我們周圍的空氣(第1課時(shí)空氣的組成)課件-2024-2025學(xué)年九年級(jí)化學(xué)人教版(2024)上冊(cè)

課題1我們周圍的空氣（第1課時(shí)）空氣的組成第一單元

空氣和氧氣新課導(dǎo)入

我們周圍存在一種“看不到摸不著”的物質(zhì)——空氣，它跟我們的生活聯(lián)系密切，你能用一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)或?qū)嵗齺?lái)說(shuō)明空氣確實(shí)存在嗎？拉瓦錫(1743～1794)，法國(guó)著名化學(xué)家、近代化學(xué)的奠基人之一、近代化學(xué)之父。為了弄清楚空氣的成分，有很多科學(xué)家致力于這方面的研究，其中最有名的就是法國(guó)化學(xué)家拉瓦錫做的實(shí)驗(yàn)。拉瓦錫那么，空氣由什么組成的呢？銀白色金屬一、拉瓦錫空氣成分的測(cè)定圖2-2拉瓦錫研究空氣成分所用的裝置示意圖把少量汞放在密閉的容器里連續(xù)加熱12天一部分銀白色的液態(tài)汞變成紅色粉末文字表達(dá)式：汞＋氧氣氧化汞

加熱HgO2＋HgO加熱實(shí)驗(yàn)步驟1實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象容器里空氣的體積大約減少了1/5實(shí)驗(yàn)原理(劇毒)符號(hào)表達(dá)式：紅色粉末實(shí)驗(yàn)一拉丁文原意是“不能維持生命”，氮?dú)獾幕瘜W(xué)符號(hào)是N2實(shí)驗(yàn)結(jié)論剩余氣體既不能供給呼吸，也不能支持燃燒，這些氣體全部是氮?dú)饧訜嵫趸压砻嫔纤傻募t色粉末收集起來(lái)，放在另一個(gè)較小的容器里再加強(qiáng)熱。紅色粉末又變成了銀白色物質(zhì)，得到的氣體的體積恰好等于密閉容器里所減少的體積。實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)原理氧化汞汞＋氧氣

加熱HgOHg+O2加熱空氣由氧氣(O2)和氮?dú)?N2)組成實(shí)驗(yàn)結(jié)論實(shí)驗(yàn)二拉瓦錫得出了什么實(shí)驗(yàn)結(jié)論？空氣由氮?dú)夂脱鯕饨M成，其中氧氣約占空氣總體積的優(yōu)點(diǎn)：科學(xué)家用嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度進(jìn)行反復(fù)的實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)時(shí)間較長(zhǎng)，操作裝置比較復(fù)雜，且實(shí)驗(yàn)過(guò)程中對(duì)環(huán)境有污染缺點(diǎn)：仿照拉瓦錫實(shí)驗(yàn)原理，測(cè)定空氣中氧氣含量思考與討論(1)在集氣瓶?jī)?nèi)加少量水，將水面上方空間分為5等份，并做好標(biāo)記(2)用彈簧夾夾緊乳膠管，在燃燒匙內(nèi)放入足量的紅磷，用酒精燈加熱(3)點(diǎn)燃紅磷后立即伸入瓶中并把橡膠塞塞緊。待紅磷熄滅并冷卻至室溫(4)打開(kāi)彈簧夾，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及水面的變化情況實(shí)驗(yàn)步驟：二、實(shí)驗(yàn)測(cè)定空氣中氧氣的含量（紅磷燃燒法）上述實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理是什么？二、實(shí)驗(yàn)測(cè)定空氣中氧氣的含量（紅磷燃燒法）紅磷燃燒消耗O2瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)變小水被壓入V進(jìn)入水=V消耗氣體V氧氣=紅磷燃燒消耗密閉容器內(nèi)空氣中的氧氣，因燃燒產(chǎn)物為固體，容器內(nèi)的氣壓會(huì)減小，在大氣壓的作用下，進(jìn)入容器內(nèi)水的體積即為減少的氧氣的體積。實(shí)驗(yàn)原理：紅磷+氧氣五氧化二磷點(diǎn)燃P

+O2P2O5點(diǎn)燃暗紅色固體白色固體，易溶于水實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)結(jié)論：氧氣約占空氣體積的1/5。①紅磷燃燒，放出大量的熱，產(chǎn)生大量的白煙；②冷卻到室溫后打開(kāi)彈簧夾，燒杯中的水沿玻璃導(dǎo)管進(jìn)入集氣瓶?jī)?nèi)，水平面上升約1/5。吸收有毒的五氧化二磷水的作用：吸收熱量，縮短冷卻至室溫的時(shí)間隨著燃燒的進(jìn)行，氧氣的含量不斷減少，當(dāng)氧氣含量低到一定值時(shí)，紅磷就可能熄滅了，因此瓶中還可能含有少量殘余的氧氣。這是導(dǎo)致測(cè)定氧氣體積偏小的原因之一。思考：紅磷熄滅后瓶?jī)?nèi)還有沒(méi)有殘余的氧氣?原因分析

若紅磷不足，氧氣不能耗盡，導(dǎo)致進(jìn)入瓶中的水的體積偏小，測(cè)量結(jié)果偏低。裝置漏氣會(huì)使裝置外的空氣進(jìn)入，導(dǎo)致進(jìn)入瓶中的水的體積偏小，測(cè)量結(jié)果偏低。此時(shí)裝置內(nèi)的氣體溫度偏高，壓強(qiáng)偏大，導(dǎo)致進(jìn)入瓶中的水的體積偏小，測(cè)量結(jié)果偏低。誤差分析實(shí)驗(yàn)中進(jìn)入水的體積小于空氣總體積的1/5，可能的原因有哪些？紅磷的量不足裝置漏氣集氣瓶未冷卻到室溫后，就打開(kāi)彈簧夾實(shí)驗(yàn)中進(jìn)入水的體積大于空氣總體積的1/5，可能的原因有哪些？原因分析伸入過(guò)慢會(huì)使裝置內(nèi)的氣體受熱逸出，導(dǎo)致進(jìn)入瓶中的水的體積偏大，測(cè)量結(jié)果偏高。裝置內(nèi)氣體受熱膨脹逸出，導(dǎo)致進(jìn)入瓶中的水的體積偏大，測(cè)量結(jié)果偏高。燃燒匙伸入過(guò)慢彈簧夾未夾緊該實(shí)驗(yàn)有哪些注意事項(xiàng)？①裝置氣密性良好；②紅磷要過(guò)量；③集氣瓶?jī)?nèi)加入少量水；④彈簧夾要夾緊；⑤插入燃燒匙的速度要快；

⑥塞塞子要迅速；⑦完全冷卻至室溫后打開(kāi)彈簧夾；【思考】能否用木炭、硫、鎂條、鐵絲等代替紅磷做實(shí)驗(yàn)？不能，因?yàn)槟咎?、硫燃燒生成了氣體；鎂條會(huì)與空氣中的氮?dú)狻⒍趸挤磻?yīng)；鐵絲在空氣中不能燃燒。1.在空氣中只消耗氧氣；2.生成物一般不為氣體(固體或液體）試劑要求測(cè)定空氣中氧氣含量的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)科學(xué)·技術(shù)·社會(huì)

數(shù)字化實(shí)驗(yàn)利用傳感器和信息處理終端進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集與分析。實(shí)驗(yàn)時(shí)一般將傳感器、數(shù)據(jù)采集器和計(jì)算機(jī)依次相連，采集實(shí)驗(yàn)過(guò)程中各種物理量(如溫度、壓強(qiáng)、濃度等)的數(shù)據(jù)，通過(guò)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄、呈現(xiàn)和分析。我們可以將測(cè)定空氣中氧氣的含量設(shè)計(jì)成數(shù)字化實(shí)驗(yàn)(如圖2-5)。實(shí)驗(yàn)步驟如下：(1)將氧氣傳感器與數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)連接；(2)把氧氣傳感器插入盛有空氣的容器，采集數(shù)據(jù)；(3)通過(guò)相關(guān)軟件處理數(shù)據(jù)，并在計(jì)算機(jī)屏幕上顯示空氣中氧氣的含量。利用氧氣或壓強(qiáng)傳感器測(cè)定紅磷燃燒時(shí)集氣瓶?jī)?nèi)氣壓變化的情況測(cè)定空氣中氧氣含量的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)用圖1所示裝置測(cè)定空氣中氧氣含量，圖2是圖1中壓強(qiáng)傳感器所測(cè)數(shù)據(jù)BC段氣壓增大的原因是________________________________________紅磷燃燒，放出熱量，氣體膨脹，氣壓增大紅磷燃燒，消耗氧氣；溫度降低，氣壓減小打開(kāi)彈簧夾圖1圖2圖2中CD段壓強(qiáng)下降，原因是

____________________________________圖2中氣壓變化至D點(diǎn)時(shí)，進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是________________優(yōu)點(diǎn)：裝置始終密閉，減小測(cè)量誤差且環(huán)保改進(jìn)裝置測(cè)定空氣中氧氣含量的其他方法三、空氣的成分空氣中剩余4/5的氣體只有氮?dú)鈫?？氮?dú)猓?8％）氧氣（21％）其他氣體和雜質(zhì)（0.03％）二氧化碳（0.03%）稀有氣體（0.94%）

通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定，空氣的成分按體積計(jì)算，大約是：氮?dú)?8%、氧氣21%、稀有氣體0.94%、二氧化碳0.03%、其他氣體和雜質(zhì)0.03%空氣成分巧記憶：無(wú)處不在是空氣，體積分?jǐn)?shù)要牢記，莫與質(zhì)量混一起，氮七八、氧二一，零點(diǎn)九四是稀氣，還有兩個(gè)點(diǎn)零三，二氧化碳和雜氣。四、物質(zhì)的分類從物質(zhì)的組成角度分析，空氣和氧氣、氮?dú)庵g有什么區(qū)別呢？混合物：由兩種或兩種以上的物質(zhì)混合而成。純凈物：只由一種物質(zhì)組成。物質(zhì)的分類空氣、稀有氣體氧氣、氮?dú)?、二氧化碳純凈物與混合物的區(qū)別和聯(lián)系純凈物混合物特性表示方法舉例聯(lián)系

有固定的組成和性質(zhì)，如熔點(diǎn)、沸點(diǎn)等沒(méi)有固定的組成和性質(zhì)，各物質(zhì)都保持各自的性質(zhì)可用化學(xué)符號(hào)表示不能用化學(xué)符號(hào)表示氧氣(O2)、硫（S）、一氧化碳（CO）、冰水混合物（H2O）等純凈的空氣、稀有氣體、海水、糖水、澄清石灰水、醬油、醋、白酒等混合物

純凈物分離、提純混合“新鮮、潔凈、清潔、混合”不是判斷物質(zhì)是否純凈的依據(jù)。氮?dú)狻⒍趸?、紅磷、空氣、河水、礦泉水等物質(zhì)，哪些是混合物，哪些是純凈物?純凈物混合物氮?dú)舛趸技t磷空氣河水礦泉水隨堂練習(xí)1.隨堂練習(xí)2．用如圖裝置測(cè)定空氣中氧氣含量，有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．取用的紅磷必須足量B．引燃紅磷后，左管內(nèi)液面先下降后上升，冷卻后升至刻度1C．該裝置環(huán)保，所得結(jié)果更準(zhǔn)確D．該裝置還能測(cè)得稀有氣體的體積分?jǐn)?shù)D隨堂練習(xí)3．如圖所示裝置可驗(yàn)證空氣中氧氣的含量。下列敘述不正確的是A．實(shí)驗(yàn)時(shí)要塞緊橡皮塞

B．白磷的作用是消耗試管中的氧氣C．