資源簡介

(共28張PPT)
第一節 空氣的組成（1）
小游戲—試試你的憋氣能力
學習目標
課標定位
1.了解空氣的主要成分，認識空氣對人類生活的重要作用。
2.學生通過親身經歷和體驗科學探究活動，激發化學學習的興趣，增進對科學的情感，理解科學的本質，學習科學探究的方法，初步形成科學探究能力。
學標定位
1.通過追尋科學家研究空氣成分的足跡結合自學探究，能說出空氣的主要成分。
2.通過對空氣中氧氣含量的定量測定，學會從混合物中除去某種氣體進而測定其含量的方法。
3.通過認識空氣的成分，能對所學物質從宏觀和微觀兩個角度進行分類，進一步形成物質分類觀，同時進行“宏觀—微觀—符號”三重表征思維構建，促進化學學科核心素養的提升。
學習任務一：認識空氣的成分
活動1
猜想與事實
根據生活經驗你認為空氣中有哪些物質？用什么生活事實可以證明你的猜想。
手持式氧氣檢測儀
大型實驗室空氣成分檢測
現代科學技術的發展讓空氣成分的測定變得更加直觀、簡潔、精確！
（宏觀 —— 微觀 —— 符號）
干燥潔凈 空氣的成分 成分名稱 體積分數 微觀構成 符號
從空氣的組成
來分析，空氣屬于 物
氮氣 氧氣 氬氣 （最多的稀有氣體） 二氧化碳 其他氣體 78%
氮分子
N2
21%
氧分子
O2
0.934%
氬原子
Ar
0.038%
二氧化碳分子
CO2
0.002%
多種微粒
無
混合
活動2
自學與探究
自學課本74頁，了解空氣中各成分的體積分數，填寫學歷案上的表格。
稀有氣體包括：
氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、氙氣、氡氣
體積分數
0.038%
巧記空氣組成成分
空氣本是混合物，主要成分氮氧氣。
氮七八，氧二一，氬氣零點九三四。
還有二氧化碳氣，百分零點零三八。
以上均以體積計，莫要當成質量比。
1.我們學校的幾名同學對空氣成分的描述如下，你認為不正確的是:( )
A.空氣是由多種氣體組成的，并不是單一的物質
B.空氣是相對均一、穩定的物質，從某種意義上說也是一種溶液
C.按質量分數計算，空氣中含氧氣21%，含氮氣78%
D.空氣中含有多種分子或原子，因此空氣屬于混合物
C
【評價練習一】
2.請沿用科學家認識事物的方式認識“空氣”。
⑴從分類角度：空氣屬于　　　　 (填“混合物”或“純凈物”)。
⑵從微觀角度：用“ ”表示氮原子，“ ”表示氧原子。
①用“ ”可表示的微粒是　　　　　　　 (填名稱)。
②同溫同壓下，氣體的體積比等于分子數目比。若空氣中其它成分忽略不計，下圖中可表示空氣微觀模型的是　　　　　 (填標號)。
混合物
氧分子
B
學習任務二：測定空氣中氧氣的含量
活動1
提出問題 尋找思路
如何測定一定量空氣中氧氣的含量？小組討論后交流思路(結合76頁課本拉瓦錫的實驗原理去思考)。
氮氣
稀有氣體
二氧化碳
氧氣
其他氣體
思路1：用藥品通過化學反應將一定量的空氣中其他氣體除去，只剩下氧氣，測定氧氣體積。
思路2：用藥品通過化學反應除去一定量的空氣中所有的氧氣，減少的體積即為氧氣的體積。
需要除去很多氣體，難！！！！
只需除去氧氣即可，且氧氣有助燃性，可以和很多物質反應，相對容易！
氮氣
稀有氣體
二氧化碳
氧氣
其他氣體
密閉空間內一定體積的空氣
活動2
明確原理 選擇藥品
實驗原理：
藥品選擇：
一些物質在空氣中燃燒或加熱的表達式如下，根據實驗原理選擇能完成此實驗的物質是 ,原則是 。
在 的容器中留有一定體積的空氣，利用 只除去其中的 ，而且不產生 新的 ，減少的體積就是空氣中 的體積。
反應表達式 生成物狀態 反應表達式 生成物狀態
①木炭＋氧氣 → 二氧化碳 氣體 ⑤銅＋氧氣 → 氧化銅 黑色固體
②硫＋氧氣 → 二氧化硫 氣體 ⑥鎂＋氧氣 → 氧化鎂 白色固體 鎂＋氮氣 → 氮化鎂 淡黃色固體 ③磷＋氧氣 → 五氧化二磷 白色固體 ④蠟燭＋氧氣 → 二氧化碳＋水 氣體+液體 ⑦汞＋氧氣 → 氧化汞 紅色固體
③⑤⑦
只與氧氣反應，生成物不為氣體
點燃
點燃
點燃
點燃
加熱
點燃
點燃
點燃
密閉
化學反應
氧氣
氣體
氧氣
（此反應需要12天，且汞有毒）
活動3
設計方案 實驗探究
如果選擇磷或銅作為除氧藥品，同學們設計實驗裝置和具體實驗方案，裝置圖如下。
燃磷法
燒銅法
銅絲
實驗設計拓展：
2.利用有刻度的容器測出密閉體系氣體減小的體積
1.氧氣被消耗，氣壓減小，使水進入密閉容器內，測定進入的水的體積
3.利用氧氣傳感器測出燃燒后密閉體系中氧氣的含量
核心思想點：利用物質性質的差異引起量的變化，將不可測的量轉化成可測的物理量，達到實驗的目的！
以銅絲為除氧藥品，按照實驗步驟進行分組實驗，注意實驗安全，將實驗現象、數據等記錄在學歷案上。（分工參考：1點燈加熱，1手扶緊橡膠塞，1推拉注射器，1觀察銅絲顏色變化記錄現象、1記錄各項體積數據）
1.連接儀器，檢驗氣密性（已檢驗，已連接）
2.記錄加熱之前硬質玻璃管中氣體體積V1= 65mL和注射器中預留氣體的體積V2=20mL。 （已預留）
3.點燃酒精燈，先預熱，后對準有銅絲的部位加熱，
同時不斷的慢慢推拉注射器活塞。
4.停止加熱后 ，待玻璃管冷卻至室溫，將氣球內的氣體全部擠入注射器內。待注射器穩定后，記錄注射器內氣體的體積V3，最后根據公式進行計算！
活動3
設計方案 實驗探究
銅絲
收集數據 獲得結論
數據
組別
氧氣的體積分數
反應消耗的氧氣的體積/mL
=V2-V3
（注射器實驗前-注射器反應后）
封閉體系中空氣的體積/mL
=V1+V2
(注射器空氣+玻璃管內空氣)
六組
五組
四組
三組
二組
一組
　　　　　
七組
（1）實驗現象： 色銅絲變成 色，注射器內氣體體積減少；
（2）反應原理：
文字表達式為 ；屬于 反應（填“分解”或“化合”）；
（3）小氣球的作用： ；
（4）實驗過程中不斷推拉注射器的原因 ；
（5）實驗結論：氧氣體積大約占空氣體積的 ；
收集數據 獲得結論
觀察實驗完成下列內容，寫在學歷案相應位置。
紅
黑
化合
緩沖作用
增加空氣的流通，有利于氧氣的消耗
五分之一
銅+氧氣→氧化銅

分析數據 交流反思
上述實驗中，各小組間的實驗結果差別較大，你認為可能的原因有哪些？
實驗結果偏小，不足1/5
藥品的量不足，沒將氧氣耗盡
裝置的氣密性不好，外界空氣進入
反應完畢，未冷卻至室溫就觀察讀數
加熱時間太短或溫度不夠高，反應不充分
活塞推拉次數太少，氧氣沒充分反應
實驗完畢冷卻后，氣球內的氣體未全部擠入注射器內
實驗結果偏大，大于1/5
【評價性練習二】
1.某同學利用燃燒法測定空氣中氧氣含量，查閱資料得知五氧化二磷會污染空氣，于是將實驗裝置改進為如右圖所示裝置。
（1）你認為此裝置的缺點是　 　;
（2）不能用木炭代替白磷，因為 ;
（3）若實驗成功，最終量筒中液面約降至 mL刻度線處；
（4）該實驗得出的結論是 。
沒有緩沖裝置
生成二氧化碳氣體，測試結果不準確
24
氧氣約占空氣總體積的1/5
東風夜放花千樹，更吹落，星如雨。請同學們談一談本節課你有什么收獲或者感悟！
[檢測與作業] A.基礎鞏固
1.2021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．0.934% D．0.034%
2.法國化學家拉瓦錫將汞放在密閉容器里加熱12天，發現容器里空氣的體積減少了約五分之一。減少的氣體是（ 　　）
A．氮氣 B．稀有氣體 C．氧氣 D．二氧化碳
B
C
[檢測與作業] B.能力提升

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