資源簡介

(共25張PPT)
我們周圍的空氣
學習目標
掌握空氣中氧氣含量測定的實驗原理、裝置、操作方法以及誤差分析。
02
記住空氣中各成分的體積分數；了解空氣主要成分的性質和用途；了解空氣污染的原因、危害及防治措施。
01
認識純凈物、混合物的概念，并能從物質的組成上區分純凈物和混合物。
03
新課導入
他們正在干什么？
呼吸新鮮空氣
你知道空氣成分的組成嗎？
拉瓦錫研究空氣成分實驗
拉瓦錫研究空氣成分實驗
通過實驗和分析，拉瓦錫得出了空氣由氧氣和氮氣組成的結論。
在 19 世紀末以前，人們深信空氣中僅含有氧氣 和 氮 氣。后來人們又發現了氦、氖、氬、氪、氙、氡等稀有氣體，才認識到空氣中除了氧氣和氮氣，還有其他成分。目前，人們已能用實驗方法精確地測定空氣的成分。
我們可以如何探究空氣中氧氣的含量？
測定空氣里氧氣的含量
按圖2-4所示的實驗裝置進行實驗。在集氣瓶內加入少量水，將水面上方空間分為5等份，并做好標記。用彈簧夾夾緊乳膠管。在燃燒匙內放入足量的紅磷，用酒精燈加熱，點燃紅磷后立即伸入瓶中，并塞緊橡膠塞。待紅磷熄滅并冷卻至室溫，打開彈簧夾，可以觀察到燒杯中的水被吸入集氣瓶，瓶內液面上升。
請同學們討論并解釋這個實驗的原理。
測定空氣里氧氣的含量
1.實驗現象是什么？分析出現該現象的原因，實驗結論是什么？
2.該反應的文字表達式是什么？
3.集氣瓶底部加入少量水的原因是什么？
4.若實驗測定結果小于1/5的原因是什么？大于1/5的原因是什么？
5.該實驗能不能把紅磷換成其他物質，例如硫、木炭等。
思考問題
測定空氣里氧氣的含量
1.實驗現象是什么？分析出現該現象的原因，實驗結論是什么？
思考問題
現象：（1）紅磷燃燒產生大量白煙并放出熱量。（2）打開彈簧夾后燒杯中的水倒吸入集氣瓶中，進入水的體積約占集氣瓶中空氣體積的 1/5。
原因：（1）產生白煙是生成五氧化二磷固體粉末，分布在空氣中形成的。（2）水能進入集氣瓶的原因是紅磷燃燒時消耗瓶內氧氣，使瓶內氣體減少導致瓶內壓強小于大氣壓強。
結論：氧氣約占空氣體積的 1/5。
測定空氣里氧氣的含量
2.該反應的文字表達式是什么？
思考問題
紅磷+氧氣 五氧化二磷
3.集氣瓶底部加入少量水的原因是什么？
（1）防止燃燒物濺落，炸裂集氣瓶；（2）吸收紅磷燃燒生成的五氧化二磷
測定空氣里氧氣的含量
若實驗測定結果小于1/5的原因是什么？大于1/5的原因是什么？
思考問題
（1）小于1/5：①紅磷的量不足（則不能將集氣瓶內空氣中的氧氣完全反應掉，集氣瓶內水面上升不到原瓶內空氣體積的 1/5，導致測得空氣中氧氣的體積分數偏小）。
②裝置漏氣（當集氣瓶內氧氣耗盡時，瓶內壓強減小，瓶外空氣會進入集氣瓶內，導致進入水的體積減小，測得的氧氣的體積分數偏小）。
③裝置未冷卻到室溫就打開彈簧夾（溫度較高氣體壓強較大，進入瓶內水的體積減小，引起測定結果偏低）。
（2）①點燃紅磷前未用彈簧夾夾緊乳膠管（紅磷燃燒放熱會使部分空氣由導管逸出，燒杯水中冒氣泡；最后造成水進入集氣瓶的體積大于 1/5）。
②將點燃的燃燒匙伸入瓶內太慢（放出的熱將瓶內的部分空氣趕出瓶外；冷卻后打開止水夾，進入集氣瓶水的體積大于 1/5）。
測定空氣里氧氣的含量
5.該實驗能不能把紅磷換成其他物質，例如硫、木炭等。
思考問題
可燃物必須選用燃燒后生成物為固體的物質。不能選用木炭、硫等，因為木炭、硫燃燒產生的是氣體物質，且與所耗氧氣體積相同，使瓶內外氣壓相等，水不會倒吸入瓶中。
測定空氣里氧氣的含量
1.紅磷必須過量，燃燒時才能使容器內氧氣消耗完。
2.紅磷燃燒停止后，要等集氣瓶內溫度降至室溫，方可打開彈簧夾。
3.該實驗還能得到的結論：氮氣（集氣瓶內剩余的氣體主要是氮氣）具有不能燃燒、不支持燃燒和難溶于水的性質。
測定空氣里氧氣的含量
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 0.03%。
混合物和純凈物
像空氣這樣，由兩種或兩種以上的物質混合而成的物質叫作混合物，組成混合物的各種成分保持著它們各自的性質。氮氣、氧氣、二氧化碳等分別只由一種物質組成，它們都是純凈物。純凈物可以用化學符號來表示，如氮氣可表示為 N2，氧氣、二氧化碳可分別表示為 O2、CO2。上面實驗中使用的紅磷（P）和生成的五氧化二磷（P2O5）也都是純凈物。
混合物和純凈物
物質 純凈物 混合物
概念 只由一種物質組成的物質叫純凈物 由兩種或多種物質混合而成的物質叫混合物
區別 ①由同種物質組成，即相同的分子、原子或離子，具有固定的組成 ②可以用化學式表示，如氧氣用 O2 表示 ③有固定的性質 ①由不同種物質混合而成，各種物質彼此間不反應，沒有固定的組成
②不能用化學式表示
③無固定性質（如熔、沸點等），各自保持原物質的性質
舉例 氧氣、氮氣、二氧化碳、蒸餾水、氫氧化鈣等 空氣、鹽水、糖水、礦泉水、鋁合金、醬油等
聯系 混合物是由純凈物混合而成。
空氣是一種寶貴的資源
過去，人們曾把氧氣叫作“養氣”，這充分說明了氧氣的重要性。燃料燃燒離不開氧氣，醫療急救、煉鋼、化工生產、氣割、氣焊和航空航天等都要用到氧氣。
氧氣能供呼吸；
氧氣支持燃燒
空氣是一種寶貴的資源
氮氣具有廣泛的用途，它是制造硝酸和氮肥的重要原料。由于氮氣的化學性質不活潑，因此常被用作保護氣，如焊接金屬時用氮氣作保護氣，食品包裝中充入氮氣以防腐。醫療上可利用液氮進行冷凍治療。超導材料在液氮的低溫環境下能顯示超導性能。
氮氣不支持燃燒，氮氣的化學性質不如氧氣活潑
空氣是一種寶貴的資源
在 空 氣 的 成 分 中， 稀 有 氣 體（ 氦、 氖、 氬、氪、氙和氡）所占比例雖然很小，但它們卻是一類很重要的氣體。它們都沒有顏色，沒有氣味，化學性質很不活潑。
稀有氣體具有廣泛的用途。稀有氣體在通電時能發出不同顏色的光，可用于航標燈、照明燈、閃光燈、霓虹燈等。液態氦可用于制造低溫環境。
保護大氣環境
空氣污染物有哪些？
空氣污染如何造成的？
空氣污染的危害？
如何保護大氣環境？
保護大氣環境
1.空氣污染物有哪些？
污染空氣的物質：①粉塵；②有害氣體（二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮等）
2.空氣污染如何造成的？
①礦物燃燒；②工廠的廢氣；③汽車排放的尾氣等
3.空氣污染的危害？
①損害人體的健康；②影響作物生長；③破壞生態平衡；④導致全球氣候變暖；⑤破壞臭氧層；⑥形成酸雨
4.如何保護大氣環境？
①使用清潔能源；②工廠的廢氣經過處理后再排放；③使燃料充分燃燒；④對化石燃料進行脫硫處理；⑤積極植樹、造林、種草等
課堂練習
類型一、考查空氣的組成
1.空氣中氮氣的體積分數大約是（）
A. 21%B. 31%C. 50%D.78%
【答案】D
【解析】空氣中各成分的體積分數分別是：氮氣大約占78%、氧氣大約占21%、稀有氣體大約占0.94%、二氧化碳大約占0.03%、其他氣體和雜質大約占0.03%。
2.空氣中含量較多且能用于食品包裝的氣體是（）
A．氮氣B．氧氣C．稀有氣體D．二氧化碳
【答案】A
【解析】空氣中各成分及體積分數為：氮氣：78%、氧氣：21%、稀有氣體：0.94%、二氧化碳0.03%、水蒸氣和雜質：0.03%．氮氣在空氣中含量較多，且化學性質不活潑，能充入食品包裝中以防腐。
課堂練習
類型二、考查空氣中氧氣含量的測定
3.為了測定空氣的成分，按右圖所示裝置做實驗：
（1）裝置連接好后，先要檢查裝置的 。
（2）將燃燒匙中過量的紅磷點燃后放入集氣瓶中，紅磷燃燒產生 。
（3）反應停止，待集氣瓶冷卻后打開止水夾，燒杯中的水會 ,約達到集氣瓶內空氣體積的 為止。
（4）此實驗說明空氣中含有 ，大約占空氣總體積的 。
【答案】（1）氣密性 （2）大量白煙
（3）倒吸入集氣瓶中 1/5 （4）氧氣 1/5
【解析】過量的紅磷燃燒，將集氣瓶中的氧氣完全消耗掉，使瓶內壓強減小；冷卻后打開止水夾，燒杯中的水被倒吸入集氣瓶內，所進水的體積和消耗掉氧氣的體積相等。
課堂練習
類型三、考查純凈物和混合物
4.下列物質屬于混合物的是（ ）
A．氧氣 B．生鐵 C．氯酸鉀 D．金剛石
【答案】B
【解析】氧氣、氯酸鉀、金剛石都分別由一種物質組成，都是純凈物。生鐵是鐵和碳的合金，因為是由兩種或兩種以上物質組成的，故屬于混合物。
課堂練習
類型四、考查空氣污染
5.在治理城市空氣污染中所采取的措施不正確的是（ ）
A．少用煤作燃料 B．增加綠地面積
C．焚燒落葉 D．汽車改用清潔燃料
【答案】C
【解析】增加綠地面積，可以增加光合作用，把二氧化碳轉化為氧氣；少用煤作燃料，可以減少二氧化硫等有害物質的排放；汽車改用清潔燃料，可減少有毒氣體的排放；焚燒落葉，會產生大量煙等有害物質。
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