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空氣（第一課時）
人教版九年級上冊 化學
知 識 框 架
在17世紀以前，人們對空氣的了解很少，人們一直認為空氣是一種單一的成分。
許多科學家都通過實驗對空氣的成分進行了研究。18世紀70年代，瑞典化學家舍勒和英國科學家普利斯特里，首先發現并制得氧氣。
法國化學家拉瓦錫,在前人工作的基礎上，用定量的方法研究了空氣的成分。首先通過實驗得出了空氣是由氧氣和氮氣組成的。
一、空氣成分的發現
17世紀中葉前
認識模糊
1772-1777
發現空氣中有氮氣和氧氣，并定量研究
空氣
N2
O2
空氣
N2
O2
知 識 框 架
法國化學家拉瓦錫用定量的方法研究空氣的組成。
他把少量的汞放在密閉的容器中連續加熱12天，發現一部分銀白色的汞變成了紅色粉末，同時容器內空氣的體積差不多減少了1/5體積。他研究了剩余4/5體積的氣體，發現其既不能供呼吸，也不能支持燃燒，拉瓦錫認為這部分氣體是氮氣。
之后，他又將紅色粉末物質再加強熱，得到汞和氧氣，而且氧氣的體積恰好等于密閉容器里減少的體積。他將這些氧氣和之前剩余的氣體混合后，所得氣體的性質和空氣的性質完全一樣。
拉瓦錫由此得出了空氣由氮氣和氧氣組成，氧氣約占空氣總體積的1/5的結論。
二、拉瓦錫的實驗
知 識 框 架
【實驗】在集氣瓶內加入少量水，并將水面上方空間分為5等份。用彈簧夾夾緊膠皮管。點燃燃燒匙內的足量紅磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞緊，觀察紅磷燃燒的現象。待紅磷熄滅并冷卻后，打開彈簧夾，觀察實驗現象及水面的變化情況。
三、模擬實驗
知 識 框 架
【實驗現象】
紅磷燃燒，放熱，產生大量白煙。
冷卻后打開彈簧夾后，燒杯中的水會倒流入集氣瓶中，約占瓶中空氣體積的1/5。
紅磷 + 氧氣 五氧化二磷
點 燃
【反應原理】
（固體）
煙：固體小顆粒
霧：液體小液滴
三、模擬實驗
知 識 框 架
【分析】
利用可燃物——紅磷在密閉容器中燃燒消耗氧氣，生成五氧化二磷固體；冷卻后容器內氣體壓強小于外界大氣壓，打開彈簧夾，水倒流入集氣瓶，而且進入水的體積就是所消耗氧氣的體積。
【結論】
氧氣約占空氣體積的1/5
【實驗現象】
紅磷燃燒，放熱，產生大量白煙。
冷卻后打開彈簧夾后，燒杯中的水會倒流入集氣瓶中，約占瓶中空氣體積的1/5。
紅磷 + 氧氣 五氧化二磷
點 燃
【反應原理】
三、模擬實驗
知 識 框 架
三、模擬實驗
【討論1】在實際操作中，水面上升的體積會明顯小于集氣瓶中空氣體積的1/5，試
分析原因。
知 識 框 架
【實驗】在集氣瓶內加入少量水，并將水面上方空間分為5等份。用彈簧夾夾緊膠皮管。點燃燃燒匙內的足量紅磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞緊，觀察紅磷燃燒的現象。待紅磷熄滅并冷卻后，打開彈簧夾，觀察實驗現象及水面的變化情況。
三、模擬實驗
知 識 框 架
【討論1】在實際操作中，水面上升的體積會明顯小于集氣瓶中空氣體積的1/5，試
分析原因。
2.紅磷的用量不足
1.裝置漏氣
3.裝置沒有冷卻到室溫就打開彈簧夾
4.導管中還殘留有一些水
三、模擬實驗
知 識 框 架
【討論2】為什么要在集氣瓶內加入少量的水？
吸收生成的五氧化二磷，防止污染空氣。
三、模擬實驗
知 識 框 架
1892-1990
陸續發現氦、氪、氖、氙、氡
在19世紀以前，人們深信空氣中僅含氧氣和氮氣。隨著科學技術的不斷發展和實驗儀器的不斷精密化，空氣中的其他成分也被科學家通過實驗一一發現。
17世紀中葉前
認識模糊
1772-1777
發現空氣中有氮氣和氧氣，并定量研究
N2
O2
稀有
氣體
空氣
知 識 框 架
通過精確的實驗測定，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%。
四、空氣的組成
知 識 框 架
1.混合物
由兩種或兩種以上的物質混合而成的物質叫做混合物。
2.純凈物
由一種物質組成的叫純凈物。
組成混合物的各種成分只是簡單地混合在一起，它們之間沒有發生化學反應，各種物質各自保持著各自的性質。
純凈物可以用化學符號來表示。
五、純凈物和混合物
實例：空氣、海水、生理鹽水、醫用酒精等。
實例：氧氣、氮氣等。
銜 接 拓 展
混合物：
純凈物：
海水、礦泉水、汽水、自來水
蒸餾水、紅磷、五氧化二磷、氧氣、冰水、氦氣、氮氣、銅、黃金
銜 接 拓 展
【例1】判斷下列物質是純凈物還是混合物？
海水、礦泉水、蒸餾水、汽水、自來水、紅磷、五氧化二磷、氧氣、冰水、氦氣、氮氣、銅、黃金
銜 接 拓 展
銜 接 拓 展
【例2】下列有關空氣的說法正確的是（ ）
A. 空氣中氧氣的質量分數為21%
B. 空氣中各成分的含量相對穩定，是混合物
C. 法國化學家拉瓦錫研究了空氣的成分，得出氧氣約占空氣總體積的4/5的結論
D. 測定空氣中氧氣含量實驗結束后，容器中剩余的氣體全部為氮氣
B
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