3.1《空气与氧气》第1课时
科学浙教版 八年级下
新知导入
地球上的生命离不开空气
空气中有哪些物质？
你能通过实验或实例证明你身边确实有空气存在吗？
新知讲解
空气的存在
空气的流动
（1）风——
思考与讨论：空气是无色无味的，如何证明空气存在？
空气有体积
（2）一塑料袋的空气难以压缩——
（5）……
（3）给车胎打气 ，涨起来——
（4）羽毛在空中慢慢下落——
空气有体积
空气有阻力
假如地球上没有空气，将会怎样？
空气的成分
思考：结合生产生活经验说说空气的成分？
二氧化碳（CO2）
氧气（O2）
水蒸气（H2O）
氮气（N2）
稀有气体
……
人类对空气的认识是一个漫长的过程
远古时代，人们认为空气是简单物质
1669年梅猷曾根据蜡烛燃烧的实验，推断空气的组成是复杂的
1772年，英国人卢瑟福发现空气中有种既不能供动物呼吸也不支持燃烧的氮气
1774年法国的化学家拉瓦锡通过实验，确定空气的组成为氮气和氧气氧气约占空气体积1/5
1773年前后，瑞典化学家舍勒用实验证明，空气中还含有另外一种能够供动物呼吸而且支持燃烧的氧气
思考与讨论：
如何设计实验检验空气的这些成分？
1. 二氧化碳（CO2）的检验
用吸管向试管中的澄清石灰水中吹气，观察现象
澄清的石灰水
澄清的石灰水变浑浊。
CO2 ＋ Ca(OH)2 ＝ CaCO3 ↓＋ H2O
碳酸钙
解释：
现象：
试剂：
2. 氧气（O2）的检验
把一根燃着的木条熄灭后插入氧气集气瓶中，观察木条在空气中和氧气集气瓶中燃烧的剧烈程度是否相同？
现象：在氧气中木条燃烧更剧烈
结论：空气中含有氧气
3. 水（H2O）的检验
无水硫酸铜（白色）
无水硫酸铜遇水变蓝色
CuSO4 ＋ 5 H2 O ＝ CuSO4.5H2O
白色 蓝色
解释：
现象：
试剂：
水
思考：
空气中混有多种不同的气体，那么不同气体在空气中的含量分别是多少呢？
拉瓦锡（法国）：通过实验首先得出氧气约占空气体积1/5
再现拉瓦锡经典实验：
1. 实验装置：
A
B
C
D
E
燃烧匙
广口瓶
止水夹
导管
烧杯
F
红磷
G
水
2. 实验原理：
红磷在密闭容器内充分燃烧，消耗了空气中的氧气，生成五氧化二磷固体。容器内压强减小，大气压将烧杯中的水压入广口瓶中，水的体积正好填补消耗掉的氧气的体积，从而确定空气中氧气的体积分数。
产生了压力差
3. 实验步骤：
（1）按图把装置连接，先在广口瓶内加入少量水，再把剩余的容积用记号划成5等份。
（2）点燃燃烧匙内的红磷，立即塞紧瓶塞，观察现象：
______________________________________
红磷继续燃烧，产生大量白烟。过一会儿后熄灭。
（3）火焰熄灭后，振荡集气瓶，打开导管上的夹子，出现什么现象？___________________。瓶内水位变化_____________________________；消耗的气体跟余下的气体的体积比为_________。
水从烧杯被压入广口瓶内
水位上升，水的体积约占瓶容积的1/5
1 : 4
4. 实验结论：空气中氧气的体积约占总体积的1/5
“烟”：固体小颗粒
“雾”：小液滴
思考与讨论：
1、实验时为什么要选用红磷，用木炭代替红磷是否可行？为什么？
不可以。木炭燃烧产生二氧化碳气体，不能使瓶内气压有效减小。
2、在这个实验中，为什么有时气体减少的体积小于1/5呢？导致结果偏低的原因可能有哪些？
（1）红磷的量不足；
（2）瓶内氧气没有耗尽；
（3）装置漏气(如塞子未塞紧、燃烧匙与橡皮塞之间有缝隙等)，外界空气进入瓶内
（4）未冷却至室温就打开弹簧夹，使进入瓶内的水的体积减少。
3、实验中有时气体减少的体积大于1/5，又是为什么呢？
（1）点燃红磷后，插入燃烧匙时，瓶塞子塞得太慢，使得瓶中空气受热膨胀，部分空气溢出。
（2）实验开始时，没有夹或没夹紧止水夹。
4、此实验说明剩余气体有哪些性质（至少两点）。
①不燃烧也不支持燃烧
②不溶于水
测空气中氧气含量实验的其他实验装置：
资料：
19世纪末，科学家又通过大量实验发现，空气里还有氦、氩、氙等稀有气体。此外，还含有少量的二氧化碳、水蒸气，以及其他杂质。
空气的成分
氮 气 （78%）
氧 气 （21%）
稀有气体 （0.93%）
二氧化碳 （0.04%）
水蒸气等其他气体和杂质 （ 0.03%）
在通常情况下，空气中各成分的比例保持相对稳定。
阅读：
阅读P72“空气的利用”
O2
性质较活泼的气体。
用途：
N2
无色、无味、性质较不活泼的气体。
用途：
稀有
气体
化学性质不活泼
用途：
空气是一种重要的天然资源
课堂练习
1．空气的成分：①氧气；②氮气；③二氧化碳；④稀有气体。按体积分数由大到小的顺序排列正确的是( )
A．①②③④ B．②①③④ C．③④①② D．②①④③
2．做空气中氧气含量测定的实验装置如图所示。下列有关说法正确的是( )
A．燃烧匙中的红磷越多，水位上升越高
B．燃烧匙中的红磷可以换成硫或木炭
C．选用红磷是因为反应可以耗尽O2，生成固态的P2O5
D．本实验可以证明空气中含有N2、O2、CO2 和稀有气体
D
C
拓展提高
水和空气都是人类重要的资源。
(1)人类一刻也离不开空气，空气看不见，摸不着，如何验证我们生存的空间确实有空气的存在？ ，要测定空气中氧气的含量，设计实验原理时要考虑哪些因素？ 、 。(答出两条即可)
(2)人如果不吃饭，也许还能活上几周，但如果没有水，却只能活几天。东营市是一个水资源短缺的城市，因此，我们要节约用水，提高用水效率。请你提出一条节约用水的措施： 。
(3)水曾被误认为是一种“元素”。下列实验能证明水是由氢、氧两种元素组成的是 (填字母)。A．水的电解 B．水的蒸发 C．氢气在氧气中燃烧
风是空气流动形成的
反应物不能选气体
生成物不能是气体
用洗菜水冲洗马桶
AC
课堂总结
用知识框架的形式将本节课的知识呈现出来。
板书设计
空气的成分及作用
稀有气体
（0.93％）
按体积算
氮气
（78％）
氧气
（21％）
其他
气体
（1％）
二氧化碳
（0.04％）
水蒸气等其他杂质（0.03％）
冲入灯泡延长使用寿命，用于食品防腐、
保鲜，液态氮可作冷冻剂，是制作化肥、
炸药的原料。
供给生物呼吸，支持燃料的燃烧。
用作保护气，制成各种
用途的电光源
空
气
是
一
种
重
要
的
天
然
资
源
作业布置
完成练习题3.1《空气与氧气》第1课时
谢谢
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浙教版科学八年级下3.1《空气与氧气》第1课时
课题 空气与氧气 单元 第三单元 学科 科学 年级 八年级下
学习 目标 知识与技能 1. 了解空气的主要成分，了解组成空气的各主要成分的体积分数。 2. 了解空气(氧气、氮气、稀有气体等)的用途。 过程与方法 通过探究空气中含有水、二氧化碳的活动理解气体的检验方法。 情感态度与价值观 通过证明空气中的氧气含量培养学生求真的科学态度。
重点 空气的成分
难点 用实验证明空气中的氧气含量培养学生求真的科学态度
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 图片展示：地球上的生命离不开空气 讲述：你能通过实验或实例证明你身边确实有空气存在吗？空气中有哪些物质？这些物质的体积比是多少几个方面展开。 学生思考 问题引入、激发学习兴趣
讲授新课 思考与讨论：空气是无色无味的，如何证明空气存在？ 畅想：假如地球上没有空气，将会怎样？ 思考：结合生产生活经验说说空气的成分？ 科学史介绍：人类对空气的认识是一个漫长的过程 远古时代，人们认为空气是简单物质 1669年梅猷曾根据蜡烛燃烧的实验，推断空气的组成是复杂的 1772年，英国人卢瑟福发现空气中有种既不能供动物呼吸也不支持燃烧的氮气 1773年前后，瑞典化学家舍勒用实验证明，空气中还含有另外一种能够供动物呼吸而且支持燃烧的氧气 1774年法国的化学家拉瓦锡通过实验，确定空气的组成为氮气和氧气氧气约占空气体积1/5 思考与讨论：如何设计实验检验空气的这些成分？ 思考：空气中混有多种不同的气体，那么不同气体在空气中的含量分别是多少呢？ 思考与讨论： 1、实验时为什么要选用红磷，用木炭代替红磷是否可行？为什么？ 2、在这个实验中，为什么有时气体减少的体积小于1/5呢？导致结果偏低的原因可能有哪些？ 3、实验中有时气体减少的体积大于1/5，又是为什么呢？ 图片展示测空气中氧气含量实验的其他实验装置。 资料：19世纪末，科学家又通过大量实验发现，空气里还有氦、氩、氙等稀有气体。此外，还含有少量的二氧化碳、水蒸气，以及其他杂质。 学生思考后回答：（1）风——空气的流动 （2）一塑料袋的空气难以压缩——空气有体积 （3）给车胎打气 ，涨起来——空气有体积 （4）羽毛在空中慢慢下落——空气有阻力 等等 学生回答 学生回答：氧气（O2）、二氧化碳（CO2）、氮气（N2）、水蒸气（H2O）、稀有气体等等 1. 二氧化碳（CO2）的检验 用吸管向试管中的澄清石灰水中吹气，观察现象 试剂：澄清的石灰水 现象：澄清的石灰水变浑浊。 解释： CO2 ＋ Ca(OH)2 ＝ CaCO3 ↓＋ H2O 2. 氧气（O2）的检验 把一根燃着的木条熄灭后插入氧气集气瓶中，观察木条在空气中和氧气集气瓶中燃烧的剧烈程度是否相同？ 现象：在氧气中木条燃烧更剧烈 结论：空气中含有氧气 3. 水（H2O）的检验 试剂：无水硫酸铜（白色） 现象：无水硫酸铜遇水变蓝色 解释： CuSO4 ＋ 5 H2 O ＝ CuSO4.5H2O 学生根据课本上的活动，得出实验装置以及实验原理。 通过实验得出：空气中氧气的体积约占总体积的1/5 学生思考回答 根据资料学生总结：氮气 （78%） 氧气 （21%）、稀有气体 （0.93%） 二氧化碳 （0.04%）、水蒸气等其他气体和杂质 （ 0.03%） 阅读：阅读P72“空气的利用” 阅读后交流 学生通过小组讨论、自主构建知识，体现学生是学习主体的理念。
课堂小结 引导学生自主小结，并逐步完善和形成概念图 回顾
板书 空气的成分及作用 氮气（78％）：冲入灯泡延长使用寿命，用于食品防腐、保鲜，液态氮可作冷冻剂，是制作化肥、炸药的原料。 氧气（21％）：供给生物呼吸，支持燃料的燃烧。 其它气体（1%）：
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3.1《空气与氧气》第1课时练习
1．空气的成分：①氧气；②氮气；③二氧化碳；④稀有气体。按体积分数由大到小的顺序排列正确的是( )
A．①②③④ B．②①③④ C．③④①② D．②①④③
2．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中( )
A．氧气的体积含量大大低于21% B．氮气的体积含量大大高于78%
C. 二氧化碳的体积含量低于0.03% D．氧气的体积分数仍约为21%，但空气稀薄
3．夏天从冰箱拿出冰镇啤酒，一会儿啤酒瓶外就挂满了水珠，这是因为( )
A．啤酒从瓶中渗透出来了 B．空气中的水分遇冷形成了水珠
C．从冰箱中带出来的水分 D．夏天太热，啤酒瓶流汗了
4．澄清的石灰水在空气中放置几天后变浑浊，这是因为( )
A．水分蒸发了，石灰水中溶质析出来了 B．空气中的杂质进入到石灰水中了
C．空气中含有的二氧化碳让石灰水变质了 D．空气中的水分使石灰水变浑浊了
5．为了让灯泡经久耐用，可在灯泡中填充的气体是( )
A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．二氧化硫
6．下列关于稀有气体的叙述不正确的是( )
A．曾被称为惰性气体 B．都是无色无味的气体
C．都不能与其他物质发生化学反应 D．稀有气体有广泛的用途
7．下列关于氮气的说法错误的是( )
A．氮气在食品贮存时可用作保护气
B．制作氮肥，作为促进农作物生长的肥料
C．常温下氮气的化学性质不活泼，很难与其他物质发生反应
D．常温下氮气可以支持燃烧
8．空气是人类宝贵的自然资源，下列有关空气的说法正确的是( )
A. 洁净的空气是纯净物
B．空气中的氧气可以供给呼吸、燃烧、炼钢、化工生产等
C．分离液态空气得到氧气和氮气的过程中发生了化学反应
D．新鲜空气中不含二氧化碳
9．做空气中氧气含量测定的实验装置如图所示。下列有关说法正确的是( )
A．燃烧匙中的红磷越多，水位上升越高
B．燃烧匙中的红磷可以换成硫或木炭
C．选用红磷是因为反应可以耗尽O2，生成固态的P2O5
D．本实验可以证明空气中含有N2、O2、CO2 和稀有气体
10．用如图装置来测定空气中氧气的含量，下列做法会使实验结果不准确的是( )
A．事先在集气瓶内加少量水 B．燃烧匙内加足量红磷
C．红磷熄灭后，立即打开弹簧夹 D．实验前，检查装置的气密性
11．如图所示装置常用来测定空气中氧气的含量。下列对该实验的认识中正确的是( )
A．红磷燃烧产生大量白色烟雾
B．燃烧匙中的红磷可以换成细铁丝
C．该实验可说明N2难溶于水
D．红磷的量不足会导致进入集气瓶中水的体积大于
12．某校兴趣小组同学在课题组老师的指导下，将教材中“测定空气中氧气的含量”的实验装置(如图甲)改进为新的实验装置(如图乙)，改进后的实验装置与原装置相比，以下评价不恰当的是( )
A．反应容器体积小，药品消耗少
B．装置简洁，减少了甲图装置中导管引起的误差
C．白磷比红磷着火点高，使用更安全
D．容器内径相等，易准确推算出空气中氧气的含量
13．水和空气都是人类重要的资源。
(1)人类一刻也离不开空气，空气看不见，摸不着，如何验证我们生存的空间确实有空气的存在？
，要测定空气中氧气的含量，设计实验原理时要考虑哪些因素？ 、 。(答出两条即可)
(2)人如果不吃饭，也许还能活上几周，但如果没有水，却只能活几天。东营市是一个水资源短缺的城市，因此，我们要节约用水，提高用水效率。请你提出一条节约用水的措施： 。
(3)水曾被误认为是一种“元素”。下列实验能证明水是由氢、氧两种元素组成的是 (填字母)。
A．水的电解 B．水的蒸发 C．氢气在氧气中燃烧
14．在空气、氮气、氧气、二氧化碳这4种气体中，能使带火星木条复燃的气体是 ，空气中含量最多的气体是 ，能使澄清石灰水变浑浊的气体是 ，含有氧分子的气体是 。
15．为验证空气中氧气的体积分数，小明按图甲所示的装置进行了多次实验，发现每次测得的氧气体积分数总是远小于21%，他认为误差主要由实验装置造成，于是改用图乙所示的装置进行实验，步骤如下：
①连接装置并检查气密性。
②在量筒内加入100 mL的水。
③在广口瓶中加入少量水，使瓶内空气体积为250 mL。
④在燃烧匙内放入过量的红磷，塞紧瓶塞。关闭止水夹，接通电源使电烙铁发热，点燃红磷后，断开电源。
⑤燃烧结束并充分冷却后，打开止水夹，待量筒内水面不再下降时，记录量筒内水的体积为65 mL。
(1)小明按甲装置进行实验时，该如何检查装置的气密性？
(2)与装置甲相比，装置乙中使用电烙铁可以减小实验误差，其原因是 。
(3)根据本实验的数据，计算出空气中氧气的体积分数为 。小明发现，测量结果与真实值仍有较大差距，查阅资料发现，引起本实验的误差除装置外，还有可燃物的性质。
参考答案：
1.D 2. D 3. B 4. C 5. B 6. C 7. D 8. B 9. C 10. C
11. C 12. C
13.（1）风是空气的流动形成的(或吹气球) 反应物不能选气体 生成物不能是气体
（2）用洗菜水冲马桶等
（3）AC
14. 氧气 氮气 二氧化碳 空气、氧气
15. （1）将导管一端插入水中，用手紧握广口瓶外壁，观察水中的导管口是否有气泡冒出，如果有气泡冒出，说明装置气密性良好 。
（2）可很好地避免因漏气带来的误差__
（3）14%
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