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(共23張PPT)
能設計實驗并準確測得空氣中氧氣的含量，在實驗過程中體會從混合氣體中除去某種氣體進而測定其含量的方法。
猜 謎
又無影來又無形，
巧筆丹青畫不成。
三國之中助一陣，
從古到今留美名。
—風（即空氣流動的現象）
空氣與我們朝夕相伴，離開了空氣我們將無法生存，你了解空氣的組成嗎？人類在探索空氣組成的道路上經歷了怎樣的歷程？
18世紀中葉以前，人們把空氣看作是一種單一成分的物質。
18世紀70年代，法國化學家拉瓦錫通過實驗得出“空氣由氧氣和氮氣組成”的結論。
19世紀末，英國物理學家瑞利與化學家拉姆齊合作，發現了氬氣。之后其他稀有氣體陸續被發現。
一、 定量認識空氣的組成
空氣成分一般來說是比較固定的，但由于空氣污染改變了空氣的成分，所以空氣成分隨地區的差異而不盡相同。
18世紀中葉以前，人們認為空氣只是單一的某種物質。
二百多年前，法國化學家拉瓦錫用定量的方法研究了空氣的成分。實驗過程如下：
1.把少量汞放在密閉的容器里連續加熱12天，發現一部分的液態汞變成了紅色粉末。同時容器里空氣的體積差不多減少了1/5。
拉瓦錫研究空氣成分所用的裝置
2.他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，發現紅色粉末又生成了銀白色汞和氧氣。
科學史話
3.他把得到的氧氣加入到前一個容器中剩余的4/5的氣體中，得到的氣體與空氣的性質完全一樣。
4.拉瓦錫還研究了剩余4/5氣體的成分，發現它既不供給呼吸，也不支持燃燒，他認為這部分氣體都是氮氣。
通過上述實驗，拉瓦錫得出了結論：
空氣由氮氣和氧氣組成，其中氧氣約占空氣總體積的1/5。
直到19世紀末，英國物理學家瑞利和拉姆齊合作發現了稀有氣體氬，之后各個稀有氣體陸續被發現。
法國化學家拉瓦錫的貢獻
汞 + 氧氣 氧化汞（紅色粉末）
加熱
拉瓦錫通過實驗得出空氣由氧氣和氮氣組成
空氣中約含1/5體積的氧氣，你能通過實驗測定空氣中氧氣的含量嗎？
思路1：將其他氣體除去，只剩下氧氣，測定氧氣體積。
思路2：將氧氣除去，然后通過減少的體積來測定氧氣的體積。
思考與交流
√
實驗探究4-1 測定空氣中氧氣的含量
選擇實驗藥品的依據
①木炭 + 氧氣 二氧化碳
固 氣 氣
②銅 + 氧氣 氧化銅
固 氣 固
★
★
①所選物質只能與氧氣反應，而不與其他氣體反應；
②生成物為固體。
③磷 + 氧氣 五氧化二磷
固 氣 固
④鎂 + 氧氣 氧化鎂
固 氣 固
（也與氮氣發生反應）
點燃
點燃
點燃
點燃
利用加熱銅粉消耗密閉容器內的氧氣而不產生新的氣體。在加熱的情況下，紅色銅粉能跟空氣中的氧氣反應，生成黑色的氧化銅。
實驗原理
文字表達式
銅
+ 氧氣
氧化銅
加熱
實驗探究4-1 測定空氣中氧氣的含量
（1）裝置不能漏氣；
（2）加熱時溫度高一些，時間稍長一些；
（3）銅粉要足量；
（4）加熱時要不斷推拉注射器的活塞；
（5）冷卻至室溫將氣球內的氣體全部擠入注射器內。
實驗成功的關鍵
①測量硬質玻璃管的容積。
②按圖連接好裝置，檢查裝置的氣密性。
③在另一支干燥的硬質玻璃管中裝入銅粉，塞上橡膠塞，一端用小氣球密封。
④移動注射器活塞，在注射器中留下一定體積的氣體，記錄體積后插入橡膠塞中。
⑤根據酒精燈的高度，將硬質玻璃管固定在鐵架臺上。
⑥點燃酒精燈，先預熱，后對準有銅粉的部位加熱
⑦同時不斷推拉注射器活塞。
⑧停止加熱后，待試管冷卻至室溫，將氣球內的氣體全部擠入注射器內。待注射器活塞穩定后，記錄注射器中氣體的體積。
實驗步驟
1.小氣球的作用是什么
2.實驗中不斷推拉注射器的原因是什么
加熱時，氣體受熱膨脹，為防止塞子沖出，小氣球起緩沖作用。
使空氣流動，氧氣與銅粉充分接觸，保證銅粉與氧氣充分反應。
實驗現象
紅色物質加熱后變成黑色物質，冷卻至室溫后，注射器內氣體的體積減少了原體積的1/5
思考與交流
空氣中氧氣的體積約占空氣體積的1/5
實驗結論
空氣是一種混合物
間接結論
空氣中氮氣約占空氣總體積的4/5
氮氣在加熱條件下不與銅反應
如圖所示，若實驗前測得V1為60mL， V2為20mL，實驗完畢后，在正常情況下消耗掉氧氣約 mL。
16
V1
V2
①銅粉要足量，如果銅粉量不足，測得空氣中氧氣的體積分數是偏大還是偏??？
②裝置必須密封，若密封不好，測得空氣中氧氣的體積分數是偏大還是偏??？
③加熱時溫度要高一些，時間要長一些，否則，測得空氣中氧氣的體積分數是偏大還是偏小？
偏小
偏小
偏小
思考與交流
④冷卻至室溫后，將氣球內的氣體全部擠入注射器。
若未冷卻至室溫就讀取剩余氣體的體積，測得空氣中氧氣的體積分數是偏大還是偏?。?br/>若玻璃管冷卻后，氣球內的體積沒有全部擠出，測得空氣中氧氣的體積分數是偏大還是偏??？
偏小
偏大
思考與交流
除了銅粉之外，我們還可以用紅磷、白磷等測定空氣中氧氣的含量，一些測定裝置如圖，試著說出它們的優缺點
水
········
········
太陽光
白磷
（白磷的著火點是40℃，紅磷的著火點是260℃）
思維擴展
注意：
①裝置必須密封好，不能漏氣；
②紅磷必須足量，完全消耗掉集氣瓶內的氧氣；
③不能用木炭、硫粉等代替紅磷。
④實驗前，要夾緊彈簧夾。
實驗現象：紅磷燃燒，產生大量白煙，燒杯中的水倒流進集氣瓶，液面上升約為集氣瓶容積的1/5。
實驗結論：①氧氣約占空氣體積的1/5；
②氮氣不能燃燒，也不支持燃燒（不與紅磷反應），且不溶于水。
偏大
偏小
偏小
產生氣體
1.空氣中按體積計算，含量最多的氣體是（ ）
A. 氧氣 B. 氮氣 C. 二氧化碳 D. 稀有氣體
2.在100升空氣里氧氣的體積大約是（ ）
A.78升 B.78% C.21升 D.1%
3.空氣中氧氣與氮氣的體積比約為（ ）
A. 4：1 B. 1：4 C. 1：5 D. 5：1
B
C
B
4.欲除去密閉容器中空氣中的氧氣，且不產生其它氣體，可選用的物質是（ ）
A.紅磷 B.鋁粉 C.鐵絲 D.木炭
A
5.用如圖所示的實驗測定空氣中氧氣的含量，下列操作會使測定結果偏大的是（　?。?br/>A.裝置漏氣
B.藥匙中放入的紅磷量不足
C.點燃紅磷伸入瓶中時，沒有立即塞緊瓶塞
D.紅磷燃燒結束后，沒等裝置冷卻就打開彈簧夾
C
6.以下四個實驗裝置，可用于“測定空氣中氧氣的含量”。請認真分析，回答下列問題。
（1）拉瓦錫用裝置　 ?。ㄌ顚懽帜福┒垦芯苛丝諝獾某煞?，在密閉容器中，空氣中的氧氣與____反應，生成固態物質。人們沿著科學家的足跡，對反應物進行了優化，分別用銅粉、紅磷等進行實驗，其原理都是采用______（填“物理”或“化學”）方法，從混合氣體中除去某種氣體，從而達到物質的分離。
A
汞
化學
（2）實驗過程中，需要不斷推拉注射器活塞的裝置是　　（填寫字母），利用此裝置進行實驗，可能造成實驗誤差的因素是　 　 （答一條）。
（3）裝置C、D的實驗都用到了紅磷，寫出反應的文字表達式
________________________；反應結束后，待裝置冷卻至室溫，打開彈簧夾，裝置D中（試管容積為40mL），注射器活塞從10mL刻度處緩慢移動至　 　mL刻度處停止（誤差忽略不計）。
B
反應前后氣球的體積不相等
2
磷+氧氣
五氧化二磷
點燃

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