名师导学——第一节 由多种物质组成的空气(第1课时)

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第2章我们身边的物质
第一节 由多种物质组成的空气(第1课时)
学习目标与要求
§2.1.1由多种物质组成的空气 学习目标双向细目表 A B C
1．通过实验探究空气中氧气的体积含量，对空气的成分有进一步的了解 √
2．能用实验方法“捕捉”空气，采集空气样品 √
3．学会分析实验误差 √
4．能通过实验现象对某些问题初步作出正确的科学判断 √
新课准备
预习课本第26～28页第一节由多种物质组成的空气。
新课引入
我们每时每刻都生活在空气的“海洋”里，它与我们如影随形，可是你了解它吗
活动一：证明空气的存在
交流讨论
空气看不见也摸不着，能证明空气存在的方法是 。
你有哪些方法能捕捉空气 。
活动探究 阅读课本第28页 “捕捉”空气的实验
活动内容 活动记录 结论解释
按课本图一2—3所示，连接装置 导管与胶皮管连接及将导管、分液漏斗插入双孔塞的操作方法是 —
通过分液漏斗向集气瓶内注水，在集气瓶内捕捉一瓶空气
交流讨论
1．此实验能“捕捉”到空气的原理是 。
2．若该实验中虽然通过分液漏斗向集气瓶内注入了水，但集气瓶内没有捕捉到一点空气，
可能的原因是 。
3．本实验成功与否的关键操作是 。
4．“捕捉”到一集气瓶的空气后，将集气瓶从水槽中取出的正确操作是
。
知识链接 检查如右图所示中装置的气密性方法
方法一：在导管末端套上胶皮管，并用止水夹夹紧胶皮管，通过分液漏斗向锥形瓶内注水。若水几乎无法滴入，且在分液漏斗内形成一段稳定的液柱，则装置的气密
性好。
方法二：在导管一端套上胶皮管，连接一导气管且浸入水中，通过分液漏斗向锥形瓶内注水。若看到水中的导管口冒气泡，则装置的气密性好。
方法三：在导管一端套上胶皮管，连接一导管且浸入水中，将分液漏斗的活塞旋紧，双手捂住锥形瓶的外壁(若不理想，也可用温水浴代替)。若看到水中的导管口冒气泡，放手后导管内上升一段水柱，则装置气密性好。
活动二：探究空气的成分
观察与思考 阅读课本第26～27页及图2—1粗略探究空气中氧气的体积含量
活动内容 活动记录 结论解释
将集气瓶的容积划分为5等分，并加以标记 怎样将集气瓶5等分
在带橡皮塞和导管的燃烧匙内装满红磷，将胶管上的止水夹夹紧，把燃烧匙内的红磷放在酒精灯火焰上点燃，并迅速伸入集气瓶内，塞紧橡皮塞，观察现象
待集气瓶冷却到室温后，把导管伸人盛水的烧杯中，打开止水夹，观察现象
交流讨论
1．要成功完成对空气中氧气含量的测定，首先进行的操作是 。
如何成功完成本次操作 。
2．红磷在集气瓶中燃烧消耗的气体是 ，这种气体在空气中的比例约是 ，作出此判断的依据是 。
3．红磷要过量的理由是 。
4．红磷在集气瓶中未能全部燃烧，说明 。
5．水未能充满整个集气瓶，说明空气的成分不单一。集气瓶中剩余的气体主要是 ，
从该实验中能得出它具有 、 等性质。
6．该实验的原理是 。
7．你还能设计什么实验来确定空气中氧气的体积含量 。
知识链接
1．空气中各组分气体的体积分数大约是：氮气(N2) ，氧气(O2) ，稀有气体 ，二氧化碳(CO2) ，其他气体和杂质 。
2．由两种或两种以上物质混合而成的属于 ，只由一种物质组成的属于 。
3．阅读课本第27～28页可知，l8世纪70年代，瑞典科学家 和英国化学家
分别制得了氧气。 国的化学家 用金属燃烧实验，第一次明确提出空气是由氧气和氮气组成的。
知识梳理
课堂检测
1．用右图所示装置来测定空气中氧气的含量，对该实验认识不正确
的是 ( )
A．红磷的量不足会影响实验结论
B．装置不漏气是实验成功的重要因素之一
C．将红磷改为木炭也能得到正确的实验结论
D．钟罩内气体压强的减少会导致水面上升
2．空气中氧气和氮气的体积比约为 ( )
A．1：4 B．1：5 C．4：1 D．5：1
3．空气中含量最多的气体是 ( )
A．二氧化碳 B．水蒸气 C．氮气 D．氧气
课后拓展
1．如图所示装置能粗略地测定空气中氧气的体积分数。玻
璃管中部有一可左右滑动的活塞，活塞左端管内密封有
空气，活塞右端的玻璃管口跟空气连通，实验开始前活塞
处在刻度5 cm处。在白磷处微热，可观察到玻璃管内开
始发生的现象是 ，
实验一开始时活塞向 (填“左”或“右”)移动。实验结束，恢复至常温后，活塞应停在约 cm处，据此可得出的结论是 、
。
2，甲、乙两位同学用右下图所示的装置定量测定空气中氧气的体积分数，其实验过程如下：
(1)测出广口瓶容积为273 mL(已扣除瓶塞所占体积)。
(2)检查装置的气密性。
(3)向广口瓶中注入23 mL水。
(4)用弹簧夹夹住橡胶管后，将燃烧匙中的红磷在酒精灯上点燃
后伸人集气瓶中，并将导管伸人装有l00 mL水的量筒中。
(5)过一段时间后，打开弹簧夹，等到水不再进入广口瓶时，从量
筒中取出导管，记录量筒中剩余水的体积。
(6)甲同学记录量筒中水的体积为55 mL，乙同学记录量筒中水的体积为46 mL。
(7)甲同学测得空气中氧气的体积分数为 ，乙同学测得空气中氧气的体积分数为 。
根据上述实验探究过程，回答下列问题：
①点燃红磷前向广口瓶中注入水的作用是什么 。
②打开弹簧夹后，需调整广口瓶或量筒的高度，使两边液面高度一致，其作用是什么？
。
知识链接
空气中氧气含量测定的常用方法
1．原理：尽可能耗尽空气中的氧气，减小装置内的气压，从而与外界大气压形成压强差。
2．所选物质必须具备的条件：能尽可能耗尽空气中的氧气，同时反应不生成气体。
3．常用物质为：红磷(或白磷)、铜丝等。
4．实验装置图：
(1)
钟罩实验：红磷将空气中的氧气消耗，
钟罩内外形成压强差，水槽内的水被压
入钟罩。
(2)
红磷耗尽广口瓶内的氧气，广口瓶内
外形成压强差。烧杯内的水沿导管进
入广口瓶。
(3)
针筒内的白磷并口氧气反应，耗尽氧气，
导致针筒内外形成压强差，活塞向左侧推
进。
(4)
在一根口径12～13 mm，长7～8 cm的玻璃管的两端，通过橡皮塞装上两只注射器，玻 璃管内装几团细的铜丝，把一个注射器内的空气体积调到50 mL的位置，然后用酒精灯加热玻璃管的铜丝部位。待铜丝被灼热后，把注射管缓慢地以2～3次／min的速度左右推动，可见注射器内空气的体积逐渐减少。3～4 min之后停止加热。待玻璃管冷却至室温后，观察注射器内空气减少的体积数。
原理：铜+氧气 氧化铜
加热
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