第一节第一节 空气的成分空气的成分交流讨论交流讨论你知道空气的存在吗？你知道空气的存在吗？你所知道的空气是怎样的？请你给大你所知道的空气是怎样的？请你给大家描述一下。家描述一下。你能证明空气存在吗？你能证明空气存在吗？实验探究一：证明空气的存在实验探究一：证明空气的存在请同学们利用提供的实验器材设计实验，请同学们利用提供的实验器材设计实验，证明空气的存在。证明空气的存在。实验仪器：烧杯（装有大半水）、试实验仪器：烧杯（装有大半水）、试管、注射器、塑料袋、饮料一杯、矿泉管、注射器、塑料袋、饮料一杯、矿泉水瓶及其他仪器若干。水瓶及其他仪器若干。哪些生活事实能证明它们的存在?思考：空气是否单一的物质?若否，空气是由哪些物质组成的?氧气、水蒸气、二氧化碳交流讨论交流讨论一、认识空气的组成一、认识空气的组成空气中有空气中有水蒸气水蒸气存在的事实：存在的事实：松脆的松脆的饼干放两天就软了饼干放两天就软了-下雨、下雾、下雨、下雾、- 冬天窗上有冰花；打开冰箱会看到水冬天窗上有冰花；打开冰箱会看到水雾。雾。空气中有空气中有氧气氧气存在的事实存在的事实： 动植物能动植物能正常呼吸，食物会变质，金属会锈蚀。正常呼吸，食物会变质，金属会锈蚀。归纳小结归纳小结空气中有空气中有氮气氮气存在的事实：存在的事实：有些豆科有些豆科植物的根瘤里有一种叫根瘤菌的微生植物的根瘤里有一种叫根瘤菌的微生物物,能够直接从空气中吸收氮气，转化能够直接从空气中吸收氮气，转化为植物可以吸收的含氮物质。为植物可以吸收的含氮物质。空气中有空气中有二氧化碳二氧化碳存在的事实：存在的事实：植物植物能进行光合作用；石灰水露置空气中能进行光合作用；石灰水露置空气中一段时间后一段时间后,液面有白色薄膜。液面有白色薄膜。1 1、空气的组成、空气的组成氮气氮气 N2氧气氧气 O2稀有气体（主要是稀有气体（主要是Ar）二氧化碳二氧化碳 CO2其他气体其他气体 1775年，法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。他年，法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。他把少量把少量汞汞放在密闭的容器里连续加热放在密闭的容器里连续加热12天。发现有一部分天。发现有一部分银白色的银白色的液态汞变成红色粉末液态汞变成红色粉末，同时容器里空气的体积差不多减少了，同时容器里空气的体积差不多减少了15。他研究了剩余他研究了剩余45体积的气体，发现这部分气体既不能供给呼吸，体积的气体，发现这部分气体既不能供给呼吸，也不能支持燃烧，他误认为这些气体全部都是氮气。也不能支持燃烧，他误认为这些气体全部都是氮气。 通过这些实验，拉瓦锡得出了通过这些实验，拉瓦锡得出了空气由氧气和氮气组成空气由氧气和氮气组成的，其中的，其中氧氧气约占空气总体积的气约占空气总体积的1 15 5的结论。的结论。 2 2、空气成分发现史：、空气成分发现史： 多识一点多识一点我们能不能设计一个实验来测定空我们能不能设计一个实验来测定空气中氧气的含量呢？气中氧气的含量呢？动脑思考：3 3、将其他气体除去，只剩下氧气，测定氧气、将其他气体除去，只剩下氧气，测定氧气体积。体积。探究二：空气中氧气含量的测定探究二：空气中氧气含量的测定方案选择：方案选择：1、利用拉瓦锡的实验方法再进行实验；、利用拉瓦锡的实验方法再进行实验；4、将氧气除去，然后通过减少的体积来、将氧气除去，然后通过减少的体积来 测定氧气的体积。测定氧气的体积。2、想办法把氧气拿出来，直接测氧气的、想办法把氧气拿出来，直接测氧气的体积体积探究三：空气中氧气含量的测定探究三：空气中氧气含量的测定思路思路1：将其他气体除去，只剩下氧气，：将其他气体除去，只剩下氧气，测定氧气体积。测定氧气体积。思路思路2：将氧气除去，然后通过减少的：将氧气除去，然后通过减少的体积来测定氧气的体积。体积来测定氧气的体积。知识链接知识链接：氧气是化学性质：氧气是化学性质比较活泼比较活泼的气体，的气体，在加热或点燃的条件下能与许多物质发生化在加热或点燃的条件下能与许多物质发生化学反应；氮气是化学性质学反应；氮气是化学性质比较稳定比较稳定的气体，的气体，一般不与其它物质发生反应。一般不与其它物质发生反应。下图所示装置，下图所示装置，注射器向后拉注射器向后拉，并观察现象。，并观察现象。现象：现象：水沿着导管进入容器水沿着导管进入容器原理是：原理是： 抽气后，容器内气体体积减小压强减小，抽气后，容器内气体体积减小压强减小，大气压把液体压进容器，且进入的液体大气压把液体压进容器，且进入的液体体积等于被抽走气体的体积体积等于被抽走气体的体积 。 依据上述实验，我们能否利用依据上述实验，我们能否利用此装置来测定空气中氧气的此装置来测定空气中氧气的体积呢？体积呢？思维迁移思维迁移：蜡烛、磷蜡烛、磷蜡烛燃烧产生二氧化碳气体和水蜡烛燃烧产生二氧化碳气体和水. .药品的选择：药品的选择：磷燃烧产物是五氧化二磷固体磷燃烧产物是五氧化二磷固体产物为固体装置中压强变化明显。产物为固体装置中压强变化明显。产物为气体，装置中压强变化不明显。产物为气体，装置中压强变化不明显。OKNO实验原理：（记笔记）实验原理：（记笔记） 红磷在封闭的容器内充分燃烧，消耗了空气中的氧气，红磷在封闭的容器内充分燃烧，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，水面上升约生成五氧化二磷固体，容器内压强减小，水面上升约1/5，从而确定空气中氧气的体积分数。，从而确定空气中氧气的体积分数。氧气氧气真空真空瓶内压瓶内压强变小，强变小，水倒吸水倒吸水水红磷燃红磷燃烧消耗烧消耗氧气，氧气，生成固生成固体五氧体五氧 化二磷化二磷3、空气里氧气的含量测定、空气里氧气的含量测定2、实验现象、实验现象：3、实验结论：、实验结论：氧气氧气约约占空气总体积的占空气总体积的1/5。 1、反应文字表达式、反应文字表达式 P O2 P2O5五氧化二磷五氧化二磷点燃点燃磷磷 + 氧气氧气红磷燃烧，产生大量的白烟，红磷燃烧，产生大量的白烟，冷却到室温，打开止夹，水冷却到室温，打开止夹，水进入到集气瓶中，进入水的进入到集气瓶中，进入水的体积约占集气瓶体积的约体积约占集气瓶体积的约1/5（化合反应）（化合反应）请根据观察到的实验现象请根据观察到的实验现象,与同学与同学讨论回答下列问题讨论回答下列问题.红磷在集气瓶中未能全部燃烧的原因是？红磷在集气瓶中未能全部燃烧的原因是？红磷熄灭后，为什么要等到锥形瓶冷却到室温后红磷熄灭后，为什么要等到锥形瓶冷却到室温后再打开弹簧夹？再打开弹簧夹？分析归纳分析归纳点燃红磷后为什么要立即伸入集气瓶中，并塞紧塞子点燃红磷后为什么要立即伸入集气瓶中，并塞紧塞子防止白烟污染空气。防止白烟污染空气。实验成功的关键：实验成功的关键：（1）装置不能漏气）装置不能漏气（2）药品应过量）药品应过量（3）待装置冷却后，打开弹簧夹）待装置冷却后，打开弹簧夹 （4）点燃红磷后要立即伸入）点燃红磷后要立即伸入 集气瓶中，并塞紧塞子集气瓶中，并塞紧塞子进入水的体积小于集气瓶总体积的进入水的体积小于集气瓶总体积的1/5原因原因（3）未冷却至室温便打开止水夹；未冷却至室温便打开止水夹；（1）装置漏气；装置漏气；（2）红磷的量不足；红磷的量不足；（4）有部分水留在导管中未进入集气瓶）有部分水留在导管中未进入集气瓶;（5）燃烧一定程度时，瓶内氧气含量小，）燃烧一定程度时，瓶内氧气含量小， 红磷不能继续燃烧；红磷不能继续燃烧；分析归纳分析归纳1.根据实验现象，分析瓶内剩余气体具有怎样的性根据实验现象，分析瓶内剩余气体具有怎样的性质？质？ 无色气体，难溶于水无色气体，难溶于水2、红磷燃烧后生成的、红磷燃烧后生成的“大量白烟大量白烟”可以说可以说“大大量白雾量白雾”吗？吗？不能，不能，烟是固体微粒；雾是小液滴烟是固体微粒；雾是小液滴。不能燃烧，也不能支持燃烧；化学性质稳定不能燃烧，也不能支持燃烧；化学性质稳定思考：知识拓展：其它气体其它气体（78）（21）（0.934）（0.002）（0.034）（体积分数，而不是质（体积分数，而不是质量分数）量分数）干燥洁净空气的成分干燥洁净空气的成分1、自然界中植物的光合作用需要消耗空气中的（、自然界中植物的光合作用需要消耗空气中的（ ）A氮气氮气B氧气氧气C二氧化碳二氧化碳D稀有气体稀有气体2、汽车安全气囊内所装化学物质，能在碰撞后、汽车安全气囊内所装化学物质，能在碰撞后10毫秒毫秒内，生成一种空气中含量最多的气体，该气体是（内，生成一种空气中含量最多的气体，该气体是（ ）A氮气氮气B氧气氧气C稀有气体稀有气体D二氧化碳二氧化碳3、下列物质中，属于纯净物的是（、下列物质中，属于纯净物的是（ ） A空气空气 B海水海水 C氧气氧气 D稀有气体稀有气体C A A C C 根据要求回答问题：根据要求回答问题：在集气瓶中加少量水在集气瓶中加少量水检查装置的检查装置的气密性气密性在燃烧匙中装足量红磷，夹在燃烧匙中装足量红磷，夹紧止水夹紧止水夹点燃红磷，伸入集气瓶中点燃红磷，伸入集气瓶中塞紧橡皮塞塞紧橡皮塞待集气瓶冷却后打开止待集气瓶冷却后打开止水夹水夹（1）步骤）步骤中发生反应的文字表达式为中发生反应的文字表达式为 ；（2）步骤）步骤中打开止水夹后观察到的现象为中打开止水夹后观察到的现象为 ；（3）该实验得出空气组成的结论是）该实验得出空气组成的结论是 ；（4）该实验剩余气体的性质有）该实验剩余气体的性质有 ；（5）实验后集气瓶中水少于）实验后集气瓶中水少于1/5，误差产生的原，误差产生的原 因可能是因可能是 ；巩固提升巩固提升中考链接中考链接2.（2015河北）测定空气里氧气含量通常河北）测定空气里氧气含量通常使用的是（）使用的是（）A、硫、硫 B、木炭、木炭 C、红磷、红磷 D、蜡烛、蜡烛1（2015湖南岳阳）空气成分中，约占湖南岳阳）空气成分中，约占总体积的总体积的21%是（）是（） AN2 BO2 CH2O DCO2B B C C 3、（、（2017北京）右图为空气成分示意图北京）右图为空气成分示意图（按体积计算），其中（按体积计算），其中“a”代表代表的是（的是（ ）A氧气氧气B氮气氮气C二氧化碳二氧化碳D稀有气体稀有气体B B 4 4、（、（20152015 浙江杭州）甲图所示为测定空气中氧气含浙江杭州）甲图所示为测定空气中氧气含量的装置及药品。量的装置及药品。 (1)(1)洁净的空气属于洁净的空气属于_（填（填“混合物混合物”或或“纯净物纯净物”）。）。（2 2）为获得较为准确的实验数据，）为获得较为准确的实验数据， 下列做法不正确的是（下列做法不正确的是（ ） A.A.检查装置的气密性检查装置的气密性 B.B.燃烧匙中的红磷足量燃烧匙中的红磷足量 C.C.点燃红磷后缓慢将燃烧匙插入瓶中，塞紧瓶塞点燃红磷后缓慢将燃烧匙插入瓶中，塞紧瓶塞 D.D.红磷熄灭，广口瓶冷却后打开弹簧夹红磷熄灭，广口瓶冷却后打开弹簧夹 （3 3）实验完毕，进入集气瓶中的水不到总容积的）实验完毕，进入集气瓶中的水不到总容积的1 15 5，你认为导致这一结果的原因可能是，你认为导致这一结果的原因可能是_ _ ( (答出其中一种原因答出其中一种原因) )。 (4) (4)红磷燃烧的文字表达式是红磷燃烧的文字表达式是_，混合物C