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第二单元 我们周围的空气
课题1 空气（第一课时）
课时目标
1．知道空气的组成
2．认识纯净物和混合物的概念，并能区分这两类物质
3．了解拉瓦锡研究空气成分的实验原理，能初步使用该原理测空气中氧气含量
课堂导学
知识点一 空气是由什么组成
1．拉瓦锡测定空气成分的实验
阅读教材P26，完成以下表格内容。
实验 实验操作 实验现象 实验结论
（1）在密闭容器里加热汞 把少量的汞放在密闭容器里连续加热12天 有部分银白色的液态汞变成红色；空气的体积约减少1/5 空气是由①_______和②_________组成，其中③______约占空气总体积的1/5。该反应的文字表达式为：汞＋氧气氧化汞
（2）在另一密闭容器里加热红色粉末 将上述实验得到的红色粉末放在另一密闭容器中加强热 红色粉末逐渐变成银白色；得到的气体体积恰好等于前面实验密闭容器中减少的气体体积
拓展讲解：
反应物　反应条件　 生成物
汞 ＋ 氧气氧化汞
(1)文字表达式的含义：“＋”念“和”、“与”、或“跟”，“―→”读成“生成”
(2)文字表达式的读法：汞和氧气在点燃的条件下反应生成氧化汞
2．空气中氧气含量的测定
阅读教材P27的实验2-1，并完成实验。根据实验情况填写以下内容。
实验装置 实验操作 实验现象 实验结论
点燃红磷，并迅速伸入瓶内 红磷燃烧，④_____________ ⑦__________________________
冷却后打开弹簧夹 烧杯的⑤______________，且体积约占瓶容积的⑥______
[实验分析]
集气瓶内水平面上升了约1/5，说明瓶内少了约1/5的气体体积，这是因为红磷(P)与空气中的氧气发生了反应，生成一种叫做五氧化二磷(P2O5)的白色固体，反应的文字表达式为：⑧______________________________________。
[实验注意事项]
(1)该实验对装置的气密性要求较高，实验前应先检查⑨______________。
(2)在瓶内预留了些水，其作用是吸收五氧化二磷，减少⑩____________。
(3)为充分消耗瓶内氧气，红磷的用量要 __________。
(4)燃烧匙伸进瓶内后应迅速塞紧瓶塞，防止瓶内气体受热膨胀往外逸散，导致瓶内气体减少偏多，测定结果会偏大。
(5)为防止瓶内气体受热膨胀带来的影响，需待装置冷却后再打开弹簧夹。
(6)实验药品的选择：
必须符合两个条件：在空气中易燃烧、燃烧后生成物是 ________。
[拓展推理]
通过该实验还可推知剩余气体的性质有： __________________________________。
典例解析
例1右图是测定空气中氧气含量的实验装置图。
(1)该实验的成败关键有两点：①燃烧匙内的红磷必须______；②酒精灯点燃红磷后，必须立即________________________________。
(2)红磷燃烧时的现象为________________________________。
(3)实验过程中钟罩内水面逐渐_______________，该实验验证了__________________。
（4）若实验中红磷的量太少，测得氧气的体积分数会______；若钟罩的气密性不好，测得氧气的体积分数会______。
（5）若实验结束，钟罩中水位上升不到预期位置，则实验失败的原因可能是：______（写出一点）。
解析：（1）该实验的成败关键有两点：①燃烧匙内的红磷必须足量或过量；②酒精灯点燃红磷后，必须立即塞紧瓶塞；（2）红磷燃烧时的现象为黄色火焰，产生大量白烟，放出热量；（3）实验过程中，钟罩内水面逐渐上升，该实验验证了氧气约占空气体积的五分之一；（4）若实验中红磷的量太少，氧气消耗不尽，测得氧气的体积分数会偏小，若钟罩的气密性不好，气体膨胀时跑出的是氮气，冷却时进入的是空气，测得氧气的体积分数会偏小；（5）若实验结束，钟罩中水位上升不到预期位置，则实验失败的原因可能是装置漏气或红磷量不足。
答案：（1）足量或过量、塞紧瓶塞（2）黄色火焰，产生大量白烟，放出热量（3）上升，氧气约占空气体积的五分之一（4）偏小、偏小（5）装置漏气或红磷量不足
变式练习
1. 如图装置是用来测定空气中氧气的含量。下列对该实验的认识正确的是（ ）
A. 红磷燃烧产生大量白色烟雾
B. 燃烧匙中的红磷可以换成蜡烛
C. 红磷刚燃烧完就立即打开弹簧夹，会导致实验结果偏小
D. 红磷的量不足会导致进入集气瓶中水的体积大于1/5
2. 小明学习了空气中氧气含量的测定实验后，提出了改进方法(如右图所示)，你认为改进后的优点是______________________________________________________(任写两点)。
3．空气的组成
阅读教材P27，背熟空气成分后进行默写。
空气成分 氮气(N2) O2 稀有气体 CO2 其他气体和杂质
体积分数
特点 相对稳定 成分可变
拓展讲解：空气中的氮气、氧气、稀有气体可直接从空气中分离得到，而CO2、其他气体和杂质因其含量太少，无法从空气中分离得到。
4．混合物和纯净物
阅读教材P27，找到混合物和纯净物的概念，并进行初步认识。
类型比较　 　 混合物 纯净物
概念 由 _______________混合而成。 只由 ________________组成。
特征 ①没有固定的组成和性质②不能用化学符号表示③各成分保持它们各自的性质 有固定的组成与性质，可以用化学符号表示。
举例 空气、稀有气体 等 氧气、氮气等
联系 纯净物混合物
　　典例解析
例2下列物质属于混合物的是(　　)
A．冰水混合物　　 B．氧气　 　 C．澄清的矿泉水　　 D．氮气
解析：纯净物只含有一种物质，混合物由不同种的物质组成。冰水混合物，只有水一种物质，澄清的矿泉水中除水外还有一些物质溶解在水中。
答案：C
知识拓展：
1．生活中常见的混合物有：空气、稀有气体、粮食、合金(生铁、钢、18K黄金等)、溶液(矿泉水、自来水等)、饮料类、矿物类(大理石)等；
2．常见的纯净物有：水(纯净水、蒸馏水、冰水)、金属(铁、铜、铝、24K黄金等)、氧气、二氧化碳、蔗糖等。
变式练习
3.下列物质中，属于纯净物的是(　　)
A．空气　　　 B．五氧化二磷　　　　 C．湖水　　　　 D．米酒
下列各组物质中，前者属于纯净物，后者属于混合物的是（ ）
A. 二氧化碳，澄清石灰水 B. 冰水混合物，五氧化二磷
C. 矿泉水， 河水 D. 净化后的空气，受污染的空气
课堂小结
一、空气是由什么组成
1．拉瓦锡测定空气的成分的实验得出空气是由______和______组成的结论
2．空气里氧气含量的测定
(1)实验原理；(2)实验现象；(3)实验结论，拓展推理剩余气体的性质
(4)实验注意事项：①导致测定值偏小的原因；②导致测定值偏大的可能原因
(5)实验药品的选择
3．空气的组成：空气的成分及其体积分数
4．混合物和纯净物
课时达标
1．下列现象的产生，与空气中的水蒸气无关的是(　　)
A．酥脆的饼干放置在空气中变软
B．夏天从冰箱取出的冰糕冒“白气”
C．冬季的早晨看到窗户的玻璃上有“冰花”
D．进入久未开启的菜窖或干涸深井使人感到气闷、头昏
2．下列是生产、生活中常用的物质，其中不属于混合物的是(　　)
A．冰红茶　　 B．牛奶　　 C．洗洁精　　 D．氧气
3．右图所示是一个具有刻度和活塞可滑动的玻璃容器，其中有空气和足量的白磷，将它放在盛有沸水的烧杯上方，进行试验。请完成下列问题。
(1)实验现象：白磷着火燃烧，活塞先右移，后左移，最后停在刻度约为________的位置上。
(2)白磷燃烧的文字表达式为_________________________________________________。
(3)实验结论：空气的成分按体积计算，氧气约占__________。
课后作业
A 双基过关
1. 空气成分中不包含下列哪种物质？（ ）。
A. 氧气 B. 氮气 C. 稀有气体 D. 氢气
人的生存离不开空气。下图为空气成分示意图，其中R指的是（ ）。
A. 氮气 B. 氧气
C. 稀有气体 D. 二氧化碳
3. 下列有关空气的说法正确的是（ ）。
A. 通常情况下，空气中氧气、氮气的体积比约为1∶4
B. 空气中氮气的质量分数为78%
C. 空气中二氧化碳的体积只占0.03%，因此它的作用很小
D. 空气中含量最少的是稀有气体
4. 下列各组物质中，前者是纯净物，后者是混合物的是（ ）。
A. 氢氧化钠 稀盐酸
B. 碘酒 红磷
C. 空气 氧气
D. 海水 石灰石（主要成分为碳酸钙）
5. 在课本测定空气中氧气含量的实验中，集气瓶内剩余的气体主要是氮气，体积约为集气瓶空气体积的五分之四，下列结论与此实验事实无关的是（ ）。
A. 氮气不支持燃烧 B. 氮气不易溶于水
C. 氮气的熔点是-209.9℃ D. 空气中氮气和氧气的体积比约为4∶1
6. 下列物质中，属于纯净物的是（ ）。
按下图组装仪器，关闭止水夹，通电使红磷燃烧。请回答下列问题：
（1）燃烧的现象是_________________________，反应的文字表达式为______________________________。
（2）红磷燃烧一段时间后，自动熄灭了，你认为原因是___________________。
（3）冷却后，松开止水夹，你观察到的现象为___________________________________________________。
（4）小华同学用炭替代红磷，完成上述实验，发现集气瓶内并没有吸入水，其原因是_______________________________________________________________________________。
（5）用此实验方法测定空气中氧气的含量，其优点是___________________________。
8. 填表，列举一些常见的纯净物和混合物，每类只列举一种。
状态 类别 固态 液态 气态
纯净物
混合物
B能力提高
9. 装在某容器中的空气经测定其中氮气的体积在相同条件下为10L，则该容器的容积为（ ）。
A. 10L B. 15L C. 12.5L D. 18L
10. 为测定空气中氧气的含量，小华同学打算设计如下方案：选用实际容积为40mL的试管作反应容器，将过量的白磷放入试管，用橡皮塞塞紧试管，通过导管与实际容积为60mL且润滑性很好的针筒注射器组成如下图的实验装置。假设此实验能够按照小华的设想正常进行，且白磷所占体积与导管内的气体体积忽略不计，请回答下列问题：
（1）实验前，打开弹簧夹，将注射器活塞前沿从20mL 刻度处推至15mL刻度处，然后松开手，若活塞仍能返回至20mL刻度处，则说明：_______________________________；
（2）若先夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷，燃烧结束，等试管冷却后再松开弹簧夹，可观察到的现象为_____________________________________________；
（3）若不使用弹簧夹，用酒精灯加热白磷，充分反应直至燃烧结束，试管冷却后可观察到的现象为________________________________________________；
（4）若按小华的设想进行实验，实际可能遇到诸多问题而发生危险，造成实验失败，例如：__________________________________________________________。
参考答案
课堂导练
①氮气　②氧气　③氧气　④产生大量白烟并放热　⑤水进入集气瓶　⑥1/5　⑦氧气约占空气体积的1/5 ⑧磷＋氧气五氧化二磷 ⑨ 装置的气密性 ⑩环境污染 过量 固体 化学性质不活泼，不能溶于水 78%　 21% 0.94% 0.03%　 0.03% 两种或两种以上的物质　 一种物质
变式训练
1.C 2.方便　减少误差3. B 4. A
课堂小结
氧气 氮气
课时达标
1．D　2.D　3. 8　磷＋氧气五氧化二磷　1/5
课后作业
A 双基过关
1. D 2. B 3. A 4. A 5. C 6. C
7. （1）产生大量白烟并放出热量
磷+氧气 五氧化二磷
（2）瓶内的氧气消耗完了
（3）烧杯中水倒流入集气瓶，约占集气瓶体积的1/5
（4）碳燃烧生成二氧化碳气体不能形成压强差
（5）不会污染空气
8. 铜 水 氧气，生铁 糖水 空气
B 能力提高
9. C
10. （1）装置气密性良好
（2）白磷燃烧，产生白烟，活塞前沿约在12mL的刻度线上
（3）白磷燃烧，产生白烟，活塞先向右移动，最终稳定在约8mL的刻度线上
（4）橡胶塞弹出、试管爆裂、注射器活塞弹出等
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