(共25张PPT)
资料:空气是无色无味的气体,
所以人们对空气的认识比较晚,
17世纪以前人们一直认为空气
是一种单一成分的物质,18
世纪才认识到空气的复杂性.
一、空气是由什么组分组成的
为了搞清楚空气的成分,很多科学家致力于这方面的研究,如瑞典化学家舍勒和英国化学家普里斯特里.其中最有名的就是法国化学家拉瓦锡做的实验.
法国化学家
拉瓦锡的贡献
1.曲颈甄和玻璃钟罩能构成一个密封体系吗?
2.汞在加热时与空气中的什么物质发生了反应?变成的红色粉末是什么物质?
3.如何观察到容器中的空气体积减少了五分之一?玻璃钟罩内的液面有何变化?上升还是下降?
反应消耗气体
罩内负压汞面上升
连接—空气
密封
汞
+
氧气
加热→
氧化汞
实验方法:曲颈甑(盛空气)中加热汞。
实验原理:汞+氧气→氧化汞
实验现象:
①银白色的液态汞变成红色粉末
②容器内里空气体积减少约1/5;
剩余气体约4/5(氮气)。
实验结论:
空气由氧气和氮气组成,其中氧气约
占空气总体积的1/5。
拉瓦锡研究空气成分所用的装置
二、测定空气里氧气的含量
1.实验装置:集气瓶、燃烧匙、烧杯等等
2.实验药品:红磷
选择药品的条件:
(1)只能与空气中的氧气反应;
(2)与空气中的氧气反应不能生成气体。
3.实验原理:
红磷在密闭的集气瓶中与空气中的氧气反应,使集气瓶中的气体减少,瓶内压强减小,烧杯内水沿着导管进入集气瓶,氧气减少多少,水就进入多少,进入集气瓶中水的体积就等于消耗的氧气的体积。
4.实验现象:
(1)红磷燃烧,产生大量白烟,放热,生成白色固体;
(2)等到燃烧停止,冷却后,瓶内水面上升了约1/5体积。
P
O2
P2O5
五氧化二磷
点燃
5.实验结论:
(1)氧气约占空气总体积的1/5;(2)空气不是单一的物质;
(3)氮气不能燃烧,也不支持燃烧;(4)氮气难溶于水。
红磷
+
氧气
文字表达式:
在测定空气中氧气含量的实验中,集气瓶内剩余气体主要是氮气。
1、燃烧着的红磷熄灭了,说明氮气能不能支持燃烧?
2、集气瓶内水面上升一定高度后,还能继续上升吗?这能否说明氮气不溶于水?
P29
不能
能
不能
(1)连接仪器,检查气密性。
(2)点燃红磷,迅速伸入瓶中,塞紧瓶塞。
(3)待集气瓶冷却到常温时,打开弹簧夹。
6、实验步骤:
实验测得氧气的体积分数小于1/5,原因是什么?
(1)红磷量不足。
(2)装置气密性不好。
(3)集气瓶没有完全冷却就打开了弹簧夹。
7、误差分析
实验测得氧气的体积分数大于1/5,原因是什么?
(1)弹簧夹没有夹紧;
(2)点燃红磷伸入集气瓶中时,没有立即塞紧瓶塞。
【思考】能否用木炭、硫代替红磷做实验?
不能,因为木炭、硫燃烧生成了气体,集气瓶内气体体积变化不大,不能形成压强差。而红磷只与氧气反应,不与空气其他成分反应,生成物又是固体。
【思考】空气中氧气含量的测定,实验后剩余气体主要是氮气,该实验还能说明氮气的化学性质:
氮气不能燃烧也不能支持燃烧,
还能说明氮气的物理性质:氮气不能溶于水。
想一想
1.根据实验现象,分析瓶内剩余气体具有怎样的性质?
2.红磷燃烧后生成的“大量白烟”可以说“大量白雾”吗?
答:不能,烟是固体小颗粒;雾是液体小液滴。
答:可得出剩余4/5气体为N2的性质,①不支持燃烧,也不能燃烧,②难溶于水
3、为什么要在集气瓶里放少量的水?
防止集气瓶炸裂,吸收生成的五氧化二磷。
4、为什么点燃的红磷要立即伸入集气瓶中?
防止白烟污染空气。
实验探究:
书上的实验装置有什么缺点?
该实验对药
品有什么要求?
改进1
改进2
改进3
练一练
根据要求回答问题:
①在集气瓶中加少量水②检查装置的气密性③在燃烧匙中装足量红磷,夹紧止水夹④点燃红磷,伸入集气瓶中塞紧橡皮塞⑤待集气瓶冷却后打开止水夹
1步骤④中发生反应的文字表达式为
;
2步骤⑤中打开止水夹后观察到的现象为
;
3该实验得出空气组成的结论是
;
4该实验剩余气体的性质有
;
5实验后集气瓶中水少于1/5,,误差产生的原因可能是
;
6能不能把红磷换成木炭、硫、铁丝等?
磷+氧气
五氧化二磷
点燃
水进入集气瓶,约占体积的1/5
氧气约占空气总体积的1/5
不支持燃烧,不能燃烧,不溶于水等
不能
空气中含有哪些成分?体积分数?
你知道吗?
在19世纪末以前,人们深信空气中仅含有氧气和氮气.后来才陆续发现了氦、氖、氩、氪、氙等稀有气体。
氮气N278%
氧气O221%
稀有气体
0.94%
二氧化碳0.03%
其它气体杂质0.03%
1%
三、空气成分按体积计算
课堂练习
1、下列事实说明空气中含有哪些成分?
(1)澄清的石灰水敞口放置在空气中会变浑浊【
】
(2)小白鼠在装有空气的密闭容器中可存活一段时间【
】
(3)盛冰水的杯子从冰箱里拿出,放在常温空气中,外壁会潮湿【
】
二氧化碳
氧气
水蒸气
课堂练习
2、空气中按体积计算,含量最
多的气体是(
)
A
氧气
B
氮气
C
二氧化碳
D
稀有气体
3、在100升空气里氧气的体积大约是(
)
A
78升
B
78%
C
21升
D
21%
4、空气中氧气与氮气的体积比约为(
)
A
4:1
B
1:4
C
1:5
D
5:1
B
C
B
5、某同学利用如图装置测定空气中氧气的含量,红磷燃烧后恢复到室温,打开弹簧夹,发现进入广口瓶的水超过广口瓶容积的1/5。造成这一现象的原因可能是(
)
A、实验前没有将弹簧夹夹紧
B、装置可能漏气
C、实验中所取的红磷过量
D、
验中所取的红磷不足
A
6、右图所示装置可用于测定空气中氧气的含量,实验前在集气瓶内加入少量水,并做上记号。下列说法中不正确的是
【
】
A.该实验证明空气中氧气的含量约占1/5
B.实验时红磷一定要过量
C.实验前一定要检验装置的气密性
D.红磷燃烧产生大量的白雾,
火焰熄灭后立刻打开弹簧夹
D
6、右图所示装置可用于测定空气中氧气的含量,实验前在集气瓶内加入少量水,并做上记号。下列说法中不正确的是
【
】
A.该实验证明空气中氧气的含量约占1/5
B.实验时红磷一定要过量
C.实验前一定要检验装置的气密性
D.红磷燃烧产生大量的白雾,
火焰熄灭后立刻打开弹簧夹
D
【知识小结】
一、空气中氧气含量的测定
a、可燃物选择:
。
b、现象:
,
.
c、结论:空气中O2体积约占
,
d、探究:
①液面上升小于1/5原因:
;
;
;
二、空气的成分(体积分数)
____78%;氧气___;____0.94%;二氧化碳____
实验有何现象?