【高效课堂】4.1.1 空气的成分（1）学案 （pdf版，无答案）

§4－1－1 空气的成分（1）
【学习目标】
1．了解空气的组成。
2．学会设计实验测定空气中氧气的含量（重点）。
3．通过对空气发展史的学习和对空气中氧气体积分数的实验探究，初步培养学生严谨的
科学观。
【导学过程】
一、知识链接，情境导入
集气瓶内是空的吗？怎样证明？
二、自主学习，合作探究
学习任务一：空气的成分及各成分的含量
（问题突破）
1．下列事实说明空气中含有哪些物质？
（1）蜡烛能在空气中燃烧
（2）可以利用空气制造氮肥
（3）夏天从冰箱里拿出一瓶饮料，放在空气中，饮料外壁潮湿
（4）长期存放在空气中的澄清石灰水，表面会出现一层白色物质
2. 看课本 74页图表，了解空气中各成分的含量
学习任务二：测定空气中氧气的含量
（问题突破）
1．观察实验现象
左图：注射器内都有一半容积盛有空气，把其中的一
只注射器活塞往外拉或往里推，看到什么现象？
右图：用注射器抽出部分空气，看到什么现象？
2．思考：
左图：两只注射器移动的刻度有什么关系？
右图：注射器抽出气体的体积与进入水的体积什么关系？
69
3．信息链接：
A. 铜+氧气 氧 化铜(黑色固体）
B. 碳+氧气 二 氧化碳(无色气体)
C. 镁+氧气 氧 化镁(白色固体)
D. 镁+氮气 氮 化镁(淡黄色固体)
E. 磷+氧气 五 氧化二磷（白色固体）
铁、铝常温下不能与氧气发生剧烈的反应
选择什么物质消耗空气中的氧气？
4．实验如何操作？需要记录哪些数据？
5．在氧气含量测定实验中，哪些环节可能造成误差？
6．通过这节课的学习，你知道还有哪些方法可以测定空气中氧气的含量吗？
（知识梳理）
1.认识空气的组成
（1）空气主要是由 、 组成的，约占空气体积 21%的气体是 ，约
占空气体积 78%的气体是 。
（2）1775 年，法国化学家 用定量的方法研究了空气的组成。
2．实验探究空气中氧气的含量
（1）实验原理：铜和氧气在加热条件下，可生成 。反应的文字表达式为：
_____________________。
（2）实验过程。
①测量硬质玻璃管内空气的体积。
②组装仪器， ，使注射器中留下一定体积的空气并做好记录。
③给玻璃管加热，同时 。
④停止加热冷却至室温，将气球内的气体全部挤入注射器中，待注射器活塞稳定后，读
数。
（3）实验现象：红色的铜逐渐变成了 ，气体体积 。
（4）实验结论：氧气约占空气体积的 。
三、盘点收获，拓展提升
1．你知道空气的成分了吗？是一成不变的吗？
2．为测定空气中氧气的含量而运用化学方法除去氧气时，应注意的问题你掌握了吗？
3．你还能设计怎样的装置测定空气中氧气含量？
70
四、达标测试，巩固提高
1．（10分）右图为空气成分示意图(按体积分数计算)，其中“a”
代表的是（ ）
A. 氧气 B. 氮气 C. 二氧化碳 D. 稀有气体
2.（10分）实验室用燃烧法测定空气中氧气的含量，最适宜选用
的可燃物是（ ）
A．红磷 B．木炭 C．细铁丝 D．蜡烛
3.（10分）薯片放置于空气中一段时间，变的不再松脆，说明空气中含有（ ）
A. 氮气 B. 氧气 C. 水蒸气 D. 二氧化碳
4．（70分）为测定空气中氧气的含量, 小华同学打算设计如下方案: 选用实际容积为 50 mL
的玻璃管作反应容器, 将过量的铜粉放入试管, 用橡胶塞塞紧玻璃管, 通过导管与实
际容积为 60 mL且润滑性很好的针筒注射器组成如图所示的实验装置。
请回答下列问题：
（1）实验前, 将注射器活塞前
沿从 30 mL 刻度处推至 20
mL 刻度处, 气球变大且一
段时间内大小保持不变 则
说明 。
（2）实验开始时, 注射器活塞前沿停在 30 mL 的刻度线上, 用酒精灯加热铜粉, 会看到
试管内 , 等玻璃管冷却室温后观察, 活塞前沿约停在 mL 的刻度线上。
（3）在实验加热过程中, 缓慢推拉注射器活塞的目的是 。
（4）小气球的作用是 。
（5）写出该实验中反应的文字表达式: 。
（6）若他测定的空气中氧气的体积分数小于 21%, 造成该实验出现误差的原因可能是
(填序号) 。
①加热时没有不断推拉注射器活塞 ②读数时没有冷却至室温
③加入铜粉量太少 ④加入铜粉量太多
五、登高望远，且行且思
我的随笔：
71
§4－1－1 空气中成分（1）（作业）
1．下列关于空气的说法不正确的是（ ）
A．洁净的空气是混合物
B．空气是一种重要的资源
C．按质量计算，空气中含有氮气约 78%，氧气约 21%
D．植物的光合作用是空气中氧气的主要来源
2．某同学利用如图所示装置来测定空气中氧气的含量。实验操作主要步骤如下：①将燃
烧匙伸入集气瓶中，并塞紧塞子；②点燃燃烧匙中的红磷；
③用弹簧夹夹紧橡胶管；④燃烧停止并冷却至室温后，松开
弹簧夹．⑤检验装置气密性。正确的操作顺序是___________。
3．如图所示是测定空气里氧气含量的装置、气密性良好，在集
气瓶内加入少量水，将水面上方空间分为 5 等份。用弹簧夹
夹紧橡皮管、点燃红磷后，迅速伸入集气瓶中并塞紧塞子；
待燃烧停止并冷却至室温后，打开弹簧夹。
（1）红磷燃烧的文字表达式为__________________，实验现象 。
（2）打开弹簧夹后，烧杯中的水能够进入到集气瓶中的原因是： 。
（3）实验结束，进入集气瓶中水的体积小于瓶内空间的五分之一，可能的一种原因是：
________________ _。
（4）剩余气体主要是 ，推测该气体的性质 。
4．实验是科学探究的重要方法。如图是测定空气中氧气含量实验的两套装置图，请结合
图示回答有关问题。
装置一 装置二
(1)根据下表提供的实验数据，完成下表。
硬质玻璃管中空 反应前注射器中 反应后注射器中 实验测得空气中
气的体积 空气体积 气体体积 氧气的体积分数
25mL 15mL 9mL
(2)装置一和装置二中气球的位置不同， (填“装置一”或“装置二”)更合理，理由
是 。
(3)若实验测得的结果偏小(氧气的体积分数小于 21％)，可能的原因有哪些 （列举两
条） ； 。
72