2.1 空氣的成分-科粵版九年級上冊化學課件 (共19張PPT)

1、2.1 空氣的成分新課導課導學空氣是人人都熟悉的物質(zhì),我們每時每刻都生活在空氣的“海洋”里。離開了空氣,生命就難以存在。人類對空氣成分的認識經(jīng)歷了一段漫長的歷史時期。18世紀中葉,瑞典科學家舍勒,英國化學家普利斯特，法國化學家拉瓦錫等對空氣進行了深入的研究?，F(xiàn)在我們都知道,空氣是一種含有氮氣、氧氣、二氧化碳、稀有氣體等多種成分的氣體,就像一個“大家族”,空氣中各組分氣體的體積分數(shù)是不相同的。舍勒舍勒普利斯特普利斯特拉瓦錫拉瓦錫空氣中有哪些成分拉瓦錫-加熱汞（Hg）實驗很久以前,人們以為空氣只是單一的某種物質(zhì)。到了18世紀70年代,許多科學家都曾經(jīng)研究過空氣的成分。在這些研究工作的基礎(chǔ)上,法國化

2、學家拉瓦錫(A. L Lavoisier,1743-1794)完成了最有說服力的實驗。他用如圖裝置,把銀白色的液態(tài)汞(水銀)放在密閉的玻璃容器中,連續(xù)加熱12天后發(fā)現(xiàn)部分汞變成紅色粉末,汞槽里的水銀升入鐘罩,而容器里的空氣體積則減少了約1/5,而且剩余氣體不支持燃燒和呼吸。于是他笫一次用實驗證明了空氣中有氧氣(O2)和氮氣(N2)。19世紀末,英國的物理學家瑞利(JW.S. Ravleigh,1842-1919)發(fā)現(xiàn)從空氣中分離出來的氮氣的密度比用化學方法制得的純凈氮氣密度稍大,說明空氣中還含有另一些不支持燃燒的氣體。經(jīng)過實驗和推理,終于發(fā)現(xiàn)了稀有氣體氬(Ar)。后來經(jīng)過多位科學家的實驗和探究

3、,又進一步發(fā)現(xiàn)了空氣中的稀有氣體還含有氦(He)、氖(Ne)、氪(Kr)、氙(Xe)等成分?？諝庵杏心男┏煞帧窘滩膶嶒?-1】探究空氣的成分實驗原理實驗原理：利用氧氣支持燃燒的特性，在密閉容器點燃可燃物消耗內(nèi)空氣中的氧氣，使密閉容器內(nèi)壓強減小，在大氣壓的作用下，水進入瓶子，瓶子中水的體積即為空氣中氧氣的體積實驗裝置實驗裝置：實驗目的實驗目的：學習空氣里氧氣含量測定的方法空氣中氧氣的測定實驗步驟實驗步驟：學習空氣里氧氣含量測定的方法實驗操作實驗操作觀察和思考觀察和思考1.用記號將集氣瓶中剩余的充滿空氣的容積劃分為5等份。集氣瓶里裝的是空氣。2點燃燃燒匙中的紅磷,迅速插入集氣瓶中,塞好膠塞。紅磷燃

4、燒,產(chǎn)生大量的白煙,消耗了瓶內(nèi)的氧氣。3冷卻后,松開止水夾。燒杯中的水從導管流向集氣瓶,約占集氣瓶容積的1/5。紅磷燃燒,消耗了瓶內(nèi)的氧氣,瓶內(nèi)的壓強變小,水從燒杯內(nèi)流入集氣瓶中。根據(jù)以上實驗事實作出結(jié)論:空氣中的氧氣支持燃燒,氧氣在空氣中占的體積分數(shù)約為1/5注意事項注意事項:實驗中點燃時，實驗材料為紅磷。紅磷燃燒產(chǎn)生大量白煙，而不是白霧。（煙為固體小顆粒，霧為液體小顆粒）實驗時，紅磷量要足夠，裝置要氣密性好，點燃紅磷后要立即放入集氣瓶并塞好膠塞，實驗結(jié)束時要冷卻至室溫再打開止水夾，若不滿足上述要求，進入瓶子中的水體積小于集氣瓶體積的1/5.實驗時，點燃紅磷后要未立即放入集氣瓶并塞好膠塞，止

5、水夾未夾緊導管，這時進入瓶子中的水體積大于集氣瓶體積的1/5.氮氣、稀有氣體的性質(zhì)和用途想一想實驗結(jié)束后，瓶子中剩余氣體是什么，具有什么性質(zhì)？在測定空氣里氧氣含量的實驗中,集氣瓶中剩余的氣體主要是氮氣。燃著的紅磷沒有把氮氣點燃,且紅磷還沒有燃燒完就熄滅,說明氮氣不燃燒,也不支持燃燒。集氣瓶內(nèi)水面上升約占瓶中空氣容積的1/5后不再上升,說明氮氣不易溶于水。由于氮氣約占空氣體積的4/5,所以空氣的一些物理性質(zhì)在一定程度上代表了氮氣。稀有氣體是氦、氖、氫、氮、氙等氣體的總稱,稀有氣體是空氣中性質(zhì)最穩(wěn)定的氣體?？諝獾某煞?占空氣總體積的比例)相對固定氮氣(N2)78%99%的主要成分氧氣(O2)21%

6、稀有氣體0.94%1%可變二氧化碳(CO2)0.03%其他氣體和雜質(zhì)0.03%氮氣、稀有氣體的性質(zhì)和用途1.氮氣氮氣(1)氮氣的物理性質(zhì)(2)氮氣的化學性質(zhì)穩(wěn)定：不燃燒，也不支持燃燒；一定條件下能與其他物質(zhì)發(fā)生反應(3)氮氣的性質(zhì)與用途的關(guān)系顏色狀態(tài)氣味標準狀況下的密度熔點沸點是否溶于水氮氣無色氣體無味1.251g/L-209.9 -195.8難溶于水性質(zhì)性質(zhì)用途用途化學性質(zhì)穩(wěn)定、無毒焊接金屬時作保護氣、食品充氮防腐、燈泡里的填充氣等一定條件下能與氫氣反應制硝酸和化肥的重要原料氮氣、稀有氣體的性質(zhì)和用途1.稀有氣體（惰性氣體）稀有氣體（惰性氣體）(1)物理性質(zhì)：無色、無味的氣體，通電時能發(fā)出不

7、同顏色的光(2)化學性質(zhì)：極不活潑(惰性)(3)用作保護氣、作多用途的電光源、用于激光技術(shù)、氦可用于制造低溫環(huán)境、氙可用于醫(yī)療麻醉。怎樣區(qū)分混合物和純凈物純凈物:只由一種一種物質(zhì)組成。如氧氣、氮氣、二氧化碳、氦氣混合物:由兩種或兩種以上兩種或兩種以上物質(zhì)混合而成。如空氣。1.混合物與純凈物的區(qū)別與聯(lián)系2.純凈物是相對而言的,自然界中絕對純凈的物質(zhì)是不存在的。通常的純凈物是指含雜質(zhì)很少,具有高純度的物質(zhì)。怎樣區(qū)分混合物和純凈物純凈物純凈物混合物混合物區(qū)別由同種物質(zhì)組成,組成是固定的由不同種物質(zhì)組成,組成是不固定的成分 單一物質(zhì)含有兩種或兩種以上的物質(zhì)性質(zhì)有固定的物理性質(zhì)(如:有確定的熔、沸點)和

8、化學性質(zhì)不具有固定的性質(zhì)(如:沒有確定的熔、沸點),各成分保持各自原有的化學性質(zhì)表示方法有固定的化學表示符號(化學式)多種成分,不能用化學符號(化學式)表示實例 氧氣、氮氣、水等空氣、海水、石油等聯(lián)系我們的呼吸作用【教材實驗2-2】 我們的呼吸作用提出問題提出問題 我們一生中不斷吸入空氣和呼出氣體,吸入和呼出的氣體成分含量有沒有差別呢?猜想與假設(shè)猜想與假設(shè)1.吸入空氣中氧氣的含量大于呼出氣體中氧氣的含量2.吸入空氣中二氧化碳的含量小于呼出氣體中二氧化碳的含量3.吸入空氣中水蒸氣的含量小于呼出氣體中水蒸氣的含量實驗與事實實驗與事實1.學習集氣瓶的使用,會用排水法收集氣體(1)收集兩瓶呼出的氣體將

9、集氣瓶盛滿水,并用玻璃片先蓋住瓶口的一小部分,然后推動玻璃片將瓶口全部蓋住,不留氣泡，再把盛滿水的集氣瓶連冋玻璃片一起倒立在水槽內(nèi),將飲料管小心地插入集氣瓶內(nèi),并向集氣瓶內(nèi)緩緩吹氣,直到集氣瓶中充滿呼出的氣體。然后在水面下用玻璃片蓋住集氣瓶后并移出水面,正在實驗桌上。我們的呼吸作用(2)收集人體呼出的氣體時,吹氣和換氣應緩慢進行的目的是充分代謝吸進去的氧氣。(3)在該實驗操作步驟中,我們需要控制吸氣時間和換氣時間兩個變量。2.學會用控制變量的方法設(shè)計對照實驗(1)實驗步驟、現(xiàn)象及結(jié)論如下表(2)此實驗的探究方法是對比對比(3)在對空氣和人體呼出的氣體中二氧化碳含量比較的實驗操作步驟中,我們需要

10、控制集氣瓶的大小和石灰水的量兩個變量實驗步驟實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象分析現(xiàn)象及結(jié)論分析現(xiàn)象及結(jié)論將燃著的小木條分別插入一瓶空氣樣品和一瓶呼出氣體的樣品中燃著的小木條在呼出的氣體中立即熄滅,在空氣的瓶中持續(xù)燃燒了一會兒再熄滅人體呼出的氣體中氧氣的含量低于空氣中氧氣的含量向一瓶空氣樣品和一瓶呼出氣體的樣品中各滴入相同滴數(shù)的澄清石灰水,振蕩呼出的氣體中澄清石灰水變渾濁,空氣中的澄清石灰水無明顯現(xiàn)象人體呼出的氣體中二氧化碳的含量高于空氣中二氧化碳的含量取兩塊干燥的玻璃片,對著其中一塊哈氣哈氣后玻璃片上有一層薄薄的水霧人體呼出的氣體中水分的含量高于空氣中水分的含量空氣污染的危害與保護大氣環(huán)境1.空氣污染

11、的危害與保護大氣環(huán)境隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,排放到空氣中的有害氣體和煙塵大大增加,超出了大自然的自凈能力,造成了空氣污染。空氣污染的危害與保護大氣環(huán)境2.空氣質(zhì)量日報怎樣讀(1)空氣質(zhì)量日報主要包括三項內(nèi)容:首要污染物、空氣質(zhì)量指數(shù)、空氣質(zhì)量指數(shù)級別。(2)列入空氣質(zhì)量監(jiān)測標準的項目:二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、細顆粒物(指空氣中粒徑25m的顆粒物)、顆粒物和臭氧等。(3)空氣質(zhì)量指數(shù)空氣質(zhì)量指數(shù)05051100 101150 151200 201300300空氣質(zhì)量指數(shù)級別優(yōu)良輕度污染 中度污染 重度污染 嚴重污染基礎(chǔ)訓練【典型例題1】某班同學用如圖裝置測定空氣里氧氣的含量。先用止水夾夾住膠皮

12、管,點燃紅磷,伸入瓶中并塞上瓶塞。待紅磷熄滅并冷卻后,打開止水夾,觀察廣口瓶內(nèi)水面變化情況。實驗完畢,甲同學的廣口瓶內(nèi)水面上升明顯小于瓶內(nèi)空氣體積的1/5,乙同學的廣口瓶內(nèi)水面上升明顯大于瓶內(nèi)空氣體積的1/5。下列對這兩種現(xiàn)象的解釋合理的是()甲同學可能使用紅磷的量不足,瓶內(nèi)氧氣沒有消耗完甲同學可能未塞緊瓶塞,紅磷熄滅冷卻時外界空氣進入瓶內(nèi)乙同學可能沒夾緊止水夾,紅磷燃燒時瓶內(nèi)部分空氣受熱從導管逸出乙同學坑除去燃燒匙太慢，塞緊瓶塞之前，瓶內(nèi)部分空氣受熱逸出A. B. C. D.【典型例題2】某?；瘜W興趣小組的同學們就空氣中氧氣的含量進行如所示的實驗探究:(1)為了充分消耗廣口瓶中的氧氣,藥品的

13、用量應保證 。(2)如圖所示,通過對實驗現(xiàn)象的觀察、分析,同學們得出結(jié)論:氧氣約占空氣體積的 。(3)實驗前在廣口瓶中加適量水的作用是 ?！镜湫屠}3】下列關(guān)于氮氣用途的敘述中,不正確的是（）A.食品防腐 B.制成各種電光源C.醫(yī)療冷凍麻醉 D.制化肥的重要原料【典型例題4】下列關(guān)于稀有氣體的敘述,錯誤的是( )A稀有氣體都是沒有顏色、沒有氣味的氣體B.稀有氣體在空氣中所占的體積約為0.03%C.稀有氣體的性質(zhì)很不活潑,常用作保護氣D.稀有氣體在通電時,能發(fā)出不同顏色的光【典型例題5】下列物質(zhì)中屬于純凈物的是()A.醫(yī)用消毒酒精 B.冰水共存物C.清新的空氣 D.生理鹽水【典型例題6】純凈物與

14、X的關(guān)系可用下圖表示,則X是( )A.混合物B.物質(zhì)C.空氣D.氧氣【典型例題7】小紅同學通過探究“我們吸入的空氣和呼出的氣體有什么不同”的實驗得出了以下結(jié)論,其中正確的是()A.我們呼出的氣體里含有水蒸氣B.我們呼出的氣體全部為二氧化碳C我們呼出的氣體極易溶于水D我們吸入的氣體全部是氧氣【典型例題8】人類生存需要清新的空氣,下列情況不會造成空氣污染的是()A綠色植物的光合作用 B汽車排放大量的尾氣C.大量燃燒化石燃料 D化工廠排放的廢氣基礎(chǔ)訓練【典型例題9】某化學興趣小組實驗測出,人在呼吸中各種氣體的體積分數(shù)如下表(1)請你判斷:X是 。(2)請你回答:因參與人體新陳代謝而消耗的氣體是 。(

15、3)請你證明:呼出的氣體中含有一種植物光合作用所需要的氣體,它是 。為了檢驗這種氣體,你的實驗方法是(簡述操作方法和現(xiàn)象): 。4)請你分析:X氣體在呼吸過程中沒有參與化學反應,但在呼出的氣體中它的體積分數(shù)卻減少了,原因是 ?！镜湫屠}10】下列物質(zhì)屬于純凈物的是()A.潔凈的空氣 B.清澈的泉水C.冰水共存物 D新鮮的牛奶【典型例題11】空氣中各成分所占的體積分數(shù)由小到大的順序是()氧氣氮氣二氧化碳稀有氣體A. B. C D【典型例題12】)6某興趣小組利用右圖的實驗裝置測定空氣中氧氣的含量,在燃燒匙中加入過量的紅磷,點燃后迅速插入集氣瓶中,塞好膠塞。試回答下列問題:(1)集氣瓶內(nèi)發(fā)生化學變

16、化的文字表達式為 。(2)實驗過程中,燃燒匙里為什么要盛放過量的紅磷? 。(3)當紅磷燃燒完畢,集氣瓶冷卻至室溫后,看到集氣瓶內(nèi)水面的變化是 ，出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因是:紅磷燃燒消耗了空氣中的 而生成了固態(tài)的 ,從而使集氣瓶內(nèi)氣體的體積 (填“增大”“減小”或“不變”),集氣瓶內(nèi)氣體壓強小于外界的大氣壓。(4)這個實驗除了可以測定氧氣在空氣中的含量,還可得出氮氣 (填“易”或“難”)溶于水和其化學性質(zhì) (填“活潑”或“不活潑”)的結(jié)論?！镜湫屠}13】如圖所示的裝置可用于測定空氣中氧氣的含量。(1)請補全下列實驗步驟a.按圖示連接好裝置。b. 。c.在集氣瓶內(nèi)加入少量水,并將水面上方空間分為五等份,

17、用止水夾夾緊膠皮管。d取足量紅磷放入燃燒匙中,點燃后立即伸入瓶中,并把膠塞塞緊。e待紅磷熄滅并冷卻至室溫后,打開止水夾。(2)紅磷燃燒的現(xiàn)象是 ，反應的文字表達式為 。(3)冷卻至室溫后打開止水夾,水能進入集氣瓶中的原因是 。(4)若某同學在實驗后得出結(jié)論:空氣中氧氣的體積分數(shù)約為1/5。能得出此結(jié)論的實驗現(xiàn)象為 ?；A(chǔ)訓練【典型例題14】加強對空氣質(zhì)量的監(jiān)測是保護環(huán)境的一項重要措施,下表是某市一年四季空氣質(zhì)量監(jiān)測的平均數(shù)據(jù)。請你根據(jù)表格回答下列問題。(1)對該市空氣質(zhì)量影響最大的指標是 。(2)空氣質(zhì)量最差的季節(jié)是 。(3)你認為造成這種情況的原因是 。(答一點即可)(4)可采取的有效防治措

18、施是 。(答一點即可)【典型例題15】我國發(fā)布新修訂的環(huán)境空氣質(zhì)量標準,新標準增加了PM2.5檢測指標。PM2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5m的顆粒物,主要來自化石燃料的燃燒和揚塵,對人體健康和空氣質(zhì)量的影響很大。(1)計入空氣污染指數(shù)的項目中除了可吸入顆粒物外,還包括 (填序號)一氧化碳 二氧化碳 二氧化硫 二氧化氮(2)據(jù)報道,今年某市空氣中PM2.5與去年同期相比下降22.3%,下列行為不會增加空氣中PM2.5的是 。A燃煤火力發(fā)電 B.治理工地揚塵 C露天焚燒垃圾 D.使用氫能源汽車(3)PM2.5是空氣污染物之一,下列關(guān)于PM2.5的說法錯誤的是()A.燃放煙花爆竹會產(chǎn)生PM2.

19、5B.PM2.5是造成灰霾天氣的“元兇”之C.燃燒垃圾可減少PM2.5污染D.PM25是指大氣中直徑不超過2.510-6m的顆粒物【典型例題16】茶葉、肉松、膨化食品等常采用真空充氣包裝,即將食品裝入包裝袋,抽出包裝袋內(nèi)的空氣,再充入防止食品變質(zhì)的氣體,然后封口。真空充氣包裝能使食品保持原有的色、香、味及營養(yǎng)價值,防止食品受壓而破碎變形。提出問題:充入食品包裝袋中的氣體是什么？猜想與驗證:可能是N2,實驗初步驗證的方法及現(xiàn)象： 充入的氣體還可以是 ； ?！镜湫屠}17】空氣是人類寶貴的自然資源,下列有關(guān)空氣的說法錯誤的是()A.液氮可用作制冷劑B.氮氣可用作火箭發(fā)射的燃料C.氦氣可用來填充探空氣球D.二氧化碳是植物進行光合作用必需的物質(zhì)中考題型專練1.(山東棗莊中考)通過創(chuàng)建衛(wèi)生城市活動,棗莊市空氣狀況有了明顯改善,但測得目前空氣的主要污染物仍是PM25，下列做法應該繼續(xù)提倡的是()保護青山綠水，就地焚燒秸稈，發(fā)展共享單車，減少燃煤使用燃放煙花爆竹A. BC. D.2.(2018湖南邵陽中考)空氣是一種寶貴的自然資源。下圖為空氣的成分示意圖,其中R指（）A.氮氣 B.氧氣C.稀有氣體 D.二氧化碳3.(江蘇徐州中考)暖寶寶中的發(fā)熱劑是鐵粉、水和食鹽等,發(fā)熱劑能代替紅磷測定空氣中氧氣含量(裝置如圖)。以下