第2课时 化学研究物质的组成和结构
空气成分发现史
1.法国化学家拉瓦锡第一次明确提出空气是由
和
组成的。?
2.后来,许多科学研究发现,空气中还含有
等稀有气体。?
空气中氧气含量的测定
实验原理
利用红磷燃烧消耗密闭容器内空气中的
,使密闭容器内
,在外界大气压的作用下,进入容器内水的体积即为减少的氧气的体积?
实验装置
文字表达式
实验现象
红磷燃烧产生大量
,冷却至室温,打开弹簧夹,水沿导管进入集气瓶,约占集气瓶内空气总体积的
。?
实验结论
氧气约占空气总体积的
;?氮气不溶于水,不燃烧也不支持燃烧
混合物和纯净物
纯净物
混合物
概念
表示方法
有固定组成,可以用专门的化学符号来表示
无固定组成,不能用化学符号表示
特征
有固定的性质
无固定的性质,各种成分之间没有发生化学反应,都保持着各自原来的性质
联系
混合物
纯净物
【微点拨】物质中含有“新鲜”“洁净”“清洁”“混合”等字眼不是判断物质是否纯净的依据。如洁净的空气属于混合物,而冰水混合物属于纯净物。
【漫画助学】
红磷燃烧产生的是白烟,不是白雾。
【生活链接】
下列是生活中经常遇到的物质:
矿泉水、碘酒、雪碧、二氧化碳、食醋、牛奶、纯净水、雨后洁净空气。
纯净物有
;?
混合物有
。?
探究点 空气中氧气含量的测定实验
某学习小组同学完成空气中氧气含量的测定实验后,提出了几点疑问,让我们一起帮他们解决吧。
【探究问题】
1.若实验室没有红磷,能否用蜡烛代替红磷测定空气中氧气的含量?
(填“能”或“否”),原因是
则红磷的替代品应满足的条件为
。?
2.实验结束后,若发现测定结果小于,原因有哪些?测定结果大于呢?
提示:测定结果小于的原因可能是红磷的量不足、装置漏气、没有冷却到室温就打开弹簧夹等;测定结果大于的原因可能是弹簧夹没有夹紧、燃烧匙伸入集气瓶内过慢等。
【拓展创新】
(科学探究与创新意识)
某实验室利用数字化手段测定空气中氧气含量。图1为空气中氧气含量测定的实验装置,图2为用气体压力传感器测得的集气瓶中气压变化情况。
图2中BC段气压变化的原因是
;CD段气压变化的原因是
;导致DE段气压变化的实验操作是
。?
【典例】(2020·济南中考)用如图装置测定空气中氧气的含量:点燃燃烧匙内的红磷(足量),立即伸入集气瓶中并塞紧瓶塞;待燃烧停止并冷却至室温,打开止水夹,发现烧杯内的水被吸入集气瓶中,吸入水的体积约为集气瓶总容积的。下列关于该实验的说法中,错误的是
(
)
(提示:木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体)
A.说明氧气约占空气总体积的
B.用木炭代替红磷实验,也能得到相同结论
C.实验前应检验装置的气密性
D.反应后集气瓶内剩余气体主要为氮气
【变式训练】
(2020·北京中考)利用如图装置验证了空气中氧气的含量。下列叙述不正确的是
(
)
A.实验前需检查装置气密性
B.白磷的作用是消耗试管中的氧气
C.白磷熄灭、试管冷却后再打开止水夹
D.最终量筒中液面约降至40
mL刻度线处
1.化学使世界变得绚丽多彩,科学家为此做出了巨大的贡献。其中研究空气成分的科学家是
(
)
A.拉瓦锡
B.侯德榜
C.门捷列夫
D.道尔顿
2.用红磷测定空气中氧气含量的实验结束后,反应容器内剩下的气体主要是
(
)
A.氮气
B.五氧化二磷
C.稀有气体
D.二氧化碳
3.(2020·乐山中考)下列物质属于纯净物的是
(
)
A.食盐水
B.豆浆
C.冰水混合物
D.水泥砂浆
4.下列各组物质前者是混合物,后者是纯净物的是(
)
A.氧气、氮气
B.清新的空气、氧气
C.冰水混合物、食盐水
D.糖水、白酒
5.(2020·广州中考)测定空气里氧气含量的实验装置和步骤如图:(已完成装置气密性检查)
①在集气瓶内加入少量水,并将水面上方空间分为5等份;②用弹簧夹夹紧胶皮管;③点燃燃烧匙内的红磷后,立即伸入瓶中并把塞子塞紧,观察现象;④红磷熄灭后,立即打开弹簧夹,观察现象。其中有错误的实验步骤是
(
)
A.①
B.②
C.③
D.④
6.用来测定空气组成的方法很多,如图所示是小明用红磷在空气中燃烧来测定空气中氧气含量的方法。
(1)加入红磷前,要先
;加入过量的红磷并点燃,我们观察到?
,该反应的文字表达式为
。?
(2)待冷却至常温后,打开弹簧夹观察到
,说明了
。?
(3)实验中不能用木炭代替红磷,原因是:
。?
(4)燃烧结束后,集气瓶中剩余的气体的主要成分是氮气,请结合本实验推测出氮气的性质:物理性质:
,化学性质:
。?
1.(2021·阜阳期末)下列物质属于纯净物的是
(
)
A.净化后的空气
B.部分结冰的蒸馏水
C.水泥砂浆
D.矿泉水
2.下列三组物质中,均有一种物质与其他三种所属类别不同,请在下面横线上分别填写出这种物质的名称。
(1)食醋、加碘盐、酱油、五氧化二磷
(2)氮气、氧气、二氧化碳、呼出气体
(3)食盐水、红磷、铁丝、镁条
(1)
;(2)
;?
(3)
。?
3.某同学利用燃磷法测定空气中氧气含量,实验过程如图所示。
(1)用图1实验测得氧气的体积分数,若该实验没有达到实验目的,可能的原因之一是
。?
(2)写出红磷燃烧的文字表达式
。?
(3)图1实验代替教材实验的优点是
(答一点即可)。?
(4)已知金属镁在空气中燃烧,可分别与氧气与氮气反应,都生成固体物质,该实验中的红磷
(填“能”或“不能”)用镁来代替。?
以下四个实验装置,可用于“测定空气中氧气的含量”。请认真分析,回答下列问题。
(1)拉瓦锡用装置
(填字母)定量研究了空气的成分,在密闭容器中,空气中的氧气与
反应,生成固态物质。人们沿着科学家的足迹,对反应物进行了优化,分别用铜粉、红磷等进行实验,其原理都是采用
(填“物理”或“化学”)方法,从混合气体中除去某种气体,从而达到物质分离的目的。?
(2)实验过程中,需要不断推拉注射器活塞的装置是
(填字母),利用此装置进行实验,可能造成实验误差的因素是
(写一条)。?
(3)装置C、D的实验都用到了红磷,写出反应的符号表达式
;反应结束后,待装置冷却至室温,打开弹簧夹,装置D中(试管容积为40
mL),注射器活塞从10
mL刻度处缓慢移动至
mL刻度处停止(误差忽略不计)。?
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-第2课时 化学研究物质的组成和结构
空气成分发现史
1.法国化学家拉瓦锡第一次明确提出空气是由 氧气 和 氮气 组成的。?
2.后来,许多科学研究发现,空气中还含有 氦、氖、氩、氪、氙 等稀有气体。?
空气中氧气含量的测定
实验原理
利用红磷燃烧消耗密闭容器内空气中的 氧气 ,使密闭容器内 压强减小 ,在外界大气压的作用下,进入容器内水的体积即为减少的氧气的体积?
实验装置
文字表达式
红磷+氧气
五氧化二磷 ?
实验现象
红磷燃烧产生大量 白烟 ,冷却至室温,打开弹簧夹,水沿导管进入集气瓶,约占集气瓶内空气总体积的?
。?
实验结论
氧气约占空气总体积的?
;?氮气不溶于水,不燃烧也不支持燃烧
混合物和纯净物
纯净物
混合物
概念
由一种物质组成 ?
由两种或两种以上的物质混合而成 ?
表示方法
有固定组成,可以用专门的化学符号来表示
无固定组成,不能用化学符号表示
特征
有固定的性质
无固定的性质,各种成分之间没有发生化学反应,都保持着各自原来的性质
联系
混合物
纯净物
【微点拨】物质中含有“新鲜”“洁净”“清洁”“混合”等字眼不是判断物质是否纯净的依据。如洁净的空气属于混合物,而冰水混合物属于纯净物。
【漫画助学】
红磷燃烧产生的是白烟,不是白雾。
【生活链接】
下列是生活中经常遇到的物质:
矿泉水、碘酒、雪碧、二氧化碳、食醋、牛奶、纯净水、雨后洁净空气。
纯净物有 纯净水、二氧化碳 ;?
混合物有 矿泉水、碘酒、雪碧、食醋、牛奶、雨后洁净空气 。?
探究点 空气中氧气含量的测定实验
某学习小组同学完成空气中氧气含量的测定实验后,提出了几点疑问,让我们一起帮他们解决吧。
【探究问题】
1.若实验室没有红磷,能否用蜡烛代替红磷测定空气中氧气的含量? 否 (填“能”或“否”),原因是 蜡烛燃烧会产生二氧化碳气体,引起装置内的压强变化较小,则水位上升不明显,导致测得的结果不准确 则红磷的替代品应满足的条件为 能与空气中的氧气反应,且不与空气中其他气体反应;反应后生成物为固体 。?
2.实验结束后,若发现测定结果小于,原因有哪些?测定结果大于呢?
提示:测定结果小于的原因可能是红磷的量不足、装置漏气、没有冷却到室温就打开弹簧夹等;测定结果大于的原因可能是弹簧夹没有夹紧、燃烧匙伸入集气瓶内过慢等。
【拓展创新】
(科学探究与创新意识)
某实验室利用数字化手段测定空气中氧气含量。图1为空气中氧气含量测定的实验装置,图2为用气体压力传感器测得的集气瓶中气压变化情况。
图2中BC段气压变化的原因是 红磷燃烧放热,气体膨胀 ;CD段气压变化的原因是 氧气消耗,温度降低 ;导致DE段气压变化的实验操作是 打开弹簧夹 。?
【典例】(2020·济南中考)用如图装置测定空气中氧气的含量:点燃燃烧匙内的红磷(足量),立即伸入集气瓶中并塞紧瓶塞;待燃烧停止并冷却至室温,打开止水夹,发现烧杯内的水被吸入集气瓶中,吸入水的体积约为集气瓶总容积的。下列关于该实验的说法中,错误的是
(B)
(提示:木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体)
A.说明氧气约占空气总体积的
B.用木炭代替红磷实验,也能得到相同结论
C.实验前应检验装置的气密性
D.反应后集气瓶内剩余气体主要为氮气
【变式训练】
(2020·北京中考)利用如图装置验证了空气中氧气的含量。下列叙述不正确的是
(D)
A.实验前需检查装置气密性
B.白磷的作用是消耗试管中的氧气
C.白磷熄灭、试管冷却后再打开止水夹
D.最终量筒中液面约降至40
mL刻度线处
1.化学使世界变得绚丽多彩,科学家为此做出了巨大的贡献。其中研究空气成分的科学家是
(A)
A.拉瓦锡
B.侯德榜
C.门捷列夫
D.道尔顿
2.用红磷测定空气中氧气含量的实验结束后,反应容器内剩下的气体主要是
(A)
A.氮气
B.五氧化二磷
C.稀有气体
D.二氧化碳
3.(2020·乐山中考)下列物质属于纯净物的是
(C)
A.食盐水
B.豆浆
C.冰水混合物
D.水泥砂浆
4.下列各组物质前者是混合物,后者是纯净物的是(B)
A.氧气、氮气
B.清新的空气、氧气
C.冰水混合物、食盐水
D.糖水、白酒
5.(2020·广州中考)测定空气里氧气含量的实验装置和步骤如图:(已完成装置气密性检查)
①在集气瓶内加入少量水,并将水面上方空间分为5等份;②用弹簧夹夹紧胶皮管;③点燃燃烧匙内的红磷后,立即伸入瓶中并把塞子塞紧,观察现象;④红磷熄灭后,立即打开弹簧夹,观察现象。其中有错误的实验步骤是
(D)
A.①
B.②
C.③
D.④
6.用来测定空气组成的方法很多,如图所示是小明用红磷在空气中燃烧来测定空气中氧气含量的方法。
(1)加入红磷前,要先 检查装置气密性 ;加入过量的红磷并点燃,我们观察到? 红磷燃烧,产生白烟 ,该反应的文字表达式为 红磷+氧气
五氧化二磷 。?
(2)待冷却至常温后,打开弹簧夹观察到 进入集气瓶中的水的体积约占集气瓶中空气总体积的 ,说明了 氧气约占空气总体积的 。?
(3)实验中不能用木炭代替红磷,原因是: 木炭燃烧生成二氧化碳,导致水不能进入集气瓶 。?
(4)燃烧结束后,集气瓶中剩余的气体的主要成分是氮气,请结合本实验推测出氮气的性质:物理性质: 不溶于水 ,化学性质: 不能燃烧,不支持燃烧 。?
1.(2021·阜阳期末)下列物质属于纯净物的是
(B)
A.净化后的空气
B.部分结冰的蒸馏水
C.水泥砂浆
D.矿泉水
2.下列三组物质中,均有一种物质与其他三种所属类别不同,请在下面横线上分别填写出这种物质的名称。
(1)食醋、加碘盐、酱油、五氧化二磷
(2)氮气、氧气、二氧化碳、呼出气体
(3)食盐水、红磷、铁丝、镁条
(1) 五氧化二磷 ;(2) 呼出气体 ;?
(3) 食盐水 。?
3.某同学利用燃磷法测定空气中氧气含量,实验过程如图所示。
(1)用图1实验测得氧气的体积分数,若该实验没有达到实验目的,可能的原因之一是 红磷的量不足(其他合理答案也可) 。?
(2)写出红磷燃烧的文字表达式 磷+氧气
五氧化二磷 。?
(3)图1实验代替教材实验的优点是 不污染空气(合理即可) (答一点即可)。?
(4)已知金属镁在空气中燃烧,可分别与氧气与氮气反应,都生成固体物质,该实验中的红磷 不能 (填“能”或“不能”)用镁来代替。?
以下四个实验装置,可用于“测定空气中氧气的含量”。请认真分析,回答下列问题。
(1)拉瓦锡用装置 A (填字母)定量研究了空气的成分,在密闭容器中,空气中的氧气与 汞 ?
反应,生成固态物质。人们沿着科学家的足迹,对反应物进行了优化,分别用铜粉、红磷等进行实验,其原理都是采用 化学 (填“物理”或“化学”)方法,从混合气体中除去某种气体,从而达到物质分离的目的。?
(2)实验过程中,需要不断推拉注射器活塞的装置是 B (填字母),利用此装置进行实验,可能造成实验误差的因素是 药品没有过量或没有冷却到室温就读数(其他合理答案也可) (写一条)。?
(3)装置C、D的实验都用到了红磷,写出反应的符号表达式 P+O2
P2O5 ;反应结束后,待装置冷却至室温,打开弹簧夹,装置D中(试管容积为40
mL),注射器活塞从10
mL刻度处缓慢移动至 2 mL刻度处停止(误差忽略不计)。?
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