频：氧气含量的测定
新课教学
该反应可用文字表达式表示:
（P） （O2） (P2O5)
红磷 + 氧气 五氧化二磷
点燃
红磷（P)与空气中的氧气反应，生成了五氧化二磷（P2O5）固体，使得集气瓶内气压减小，烧杯中的水就被大气压压入集气瓶中。
新课教学
3、空气的组成
19世纪末以前，人们认为空气中仅含有氧气和氮气。后来科学家又通过实验陆续发现了空气中还有氦、氖、氩、氪、氙等稀有气体。此外还有少量二氧化碳、水蒸气以及其他杂质。
图1.1-3空气的各成分体积组成
78%
21%
1%
空气中各成分的体积分数：
氮气：78%
氧气：21%
稀有气体：0.93%
二氧化碳：0.04%
水蒸气等其它气体和杂质：0.03%
如图1.1-3所示，在通常情况下，空气中各成分的比例保持相对稳定。
新课教学
二、空气是重要的自然资源
人类的生产和生活离不开空气，空气是一种重要的自然资源。
如图1.1-4，通过分离空气，可制得氧气、氮气与稀有气体，你知道它们各有什么用途吗？
新课教学
（1）氧气可以供给呼吸
1、氧气
人呼吸要氧气
动植物呼吸要氧气
（2）氧气可以帮助燃烧
帮助火柴燃烧
火箭燃料的助燃剂
（3）燃料在氧气中燃烧后产生的高温火焰可用来切割或焊接金属
切割或焊接金属
新课教学
2、氮气
（1）氮气是制造硝酸、炸药和氮肥的重要原料。
制化肥、炸药
（2）氮气是一种无色、无味、性质较不活泼的气体。
常用作保护气。
延长灯泡的寿命
防腐，保鲜
（3）液态氮由于在汽化时需吸收大量的热，因此可做冷冻剂
医疗上常用液氮冷冻麻醉或冷藏人体细胞组织。
新课教学
3、稀有气体
（1）稀有气体的化学性质不活泼，常用作保护气。
在焊接金属时用于隔绝空气
（2）稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，可制成多种用途的电光源，如航标灯、闪光灯、霓虹灯等。
霓虹灯
航标灯
（3）稀有气体还可用于激光技术；氦气可用于制造低温环境；氙气可用于医疗麻醉。
当堂检测
1．如图所示是教材中“利用红磷测定空气中氧气含量”的改进实验，你觉得以下分析错误的是（　　）
A．利用电热棒加热避免了燃烧匙放入时瓶内气体逸出B．火焰熄灭是由于瓶中氧气急剧减少的缘故
C．反应完成后未打开止水夹前集气瓶要冷却
D．反应过程中可看到集气瓶中有大量白雾产生
D
当堂检测
2.空气中氧气与氮气的体积比约为（ ）
A. 4：1 B. 1：4
C. 1：5 D. 5：1
B
3.如图为空气中氧气含量测定的实验装置，通过足量的红磷在集气瓶中燃烧来达到实验目的，下列说法正确的是( )
A. 燃烧匙中的红磷可以换成铁丝
B. 燃烧匙中的红磷可以换成硫或木炭
C. 若燃烧匙中的红磷继续增多，水位上升将更多
D. 若燃烧匙中红磷不足，会使测量氧气含量偏少
D
当堂检测
4.如图所示为测定空气中氧气体积分数的实验装置。若小明想从下列物质中选择一种替代红磷，最合适的是（ ）
A.木炭
B.镁条
C.钠块
D.氢气
C
板书设计
第1节 空气的成分(第1课时）
氧气:供给呼吸，帮助燃烧等
氮气:制造硝酸、炸药和氮肥的重要原料，作保护气等
稀有气体:作保护气、制成电光源等
一、空气的主要成分(体积分数）
氮气78% 氧气21% 稀有气体0.93%
二氧化碳0.04% 其他气体0.03%
，
二、主要用途
布置作业
1、复习本节课所学的主要内容；
2、完成作业本中相应练习；
3、预习“氧气的性质”相关内容。1.1空气的成分（1）课后检测
班级 姓名
1.如图为空气成分示意图(按体积计算)，其中“c”代表的是(　 )
A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．稀有气体
2.依据如图所示,下列关于空气成分测定的实验说法中,正确的是( )
A.可用木炭消耗氧气
B.红磷燃烧时,产生大量白雾
C.燃烧停止后,立刻打开止水夹
D.反应后集气瓶中剩余的气体难溶于水,不支持燃烧,也不燃烧
3．如图所示是教材中“利用红磷测定空气中氧气含量”的改进实验，你觉得以下分析错误的是（　　）
利用电热棒加热避免了燃烧匙放入时瓶内气体逸出
火焰熄灭是由于瓶中氧气急剧减少的缘故
C．反应完成后未打开止水夹前集气瓶要冷却
D．反应过程中可看到集气瓶中有大量白雾产生
4.空气中氧气与氮气的体积比约为（ ）
A. 4：1 B. 1：4 C. 1：5 D. 5：1
5.小明整理出了空气成分的性质与用途的关系，其中错误的是(　　)
A．氧气支持燃烧，常作宇宙航行中的重要燃料
B．氮气化学性质不活泼，可用作焊接金属的保护气
C．氧气可以供给呼吸
D．稀有气体化学性质不活泼，可用作灯泡的填充气体
6.暖宝宝贴（主要成分为铁粉、木炭、食盐）的热量来源于铁粉的氧化。小敏同学设计使用暖宝宝贴来测定空气中氧气的含量，实验开始前的装置如图所示，实验后从量筒中流入玻璃瓶（容积为250mL）中的水的体积为40mL（铁粉生锈消耗的水忽略不计）。下列关于造成这一结果的原因分析错误的是（ ）
A. 该装置可能气密性不好
B. 实验过程中弹簧夹未夹紧
C. 暖宝宝贴的使用数量可能不足
D. 反应刚结束就立刻打开弹簧夹
7.空气是一种宝贵的自然资源，下列说法中错误的是(　　)
A．通常情况空气中各成分的比例保持相对稳定
B．氮气性质稳定可以作为食品保护气
C．洁净的空气属于纯净物
D．稀有气体在通电时会发出不同颜色的光制作霓虹灯
8.下列关于空气的成分、用途的说法正确的是( )
A.氧气约占空气质量的21%
B.稀有气体化学性质很稳定,不与任何物质发生反应
C.氧气支持燃烧,可以作燃料
D.氮气高温时化学性质活泼,可用于制化肥
9.奥运会若用大型遥控飞艇作广告。为了安全，艇内充入的气体最好是 ( )
A.氢气 B.氧气 C.氦气 D.二氧化碳
10.如图所示为测定空气中氧气体积分数的实验装置。若小明想从下列物质中选择一种替代红磷，最合适的是（ ）
A.木炭 B.镁条 C.钠块 D.氢气
11.某课外活动小组在学习了教材中“空气中氧气含量的测定”实验后，知道P2O5不能随便排放到空气中，否则会对空气造成污染，所以对该实验进行了改进：在由两个注射器组成的密闭系统内共有50 mL 空气，如图所示。然后给装有红磷的玻璃管加热。同时交替推动两个注射器的活塞，至玻璃管内的红磷变成白烟，且较长时间内无进一步变化时停止。停止加热后，待冷却至室温将气体全部推至一个注射器内。 请根据你对上述实验的理解，回答：
（1）实验结束后，注射器内的气体体积理论上应该减少约______mL。
（2）在实验的加热过程中，交替缓慢推动两个注射器的目的是______________。
（3）上述实验只是粗略测定空气中氧气含量的一种方法，你认为造成该实验不够精确的可能原因是_______________(写出其中一种)。
参考答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
A B D B A B C D C C
11.（1）10（2）使注射器内的氧气充分与红磷反应（3）装置漏气(其他合理答案均可)。

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