2.1空气课件--2022-2023学年九年级化学人教版上册(共71张PPT)

(共71张PPT)
化学-chemistry
九年级 上册
第二单元 我们周围的空气
第一节 空气
空气与我们朝夕相伴，离开了空气我们不能生存，你熟悉它的组成吗？人类在探索空气成分的道路上都经历了怎样的过程呢？让我们踏着前人的足迹一起开始探究之旅吧！
观察与思考
一、空气是由什么组成的
法国化学家拉瓦锡最早用定量的方法研究了空气的成分。
1、空气成分的发现
一、空气是由什么组成的
拉瓦锡测定空气成分的实验：
实验步骤：
把少量汞放在密闭的容器里连续加热12天。
实验一
一、空气是由什么组成的
拉瓦锡测定空气成分的实验：
实验一
实验现象：
一部分银白色液态汞变成了红色粉末。同时容器里空气的体积约减少了1/5。
反应原理：
Hg O2 HgO
一、空气是由什么组成的
拉瓦锡测定空气成分的实验：
实验一
实验结论：
剩余的4/5体积的气体，既不能供给呼吸也不能支持燃烧，他认为这些气体都是氮气。
一、空气是由什么组成的
拉瓦锡测定空气成分的实验：
实验步骤：
把汞表面上所生成的红色粉末收集起来，放在另一个较小的容器里再加强热。
实验二
实验现象：
红色粉末又变成银白色液体和能使带火星木条复燃的气体
一、空气是由什么组成的
拉瓦锡测定空气成分的实验：
实验二
反应原理：
HgO Hg O2
实验结论：
氧化汞加热分解生成的氧气的体积恰好等于密闭容器里所减少的气体的体积
一、空气是由什么组成的
拉瓦锡测定空气成分的实验：
实验总结论
通过上述实验，拉瓦锡得出了空气是由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积1/5的结论
一、空气是由什么组成的
【注意理解】
⑴密闭容器内氧气与液态汞反应，气体减少
导致压强降低，玻璃钟罩内液面上升，密
闭容器内被消耗的氧气体积等于玻璃钟罩
内吸入的液体体积，将隐形的东西显性化，
测出氧气的含量。
一、空气是由什么组成的
【注意理解】
⑵氧气具有支持燃烧的性质，能够使带火星
的木条重新燃烧起来（复燃），这是检验
氧气的常用方法。
一、空气是由什么组成的
2、空气中氧气含量的测定
（1）药品选择：
①选择的药品在空气中能燃烧且只与氧气反应；该药品燃烧后的生成物为固态或液态，所占的空间体积可忽略不计。
实验
一、空气是由什么组成的
2、空气中氧气含量的测定
药品选择：
②不能用木炭、硫、铁丝、镁等代替红磷。木炭、硫燃烧后的生成物分别是二氧化碳、二氧化硫气体，会弥补所消耗氧气的体积，使集气瓶内压强变化不明显。
一、空气是由什么组成的
2、空气中氧气含量的测定
铁丝在空气中不燃烧，镁不仅可以与空气中的氧气反应，也能与空气中的氮气、二氧化碳反应生成固态物质。
一、空气是由什么组成的
2、空气中氧气含量的测定
（2）实验装置：
（3）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。
一、空气是由什么组成的
2、空气中氧气含量的测定
（4）实验步骤：
连接仪器，检查气密性。
点燃红磷，立即伸入瓶中，塞紧瓶塞。
待集气瓶冷却到常温后，打开弹簧夹。
在集气瓶内加少量水并将水面上方的空间分成五等份，做上记号。用弹簧夹夹紧乳胶管。
1
2
3
4
一、空气是由什么组成的
2、空气中氧气含量的测定
红磷在集气瓶内燃烧，生成大量白烟，冷却到室温，打开弹簧夹，水经导管进入集气瓶，集气瓶中的水面上升，约占瓶内原有空气总体积的五分之一
（5）实验现象：
一、空气是由什么组成的
2、空气中氧气含量的测定
红磷燃烧产生的五氧化二磷小颗粒为固体，是白烟而不是白雾。
【注意】
一、空气是由什么组成的
2、空气中氧气含量的测定
红磷燃烧生成的五氧化二磷为固体，极易溶于水且几乎不占有体积，燃烧消耗了集气瓶内的氧气，使瓶内气体减少，压强减小。
（6）实验分析与结论：
文字表达式：
一、空气是由什么组成的
2、空气中氧气含量的测定
注意事项 装置的气密性要良好 避免瓶外空气进入集气瓶内，导致进入水的体积减少，使测得的氧气的体积分数偏小
红磷要过量 如果红磷的量不足，则不能将集气瓶内空气中的氧气完全反应掉，导致测得的空气中氧气的体积分数偏小
一、空气是由什么组成的
2、空气中氧气含量的测定
注意事项 必须冷却至室温后再打开弹簧夹 由于气体体积随温度升高而增大，若不冷却到室温就打开弹簧夹，会使进入水的体积偏小，导致测得的氧气体积分数偏小
集气瓶内加少量的水 一是为了防止热的燃烧物溅落炸裂集气瓶二是为了吸收红磷燃烧后生成的白色固体——五氧化二磷
一、空气是由什么组成的
2、空气中氧气含量的测定
注意事项 导管内事先应注满水 否则燃烧冷却后，进入的水有一部分存在于导管中，使进入集气瓶内水的体积减少，导致测得的氧气体积分数偏小
烧杯内的水要足量 否则进入集气瓶内的水量不足，造成结果偏低
一、空气是由什么组成的
2、空气中氧气含量的测定
注意事项 弹簧夹要夹紧 防止红磷燃烧时使装置内气体受热膨胀沿导管逸出，导致进水量增多
将点燃的红磷放入 集气瓶要迅速 防止装置内气体受热膨胀从瓶口逸出而使进水量增多
一、空气是由什么组成的
2、空气中氧气含量的测定
⑴红磷要过量，保证尽可能多地消耗容器内
空气中的氧气。
⑵装置的气密性必须良好，不能漏气。
⑶必须冷却到室温才能打开弹簧夹。
【注意】：实验成功的关键
一、空气是由什么组成的
3、测定空气中氧气含量的其他方法
方法 常见装置 现象分析
测进入容器内水的体积或容器内水的体积变化 破底集气瓶内水面上升，上升的水的体积约占其内空气总体积的1/5
一、空气是由什么组成的
3、测定空气中氧气含量的其他方法
方法 常见装置 现象分析
测进入容器内水的体积或容器内水的体积变化 红磷燃烧，冷却到室温后，打开止水夹，水倒吸进入集气瓶，约占集气瓶内空气体积的1/5
一、空气是由什么组成的
3、测定空气中氧气含量的其他方法
方法 常见装置 现象分析
测进入容器内水的体积或容器内水的体积变化 通电后，白磷燃烧，一段时间后左侧水面上升至约刻度1处
一、空气是由什么组成的
3、测定空气中氧气含量的其他方法
方法 常见装置 现象分析
测密闭容器内气体体积的减少量 白磷燃烧，活塞先向右侧移动，冷却后，活塞向左侧移至大约刻度4处
一、空气是由什么组成的
3、测定空气中氧气含量的其他方法
方法 常见装置 现象分析
测密闭容器内气体体积的减少量 铜粉变黑，注射器活塞向前移动，冷却稳定后，注射器内减少的气体体积约为密闭装置内气体总体积的1/5
一、空气是由什么组成的
3、测定空气中氧气含量的其他方法
方法 常见装置 现象分析
测密闭容器内气体体积的减少量 实验时应交替推动注射器活塞，使氧气与细铜丝充分反应，熄灭酒精灯冷却至细铜空气室温后，将气体推进一个注射器里，根据刻度读出体积
一、空气是由什么组成的
利用铜粉或铜丝测定空气中氧气含量的实验原理为：
【注意】：
测定空气中氧气含量的装置多种，但原理一致：利用物质燃烧消耗氧气使密闭容器内压强减小。
3、测定空气中氧气含量的其他方法
一、空气是由什么组成的
4、空气的组成：
成分 体积分数
氮气N2 78%
稀有气体 0.94%
二氧化碳CO2 0.03%
其他气体和杂质 0.03%
一、空气是由什么组成的
【注意】：
⑴空气的主要成分是氮气和氧气。
⑵各成分的含量是体积分数而不是质量分数。
⑶空气中各成分的含量一般来说是比较固定的，但不是一成不变的。在不同地区或同一地区的不同时间，空气中各成分的含量也可能有所不同。
4、空气的组成：
二、物质的分类——混合物、纯净物
4、空气的组成：
由两种或两种以上的物质混合而成。
只由一种
物质组成。
无固定的物理性质，混合物中各物质都保持各自的化学性质
空气
海水
有固定的物理性质和化学性质
氮气：N2
氧气：O2
混合物
纯净物
分离
混合
⑴混合物都是由纯净物组成的。如空气是
混合物，组成空气的氮气、氧气、二氧
化碳等都是纯净物。
4、空气的组成：
【注意理解】：
二、物质的分类——混合物、纯净物
⑵判断一种物质是纯净物还是混合物，关键
是看这种物质由几种物质组成，不能被物
质的名称误导。
4、空气的组成：
【注意理解】：
二、物质的分类——混合物、纯净物
①如五氧化二磷是一种物质的名称，属于纯
净物，其中的“氧”和“磷”不是指单一
物质，而是指组成这种物质的基本成分，
也就是“元素”（以后具体学习）。
4、空气的组成：
【注意理解】：
二、物质的分类——混合物、纯净物
②“洁净、混合”等字词不能作为判断根本
依据，如冰水混合物属于纯净物，洁净
的空气属于混合物。
③小技巧：混合物没有固定符号（化学式），
纯净物有化学式。
4、空气的组成：
【注意理解】：
二、物质的分类——混合物、纯净物
⑶物质的简单分类：
⑷纯净物是相对而言的，自然界不存在绝对纯
净的物质，我们说的纯净物是指含杂质很少
的高纯度物质。
4、空气的组成：
【注意理解】：
二、物质的分类——混合物、纯净物
三、空气是一种宝贵的资源
(1)供给呼吸，可用于医疗、潜水、登山等。
1、氧气的用途
三、空气是一种宝贵的资源
⑵支持燃烧，如燃料燃烧、炼钢、气割、气焊以及化工生产和宇宙航行等。
1、氧气的用途
三、空气是一种宝贵的资源
氧气在生活、生产和科技方面应用广泛，有对人类活动有利的一面，也有有害的一面。
某些情况下，需要设法除去氧气或将物品与氧气隔离，如食品的真空包装、金属制品涂防锈漆等。
【注意】
三、空气是一种宝贵的资源
(1)物理性质：
①氮气是一种无色无味的气体
②不易溶于水
③在标准状况下的密度为1.251g/L，比空气的
密度略小
④熔点为-209.9℃，沸点为-195.8℃
2、氮气的性质和用途
三、空气是一种宝贵的资源
(2)化学性质：
不活泼，一般不燃烧也不支持燃烧
2、氮气的性质和用途
三、空气是一种宝贵的资源
①制硝酸和化肥的重要原料。
②用作保护气，如焊接金属时作保护气，充
入灯泡内延长灯泡的使用寿命，充入食品
包装中防腐。
2、氮气的性质和用途
(3)用途：
三、空气是一种宝贵的资源
③医疗上可以在液氮冷冻麻醉的条件下做手术
④超导材料在液氮的低温环境下能显示超导性能
2、氮气的性质和用途
医疗冷冻
磁悬浮列车
三、空气是一种宝贵的资源
【总结】
物质的性质决定物质的用途，物质的用途反映物质的性质。
如氮气的化学性质不活泼，决定了它可用作保护气。
2、氮气的性质和用途
三、空气是一种宝贵的资源
定义：稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙、氡
气体的总称（属于混合物）。
物理性质：没有颜色，没有气味，稀有气体
在通电时能发出不同颜色的光。
化学性质：很不活泼。
3、稀有气体
三、空气是一种宝贵的资源
用途：
①用作保护气，如焊接金属时用稀有气体来隔
绝空气。
②可制成多种用途的电光源，如航标灯、照明灯、
闪光灯、霓虹灯等。
3、稀有气体
霓虹灯
航标灯
闪光灯
三、空气是一种宝贵的资源
用途：
③氦可用于制造低温环境，氦气还可以用来填充
飞艇。
3、稀有气体
液氦冷冻机
飞艇
三、空气是一种宝贵的资源
【拓展】
过去人们认为稀有气体不跟其他物质发生化学反应，曾把它们叫做惰性气体。后来发现它们在一
定条件下，也能与某些物质发生化学反应而生成其他物质，才把它们改称为稀有气体。
3、稀有气体
四、保护空气
⑴造成空气污染的原因，如燃料燃烧，工厂废气排放，飞机、汽车尾气排放等。
⑵空气污染严重损害人体健康，影响作物生长，破坏生态平衡。
1、空气污染
四、保护空气
⑶大气污染引发的三大环境问题：
①温室效应——使全球气候变暖；
②酸雨——使土壤酸化，破坏建筑物等；
③臭氧空洞——使紫外线危害人类和动植物。
1、空气污染
酸雨
全球变暖
臭氧空洞
四、保护空气
⑴
2、空气的污染物及来源：
四、保护空气
⑵
2、空气的污染物及来源：
四、保护空气
加强大气质量监测，改善环境状况，使用清洁能源，积极植树、造林、种草等。
3、防治措施
四、保护空气
⑴空气质量日报的主要内容包括：空气污染指数、
首要污染物、空气质量级别、空气质量状况等。
4、空气质量日报
四、保护空气
4、空气质量日报
⑵计入空气污染指数的项目暂定为二氧化硫、一
氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物（飘尘）和
臭氧等。
四、保护空气
⑶空气质量分级标准
4、空气质量日报
污染指数 50以下 51~100 101~150 151~200 201~250 251~300 300以上
质量级别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ（1） Ⅲ（2） Ⅳ（1） Ⅳ（2） Ⅴ
质量状况 优 良 轻微污染 轻度污染 中度污染 中度重污染 重度污染
四、保护空气
【注意】
4、空气质量日报
⑴空气污染指数越大，空气质量级别就越高，
空气质量状况也越差。
四、保护空气
【注意】
4、空气质量日报
⑵PM2.5也称可入肺颗粒物。PM2.5的含量越高，代表空气污染越严重。与较粗的大气颗粒物相比，PM2.5有粒径小，富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远等特点，目前已被纳入基本监控项目。
1、在一充满空气的瓶子中，要将其中的氧气除
去，又不增加其他气体成分。下列物质在瓶
中燃烧可达到目的的是（ ）
A．木灰 B．硫黄
C．铁丝 D．红磷
练一练：
D
2、如图所示，用此装置测定空气中氧气的含量。在燃烧匙中加入红磷，红磷与空气中的氧气发生化学反应生成五氧化二磷固体，请按要求填。
练一练：
(1)写出标号仪器的名称：①__________，②_________。
燃烧匙
水槽
(2)在空气中点燃①中的红磷，并迅速插入无底
集气瓶内，塞紧橡皮塞，此时看到的主要现象
是____________________________，该变化的
文字表达式为__________________________。
练一练：
红磷燃烧，产生大量白烟
红磷＋氧气 五氧化二磷
点燃
(3)当红磷燃烧完毕，冷却到室温后，看到无底集气瓶内水面的变化是____________________，出现该现象的原因是：红磷燃烧消耗了空气中的______而生成了固态的___________，从而使无底集气瓶内气体的体积______(填“大”“减小”或“不变”)，无底集气瓶内气体压强________(填“大于”“小于”或“等于”)无底集气瓶外的大气压。
练一练：
水面上升至约刻度1处
氧气
五氧化二磷
减小
小于
(4)上述实验除了可以得出氧气约占空气体积___的结论外，还可以得出有关氮气的哪些性质？_________________________________________________________________。
练一练：
氮气化学性质稳定，不与红磷反应，氮气难溶于水也不与水反应
3、下列物质中，属于混合物的是（ ）
A．蔗糖 B．氧气
C．铜 D．生理盐水
练一练：
D
4、下列物质不属于空气污染物的是（ ）
A．二氧化硫 B．一氧化碳
C．氮气 D．可吸入颗粒物
练一练：
C
5、空气是人类生产活动的重要资源，空气中能
支持燃烧和供给呼吸的气体是（　）
A．氮气 B．氧气
C．稀有气体 D．二氧化碳
练一练：
B
6、空气中含量较多且化学性质不活泼的气
体是（ ）
A.氧气 B.氮气
C.二氧化碳 D.水蒸气
练一练：
B
谢谢聆听