4.1 空气的成分 第1课时 课件(共25张PPT) 2023-2024学年鲁教版化学九年级上册

(共25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.通过分析空气饼状图，了解空气的主要成分；
2.通过空气中氧气含量的测定实验过程及误差分析，掌握实验原理、装置、及结论，学会从混合气体中除去某种气体进而测定其含量的方法
一、认识空气的组成
氮气： ；氧气： ；氩气： ；二氧化碳： ；其他气体： 。
约78%
约21%
约0.934%
约0.034%
约0.002%
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%）
二、测定空气中氧气的含量
原理：在加热的条件下， 和空气中的 反应，生成黑色的 。
文字表达式为 。
铜粉
氧气
氧化铜
铜+氧气 氧化铜
加热
实验过程：
①测量硬质玻璃管内空气的体积。
②组装仪器，检查气密性，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，同时不断推拉注射器。
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。
三、空气成分的发现史
最早通过实验得出空气是由氧气和氮气组成的科学家是 。
拉瓦锡
探究一：空气的成分
[情景展示]
实验4-1 测定空气中氧气的含量
①Cu粉由红色逐渐变成黑色
②冷却后，注射器活塞向内移动
实验现象：
实验结论:
氧气约占空气总体积的1/5
[思考交流]
1.上述实验的原理是什么？
在加热的条件下，铜粉跟空气中的氧气完全反应，生成固体氧化铜，而又不产生新的气体，从而使密闭装置内空气的体积减少，减少的体积即为空气中氧气的体积。
[思考交流]
2.小气球在这个实验中起到了什么作用呢？
在实验过程中，为什么要不断推拉注射器活塞？
可以起到缓冲玻璃管内压强的作用
这是为了确保铜丝与空气充分接触，将密闭装置中的氧气完全消耗，保证了实验数据的准确性。
在测定空气中氧气含量的实验中，氧气消耗完后，剩余的4/5主要为氮气，剩余的气体不能和铜反应，说明氮气______________________________。
[思考交流]
3.实验结束后
性质不活泼
⑴实验结束后，密闭装置中剩余气体具有怎样的化学性质？
⑵反应结束停止加热后，为什么要冷却至室温再读取剩余气体的体积数值？
防止气体因受热膨胀而造成剩余气体体积偏大，导致测量结果偏小。
[思考交流]
4.小明同学通过实验测定空气中氧气含量，但发现结果不是1/5，请你帮他解释可能的原因。
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；
⑤装置漏气
[思考交流]
5.思考本实验选择铜粉的原因？能否选择蜡烛或碳？说明理由。
因为铜粉燃烧时只消耗空气中的氧气而不消耗空气中的其它气体，并且产物是氧化铜固体而不是气体。
不能，蜡烛和碳燃烧会产生二氧化碳气体，影响实验结果。
[归纳总结]
测定空气中氧气含量而运用化学方法除去氧气时，应注意：
①所选的反应物在空气中能够燃烧；
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。
探究二：空气成分发现史
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”。
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，英国物理学家瑞利于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。
[思考交流]
瑞典化学家舍勒早在普利斯特里之前就已经制取过氧气，可是为什么他和普利斯特里都没能取得具有更大意义的突破？
固执地相信“燃烧学说”，并没有意识到这种气体就是燃烧的必需物质——氧气，不敢打破现有观念，同时燃素说认为：在物质发生化学反应时，有某种东西从一种物质转移到另一种物质中去了，燃素说能解释大量化学现象。
1、大山深处空气清新，空气中氮气的体积分约为（ ）
A. 78% B. 21% C. 11% D. 58%
A
2.最早通过实验得出空气是由氮气和氧气组成这一结论的科学家是（　　）
A.拉瓦锡 B.侯德榜 C.门捷列夫 D.道尔顿
A
3.通过燃烧除去密闭容器中的氧气，且不生成其他气体，可选用的物质是（ ）
A.白磷 B.蜡烛
C.木炭 D.硫
A
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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