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第1节 空气和氧气
第1课时
浙教版 初中
氮气（N2）
氧气（O2）
二氧化碳（CO2）
稀有气体
水蒸气（H2O）
固体尘埃
你能猜想到空气里有哪些成分？
空气的成分
吹气
空气
澄清石灰水
CO2
洗耳球
现象：
澄清石灰水变浑浊
澄清石灰水变浑浊，速度较慢
结论 ：空气中含有 ，但含量 。
二氧化碳
较少
检验空气中的二氧化碳
活动1：
用大针筒把空气压进石灰水中。石灰水是否变浑浊？＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 。变浑浊的速度怎么样？＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
这说明空气中含有＿＿＿＿＿。含量较＿＿（多／少）。
石灰水会变浑浊
变浑浊的速度比较慢
二氧化碳
少
结论：
二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，空气中有二氧化碳
H2O
CO2
＋
Ca(OH)2
CaCO3
＋
把一根燃着的木条放入一瓶空气中。木条是否继续燃烧？＿＿＿＿。木条是否燃烧得更旺盛？＿＿＿＿。空气中含有＿＿＿。
比较木条在空气中燃烧的现象与木条在氧气中燃烧的现象，合理的解释是＿＿＿＿____________________________。
注：在其他条件相同的情况下，氧气的纯度越高，燃烧会越剧烈。
空气中含有氧气，但不纯
会
不会
氧气
结论：
空气中有氧气，但不纯
检验空气中的氧气
活动2：
空气
氧气
把一滴水滴在无水硫酸铜粉末上。无水硫酸铜的颜色＿＿＿＿＿，遇水变＿＿色。
把一些碎冰放进一个干燥的烧杯里，用表面皿盖在烧杯口上。过一会儿，在表面皿里加一些无水硫酸铜，你有什么发现？＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿出现这一现象的原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
无水硫酸铜
可以用来检验
是否有水存在
发生了变化
蓝
白色的无水硫酸铜变蓝色
空气中含有水蒸气
检验空气中的水蒸气
活动3：
思考：
在生活中，从哪些现象中可以知道空气中存在水蒸气？
刚拿出冰箱的可乐
冬天，进入室内的眼镜
受潮的饼干
露珠
空气的发现史
1、很长一段时间内认为空气是一种物质组成。
2、法国化学家拉瓦锡通过实验，最早发现空气是由氮气和氧气组成。
3、19世纪末,科学家们又通过大量实验发现,空气里还有稀有气体、二氧化碳、水蒸气以及其他杂质。
拉瓦锡把少量的汞（水银）放在密闭的容器里，连续加热达十二天之久，结果发现有一部分银白色的液态汞变成了红色的粉末，同时容器里的空气的体积差不多减少了五分之一。拉瓦锡研究了剩余的那部分空气，发现这部分空气既不能供给人类及动物呼吸来维持人类及动物的生命，也不能支持可燃物的燃烧，他认为这些气体是氮气（拉丁文原意是“不能维持生命”）。拉瓦锡再把汞表面上所生成的红色粉末（现已证明是氧化汞）收集起来，放在另一个较小的容器里经过强热后，得到了汞和氧气，而且氧气的体积恰好等于原来密闭容器里所减少的空气的那部分体积。
他把得到的氧气加到前一个容器里剩下的约五分之四体积的气体里去，结果得到的气体同空气的物理性质、化学性质都完全一样。通过这些实验拉瓦锡得出了空气是由氧气和氮气所组成的这一结论。
空气中氧气含量的测定
1、按图所示，先在集气瓶里加入少量水，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___________________________。
3、火焰熄灭后，振荡集气瓶，打开导管上的夹子，出现现象__________________________；瓶内水位变化__________________ ；消耗的气体跟剩下的气体的体积比约为________ ，本实验说明______________________。
红磷继续燃烧，产生大量的白烟
氧气约占空气体积的五分之一
水从烧杯倒吸入集气瓶内
上升，约占瓶容积的1/5
1:4
活动4：
（1）为什么烧杯内的水会进入到集气瓶内?
思考
红磷和氧气发生反应生成的P2O5是固体，同时 P2O5溶于水，使瓶内气体压强减小，打开止水夹后，大气压把水压入集气瓶中，直至内外压强相等。
（2）如果用木炭代替红磷来做实验，结果如何？
木炭燃烧生成的是气体二氧化碳，瓶内压强几乎不变。
（3）若实验中发现集气瓶内水位上升小于1/5，你认为可能是哪几种原因引起的？
1、红磷量不足，瓶内氧气未反应完；
2、装置漏气（如：塞子未塞紧，空气进入瓶内）
氮气78%
氧气 21%
其他成分1%
稀有气体 0.93％
二氧化碳 0.04％
其他气体和杂质 0.03 ％
一百份体积的空气
氧气(O2)
21％
氮气（N2） 78％
其他气体杂质
0.03％
稀有气体
0.93％
二氧化碳
0.04％
空气的组成（体积分数）
一般说来，空气的成分是比较固定的
空气的密度为 1.293克/升
空气的平均相对分子质量为 29
空气的利用
2）支持燃烧
A.氧气易和其他物质反应，放出热量，因此用于炼钢，焊接，切割金属
B.火箭燃料的助燃剂（氧化剂）等
1）供给呼吸，维持生命
氧气的作用
氮气的作用
4)液态氮由于在汽化时需吸收大量的热，因此可用作冷冻剂，医疗上可在液氮冷冻麻醉条件下做手术或冷藏人体细胞组织；
氮是构成人体蛋白质的主要元素。氮气是一种无色，无味，性质较不活泼的气体
1)灯泡中充氮可以延长使用寿命。
2)食品包装时充氮可防腐，保鲜
3)制造化肥，炸药的重要原料
5)超导材料在液氮的低温环境下能显示超导性能
1)植物光合作用的原料
2)致冷剂、人工降雨
3)工业原料：制纯碱、尿素、汽水
4)灭火
二氧化碳作用
5)保藏食品
二氧化碳有弊的地方
（造成温室效应）
纯碱
3)用于激光技术，制造低温环境，用于医疗麻醉等
1)化学性质不活泼，常用作保护气。在焊接金属时用于隔绝空气
稀有气体作用
2)冲入灯泡时，稀有气体能发出不同颜色的光，可制成各种用途的电光源
霓虹灯的颜色
灯色 气 体 玻璃管的
颜 色
大红 氖气 无
深红 氖气 淡红
金黄 氦气 淡红
蓝 体积分数：氩气80% 氖气20 % 淡蓝
绿 体积分数：氩气80% 氖气20 % 淡黄
紫 体积分数：氩气50% 氖气50 % 无
课堂小结
空气
空
气
的
组
成
成
分
二氧化碳
氮 气
稀有气体
其他气体
（21%）
助燃；
供呼吸等
光合作用的原料；
制冷剂；
灭火；
工业原料等
（78%）
供给植物生长所需的氮；
冷冻剂；
制化肥、炸药；
食品充氮防腐等
稀有气体用于飞艇、闪光灯、液氦冷冻机、霓虹灯等
空气是一种重要的天然资源
(0.04%)
（0.93%）
（0.03%）
氧 气
气体 用途
氮气
氧气
二氧化碳
稀有气体
1、构成人体蛋白质的主要元素
1、可帮助病人呼吸
3、充入灯光，延长灯光寿命；
2、制化肥、炸药
5、用作致冷剂，医疗上常用液氮冷冻麻醉或冷藏人体细胞
2、燃料在氧气中燃烧后产生的高温火焰可用来切割或焊接金属
1、植物光合作用的原料
2、致冷剂、人工降雨
3、工业原料：制纯碱、尿素、汽水
4、灭火
1、霓虹灯内充气
2、激光技术，制造低温环境（氦气）用于医疗麻醉（氙气）
4 、充入食品保装袋防腐，保鲜
1、空气中按体积计算，含量最多的气体是 （ ）
A. 氧气 B. 氮气 C. 二氧化碳 D. 稀有气体
B
2、在100升空气里氮气的体积大约是（ ）
A. 78升 B. 78% C. 21升 D. 21%
A
3.下列说法正确的是 （ ）
A．空气的成分是比较固定的，主要由氮气和氧气组成
B．空气中氧气的质量占21％，氮气占78％
C．在通常状况下，无色、无味气体一定是空气
D．空气是一种单一的物质，它是由空气一种成分组成
A
课堂练习
4、为测定空气中氧气的含量，小华同学打算设计如下方案：
选用实际容积为40mL的试管作反应容器，将过量的白磷放入试管，
用橡皮塞塞紧试管口，通过导管与实际容积为60mL且润滑性很好
的针筒注射器组成如图的实验装置。假设此实验能按照小华的设
想正常进行，且白磷所占体积与导管内的气体体积忽略不计，请
回答下列问题：
（1）实验前，打开弹簧夹，将注射器的活塞前沿从20mL刻度处推至15mL刻度处，然后松手，若活塞仍能返回至20mL刻度处，则说明___________________。
（2）若先夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷，燃烧结束，等到试管冷却后再松开弹簧夹，可观察到活塞前沿最终稳定在______mL的刻度处，由此得出_________________________________。
（3）写出白磷燃烧时发生反应的文字表达式____________________。
。
装置不漏气
12
氧气约占空气总体积的五分之一
磷+氧气
五氧化二磷
点燃
5、用来测定空气成分的方法很多， 图1所示的是用红磷在空气中燃烧的测定方法。实验过程是：
第一步：将集气瓶容积划分为五等份，并做好标记。
第二步：点燃燃烧匙内的红磷，伸入集气瓶中并把
塞子塞紧。
第三步：待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，发现
水被吸入集气瓶中，进入集气瓶中水的体积约为集气瓶总容积的1/5。
请回答下列问题：
（1）集气瓶中剩余的气体主要是 。
（2）实验完毕，若进入集气瓶中水的体积不到总容积的1/5，你认为导致这一结果的原因可能是 、 。
（3）某同学对实验进行反思后，提出了改进方法（如图2所示 ），你认为改进后的优点是 。
装置始终密闭，空气没有逸出，实验结果准确
装置漏气 红磷的量不足
氮气（或N2）
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