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第四单元第一节 空气的成分第1课时 一课一练
一、选择——基础知识运用
1.空气中氮气的体积分数大约是（ ）
A．21% B．31% C．50% D．78%
2.空气中各成分所占的体积由大到小的顺序是（ ）
①氧气 ②氮气 ③二氧化碳 ④稀有气体
A.①>②>③ >④ B.②>①>④>③ C.②>①>③>④ D.①>③>②>④
3.人类对空气是一种怎样的物质进行了长期和艰难的探索，许多的探索者都提出过他们的观点。较早通过实验研究得出“空气是由氧气和氮气组成的”这一结论的科学家是（ ）
A.普利斯特里 B.舍勒 C.侯德榜 D.拉瓦锡
4.通过实验得出空气是由氧气和氮气组成的这一重要结论的科学家是（ ）
A．拉瓦锡 B．道尔顿 C．门捷列夫 D．阿伏伽德罗
5.用如图所示装置来测定空气中氧气的含量，对该实验认识错误的是（ ）
A．铜粉用量的多少，不会影响实验结果
B．实验结束后冷却到室温才能读数
C．气球的作用是调节气压，使氧气完全反应
D．在正常操作情况下，反应结束后消耗氧气的总体积应该是反应前注射器内气体体积的
6.用如图装置测定空气中氧气的含量，物质R应该选用( )
A．铁片 B．硫粉 C．木炭 D．红磷
7.“森林重庆”的实施，有助于减少空气中的哪种成分( )
A．氧气 B．二氧化碳 C．氮气 D．稀有气体
二、解答——知识提高运用
8.空气是由多种成分组成的__________，空气的成分按__________计算，大约是：氮气__________，氧气__________，稀有气体__________，二氧化碳__________，其他气体和杂质__________。
9.使用加热铜丝的方法测定空气中氧气的含量时，观察到的主要实验现象是：铜丝变成_______；气体的总体积_______。该实验可得出的结论是：空气中氧气的体积约占_______。
10.空气中含量最多的气体是_________；澄清石灰水露置在空气中会逐渐变浑浊，这样说明空气中有少量的_________。21教育网
11.19世纪末，物理学家瑞利在研究中发现，从空气中分离得到的氮气密度，与从含氮物质制得的氮气密度有0、0064kg/m3的差异，他没有放过这一差异，在化学家拉姆塞的合作下，经过十几年的努力，于1894年发现了空气中的氩气。下列说法正确的是填序号_________
①氩是一种化学性质极不活泼的气体
②瑞利从空气中分离的氮气是纯净物
③19世纪末以前，人们认为空气由氧气和氮气组成
④瑞利发现，从含氮物质制得的氮气密度大于从空气中分离的氮气的密度
一课一练 答案
一、选择——基础知识运用
1.【答案】D
2.【答案】B
3.【答案】D
4.【答案】A
【解析】A、法国化学家拉瓦锡首先通过实验得出空气是由氮气和氧气组成的结论，故选项正确．
B、道尔顿 在化学上的主要贡献是提出了原子学说，故选项错误．
C、门捷列夫在化学上的主要贡献是发现了元素周期律，并编制出元素周期表，故选项错误．
D、意大利科学家阿伏伽德罗在化学上的主要贡献是提出了分子的概念，并创立了分子学说，故选项错误．
5.【答案】AD
6.【答案】D
【解析】铁片在空气中不燃烧，硫粉、木炭燃烧后都生成气体，红磷燃烧后生成固体。
7.【答案】B
【解析】绿色植物的光合作用可以吸收大量的二氧化碳。增加森林绿化面积，可增加二氧化碳的吸收量，减少其在空气中的含量。21世纪教育网版权所有
二、解答——知识提高运用
8.【答案】混合物 体积分数 占78% 占21% 占0.94% 占0.03% 占0.03%
9.【答案】黑色 减少约1/5 1/5
10.【答案】氮气 二氧化碳
11.【答案】③
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第四单元第一节 空气的成分第1课时 教案
【教学目标】
1.知识与技能
（1）通过测定空气中氧气的含量认识空气的组成。
（2）通过对空气成分的研究，学会测定混合气体中某种气体的实验方法。
2.过程与方法
（1）结合社会生活了解空气是一种重要的混合物。
3.情感态度和价值观
（1）增强对自然的热爱
【教学重点】
（1）测定空气中氧气的含量
【教学难点】
（1）测定空气中氧气的含量
【课前准备】
多媒体、酒精灯、注射器、玻璃管（内有细铜丝）、火柴、塑料瓶、澄清石灰水
【课时安排】
1课时
【教学过程】
一、导入新课
我们知道空气无色无味，不易觉察，你能用一个简单的实验或列举实例来说明空气确实存在吗？
[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）扁的密实袋开袋后抖动，然后封好
——双手挤压，有压力
4）扇子朝脸扇、树叶在动
———有风]
我们每时每刻都要吸入空气，空气成分的微小变化甚至会对人类的生存产生巨大的影响。你知道空气是由哪些成分组成的吗？21教育网
二、新课学习
一、认识空气的组成
在地球历史上，空气的成分曾经几度发生巨大变化，现在的空气约形成于3.5亿年前。长期以来，人们一直认为空气是一种单一成分的物质，后来通过科学研究才逐渐认识到空气组成的复杂性。现在我们知道，干燥洁净的空气主要是由氮气（N2）、氧气（O2）和稀有气体（主要为氩气）组成的，另外还含有少量的二氧化碳（CO2）和极少量的其他气体。21cnjy.com
由图中我们可以看出，氮气占78%、氧气占21%、氩气占0.934％、二氧化碳占0.033％、其他气体占0.002％。21·cn·jy·com
在小学科学课程中，我们已经知道空气中约含1/5体积的氧气。你知道怎样通过实验测定空气中氧气的含量吗？www.21-cn-jy.com
实验探究：测定空气中氧气的含量
实验装置：
仪器用品：注射器、具支试管、气球、橡胶塞、铜粉、酒精灯、铁架台、。
实验步骤：
1.将一支具支试管注满水，塞上橡胶塞。然后打开橡胶塞，将水倒入量筒中，记录体积。
2.如图所示：在另一支具支试管中装入铜粉，塞上橡胶塞，用小气球密封试管的支管口。移动注射器活塞，在注射器中留下一定体积的气体，记录体积后插入橡胶塞中。根据酒精灯的高度，将试管固定在铁架台上。2·1·c·n·j·y
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，待试管冷却至室温，将气球内的气体全部挤入注射器内。待注射器活塞稳定后，记录注射器中气体的体积。【来源：21·世纪·教育·网】
提示：加热时，铜能跟空气中的氧气反应，生成黑色的氧化铜：
我们一边完成实验一边填写表格：
具支试管的容积 反应前注射器中气体体积 反应后注射器中气体体积 反应后注射器中气体体积
50mL 15mL 2mL 13mL
我们可以观察到红色的铜粉逐渐变为黑色。
通过分析表格中的数据，我们可知总气体的体积减少1/5。
铜没消耗了氧，导致总气体的体积减少，所以我们可以得到结论：
氧气约占空气总体积的1／5
视频：铁粉测空气中氧气的含量
我们以这个视频做为参考，我们用铜粉来测定空气中氧气的含量。
思考：
1.为测定空气中氧气的含量而运用化学方法除去氧气时，应注意哪些问题？
[药品只能与氧气反应且不产生其他气体
待试管冷却到室温将气球内的气体全部挤入注射器。加热时要不断推拉注射器。]
2.上述实验在哪些环节上可能造成误差？如何避免或减小这些误差？
[装置漏气——检查装置气密性
铜的质量太少——加入过量的铜
酒精灯加热温度不够——可换用酒精喷灯
未冷却至室温就读数——冷却到室温再读数
加热时间太短，反应不充分——多加热一段时间
活塞推拉次数太少，氧气没充分反应——增加推拉活塞次数]
可以有许多的方法来验证空气中氧气的含量。
用燃烧红磷的方法也可测定空气中氧气的含量。
视频：燃烧红磷测定空气中氧气的含量。
燃烧停止冷却到室温后打开止水夹会看到什么现象？获得什么结论？
[水进入广口瓶中，大约占瓶体积1/5。氧气占空气体积的1/5]
在科学研究和社会生产、生活中，为了研究物质的某些性质或优化物质的某些性能，经常采用化学方法实现物质之间的转化。上述实验，就是依据混合物中各组分性质的差异，利用化学反应，在不引入新的气态杂质的前提下，将氧气转化为固态的氧化铜，从而达到测定空气中氧气含量的目的。
即我们可以有两个思路：
思路1：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。
思路2：用药品通过化学反应将其他气体除去，只剩下氧气，测定氧气体积。
多识一点：空气成分的发现
详阅P76
18世纪中叶以前，人们一直把空气看作是一种单一成分的物质。
1775年，法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的组成。
如图是拉瓦锡实验的反应装置
发生的两个反应：
拉瓦锡得出了“空气是由氧气和氮气组成”的结论。
1892年，英国物理学家瑞利发现氩气
拉姆齐等人又陆
续发现了氦气、氖气、氙气等其他稀有气体。
课堂练习：
1.自然界中植物的光合作用需要消耗空气中的（ C ）
A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．稀有气体
2.汽车安全气囊内所装化学物质，能在碰撞后10毫秒内，生成一种空气中含量最多的气体，该气体是（ A ）21世纪教育网版权所有
A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．二氧化碳
3.空气的成分中，体积分数最大的是（ D ）
A.稀有气体 B.二氧化碳 C.氧气 D.氮气
4.最先通过实验得出空气主要是由氮气，氧气组成的科学家是（ B ）
A.舍勒 B. 拉瓦锡 C.普利斯特里 D.道尔顿
课堂小结：
我们本节学习的主要内容是什么？
[空气是由氮气、氧气、稀有气体和二氧化碳等多种成分组成的混合物
通过多个实验都可以证明空气是混合物]
【板书设计】
空气的成分
一、认识空气的组成
氮气
氧气
氩气
二氧化碳
其他气体
二、探究空气中氧气的含量
【作业布置】
你还能设计哪些实验测定空气中氧气的含量？
【教学反思】
培养学生收集和处理信息的能力是本节课追求的又一个教学目标，对于“关注空气质量”，“空气是一种重要的资源”等知识的学习，宜采用学生课下收集资料，课上自学教材和相互交流的方式进行。
初中三年级的学生认识能力已有了较大的发展，他们的认识由感性向理性深化，因此对于空气成分的认识，已不在满足于小学自然课上“知道空气是物质，空气是由多种成分组成的混合物，空气可供给人和动物呼吸、可供燃料燃烧、空气污染的危害严重”等常识，他们将在更高的层次上认识空气，要思考空气的成份是怎样测定出来的
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鲁教版 九年级全册
空气的成分
导入新课
空气无色无味，不易觉察，你能用一个简单的实验或列举实例来说明空气确实存在吗？
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）扁的密实袋开袋后抖动，然后封好
——双手挤压，有压力
4）扇子朝脸扇、树叶在动
———有风
导入新课
我们每时每刻都要吸入空气，空气成分的微小变化甚至会对人类的生存产生巨大的影响。
新课学习
一、认识空气的组成
长期以来，人们一直认为空气是一种单一成分的物质
氩气： 0.934％
二氧化碳： 0.033％
其他气体： 0.002％
氮气：78% 氧气：21%
实验探究
测定空气中氧气的含量
仪器用品：
实验装置：
铜粉
具支试管
橡胶塞
酒精灯
铁架台
气球
注射器
实验探究
实验步骤：
1. 将一支具支试管注满水，塞上橡胶塞。然后打开橡胶塞，将水倒入量筒中，记录体积。
2.在另一支具支试管中装入铜粉，塞上橡胶塞，用小气球密封试管的支管口。移动注射器活塞，在注射器中留下一定体积的气体，记录体积后插入橡胶塞中。根据酒精灯的高度，将试管固定在铁架台上。
实验探究
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，待试管冷却至室温，将气球内的气体全部挤入注射器内。待注射器活塞稳定后，记录注射器中气体的体积。
加热时，铜能跟空气中的氧气反应，生成黑色的氧化铜
铜+氧 氧化铜
加热
新课学习
具支试管的容积 反应前注射器中气体体积 反应后注射器中气体体积 反应消耗的氧气体积
实验结论：
13mL
2mL
15mL
氧气约占空气总体积的1／5
红色的铜粉逐渐变为黑色，总气体的体积减少1/5。
50mL
实验探究
空气中约含1/5体积的氧气
铁粉测空气中氧气的含量
新课学习
1. 为测定空气中氧气的含量而运用化学方法除去氧气时，应注意哪些问题？
药品只能与氧气反应且不产生其他气体
待试管冷却到室温将气球内的气体全部挤入注射器。加热时要不断推拉注射器。
新课学习
2.上述实验在哪些环节上可能造成误差？如何避免或减小这些误差？
装置漏气——
铜的质量太少——
酒精灯加热温度不够——
未冷却至室温就读数——
加热时间太短，反应不充分——
活塞推拉次数太少，氧气没充分反应——
检查装置气密性
加入过量的铜
可换用酒精喷灯
冷却到室温再读数
多加热一段时间
增加推拉活塞次数
新课学习
燃烧红磷的方法也可测定空气中氧气的含量。
拓展学习
燃烧停止冷却到室温后打开止水夹会看到什么现象？获得什么结论？
水进入广口瓶中，
大约占瓶体积 1/5
氧气占空气体积的1/5
新课学习
思路2：用药品通过化学反应将其他气体除去，只剩下氧气，测定氧气体积。
思路1：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。
取一定量的空气
装置
密闭
多识一点
曲颈甑
玻璃钟罩
汞槽
拉瓦锡实验
空气成分的发现
1775年，法国化学家拉瓦锡
多识一点
拉瓦锡实验
空气由氧气和氮气组成，氧气占体积1/5
汞＋氧气 氧化汞
加热
氧化汞 汞＋氧气
加热
多识一点
1892年，英国物理学家瑞利
发现氩气
拉姆齐等人又陆续发现了氦气、氖气、氙气
课堂练习
1.自然界中植物的光合作用需要消耗空气中的（ ）
A．氮气 B．氧气
C．二氧化碳 D．稀有气体
2.汽车安全气囊内所装化学物质，能在碰撞后10毫秒内，生成一种空气中含量最多的气体，该气体是（ ）
A．氮气 B．氧气
C．稀有气体 D．二氧化碳
C
A
课堂练习
3.空气的成分中，体积分数最大的是 （ ）
A.稀有气体 B.二氧化碳
C.氧气 D.氮气
4.最先通过实验得出空气主要是由氮气，氧气组成的科学家是（ ）
A.舍勒 B. 拉瓦锡 C.普利斯特里 D.道尔顿
B
D
课堂小结
空气是由氮气、氧气、稀有气体和二氧化碳等多种成分组成的混合物
通过多个实验都可以证明空气是混合物
我们本节学习的主要内容是什么？
作业布置
你还能设计哪些实验测定空气中氧气的含量？
板书设计
空气的成分
一、认识空气的组成
氮气
氧气
氩气
二氧化碳
其他气体
二、探究空气中氧气的含量
