第一节 空气的成分课件(共27张PPT)

(共27张PPT)
第四单元 我们周围的空气
第一节 空气的成分
学习目标
1.了解空气的组成。
2.认识空气的重要性，掌握氧气、氮气、稀有气体的主要性质和用途。
3.了解空气污染，关注空气质量，增强环保意识。
情景导入
空烧杯在盛满水的水槽中向下压
——烧杯内的水无法上升到顶部
扁的密封袋开袋后抖动，然后封好
——双手挤压有压力
扇子朝脸扇、树叶在动 ——有风
给车胎打气 ——鼓起来
你有办法证明空气的存在吗？
空气发现史
很久以前，人们认为空气只是单一的某种物质。
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，但他们并没有意识到自己发现了氧气。
舍勒
普利斯特里
空气发现史
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。
19世纪末
英国物理学家瑞利发现了稀有气体氩气，之后各个稀有气体陆续被发现。
一、空气的组成
学习探究
氮气（78％）
氧气（21％）
其他气体（0.002％）
二氧化碳（0.034%）
氩气（0.934%）
干燥洁净的空气的成分（体积分数）
解析：“人造空气”与我们身边的空气成分含量基本相同，在空气中，氮气大约占空气体积的78%、氧气大约占空气体积的21%、氩气大约占空气体积的0.934%、二氧化碳大约占空气体积的0.034%、其他气体大约占0.002%；因此在“人造空气”中体积分数最大的也是氮气。
例1 “天宫课堂”中，航天员在水球光学实验中打入的“人造空气”与我们身边的空气成分含量基本相同，“人造空气”中体积分数最大的是（　　）
A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．二氧化碳
A
1.实验装置
二、测定空气中氧气的含量
2.实验原理
在密闭容器内加热铜粉，消耗空气中的氧气，生成氧化铜固体。容器内压强减小，在外界大气压作用下，注射器活塞移动，注射器内气体减小的体积即为容器中消耗氧气的体积，从而确定空气中氧气的体积分数。
文字表达式：
氧化铜
△
铜 + 氧气
4.实验结论
空气中氧气约占空气总体积的1/5。
3.实验步骤
红色粉末逐渐变为黑色；注射器中活塞移动。
5.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。
（2）上述实验在哪些环节上可能造成误差？
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……
6.测定空气中氧气含量的其他方法
方法一：测量进入容器内水的体积或容器内水的体积变化
方法二：利用刻度测量密闭容器内气体体积的减少量
解析：红磷的量必须过量，因为只有过量的红磷才能尽可能的把氧气消耗完，所以反应完后燃烧匙中的红磷应有剩余，A不正确。
例2 如图是测定空气中氧气含量的实验装置。下列叙述不正确的是（　　）
A．反应后燃烧匙中的红磷完全消失
B．进入瓶中水的体积约为氧气的体积
C．钟罩内气体压强的减小导致水面上升
D．反应结束后需冷却至室温再观察钟罩内的液面高度
A
三、空气是一种重要的资源
分离液态空气
空气
降温加压
液态空气
加热
氧气
氩气
氮气
物理变化
1.氧气的用途
供给
呼吸
支持燃烧
炼钢
气割
气焊
火箭发射
潜水
宇宙
航行
2.氮气的用途
食品防腐剂
医疗冷冻
制造氮肥
低温超导
我是氮气
无毒
性质稳定
易获得
3.稀有气体的用途
稀有气体（氦、氖、氩、氪、氙）是无色、无味的气体，化学性质很不活泼，被称作“惰性气体”。
用途：保护气、电光源、冷冻剂等。
稀有气体制作霓虹灯
用氦气充灌的气球
例3 下列关于空气资源叙述中，错误的是（　　）
A．空气是一种重要的自然资源，空气中的氮气是制氮肥的重要原料
B．空气中的氮气用途广泛，例如：食品防腐、液氮超导实验车
C．空气按质量分数划分，氮气占78%，氧气占21%
D．空气中氧气的主要用途是供给呼吸和支持燃烧：
C
解析：空气是一种重要的自然资源，空气中的氮气是制硝酸和化肥的重要原料，A正确；空气中氮气化学性质稳定，氮气用于防腐、液氮超导实验车，B正确；空气中各成分的数值是体积分数，不是质量分数，C错误；氧气的主要用途是供给呼吸和支持燃烧，D正确。
四、关注空气质量
1.空气污染的危害
温室效应
酸雨
臭氧空洞
雾霾
2.空气污染物的来源
（1）粉尘
二氧化硫
二氧化氮
一氧化碳
这些气体来自煤和石油的燃烧及工厂的废气。
（2）有害气体
3.认识空气质量报告
（1）空气质量报告内容
（2）空气污染指数的项目
首要污染物
空气质量级别
空气污染指数
空气质量状况
一氧化碳
二氧化氮
二氧化硫
可吸入颗粒物
臭氧
总悬浮颗粒物
4.防治空气污染的措施
（1）加强大气质量检测并立法。
（2）植树造林。
（3）不烧散煤，改烧型煤。
（4）将煤进行脱硫处理，不产生二氧化硫等。
（5）对工厂产生的废气处理后再排放。
（6）使用洁净能源。例如：太阳能、水能、潮汐能、电能、地热能、风能。
解析：目前计入我国“空气污染指数”的监测项目有：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒及臭氧等；氮气、氧气、二氧化碳是空气的主要成分，不属于空气污染物。
例4 下列气体中，都被计入空气污染指数项目的是（　　）
A．二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳
B．二氧化硫、二氧化氮、氮气
C．二氧化硫、一氧化碳、氧气
D．二氧化碳、二氧化硫、臭氧
A
课堂小结
空气的成分
氧气约21%
其他成分
约1%
氮气约78%
认识空气的成分
空气是一种重要的资源
关注空气质量
空气质量报告
空气质量状况的变化
稀有气体用途
氮气用途
氧气用途
随 堂 测试
A
1.在通常情况下空气中各种成分的含量保持相对稳定，其中体积分数最高的气体是（　　）
A．氮气 B．氧气
C．二氧化碳 D．水蒸气
2.下列有关空气的说法不正确的是（　　）
A．氧气约占空气体积的21%
B．计入空气污染指数的气体有SO2、CO2、NO2、CO等
C．拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分
D．酸雨的产生和空气污染有关
B
B
3.保护环境人人有责，下列措施不可行的是（　　）
A．大力发展公共交通，提倡绿色出行
B．大量燃放烟花鞭炮，增强节日气氛
C．实施太阳能灯亮化，发展新型能源
D．开展垃圾分类收集，积极回收利用
4.小强采用如图所示的装置来测量空气中氧气的含量：已知硬质玻璃管的容积为40mL，反应前在注射器中留有20mL空气，给装有细铜粉的硬质玻璃管加热，同时缓慢推拉注射器活塞，至玻璃管内的铜粉在较长时间内无进一步变化时停止加热，待冷却至室温，将气体全部推至另一个注射器内，观察密闭系统内空气体积变化。
（1）在实验加热过程中，交替缓慢推动两个注射器活塞的目的是________________，气球的作用是___________________________________ 。
（2）该反应的符号表达式___________________。
（3）小强测得实验结果如下：反应前注射器内气体总体积20mL，反应后注射器内气体总体积11mL。由此数据可以计算出他测定的空气中氧气的体积分数为 15%，造成该实验出现误差的原因可能是 _______（填序号）。
①没有推拉注射器活塞
②读数时没有冷却至室温
③加入铜粉量太少
④反应后没有将气球中气体挤出就读数
使装置中的氧气
充分反应
平衡压强，防止注射器活塞或橡皮塞飞
①②③
Cu+O2→CuO
△