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第1课时
第二单元 空气和氧气
课题1 我们周围的空气
2
1
本节重难点
3
空气中氧气含量的测定
空气的组成
纯净物和混合物
空气 ？
日常生活中哪些例子可以说明空气是确确实实存在的物质？
其实, 风 就是流动的空气形成的
空气是无色无臭的气体，虽然看不见，但可以通过深呼吸来感受空气
的存在！
在日常生活中,我们可以用什么来捕捉空气呢？
思考：我们可以如何通过实验来研究空气都是由哪些成分组成的呢
17世纪中叶以前，人们认为空气只是单一的某种物质！
二百多年前，法国化学家拉瓦锡研究了空气的成分。
汞俗称水银(剧毒)
拉瓦锡研究空气的组成
实验结论
剩余气体既不能供给呼吸，也不能支持燃烧，这些气体全部是氮气
汞 ＋氧气 氧化汞
加热
Hg
O2
＋
HgO
△
拉瓦锡得出了空气是由氧气和氮气组成的结论
空气的成分
0.94%
0.03%
稀有气体
空气的组成
目前，人们已能用实验方法精确地测定空气的成分。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%
其他成分1%
0.03%
二氧化碳
其他气体和杂质
测定空气里氧气的含量
测定空气中氧气的含量(体积分数)
实验探究
实验装置的选择
燃烧匙
集气瓶
导管
弹簧夹
烧杯
红磷 + 氧气 五氧化二磷
点燃
P O2 P2O5
+
点燃
注意:实验前要向集气瓶中先加入少量的水，该水的作用是什么？
吸收生成的五氧化二磷,防止其污染空气
水
水
空 气
空 气
红磷 + 氧气 五氧化二磷
点燃
P O2 P2O5
+
点燃
水
水
空 气
空 气
把集气瓶水面上方的空气
平均分为五等分
测定空气里氧气的含量
实验探究
实验原理:
红磷 + 氧气 五氧化二磷
点燃
测定空气中氧气的含量(即氧气占空气体积的几分之几)
红磷燃烧会先把集气瓶内空气中所含有的氧气给消耗掉，且生成了五氧化二磷固体，这会导致集气瓶内的气压减小，待装置冷却至室温并打开弹簧夹之后，烧杯中的水会倒流入集气瓶内去替代被红磷燃烧所消耗掉的氧气的体积(等效替代法),又因为
倒流入集气瓶内水的体积约等于集气瓶内原有空气体积的1/5, 所以才得出氧气约占空气总体积1/5的结论.
水
水
空 气
空 气
测定空气里氧气的含量
测定空气中氧气的含量(即氧气占空气体积的几分之几)
实验探究
红磷燃烧只消耗
空气中的氧气
(只与空气中的氧气反应)
生成物只能是固体，
一定不能是气体，
实验药品的选择
反应物需满足的条件
生成物需满足的条件
本实验中，反应物红磷和生成物五氧化二磷应分别满足什么条件,反应结束之后集气瓶内的气压才会变小,且流入集气瓶中水的体积会等于集气瓶中原有的氧气的体积？
测定空气里氧气的含量
实验探究
实验原理:
红磷 + 氧气 五氧化二磷
点燃
测定空气中氧气的含量(即氧气占空气体积的几分之几)
红磷燃烧会先把集气瓶内空气中所含有的氧气给消耗掉，且生成了五氧化二磷固体，这会导致集气瓶内的气压减小，待装置冷却至室温并打开弹簧夹之后，烧杯中的水会倒流入集气瓶内去替代被红磷燃烧所消耗掉的氧气的体积(等效替代法),又因为
倒流入集气瓶内水的体积约等于集气瓶内原有空气体积的1/5, 所以才得出氧气约占空气总体积1/5的结论.
水
水
空 气
空 气
现象1：
红磷 + 氧气 五氧化二磷
点燃
P O2 P2O5
+
点燃
待红磷熄灭并冷却至室温后，打开弹簧夹,烧杯中的水会倒流入集气瓶内，且流入集气瓶中水的体积约等于集气瓶内原有空气体积的1/5.
氧气约占空气总体积的1/5
实验目的:测定空气中氧气的含量
红磷燃烧，产生大量白烟,放出热量；
现象2:
结论：
造成从烧杯中倒流入集气瓶中的水的体积小于集气瓶内原有的空气体积1/5的原因有哪些？（即造成实验结果偏小的原因）
原因:
红磷的量不足，导致不能把集气瓶中的氧气消耗完
装置漏气，红磷熄灭后装置外界的空气从瓶塞缝隙进入集气瓶中
没有待装置冷却至室温就打开弹簧夹，集气瓶中的气体还处于受热膨胀状态
原因:
实验开始前没有先夹紧弹簧夹(红磷燃烧时集气瓶内气体受热膨胀会沿导管口逸出,逸出的这部分气体的体积最后会由水来替代,所以会导致流入集气瓶中的水的体积大于集气瓶内原有的空气体积1/5)
点燃红磷后燃烧匙伸入集气瓶时的速度太慢(会导致装置内部分气体受热膨胀从集气瓶口逸出(逸出的这部分气体的体积最后会由水来替代,,所以会导致流入集气瓶中的水的体积大于集气瓶内原有的空气体积1/5)
造成从烧杯中倒流入集气瓶中的水的体积大于集气瓶内原有的空气体积1/5的原因有哪些？（即造成实验结果偏大的原因）
测定空气里氧气的含量
实验探究
偏大
偏小于1/5
偏小于1/5
偏小于1/5
红磷的量不足
误差1
装置没有冷却到室温就打开弹簧夹
误差2
实验开始前没有先夹紧弹簧夹
误差3
点燃红磷后燃烧匙伸入集气瓶的速度太慢
误差4
装置漏气
误差5
误差分析(倒流入集气瓶内水的体积是偏大于1\5还是偏小于1/5)
偏大于1/5
偏大于1/5
测定空气中氧气的含量(即氧气占空气体积的几分之几)
测定空气里氧气的含量
实验探究
偏大
偏小于1/5
偏小于1/5
偏小于1/5
红磷的量不足
误差1
装置没有冷却到室温就打开弹簧夹
误差2
实验开始前没有先夹紧弹簧夹
误差3
点燃红磷后燃烧匙伸入集气瓶的速度太慢
误差4
装置漏气
误差5
误差分析(倒流入集气瓶内水的体积是偏大于1\5还是偏小于1/5)
偏大于1/5
偏大于1/5
测定空气中氧气的含量(即氧气占空气体积的几分之几)
如图所示装置可用于测定空气中氧气的含量，实验前在集气瓶内加入少量水并将瓶中上方空气标记分成五等份。下列说法中不正确的是（ ）
A.该实验证明空气中氧气的含量约占1/5
B.实验时红磷一定要过量
C.实验前一定要检验装置的气密性
D.红磷燃烧产生大量的白雾，火焰熄灭后立刻打开弹簧夹
D
某校化学兴趣小组用图A的装置来测定空气中氧气含量(体积分数)。
现象1：
待红磷熄灭并冷却至室温后，打开弹簧夹,烧杯中的水会倒流入集气瓶内，且流入集气瓶中水的体积约等于集气瓶内原有空气体积的1/5.
氧气约占空气总体积的1/5
红磷燃烧，产生大量白烟,放出热量；
现象2:
结论：
(1)B装置与A装置相比有什么优点：
________________________________________________________________
1、不会污染空气，
(2)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小于1/5，可能的原因是 。
红磷的量不足
某化学兴趣小组用图A的装置来测定空气中氧气含量(体积分数)。
2、实验结果更精确(不会因为燃烧匙伸入集气瓶的速度太慢，导致装置内气体受热膨胀从集气瓶口逸出而产生一定的实验误差)
装置漏气
图乙是小东在课本实验（图甲）的基础上改进的探究空气中氧气含量的实验。下列说法错误的是（　　）
A.实验前均需检查装置的气密性
B.图乙实验中电热棒的作用是引燃红磷
C.图乙实验能减小实验误差，且对环境更友好
D.进行图甲实验时可将燃着的红磷缓慢伸入集气瓶中
D
测定空气里氧气的含量
测定空气中氧气含量实验改进方案
数字化实验
数字化实验利用氧气传感器进行实验数据的采集与分析
集气瓶
某兴趣小组利用氧气传感器来测定足量红磷燃烧过程中瓶内氧气的含量。
空气中氧气含量的再认识。如图是小东设计的探究空气中氧气含量的装置。
（1）实验过程中，活塞会先向______（填“左”或“右”，下同）移动，
后向______移动，最终停留在刻度______附近。
（2）与课本实验相比，该实验的一个优点是____________________ __________。
右
左
4
结果更精确（或无
污染等）
为测定空气中氧气的含量，化学兴趣小组同学进行如图所示实验，用电热丝点燃红磷。下列说法正确的是
A．用电热丝在玻璃管内点燃红磷可以减少生成物对空气的污染
B．玻璃管内的液面升高到刻度4的位置
C．待红磷熄灭后立即打开弹簧夹
D．实验中红磷的量不会对实验结果产生影响
【答案】A
空气的成分
0.94%
0.03%
稀有气体
空气的组成
目前，人们已能用实验方法精确地测定空气的成分。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%
其他成分1%
0.03%
二氧化碳
其他气体和杂质
混合物：
物质的分类
物质的分类:
由两种或两种以上的物质混合而成的物质
如：空气、糖水、盐水、澄清石灰水、碘酒、加碘盐、食醋、海水、石油、墨水、铝合金等
纯净物：
只由一种物质组成的物质。
如：氧气(O2) 、氮气(N2)、红磷(P) 、二氧化碳(CO2) 、
五氧化二磷(P2O5) 、蒸馏水(H2O) 等
注意:
纯净物都有化学符号,而混合物都没有化学符号
如1.像氧气O2 、氮气N2、红磷P 、二氧化碳CO2、 五氧化二磷P2O5 等纯净物都有化学符号,
(纯净物一定具有化学符号,具有化学符号的物质一定是纯净物);
2. 像空气、海水、糖水、澄清石灰水等混合物都没有化学符号,
1.以下几种物质属于纯净物的是（ ）
A.食醋 B.加碘食盐
C.水(H2O) D.液化石油气
2.下列属于纯净物的是（ ）
A.纯蓝墨水 B.生理盐水
C.氢气 (H2) D.葡萄糖水
3. 下列物质中属于纯净物的是 （ ）
A.红烧牛肉 B.牛奶冰棍
C.奶油蛋糕 D.二氧化碳(CO2)
C
C
D
1.下列物质中，属于纯净物的是（ ）
A.澄清的石灰水 B.新鲜的空气
C.铝合金 D.冰水共存物
D
2.下列物质中，属于混合物的是( )
A．冰 B．液态氧气
C．五氧化二磷 D．海水
D
下列物质属于混合物的是 ____ ，属于纯净物的是__________
①③⑤⑥
②④⑦⑧
①清新的空气
②冰水共存物质
③矿泉水
④液态氧气
⑤加典盐
⑥海水
⑦五氧化二磷
⑧蒸馏水
“新鲜、洁净、清洁、混合”不是判断物质是否纯净的依据
混合物虽然是由多种物质混合而成的,但是混合物中各物质都还保持着它们原有的性质。
比如:
1.单独的氧气的无色无臭的气体,空气中的氧气依然是无声无臭的气体
2.单独的氧气具有助燃性,空气中的氧气依然具有助燃性,所以可燃物 在空气中才可以燃烧
1.瓶内上方剩余的4/5的气体主要是那种气体 。
氮气
不可以燃烧、不支持燃烧、不易溶于水
【例1】某化学兴趣小组用图A的装置测定空气中氧气含量。
2.瓶内上方剩余的气体具有哪些性质 。
实验现象
实验原理
反应表达式
实验结论
误差分析
空气中氧气体积含量的测定
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%)
空气的组成
课题1
我们周围的空气
第1课时

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