课题1 空气（课件63页）

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第二单元 我们周围的空气
课题1 空气
学习定位
学习目标
说说你所知道的空气
你知道空气的存在吗？
你所知道的空气是怎样的？请你给大家描述一下。
你有什么办法“捕捉”到空气吗？
你想到了吗
1）空集气瓶在盛满水的水槽中向下压
——集气瓶内的水无法上升到顶部。
2）空集气瓶在盛满水的水槽中侧立
——有气泡冒出。
3）扁的密封袋开袋后抖动，然后封好
——双手挤压有压力
4）扇子朝脸扇、树叶在动 ——有风
5）给车胎打气 ——鼓起来
1. 很久以前，人们认为空气只是单一的某种物质。
2. 18世纪70年代，瑞典科学家舍勒和英国化学家普利斯特里分别制得了氧气。
空气发现史
3. 1774年，法国化学家拉瓦锡第一次用实验证明了空气中有氧气和氮气。
空气发现史
4.19世纪末，英国物理学家瑞利发现了稀有气体氩，以后各个稀有气体陆续被发现．
空气发现史
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,通过化学的方法制得了氧气;在此基础上法国化学家拉瓦锡通过实验发现氮气,得出了空气是由氮气和氧气组成的，并且研究出空气的成分．
一、空气是由什么组成的
拉瓦锡研究空气成分所用的装置
1、法国化学家拉瓦锡的贡献
拉瓦锡
1、 法国化学家_______用定量的方法研究空气的组成，他把少量的汞放在密闭的容器中连续加热后，发现一部分银白色的汞变成了 ，同时容器内的空气体积减少了 。他研究了剩余4/5体积的气体，不能供给呼吸，也不能支持燃烧，命名氮气。将得到的物质再加强热，
得到银白色的液态物质 和气体(气体体积等于原密闭容器里减少的体积)氧气。将这些气体和剩余的气体混合后，所得气体的性质和空气的性质___________,该气体为氧气。
拉瓦锡
粉红色粉末
1/5体积
汞
完全一样
实验方法及原理：
拉瓦锡得出了空气由氧气和氮气组成，其中，氧气约占空气体积的1/5的结论。
汞 + 氧气 氧化汞
加热
氧化汞 汞 + 氧气
高温
HgO Hg + O2
高温
Hg + O2 HgO
加热
交流讨论
拉瓦锡的实验有什么不足之处？
汞有毒，容易造成污染且实验耗时过长
仿照这个历史上著名实验的原理，我们来测定空气里氧气的含量
实验用品
仪器：集气瓶 燃烧匙
止水夹 烧杯
和导气管
药品：红磷
2、测定空气里氧气的含量
测定氧气实验装置
红磷
集气瓶
燃烧匙
止水夹
导气管
烧杯
实验2-1 测定空气中氧气的含量
实验步骤：
②在集气瓶内加入少量水，并将水面上方空间分成五等份；
③用弹簧夹夹紧胶皮管；
④点燃燃烧匙内的红磷，立即伸入瓶中，并把塞子塞紧；
⑤待红磷熄灭并冷却至室温后，打开弹簧夹。
①连接装置并检查装置的气密性
实验现象：
1、红磷燃烧，产生大量白烟,放出大量热，并生成一种白色固体；
2、冷却后、打开弹簧夹后，水顺着导管流入集气瓶，进入集气瓶中水的体积约瓶内空间的1/5。
P O2 P2O5
五氧化二磷
点燃
实验结论：
氧气约占空气总体积的1/5。
实验原理：
红磷 + 氧气
实验装置
实验成功的关键：
1.此装置气密性一定要好。
2.在实验前集气瓶中要加入少量的水。
3.红磷要足量。
4.点燃红磷后要立即伸入集气瓶内，并塞紧盖子。
5.集气瓶的温度必须冷却至室温才能打开止水夹。
交流讨论
红磷在封闭的容器内充分燃烧，
消耗了空气中的氧气，生成五氧化二磷固体，使容器内压强减小，在外界大气压的作用下水进入容器,测定进入容器内水的体积，即为空气中氧气的体积。
1.水为什么能够进入集气瓶中
使瓶内的氧气消耗完。
2.红磷为什么要足量
3.集气瓶中预先加少量水的作用是什么
（1）加速冷却
（3）吸收五氧化二磷，防止污染空气
（2）防止燃烧时红磷掉落使集气瓶破裂
5、红磷燃烧后生成的“大量白烟”可以说“大量白雾”吗？
答：不能，烟是固体微粒；雾是小液滴。
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，红磷燃烧
放出热量，部分空气会受热逸出（扩散），（导致进入水的体积大于1/5）
6.在实验中，进入集气瓶内的水的体积常小于集气瓶中空气体积的1/5，可能的原因是什么呢？
（2）红磷不足；
（3）未冷却到室温就打开止水夹；
（1）装置漏气；
7.在实验中，进入集气瓶内的水的体积常大于集气瓶中空气体积的1/5，可能的原因是什么呢？
（1）点燃红磷后没有迅速伸入
集气瓶，有空气逸出；
（2）弹簧夹开始没有夹紧，
红磷燃烧放出的热量使一部分空气逸出
8.集气瓶中的水上升到约1/5后，不能继续上升，说明剩余气体 (氮气) 有什么性质？
说明剩余的氮气约占空气体积的4/5；
不能燃烧也不支持燃烧，且不溶于水。
9.红磷熄灭后瓶内还有没有残余的氧气？
有。当氧气含量低时，红磷不能继续燃烧。
（1）能在空气中燃烧
10.本实验对药品（红磷）的要求是什么
（2）燃烧只消耗空气中的氧气
（3）生成物为固体
9、实验的改进
练习
在一个具有刻度和可以左右滑动活塞的玻璃容器里放入一粒白磷（足量），将玻璃容器固定好（见下图，固定装置已省略），放在盛有80 ℃水的烧杯上（白磷燃烧所需的最低温度为40 ℃）。如图进行实验，试回答：
1、实验过程中可观察到的现象是: .
2、由此现象得出的结论是： .
白磷燃烧,活塞大约左移到4
空气中氧气大约占空气总体积的五分之一
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 ；
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、氡等稀有气体.
1、空气的组成
空气
氧气
二氧化碳
水蒸气
稀有气体
氮气
及其他气体杂质
78%
21%
0.03%
0.03%
0.94%
( N2 )
( O2 )
( CO2 )
( H2 O )
（体积分数）
空气的成分按体积计算，大约是：氮气（N2）78%，氧气（O2）21%，稀有气体0.94%，二氧化碳（CO2）0.03%，其他气体(水蒸气)和杂质0.03%。空气中的稀有气体有氦、氖、氩、氪、氙、氡。
巩固练习
1，小白鼠在装有空气的密闭容器中可存活一段时间，说明空气中有__
2，石灰水长期露置在空气中表面会出现白膜，说明空气中有__
3，夏天盛放冰棒的杯子外壁上面附有一层水珠，说明空气中有__
4，在食品袋内充入空气中的一种气体可延长食品保质期，这种物质可能是__
氧气
二氧化碳
水蒸气
氮气
课堂练习
5、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
6、在100升空气里氧气的体积大约是（ ）
A 78升 B 78% C 21升 D 21%
7、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
思考：空气和氧气、矿泉水和蒸馏水有什么区别吗？
空气除了有氧气还有氮气、稀有气体等多种物质，而氧气只有一种物质；矿泉水里除了水还有很多的矿物质，而蒸馏水只有水一种物质。
混合物：
由多种物质组成，
如：空气 海水 河水 矿泉水等
纯净物：
由一种物质组成
纯净物可以用专门的化学符号来表示如氮气、氧气、二氧化碳可分别表示为N2、 O2、CO2等。
如：N2、O2、CO2、P、P2O5、H2O
2.纯净物和混合物
各成份保持着各自的性质。
（2）、纯净物和混合物的比较
（1）、混合物中各物质各自保持着各自的性质。
例如：空气中的氮气、氧气、二氧化碳等都保持着各自的性质，各成分之间不会没有发生化学反应。
纯净物 混合物
组成 只有一种成分 由几种纯净物组成
组成性质 固定 不固定
表示方法 有化学符号 无固定符号
举例 氧气(O2) 五氧化二磷 (P205) 空气、海水
课堂练习
1、下列物质中属于纯净物的是（ ）
A 空气中分离出来的稀有气体
B 部分结冰的蒸馏水
C 食盐水
D 75%的医药酒精
2、下列各组物质中，前者属于纯净物、后者属于混合物的是 ( )
A．二氧化碳 蒸馏水 B．铁矿石 食盐水 C．氢气 CaCO3 D．氮气 空气
3、下列的水不属于混合物的是( )
A矿泉水 B自来水 C河水 D浮有冰的水
B
D
D
5、现有 ① 空气　②氧气　③ 氮气　④ 铁　⑤ 二氧化碳⑥氯化钾 ⑦二氧化锰, ⑧氯酸钾. ⑨自来水. ⑩蒸馏水 . ⑾矿泉水等多种物质,其中,属于混合物的有 .
属于纯净物的有 .
4、下列物质属于纯净物的是（ ）
A 糖茶 B 洁净的空气
C 氧气 D 冰水混和物
C D
① ⑨ ⑾
① ②③ ④ ⑤ ⑥⑦⑧ ⑩
二、空气是一种宝贵的资源
1.氧气的性质和用途
氧气的性质
供给呼吸
氧气的用途
动植物呼吸
医疗急救
潜水
决定
氧气的性质和用途
氧气的性质
支持燃烧
氧气的用途
气割
气焊
航天
炼钢
决定
知识回顾
测定空气中氧气含量的实验中，集气瓶中的水上升到约1/5后，不能继续上升，说明剩余气体 (氮气) 有什么性质？
不能燃烧，不支持燃烧，且不溶于水。
化学性质
物理性质
氮气的物理性质
颜色 状态 气味 标准状况下的密度 熔点 沸点 是否易溶于水
氮气
无色
气态
无味
1.251g/L
-209.9℃
-195.8℃
不溶
于水
标准状况：温度为0℃和压强为101kPa时的情况。
2.氮气的性质和用途
化学性质
不能燃烧，不能支持燃烧
（不活泼）
氮气的用途
①重要的化工原料：制造硝酸和氮肥
硝酸
氮肥
氮气的用途
②做保护气（化学性质不活泼）
延长使用寿命
充氮气防腐
焊接金属时作保护气
氮气的用途
③提供低温环境（液氮温度低）
在液氮冷冻麻醉
条件下做手术
超导材料在低温下
显示超导性能
氮气用于磁悬浮列车保持超导体低温
氮气的用途
3.稀有气体
稀有气体（氦、氖、氩、氪、氙、氡）都是无色、无味的气体，化学性质很不活泼，曾被叫作“惰性气体”。
物理性质：通电时能发出不同颜色的光
稀有气体的用途
多种用途的电光源
航标灯
闪光灯
霓虹灯
氦气用于飞艇
氦气球
氖气测电笔
稀有气体的用途
氦气化学性质很不活泼，密度比空气小
用途：激光技术、低温麻醉。
二氧化碳
氧气
人、动植物的呼吸，
煤等燃料的燃烧
光合作用
空气组成基本固定
交流讨论
在你身边发生过哪些污染空气的现象？
汽车尾气污染
工厂废气污染
三、保护空气
1.空气污染的原因：随着工业的发展，排放到空气中的有害气体（主要是二氧化硫及氮的氧化物和一氧化碳）和烟尘对空气造成了污染。
2.空气被污染的危害：损害人体健康、影响作物生长，破坏生态平衡。造成酸雨、温室效应、臭氧层被破坏，（世界环境三大问题）等。
酸雨
全球变暖
臭氧空洞
保护空气
全球变暖：主要是由空气中二氧化碳含量过多引起的，
但二氧化碳不是空气污染物；
酸雨：主要是由工业排放的二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)等气体引起的。
臭氧空洞： 主要是由人类过多使用氟氯烃类化学物质
(如氟利昂)引起的；
三 大空气污染的危害
：
使紫外线危害人类和动植物
观察与思考
使土地酸化，破坏建筑物等
使全球变暖
酸雨对建筑物的腐蚀
酸雨对森林的破坏
1979
1981
1983
1985
1987
1989
臭氧空洞
温室效应
空气污染的其他来源
交流讨论
3. 为了保护人类赖以生存的空气，我们能做些什么？
加强空气质量监测
使用清洁能源
积极植树造林、
种草
保护空气
空
气
质
量
日
报
保护空气
空气质量指数（Air Quality Index，简称AQI）：
是依据常规监测的几种空气污染物浓度计算得到的。
二氧化硫（SO2）、一氧化碳（CO）、二氧化氮（NO2）、可吸入颗粒物（PM10）、细颗粒物（PM2.5）和臭氧（O3）等。
目前计入空气质量评价的主要污染物为：
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 Ⅲ⑴ Ⅲ⑵ Ⅳ⑴ Ⅳ⑵ 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
保护空气
空气质量分级标准：
空气质量级别越高，空气质量越差。
最新空气质量日报
城市 污染指数 首要污染物 空气质量级别 空气质量状况
北京 85 二氧化硫 Ⅱ 良
上海 98 二氧化硫
广州 125 可吸入颗粒
汕头 187 二氧化氮
课堂小结
空气是一种
宝贵的资源
保护空气
氧气
氮气
稀有气体
污染物
危害
防治措施
动植物呼吸、医疗急救、潜水、航天、气割、气焊
作保护气、制氮肥、制造低温环境
作保护气、电光源
影响人体健康和作物生长；破坏生态平衡；
影响全球气候
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
二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物（PM10）、细颗粒物（PM2.5）和臭氧等。