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空气的成分
周老师
第二章 空气
空气是人类和一切动植物的生命支柱，也是重要的自然资源。科学家用科学探究的方法发现了空气的组成。
一个人不吃饭，可以存活几星期；不喝水，可以存活几天；但不呼吸空气，只能存活几分钟。
可见，空气是一种何等重要的自然资源！
试一试：
试着憋气60秒，你会有什么样的感觉？
空气到底是由什么组成的呢
探究空气的成分
燃烧匙
广口瓶
止水夹
玻璃导管
烧杯
红磷燃烧实验
1）瓶加水，做记号。
2）夹胶管。点燃磷后，立即入瓶并把塞紧。观现象。
3）磷灭并冷后，开夹，观现象。
氧气约占空气总体积的1/5
1）瓶内出现大量白烟，放出大量热；
2）打开弹簧夹，水沿进入集气瓶内，约占容积的1/5。
现象
结论
步骤
红磷(P)+氧气(O2) 五氧化二磷（P2O5）
点燃
文字表达式
1、为什么打开止水夹后烧杯中的水会进入广口瓶中？
瓶内的氧气被消耗，气压减小 ，大气压把水压入瓶内。
2、水进入广口瓶内占瓶体积的约1/5，这有说明了什么？
说明红磷燃烧消耗的气体（即氧气）的体积约占瓶内空气体积的1/5。
思考
3、实验当中对红磷的质量有什么要求吗？
红磷必须足量，才能消耗完瓶内氧气
4、该实验能不能用木炭代替红磷？
不能，木炭燃烧会产生二氧化碳气体
在实验中，进入集气瓶内的水的体积常小于集气瓶容积的1/5，可能是什么原因呢？
（1）装置漏气；
（2）红磷的量不足；
（3）红磷熄灭后未冷却到室温就打开止水夹
在实验中，进入集气瓶内的水的体积常大于集气瓶容积的1/5，可能是什么原因呢？
（1）盖塞速度过慢 （2）弹簧夹未夹紧
思考
注意事项
1）此装置气密性一定要好。
2）红磷要过量。
3）在实验前集气瓶中要加入少量的水。
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。
空气成分的发现过程
空气绝不是一种气体组成的，而是由两种气体组成，一种能够支持燃烧，另一种不能支持燃烧。
200多年前
漫长的过程
最终探明空气是由多种气体组成的，并测出了它们所占的体积分数。
舍勒
普利斯特列
拉瓦锡
拉姆赛
科学家探究空气成分的历程
舍勒
普利斯特列
先后用不同的方法制得了氧气，但他们并不知道氧气就是空气的重要成分之一。
拉瓦锡研究空气成分所用的装置
曲颈甑
玻璃钟罩
汞槽
汞＋氧气 氧化汞
加热
氧化汞 汞＋氧气
加热
空气由氧气和氮气组成，氧气占体积1/5
科学家探究空气成分的历程
拉姆赛
瑞利
合作从空气中分离的氮气中发现了氩气
拉姆赛又陆续地发现了氦、氪、氙、氖和氡等稀有气体。
科学家探究空气成分的历程
氮气(78%)
氧气 (21%)
稀有气体
（0.94％）
二氧化碳
（0.03％）
其他杂质
水蒸气
（0.03％）
空气的成分
混合物
纯净物
有符号 如：氧气（O2）、氮气（N2）、二氧化碳（CO2）
由两种或两种以上物质混合而成的物质
如：空气、海水、溶液、饮料等
由一种物质组成的
稀有气体在空气中的含量很少
惰性气体
现在已发现稀有气体还是能够发生一些反应的
稀有气体
氖
氦
氩
氙
氪
氡
稀气的用途
可制成多种用途的电光源
稀有气体还可用于激光技术；
氦可用于制造低温环境；
氙气可用于医疗麻醉。
氦气填充飞艇和气球。
霓虹灯
灯色 气 体 灯管颜色
大红 氖 无
深红 氖 淡红
金黄 氦 淡红
蓝 体积分数：氩80% 氖20% 淡蓝
绿 体积分数：氩80% 氖20% 淡黄
紫 体积分数：氩5% 氖50% 无
从空气中获得氧气和氮气
人们一般将盛液氮的钢瓶漆成黑色，
而将盛液氧的钢瓶漆成蓝色。
分离液态空气法
方法：
先冷却空气使之液化；再升高温度，当温度上升到-196℃时，氮气开始变为气体，而氧气依然还是液体；故能将氧气和氮气分离。
原理：
氧气（-183℃）和氮气（-196℃）的沸点不同！
贮藏：
从空气中获得氧气和氮气流程图
制硝酸和化肥的重要原料；
常用作保护气，
液氮冷冻麻醉条件下做手术；
超导材料在液氮的低温环境
氮气具有广泛用途
充气包装
磁悬浮列车
病毒被冷冻在液氮中
一、空气成分的探索
1.空气是一种混合物，它由氮气（78%）、氧气（21%）、稀有气体（0.94%）、二氧化碳（0.03%）及其他气体（0.03%）组成；
2.空气成分的探索经历了一段漫长的过程。
3.空气的各个成分有广泛的用途
二、从空气中获取氮和氧气
工业上一般用“分离空气法”获取氧气和氮气
小结
1. 下列有关稀有气体的说法错误的是（ ）
A. 稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙、氡六种气体。
B. 稀有气体一定不会与其他物质发生化学反应。
C. 稀有气体在通电时会发出各种有色光
D. 通常情况下，稀有气体都是没有颜色、没有气味的气体。
2.空气是人和一切动植物的生命支柱，这是因为空气能提供生命活动（ ）
A.呼吸所需的氧气 B.能排放呼吸放出的二氧化碳
C.所需要的水分 D.所需要的营养物质
B
A
练一练
3.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
4.2006年7月1日，青藏铁路正式通车，许多旅客乘车穿越青藏高原时，会发生高原反应，感到呼吸困难，这是因为高原地区空气里（ ）
A.氧气体积分数大大低于21％
B.氮气体积分数大大超过78％
C.氧气体积分数仍约为21％，但空气稀薄
D.二氧化碳气体含量增多。
B
C
练一练
一、探究空气的成分
氧气21%，氮气78%，其他成分1%
氮气→ 保护气、低温环境、化工原料
稀有气体→ 保护气、电光源、激光技术
二、从空气中获得氧气和氮气
分离液态空气法
