資源簡介

(共56張PPT)
九上 化學
科粵版
2.1.1 空氣的成分
混合物和純凈物
學習目標
新課引入
新知學習
課堂小結
1
2
3
4
教學環節
學習目標
難點
重點
1. 認識空氣的成分，能說出各成分的大致含量，知道空氣各成分的主要用途
2. 了解測定空氣中氧氣含量的實驗原理、裝置及產生誤差的原因
3. 了解混合物及純凈物的概念
重點
一物到處有，
用棒趕不走；
眼睛看不見，
手摸也沒有；
咀嚼無滋味，
沒它活不久。
空氣
新課引入
300 mL
如何證明這個燒杯中確實存在空氣呢？
？
水槽中的液面和燒杯中的液面存在液面差，則可以證明空氣的存在
思考
新知學習
窗簾飄動
風吹動樹葉
空氣由什么組成的呢？
科學家們對空氣成分的研究史
17世紀中葉以前，人們對空氣和氣體的認識還是模糊的。
18世紀，通過對燃燒現象和呼吸作用的深入研究，人們才開始認識到氣體的多樣性和空氣的復雜性。
科學家們對空氣成分的研究史
英國化學家
丹尼爾·盧瑟福
（1749—1819）
發現空氣中
存在氮氣。
科學家們對空氣成分的研究史
英國化學家
普利斯特里
（1733—1804）
瑞典化學家
舍勒
（1742—1786）
發現空氣
中存在氧氣，
并制得氧氣。
由于被傳統的燃素說所束縛，并沒有定量的測出空氣中氮氣和氧氣的含量。
科學家們對空氣成分的研究史
他擺脫了傳統的燃素說的束縛，尊重事實，對實驗作了科學的分析和判斷，揭示了燃燒是物質與空氣里的氧氣發生了反應。指出物質里根本不存在所謂的燃素。
法國化學家
拉瓦錫
（1743—1794）
假如你是當時的拉瓦錫，你該如何測量空氣中氮氣和氧氣的含量呢？
甲同學：
乙同學：
氮氣
氧氣
空氣（體積已知）
冷卻變為液體
測余下氣體的體積
氮氣
氧氣
50mL空氣
反應掉變成不占體積的（固、液）
測余下氣體的體積
假如你是當時的拉瓦錫，你該如何測量空氣中氮氣和氧氣的含量呢？
歸納
一定體積的空氣（密閉容器）
氮氣 氧氣
分離
閱讀教材第32頁《知識視窗》
（1）曲頸甑中和汞槽中的汞分別起什么作用？
（2）為什么玻璃鐘罩內汞的液面會上升？
（3）什么現象能說明空氣中氧氣的含量？
思考
銀白色
液體
Hg
紅色
固體
HgO
無色
氣體
O2
反應
裝置
汞 + 氧氣
加熱
氧化汞
（1）曲頸甑中和汞槽中的汞分別起什么作用？
思考
曲頸甑中的汞：與密閉體系中的氧氣反應，將其耗盡。
汞槽中的汞：形成密閉體系；通過汞槽中汞的液面變化情況進而判斷密閉體系中氧氣的體積。
銀白色
液體
Hg
紅色
固體
HgO
無色
氣體
O2
反應
裝置
汞 + 氧氣
加熱
氧化汞
（2）為什么玻璃鐘罩內汞的液面會上升？
思考
汞和密閉體系中的氧氣反應，生成固體氧化汞，密閉體系中氣體的量減少，氣壓變小，小于大氣壓，因此大氣壓將汞壓入到玻璃鐘罩內，鐘罩內汞的液面上升。
裝置
銀白色
液體
Hg
紅色
固體
HgO
無色
氣體
O2
反應
汞 + 氧氣
加熱
氧化汞
（3）什么現象能說明空氣中氧氣的含量？
思考
容器里的空氣體積減少了約 。
裝置
銀白色
液體
Hg
紅色
固體
HgO
無色
氣體
O2
反應
汞 + 氧氣
加熱
氧化汞
反應
紅磷
+ 氧氣
點燃
五氧化二磷
P O2 P2O5
白色固體
易溶于水
Ⅰ 空氣中氧氣含量的測定
裝置
燃燒匙
止水夾
水
水
紅磷
實驗原理
由于過量的紅磷燃燒時基本耗盡了集氣瓶內空氣中的氧氣，使瓶內氣體減少，壓強降低。打開止水夾后，大氣壓將燒杯中的水壓入集氣瓶中。集氣瓶內被消耗的氧氣的體積就是進入集氣瓶中水的體積。
Ⅰ 空氣中氧氣含量的測定
實驗操作
（1）實驗前檢查該裝置的氣密性，確認氣密
性良好進行實驗。
（2）用記號將集氣瓶的容積劃分為5等份。
（3）點燃燃燒匙中的紅磷，迅速插入集氣瓶
中，塞好膠塞。
（4）冷卻后，松開止水夾。
止水夾
燃燒匙
Ⅰ 空氣中氧氣含量的測定
燃燒前
燃燒中
燃燒后
紅磷燃燒實驗現象記錄
暗紅色的固體
產生大量白煙
劇烈燃燒，發出黃白色火焰，放出大量熱
Ⅰ 空氣中氧氣含量的測定
Ⅰ 空氣中氧氣含量的測定
實驗現象
待裝置冷卻到室溫，打開止水夾，燒杯中的水倒吸入集氣瓶中，且約占集氣瓶中原空氣體積的
實驗結論
氧氣約占空氣體積的
Ⅰ 空氣中氧氣含量的測定
Ⅰ 空氣中氧氣含量的測定
集氣瓶中的水上升到約 后，不能繼續上升，說明剩余氣體有什么性質？
說明剩余的氣體不能燃燒也不支持燃燒，且不易溶于水。
止水夾
燃燒匙
Ⅰ 空氣中氧氣含量的測定
實驗中進入水的體積小于空氣總體積的 ，可能的原因有哪些？
1.裝置漏氣；
2.紅磷的量不足；
3.導管中沒有事先注滿水；
4.未冷卻到室溫就打開彈簧夾。
止水夾
燃燒匙
Ⅰ 空氣中氧氣含量的測定
實驗中進入水的體積大于空氣總體積的 ，可能的原因有哪些？
1.實驗前未夾緊彈簧夾，紅磷燃燒時氣體沿導管逸出；
2.燃燒匙伸入過慢或未立即塞上膠塞，瓶內空氣受熱逸出。
止水夾
燃燒匙
原理：選擇合適的藥品，如：只與空氣中的O2反應，且生成物不是氣體等。
裝置：密閉裝置連接體現氣壓變化的液體裝置。
操作：氣密性好、充分消耗氧氣、減少溫度影響等。
現象：物質變化的現象、液體的體積變化就是消耗
氧氣的體積。
結論：氧氣約占空氣體積的 。
Ⅰ 空氣中氧氣含量的測定
Ⅰ 空氣中氧氣含量的測定
思考
從誤差角度分析，你能對實驗裝置進行改進嗎？
優點:
①因裝置始終處于密閉狀態，避免了因裝置漏氣導致測量結果出現偏差；
②環保，因在密閉裝置中進行反應，避免了五氧化二磷對環境的污染。
Ⅰ 空氣中氧氣含量的測定
思考
從誤差角度分析，你能對實驗裝置進行改進嗎？
優點:實驗結果更精準。
1.下圖是“實驗室測定空氣中氧氣含量”的實驗裝置圖，下列說法錯誤的是(　　)
A.紅磷燃燒產生大量白煙，火焰熄滅后立刻打開彈簧夾
B.做該實驗前，應檢查裝置的氣密性
C.空氣中氮氣難溶于水是該法測定的前提
D.若紅磷不足，將導致測得氧氣的含量小于五分之一
A
針對訓練
1892年，英國物理學家雷利發現
科學家們對空氣成分的研究史
密 度
含氮化合物分解得到的氮氣 1.2505 g/L
從空氣中分離出氧氣留下的氮氣 1.2572 g/L
對上述問題你有什么看法呢？
他懷疑從空氣中分離出來的氮氣中可能還含有尚未被發現的較重的氣體。
科學家們對空氣成分的研究史
英國物理學家雷利（1842—1919）
英國化學家拉姆塞（1852—1916）
19世紀末，他們都通過實驗得到一些殘余的氣體，經過多方面實驗斷定：它是另一種化學性質極不活潑的物質，定名為氬。
科學家們對空氣成分的研究史
1868年 氦
1898年 氪、氖和氙
1900年 氡
Ⅱ 空氣有那些成分
按體積分數計算
氮氣（78%）
氧氣（21%）
稀有氣體（氦、氖、氬、氪、氙等）
（0.94%）
二氧化碳（0.03%）
其他（0.03%）
你知道里面的氣體是什么嗎？
薯片
糧食
資料卡片
薯片或糧食等儲存中常充入氮氣用作保護氣，可以營造低氧或者無氧的環境，從而可以防止食物腐爛變質。
氮氣
為什么氮氣可以用作保護氣呢？
復習回顧
物理
性質
化學
性質
無色氣體
難溶于水
不能燃燒
不支持燃燒
氮 氣 的 性 質
不與紅磷反應
用 途
性 質
決定
體現
化 學 性 質 不 活 潑
保護氣
為什么氮氣可以用作保護氣呢？
思考
氮氣用作保護氣
燈泡
薯片等食品
金屬焊接
用 途
性 質
決定
體現
液 氮 汽 化 吸 熱
為什么液氮可用于制造低溫環境呢？
思考
資料卡片
液氮沸點：-195.8℃
制取氮肥、合成燃料、制造炸藥
氮氣
用途
性質
用作保護氣：燈泡、食品、焊接金屬
化學性質不活潑
液氮汽化吸熱
（物理性質）
制造低溫環境：
醫療、超導材料
氮氣 + 氫氣 氨氣
催化劑
高溫 高壓
制化肥
決定
體現
決定
體現
歸納
你知道這是什么氣體的作用嗎？
為什么稀有氣體可以制成電光源呢？
決定
體現
通 電 發 光
用 途
性 質
【物理性質】
粉紅色光
紅光
紫藍色光
特強白光
稀有氣體
稀有氣體還有哪些用途呢？
決定
體現
用 途
性 質
資料卡片
稀有氣體曾被叫做“惰性氣體”，因為化學性質不活潑
保護氣
氦氣
液氦汽化吸熱
（物理性質）
用途
性質
①化學性質不活潑
②氦氣的密度比空氣的小
制造低溫環境
飛艇、熱氣球
決定
體現
決定
體現
資料卡片
液氦沸點：-268.8℃
歸納
稀有氣體
用途
性質
通電發光（物理性質）
電光源：霓虹燈、航標燈、閃光燈等
化學性質不活潑
用作保護氣：燈泡、金屬焊接等
液氦汽化吸熱 （物理性質）
液氦：制造低溫環境
氦氣：飛艇、熱氣球
決定
體現
決定
體現
決定
體現
①化學性質不活潑
②氦氣的密度比空氣的小
決定
體現
1. 下列物質中，不屬于空氣成分的是(　　)
A. 氧氣 B. 氫氣
C. 二氧化碳 D. 氮氣
B
針對訓練
Ⅲ 怎樣區分混合物和純凈物
空氣
海水
糖水
食鹽水
白酒
汽水
由多種物質組成
混合物
紅磷 (P)
氧氣 (O2)
五氧化二磷(P2O5)
二氧化碳 (CO2)
水 (H2O)
水銀 (Hg)　
只由一種物質組成
純凈物
可以用專門的
化學符號來表示
各成分之間一般
不發生化學變化，
保持各自的性質
從組成物質的種類上看，下列物質有什么特點？
1. 下列物質中，屬于純凈物的是(　 　)
A.潔凈的空氣　　 B.純凈的海水
C.冰水混合物　 D.清涼的井水
C
易 錯 警 示
不能根據物質的名稱來區分純凈物和混合物。
針對訓練
課堂小結
空氣
混合物
純凈物
…
組成
分離
包含
是一種寶貴的資源
空氣中氧氣含量的測定
各有用途
氧氣（O2）
氮氣（N2)
氦氣（He）
性質
用途
決定
體現
1. (2022昆明)2021年12月9日，航天員翟志剛、王亞平、葉光富在中國“天和號”空間站進行“天宮課堂”第一課。水球光學實驗中打入的“人造空氣”與我們身邊的空氣成分含量基本相同。“人造空氣”中氧氣含量約為(　　 )
A. 78% B. 21%
C. 0.94% D. 0.03%
B
創新題·中國科技
隨堂檢測
2.用下圖裝置可驗證空氣中O2的含量。下列現象能表明O2含量的是( 　 )
A.集氣瓶中產生大量白煙　　　
B.紅磷燃燒一段時間后熄滅　　　
C.燒杯中的水倒吸進入集氣瓶　　　
D.集氣瓶中水面最終上升至2處
D
1
2
3
4
5
3. 下列物質的用途主要利用了其物理性質的是(　 　)
A. 氧氣用于煉鋼
B. 稀有氣體用作金屬焊接時的保護氣
C. 稀有氣體制作霓虹燈
D. 氧氣用于潛水、登山
C
支持燃燒
化學性質不活潑
通電發光
供給呼吸
4. 空氣是自然界賦予人類的重要資源。研究空氣的成分，正確認識空氣，合理利用空氣是化學的學習任務之一。某同學利用燃磷法測定空氣中氧氣含量，實驗過程如圖所示。
(1)該實驗測得氧氣的體積分數約是
___%。與實際值進行對比，說明存
在誤差的可能原因是_________。
(2)燃燒結束時，試管里剩余氣體的主要性質是__________________________________。
18
裝置漏氣
不能燃燒，不支持燃燒，不易溶于水
5. (2022樂山)為測定空氣中氧氣的含量，某同學將教材實驗進行改進，改進后的實驗裝置如圖所示，(部分夾持裝置已忽略)，實驗時引燃紅磷后便熄滅酒精燈。下列有關改進實驗的說法不正確的是(　　)
A. 紅磷燃燒的文字表達式可以表示為：紅磷＋氧氣 五氧化二磷
B. 待紅磷熄滅并冷卻至室溫，打開彈簧夾，注射器活塞向右移動
C. 實驗結束后試管內氣體的主要成分為氮氣
D. 改進后的裝置能減少測量誤差，且對環境
更友好
點燃
氧氣被消耗，試管內壓強減小，在大氣壓的作用下，活塞向左移動。
B

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