2.1.1 空气是由什么组成（课件）（共26张PPT）

第二单元 课题1 空气
课时1 空气是由什么组成
我们每天都要吸入空气，空气与我们朝夕相伴，离开了空气我们不能生存，你知道它的组成吗？
问题导入
1.掌握测定空气中氧气的体积分数的实验方法。（重点、难点）
2.了解空气的主要成分，各成分占空气体积的体积分数。（重点）
3.知道物质的组成；明确概念，能区分混合物和纯净物。（重点）
学习目标
一、拉瓦锡探究空气成分的实验
思考：
为了搞清楚空气的成分，很多科学家致力于这方面的研究，其中最有名的就是法国化学家拉瓦锡做的实验。
思考:拉瓦锡是如何进行上述两个实验的呢？通过这两个实验，拉瓦锡又得出了怎样的结论？
探究新知
实验与探究
实验1
步骤：
把少量汞放在密闭的容器里连续加热12天。
实验现象：
一部分的液态汞变成了红色粉末。同时容器里空气的体积差不多减少了1/5。
实验与探究
实验2
步骤：
把汞表面上所生成的红色粉末收集起来，放在另一个较小的容器里再加强热。
实验现象：
红色粉末又生成了银白色物质和能使带火星木条复燃的气体。
实验与探究
实验结论
空气由氮气和氧气组成，其中氧气约占空气总体积1/5的结论。
拓展
受当时的化学基础和实验条件的限制，拉瓦锡当时并不能确定不支持燃烧的剩余4/5气体的成分，误认为剩余的气体都是氮气，得出了空气是由氧气和氮气组成的结论。直到19世纪末，人们才认识到空气中除氧气外，还有其他的成分。
二、探究空气成分的实验
实验装置（如右图所示）
实验原理
利用红磷燃烧消耗密闭容器内空气中的氧气，使密闭容器内压强减小，在大气压的作用下，水进入容器，进入容器内水的体积即为减少的氧气的体积。
探究新知
实验用品
①仪器：集气瓶、橡胶塞、燃烧匙、导气管、乳胶管、
弹簧夹、烧杯、酒精灯及火柴 ②药品：红磷、水
实验步骤
①连接装置并检查装置的气密性；
②在集气瓶内装入少量的水，再把剩余的容积分成五等份，并用橡皮筋做上记号；
③用弹簧夹夹紧胶皮管，点燃燃烧匙内的红磷，立即伸入瓶中，并把塞子塞紧；
④燃烧结束并冷却至室温后，打开弹簧夹。
实验现象
①红磷燃烧，发出黄色火焰，有大量白烟生成，放出热量；
②冷却后，打开弹簧夹，水沿导管进入集气瓶，进入集气瓶
内水的体积约占集气瓶内空气总体积的1/5。
实验分析（反应的文字表达式）
实验结论
空气中氧气约占空气总体积的1/5。
注意事项（误差分析）
①红磷要过量； ②装置必须密封；
③完全冷却后打开弹簧夹； ④插入燃烧匙的速度要快；
⑤弹簧夹要夹紧； ⑥塞塞子要迅速；
⑦集气瓶内加入少量水 ；
⑧实验所用药品一般为红磷，不能用硫、木炭、铁丝等物质代替。
误差分析:
结果偏小：
红磷量不足、装置气密性不好、未待冷却就打开弹簧夹均会导致测量结果偏小
结果偏大：
弹簧夹未夹紧、塞塞子动作太慢均会导致测量结果偏大。
药品的选择——红磷替代品
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}药品
能否代替红磷
原因
满足的条件
铁丝
不能
铁丝在空气中不能燃烧
镁条
不能
与氧气、二氧化碳、氮气均能发生反应
铜粉
能
与氧气反应生成黑色固体
木炭
不能
不能形成气压差
硫磺
能
生成的二氧化硫能用氢氧化钠溶液吸收
只能与空气中的氧气反应，且生成物不能为气体（或者气体易溶于水）
思考：利用燃烧法测定空气中氧气的含量的原理我们还可以设计出其他的装置图吗？
装置的改进
图②：利用放大镜聚光的原理点燃白磷；
图④：利用热水对瓶内的白磷加热，直至其燃烧；
上图：对密闭容器内的白磷加热，使其燃烧，待燃烧结束，装置冷却后，打开弹簧夹，根据注射器活塞的位置来确定测量值。
归纳与小结
2.上述实验结束后集气瓶内气体还有哪些成分？
三、纯净物和混合物
思考：物质按组成成分的多少如何划分？
混合物：由两种或两种以上的物质混合而成的物质。
纯净物：只由一种物质组成的物质。
混合物与纯净物之间有怎样的联系呢？
探究新知
交流与讨论：
纯净物
混合物
特性
表示方法
举例
联系
有固定的组成和性质，如熔点、沸点等
没有固定的组成和性质，各物质都保持各自的性质
可用化学符号表示
不能用化学符号表示
氧气(O2)、硫（S）、一氧化碳（CO）、冰水混合（H2O）等
纯净的空气、稀有气体、海水、糖水等
混合物 纯净物
分离、提纯
混合
易错点：
1.纯净物是相对的，不是绝对的，也就是说绝对纯净的物质是没有的。
2.带“混合”字样的不一定是混合物，如：冰水混合物（纯净物）；带“纯净”字样的不一定为纯净物，如：纯净的空气（混合物）。
一、空气中氧气含量的测定
实验现象：红磷燃烧产生大量白烟、放出热量，水进入集气瓶的体积约占集气瓶容积的1/5。
反应的文字表达式：红磷+氧气 五氧化二磷。
实验结论：氧气约占空气体积的1/5。
二、空气的成分及含量
按体积分数：氮气78%，氧气21%，稀有气体0.94%，二氧化碳0.03%，其他气体和杂质0.03%。
三、纯净物和混合物
1.纯净物：只由一种物质组成。
2.混合物：由多种物质组成。
3.区别与联系
点燃
课堂小结
1.拉瓦锡通过实验得出：约占空气总体积1/5的气体是（ ）
A．N2 B．CO2 C．O2 D．稀有气体
2.下列物质中，属于纯净物的是 （　 ）
A．新鲜空气 B．冰水混合物 C．河水 D．碘酒
3.空气的成分中，属于稀有气体的是（　　）
A．氩气 B．氧气 C．水蒸气 D．二氧化碳
4.最早通过实验得出空气主要是由氮气和氧气组成结论的科学家是（　　）
A．英国的道尔顿 B．瑞典的舍勒
C．法国的拉瓦锡 D．俄国的门捷列夫
C
B
A
C
课堂练习
4.空气中含量最多且化学性质不活泼的气体是（　　）
A. O2 B. CO2 C. N2 D. Ne
5.空气中，氧气的体积分数约为（　　）
A. 0.03% B. 0.94% C. 21% D. 78%
6.空气中各成分体积分数如图所示，其中区域“a”代表的是（ ）
A．氧气 B．氦气 C．氮气 D．二氧化碳
C
C
C
7.测定空气中氧气含量的实验装置如图所示：下列有关说法正确的是（ ）
A．燃烧匙中的红磷可以换成硫或木炭
B．选用红磷是因为反应只消耗O2，生成固态的P2O5
C．装置内水位不会发生变化
D．本实验可以证明空气含有Ｎ2、O2、CO2和稀有气体
B
8.下列物质中，前者属于混合物，后者属于纯净物的是( )
A．碘盐 酱油 B．雨水 冰水混合物
C．蒸馏水 洁净的空气 D．可乐 食醋
B
谢谢
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