資源簡介

(共24張PPT)
第二單元 空氣和氧氣
課題1 我們周圍的空氣
第1課時 空氣的組成
掌握測定空氣中氧氣含量的實驗原理和操作步驟，能夠解釋實驗現象
1
了解空氣的主要成分，并能準確說出空氣中主要成分所占的大致比例
2
知道物質的組成；明確概念，能區分混合物和純凈物
3
什么東西看不見，摸不著，無色無味，卻又無孔不入，動物植物都需要呢？
空氣
如何來證明空氣的真實存在呢？
拉瓦錫(1743～1794)，法國著名化學家、近代化學的奠基人之一、近代化學之父。
為了弄清楚空氣的成分，有很多科學家致力于這方面的研究，其中最有名的就是法國化學家拉瓦錫做的實驗。
拉瓦錫
那么，空氣由什么組成的呢？
空氣的組成
拉瓦錫空氣成分的測定
拉瓦錫研究空氣成分所用的裝置
實驗步驟1：
將少量的汞放在密閉的容器里連續加熱12天
A
A
B
一部分銀白色的液態汞變成紅色粉末
實驗現象
容器里空氣的體積差不多減少了1/5
實驗原理
文字表達式：
汞+ 氧氣 氧化汞
加熱
A
空氣的組成
拉瓦錫空氣成分的測定
Hg
O2
HgO
加熱氧化汞
拉瓦錫空氣成分的測定
空氣的組成
實驗步驟2：把汞表面上所生成的紅色粉末收集起來，放在另一個較小的容器里再加強熱。
紅色粉末又生成了銀白色物質
和能使帶火星木條復燃的氣體
實驗現象
氧化汞 汞 + 氧氣
加熱
實驗原理
HgO Hg O2
實驗結論
空氣由氧氣和氮氣(N2)組成，其中氧氣約占空氣總體積的1/5
回顧實驗，思考：拉瓦錫如何測得空氣中氧氣的含量的？
拉瓦錫測定空氣中氧氣含量實驗原理
在密閉容器里，將(液態)汞在(加熱)條件下，與容器里的氧氣反應，生成(固態)氧化汞，使密閉容器里的氣體體積(減小)，壓強(降低)，而使外界大氣壓將汞槽中的水銀壓入密閉容器，根據(水銀進入密閉容器的體積)，判定密閉容器中氧氣的體積
實驗時間較長
汞(水銀)
(加熱)條件下，只與容器里的氧氣反應，生成(固態)氧化汞
找一種可燃物燃燒只消耗氧氣使瓶內氣壓減少，讓水倒吸
，實驗操作及實驗裝置比較復雜
，且實驗過程對環境有污染
拉瓦錫空氣成分的測定
空氣的組成
如何改進拉瓦錫的實驗并在實驗室快速的驗證拉瓦錫的實驗結論呢？
拉瓦錫測定空氣中氧氣含量的實驗有何不足之處？
反應物角度： _________________________
生成物角度： _______________________________________________
只與空氣中的氧氣反應
生成物不能是氣體，最好是固體，能產生壓強差。
拉瓦錫測定空氣中氧氣含量實驗改進方案-實驗藥品的選擇
本實驗中，可燃物應滿足什么條件？
測定空氣里氧氣的含量
拉瓦錫測定空氣中氧氣含量實驗改進方案-實驗裝置的選擇及原理
測定空氣里氧氣的含量
實驗裝置
P O2 P2O5
紅磷+氧氣 五氧化二磷
點燃
實驗原理
①利用可燃物紅磷消耗密閉容器內空氣中的氧氣，生成固態五氧化二磷
②密閉容器內的氣壓減小，小于外界大氣壓
③在大氣壓的作用下，進入容器內水的體積即為減少的氧氣的體積
有毒，易溶于水
吸收有毒的五氧化二磷
防止燃燒物濺落瓶底，使瓶底炸裂
水的作用
吸收熱量，縮短冷卻至室溫的時間
實驗步驟
①連接裝置并檢查裝置的氣密性；
②在集氣瓶內裝入少量的水，再把剩余的容積分成五等份，并用橡皮筋做上記號；
③用彈簧夾夾緊膠皮管，點燃燃燒匙內的紅磷，立即伸入瓶中，并把塞子塞緊；
④燃燒結束并冷卻至室溫后，打開彈簧夾。
拉瓦錫測定空氣中氧氣含量實驗改進方案-實驗步驟
測定空氣里氧氣的含量
測定空氣里氧氣的含量
拉瓦錫測定空氣中氧氣含量實驗改進方案
操作 實驗現象
打開彈簧夾 之前
打開彈簧夾 之后
實驗結論
紅磷燃燒，發出黃色火焰，產生大量白煙，放出大量的熱；
裝置冷卻后，打開彈簧夾，水沿導管進入集氣瓶，進入集氣瓶內水的體積約占集氣瓶內空氣總體積的1/5。
空氣中氧氣約占空氣總體積的1/5。
操作 結果
若紅磷不足，氧氣不能耗盡，導致進入瓶中的水的體積偏小，測量結果偏低。
裝置漏氣會使裝置外的空氣進入，導致進入瓶中的水的體積偏小，測量結果偏低。
此時裝置內的氣體溫度偏高，壓強偏大，導致進入瓶中的水的體積偏小，測量結果偏低。
測定空氣里氧氣的含量
誤差分析
實驗中進入水的體積小于空氣總體積的1/5，可能的原因有哪些？
紅磷少量
裝置漏氣
集氣瓶未冷卻到室溫后，就打開止水夾
測定空氣里氧氣的含量
誤差分析
實驗中進入水的體積大于空氣總體積的1/5，可能的原因有哪些？
操作 原因
伸入過慢會使裝置內的氣體受熱逸出，導致進入瓶中的水的體積偏大，測量結果偏高。
裝置內氣體受熱膨脹逸出，導致進入瓶中的水的體積偏大，測量結果偏高。
點燃紅磷后沒有立即伸入集氣瓶，并塞緊塞子
橡皮管的彈簧夾未夾緊
該實驗有哪些注意事項？
①裝置氣密性良好； ②紅磷要過量；
③集氣瓶內加入少量水 ； ④彈簧夾要夾緊；
⑤插入燃燒匙的速度要快； ⑥塞塞子要迅速；
⑦完全冷卻后打開彈簧夾；
測定空氣里氧氣的含量
空氣的成分
空氣中剩余4/5的氣體只有氮氣嗎？
氮氣
（78％）
氧氣（21％）
其他氣體和雜質
（0.03％）
二氧化碳（0.03%）
稀有氣體（0.94%）
通過實驗測定，空氣的成分按體積計算，大約是：氮氣78%、氧氣21%、稀有氣體0.94%、二氧化碳0.03%、其他氣體和雜質0.03%
物質的分類
混合物：由兩種或兩種以上的物質混合而成的物質。
純凈物：只由一種物質組成的物質。
冰水混合物
“新鮮、潔凈、清潔、混合”不是判斷物質是否純凈的依據
純凈物 混合物
特性
表示方法
舉例
聯系
有固定的組成和性質，如熔點、沸點等
沒有固定的組成和性質，
各物質都保持各自的性質
可用化學符號表示
不能用化學符號表示
氧氣(O2)、硫（S）、一氧化碳（CO）、冰水混合物（H2O）等
純凈的空氣、稀有氣體（特指某種稀有氣體時就是純凈物）、海水、糖水等
混合物 純凈物
分離、提純
混合
物質的分類
混合物與純凈物之間的區別和聯系
1. 有下列幾種物質：
①海水 ②液氧 ③食醋 ④鐵 ⑤加碘食鹽 ⑥冰和水 ⑦蘋果汁飲料。
其中屬于純凈物的是________；屬于混合物的是__________。
②④⑥
①③⑤⑦
(2)B裝置與A裝置相比，優點是
。
B裝置在集氣瓶內部點燃紅磷，不會產生空氣污染和因塞膠塞過慢產生的誤差
2.某校化學興趣小組用圖A的裝置測定空氣中氧氣含量。
(3)用B裝置進行實驗后發現測定出的空氣中氧氣的體積分數大于1/5，可能的原因是 。
止水夾未夾緊
3.下圖變式裝置，相對于原裝置的優點是什么？
左圖：_____________________________________________
右圖：_____________________________________________
避免了因塞膠塞過慢而導致的實驗誤差
避免了因止水夾未夾緊而導致的實驗誤差
4．如圖所示裝置可驗證空氣中氧氣的含量。下列敘述不正確的是
A．實驗時要塞緊橡皮塞
B．白磷的作用是消耗試管中的氧氣
C．白磷熄滅、試管冷卻后再打開止水夾
D．最終量筒中液面約降至40 mL刻度線處
【詳解】A、塞緊橡皮塞，可減少誤差，該選項敘述正確；
B、白磷燃燒消耗氧氣，該選項敘述正確；
C、白磷熄滅并冷卻后才能再打開止水夾，若未冷卻就打開彈簧夾，則進入的水的體積會偏小，該選項敘述正確；
D、該裝置中氧氣的體積為130ml×1/5=26，則會倒吸入26mL的水，則最終量筒中液面約降至50mL-26mL=24mL，該選項敘述不正確。故選D。
按體積計算大約是：
氮氣 78%
氧氣 21%
稀有氣體 0.94%
二氧化碳 0.03%
其他氣體和雜質 0.03%
實驗現象
實驗原理
反應表達式
實驗結論
誤差分析
空氣中氧氣體積含量的測定
空氣的組成
課題1
我們周圍的空氣
第1課時

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