4.1 空气的成分 第1课时 课件(共22张PPT) 2023-2024学年鲁教版化学九年级上册

(共22张PPT)
第一节 空气的成分
第1课时
奇妙奇妙真奇妙，看不见来摸不着，
无孔不入变化多，动物植物都需要。
猜谜
空气
1.能说出空气的成分及其含量。
2.能说出实验室测定氧气含量的实验现象、实验原理、实验装置和误差产生原因。
科学史话·空气成分发现史
　1772年卢瑟福在密闭容器中燃烧磷，除去寻常空气中可助燃和可供动物呼吸的气体，对剩下的气体进行了研究，发现这种气体不被碱液吸收，不能维持生命和具有可以灭火的性质，因此他把这种气体叫做“浊气”或“毒气”。
科学史话·空气成分发现史
1774年普利斯特里利用一个直径为一英尺的聚光镜来加热各种物质，他加热汞煅灰（即氧化汞），发现蜡烛在这种气体中以极强的火焰燃烧。可以说，普利斯特里发现了氧。遗憾的是他和卢瑟福等人都坚信当时的“燃素说”，从而错误地认为：这种气体不含燃素，但是有特别强的吸收燃素的能力，因而能够助燃，当时他把氧气称之为“脱燃素空气”，把氮气称之为“被燃素饱和了的空气”。
舍勒和普利斯特里虽然都独立地发现并制得氧气，但由于他们被传统的“燃素说”所束缚，未能理解氧气的实质。
科学史话·空气成分发现史
拉瓦锡测定空气组成的实验
拉瓦锡研究空气装置图
1775年，法国化学家拉瓦锡重做了普利斯特的实验，第一次用实验证明了空气中有氧气和氮气。
火炉
曲颈甑
玻璃钟罩
汞槽
液态汞
科学史话·空气成分发现史
1783年，拉瓦锡向法国科学院提交了划时代的《燃烧概论》，系统地阐述了燃烧的氧化学说。这本书后来被翻译成多国语言，逐渐扫清了燃素说的影响。化学自此切断与古代炼丹术的联系，揭掉神秘和臆测的面纱，取而代之的是科学实验和定量研究。化学由此也进入定量化学（即近代化学）时期。
科学史话·空气成分发现史
1785年英国化学家卡文迪许用电火花和红热的铜除去空气中氧气和氮气，但始终残余有1%的气体不进行反应，当时就认为可能是一种新的气体，但这种见解却没有受到化学家们应有的重视。
百余年后，英国物理学家雷利于1892年发现从含氮的化合物中制得氮气与空气中分离出来的氮气的密度存在微小的差异，所以他怀疑空气中的氮气中一定含有尚未被发现的较重的气体。他与英国化学家拉姆齐合作，仔细除去CO2、H2O、N2和O2，用分光镜观察残余气体的光谱线，终于发现空气中还存在着另一种气体。经过多方面试验断定它是一种极不活泼的新元素，定名为氩，是“不活动”的意思。
在以后的几年里，拉姆齐又通过分离液态空气和光谱法陆续发现了氪、氖、氩、氙。
1.空气的组成
氮气
78%
氧气
21%
氩气（约0.934%）
二氧化碳（约0.034%）
其他气体（约0.002%）
一、认识空气的组成
2.测定空气中氧气的含量
实验思路：
用药品通过化学反应除去氧气，减少的体积即为氧气的体积。
实验原理：
铜受热时与空气中的氧气发生反应，导致密闭容器内气体减少，压强减少，从而测出实验后装置内减少气体的体积，即为空气中氧气的体积。
铜+氧气 氧化铜
△
仪器用品：
铜粉、硬质玻璃管（相同规格2只）、橡皮塞（带玻璃导管及不带玻璃导管各2个）、量筒、酒精灯、铁架台（带铁夹）、气球、注射器。
实验装置：
实验步骤：
1.将一只硬质玻璃管注满水（两端用橡皮塞封住）。然后打开上端橡皮塞，然后将水倒入量筒中，记录体积。
2.在另一支干燥的硬质玻璃管中装入铜粉，两端塞上带玻璃导管的橡皮塞，其中一端用气球密封。移动注射器活塞，在注射器中留下一定体积的气体，记录体积后与硬质玻璃另一端密封连接。根据酒精灯的高度，将玻璃管固定在铁架台上。
3.用酒精灯在铜粉部位加热，加热时不断推拉注射器。
4.停止加热后，待玻璃管冷却至室温，将气球内的气体全部挤出。待注射器活塞稳定后，记录注射器中气体的体积。
实验现象：
①Cu粉由红色逐渐变成黑色
②冷却支室温后，注射器活塞向内移动
实验结论：
氧气约占空气体积的五分之一
硬质玻璃管的容积 反应前注射器中气体体积 反应后注射器气体体积 反应消耗的氧气体积
数据记录：
【思考】
1.为测定空气中氧气含量而运用化学方法除去氧气时，应注意哪些问题？
①反应物必须过量；
②所选的反应物只能与空气中的氧气反应；
③反应后生成物必须为固体。
2.上述实验在哪些环节可能会造成误差？
①铜粉的量不足；
②实验装置漏气；
③加热温度未达到反应温度，反应不充分；
④停止加热后，试管未冷却至室温，就记录注射器中气体的体积
3.实验后发现测定出的空气中氧气的体积分数低于1/5，这可能是由哪几种原因引起的？
①铜粉的量偏少；
②加热时间（反应时间）太短；
③加热温度太低;
④没有冷却至室温
1.下列关于空气的叙述，错误的是（ ）
A．空气中最多的气体是氮气
B．空气是由多种单质和多种化合物组成的混合物 C．空气中二氧化碳的含量是始终不变的
D．空气是一种重要的化工原料
C
2.青藏高原的空气称之为没有污染的空气，对这种空气的说法中，正确的是（ ）
A.空气中只有单质
B.空气是一种纯净物
C.空气是一种重要的资源
D.空气中氧气的质量分数为21%
C
3.下列装置都可用于测定空气里氧气的含量，a、b两物质的选择正确的是（ ）
A.a是铜，b是红磷
B.a是铜，b是木炭
C.a是汞，b是红磷
D.a是汞，b是木炭
C
4.下列事实说明空气中含有哪些成分？（写名称）
（1）小白鼠在装有空气的密闭容器中可存活一段时间，说明空气中含有 ；
（2）空气是制造氮肥的主要原料，说明空气中含有 ；
（3）酥脆的饼干在空气中会逐渐变软，说明空气中含有 ；
（4）长期放置在空气中的石灰水表面有一层白色物质，说明空气中含有 。
氧气
氮气
水蒸气
二氧化碳
认识空气的组成
空气的组成
实验测定空气中氧气的含量
按体积计算，氮气约占78%、氧气约占21%、其他成分约占1%
铜+氧气 氧化铜
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