教育精品：31空气与氧气(第1课时).ppt

第一课时第一课时 空空 气气你能用一个简单的实验或实例来说明你能用一个简单的实验或实例来说明无色无味不易察觉的空气确实存在吗无色无味不易察觉的空气确实存在吗？生活经验告诉我们空气是一种混合物，生活经验告诉我们空气是一种混合物，那么空气中有些什么物质呢？并以生活那么空气中有些什么物质呢？并以生活中的现象或实验来验证空气的成分。中的现象或实验来验证空气的成分。三条信息三条信息:、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊 （常常用用澄清石灰水澄清石灰水来检验来检验二氧化碳二氧化碳的存在）的存在）、氧气可以助燃，氧气的浓度越大燃烧越、氧气可以助燃，氧气的浓度越大燃烧越旺盛旺盛（氧气能使带火星的木条复燃氧气能使带火星的木条复燃）、白色无水硫酸铜遇水会变蓝色、白色无水硫酸铜遇水会变蓝色 （常常用用无水硫酸铜无水硫酸铜来来检验检验水水的存在的存在）活动一活动一用用吸管吸管向向试管试管中的澄清石灰水中吹气中的澄清石灰水中吹气,观察现象观察现象:澄清石灰水变澄清石灰水变浑浑浊浊结论：结论：空气中含有二氧化碳空气中含有二氧化碳,但是但是含量含量较少较少验证空气中二氧化碳的存在验证空气中二氧化碳的存在用用打打针针筒筒把把空空气气压压进进石石灰灰水水中中。石石灰灰水水是是否否变浑浊？变浑浊？_。这说明空气中含有。这说明空气中含有_。是是二氧化碳二氧化碳锥形瓶中的石灰水锥形瓶中的石灰水缓慢缓慢变浑浊变浑浊2 2、取一瓶空气和一瓶氧气，把一根燃着的木、取一瓶空气和一瓶氧气，把一根燃着的木条先后伸入两个条先后伸入两个集气瓶集气瓶中，观察木条在两个中，观察木条在两个集气瓶中燃烧的剧烈程度：集气瓶中燃烧的剧烈程度：_合理的解释合理的解释:_:_。不同，在纯氧中燃烧更剧烈不同，在纯氧中燃烧更剧烈验证空气中氧气的存在验证空气中氧气的存在空气中有氧气，但浓度比较低。空气中有氧气，但浓度比较低。注：注：在其他条件相同时，氧气的纯度越高，在其他条件相同时，氧气的纯度越高，燃烧（反应）越剧烈。燃烧（反应）越剧烈。活动二活动二把一滴水滴在无水硫酸铜粉末上。无水硫酸铜把一滴水滴在无水硫酸铜粉末上。无水硫酸铜的颜色的颜色_，遇水变，遇水变_色。把一些碎冰放进色。把一些碎冰放进一个干燥的烧杯中，用表面皿盖在烧杯口上。一个干燥的烧杯中，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，你过一会儿，在表面皿里加一些无水硫酸铜，你有什么发现？有什么发现？_。出现这一现象的原因出现这一现象的原因:_。白色白色蓝蓝白色粉末白色粉末变成蓝色变成蓝色 空气中有水蒸气，遇冷空气中有水蒸气，遇冷 液化成小水滴液化成小水滴还有哪些现象证明空气中含有水蒸气？还有哪些现象证明空气中含有水蒸气？活动三活动三验证空气中水的存在验证空气中水的存在初步确定，空气里中至少含有以下物质初步确定，空气里中至少含有以下物质1、二氧化碳、二氧化碳2、氧气、氧气3、水蒸气、水蒸气结论：结论：空气是一种空气是一种混合物混合物拉瓦锡拉瓦锡（法国）：（法国）：17771777年，通过实验年，通过实验首先得出首先得出:空气由氮气和氧气组成的空气由氮气和氧气组成的很长一段时间内，人们认为空气是一种很长一段时间内，人们认为空气是一种单质单质1919世纪末，科学家又通世纪末，科学家又通过大量实验发现：过大量实验发现：空气中还有空气中还有稀有气体稀有气体、二氧化碳二氧化碳、水蒸气水蒸气以及以及其他杂质其他杂质。拉瓦锡拉瓦锡其中氧气约占空其中氧气约占空气总体积的气总体积的1/51/5 实验构思来源实验构思来源思考：思考：1、将注射器、将注射器向外拉向外拉时会产生什么现象？时会产生什么现象？2、烧杯中的水为什么会流入集气瓶中呢？、烧杯中的水为什么会流入集气瓶中呢？3、注射器、注射器抽走的气体体积抽走的气体体积与与进入集气瓶中的进入集气瓶中的 水的体积水的体积有什么关系？有什么关系？实验实验测定空气中氧气的含量测定空气中氧气的含量 通过以上实验现象的分析，你对通过以上实验现象的分析，你对如何利用实验的方法测定如何利用实验的方法测定空气空气中中氧气氧气的的体积体积有什么启示？有什么启示？思考：思考：应选哪种物质与氧气发生反应（将氧气应选哪种物质与氧气发生反应（将氧气消耗）？为什么？消耗）？为什么？碳碳氧气氧气二氧化碳二氧化碳+点燃点燃（气体）（气体）磷磷氧气氧气五氧化二磷五氧化二磷+点燃点燃（固体）（固体）资料资料 欲用燃烧法测定空气中氧气的含量，欲用燃烧法测定空气中氧气的含量，该实验一般要注意：该实验一般要注意：（1）装置气密性好）装置气密性好（2）所用药品必须足量）所用药品必须足量（3）读数时一定要冷却至室温或原温度）读数时一定要冷却至室温或原温度（4）所选除氧剂本身能在空气中燃烧，生成）所选除氧剂本身能在空气中燃烧，生成物为非气态物为非气态测定空气中氧气的含量测定空气中氧气的含量ABCDE燃烧匙燃烧匙集气瓶集气瓶止水夹止水夹导管导管烧杯烧杯实验实验 红磷在红磷在密闭容器密闭容器内内充分燃烧充分燃烧，完完全消耗全消耗了空气中的氧气了空气中的氧气，生成五氧化，生成五氧化二磷二磷固体固体，导致容器内，导致容器内气压减小气压减小且且小小于大气压于大气压，大气压大气压将烧杯中的水压入将烧杯中的水压入集气瓶中，集气瓶中，压入的水的体积压入的水的体积正好正好等于等于消耗掉的消耗掉的氧气的体积氧气的体积，从而确定空气，从而确定空气中氧气的中氧气的体积分数体积分数。实验原理实验原理:1 1、按图把装置连接，、按图把装置连接，先在集气先在集气瓶内加入少量水瓶内加入少量水，再把剩余的，再把剩余的容积用记号划成容积用记号划成5 5等份。等份。2 2、点燃燃烧匙内的红磷，、点燃燃烧匙内的红磷，立即立即塞紧瓶塞，塞紧瓶塞，观察现象：观察现象：_。3 3、充分反应后、充分反应后,待待冷却至室温冷却至室温振荡集气瓶振荡集气瓶,打打开止水夹开止水夹,出现的现象：出现的现象：_瓶内水位变化：瓶内水位变化：_；消耗的气体；消耗的气体跟余下的气体的体积比为跟余下的气体的体积比为_。实验结论是实验结论是:_:_水沿导管压入集气瓶内水沿导管压入集气瓶内瓶内水位升高瓶内水位升高1:41:4氧气约占空气总体积的氧气约占空气总体积的1/51/5红磷剧烈燃烧红磷剧烈燃烧,产生大量的白烟产生大量的白烟（1）装置气密性要好）装置气密性要好 （2）红磷）红磷要稍过量要稍过量（足量）（足量）（3）反应物燃烧后不能有气体生成）反应物燃烧后不能有气体生成 （4）反应物只能跟氧气反应）反应物只能跟氧气反应（否则（否则结果偏小结果偏小）（否则（否则结果偏小结果偏小）（否则（否则结果偏小结果偏小）（否则结果偏大）（否则结果偏大）思考与讨论思考与讨论本实验成败的关键点本实验成败的关键点（5）操作要迅速）操作要迅速 （6）反应要冷却）反应要冷却（否则（否则结果偏小结果偏小）防止白烟污染大气防止白烟污染大气;防止瓶内空气受热膨胀，部分防止瓶内空气受热膨胀，部分空气溢出而导致空气溢出而导致测量结果偏大测量结果偏大思考与讨论思考与讨论本实验成败的关键点本实验成败的关键点为什么有时气体减少的体积小于为什么有时气体减少的体积小于1/51/5呢呢？导致结果偏低的原因可能有哪些？导致结果偏低的原因可能有哪些？（1 1）红磷的量不足红磷的量不足，使瓶内氧气没有耗尽，使瓶内氧气没有耗尽（2 2）装置漏气装置漏气（如塞子未塞紧、燃烧匙与橡（如塞子未塞紧、燃烧匙与橡皮塞之间有缝隙等），皮塞之间有缝隙等），使外界空气进入瓶内使外界空气进入瓶内；（3 3）未冷却至室温就打开止水夹未冷却至室温就打开止水夹，使进入瓶，使进入瓶内的水的体积减少。内的水的体积减少。（4 4）有部分水留在导管中有部分水留在导管中未进未进入瓶中入瓶中 为什么有时气体减少的体积大于为什么有时气体减少的体积大于1/51/5 点燃红磷后，插入燃烧匙时，点燃红磷后，插入燃烧匙时，瓶塞塞得太慢瓶塞塞得太慢，使得瓶中使得瓶中空气受热膨胀而部分空气溢出空气受热膨胀而部分空气溢出。一百份体积的空气一百份体积的空气空气的组成（体积分数）空气的组成（体积分数）氧气（氧气（O2）21氮气（氮气（N2）78稀有气体稀有气体0.93二氧化碳二氧化碳0.04水蒸气及其他水蒸气及其他气体杂质气体杂质0.03在通常情况下，空气中各成分的比例保持在通常情况下，空气中各成分的比例保持相对稳定相对稳定。一般说来，空气的成分是比较固定的一般说来，空气的成分是比较固定的空气的密度为空气的密度为1.29克克/升升二、空气的利用二、空气的利用1、说一说氧气的用途：、说一说氧气的用途：空气的平均相对分子质量为空气的平均相对分子质量为29（1 1）提供呼吸）提供呼吸（2 2）支持燃烧）支持燃烧 且乙炔等燃料在氧气中燃烧且乙炔等燃料在氧气中燃烧产生的高温火焰可用来切割产生的高温火焰可用来切割或焊接金属或焊接金属氮气具有广泛用途，它是制炸药和化肥氮气具有广泛用途，它是制炸药和化肥的重要原料；由于氮气的的重要原料；由于氮气的化学性质不活泼化学性质不活泼，因此常用作因此常用作保护气保护气；灯泡中充氮可以延长使；灯泡中充氮可以延长使用寿命；食品包装时充氮可以用寿命；食品包装时充氮可以防腐、保鲜防腐、保鲜；医疗上可在液氮医疗上可在液氮冷冻冷冻麻醉条件下做手术；超麻醉条件下做手术；超导材料在液氮的低温环境下能显示超导性能；导材料在液氮的低温环境下能显示超导性能；氮是构成人体氮是构成人体蛋白质蛋白质的主要元素。的主要元素。二氧化碳的用途二氧化碳的用途:二氧化碳的性质二氧化碳的性质:1 1、2 2：干冰能升华而吸热：干冰能升华而吸热3 3、二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧、二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧4 4、二氧化碳能与某些物质发生化学反应、二氧化碳能与某些物质发生化学反应1 1、致冷剂（干冰）、致冷剂（干冰）2 2、进行人工降雨（干冰）、进行人工降雨（干冰）3 3、用于灭火、用于灭火4 4、化工原料（制纯碱、尿素、汽水）、化工原料（制纯碱、尿素、汽水）在生产和科学研究中，稀有气体有广泛的用途。在生产和科学研究中，稀有气体有广泛的用途。由于稀有气体有惰性，即由于稀有气体有惰性，即化学性质不活泼化学性质不活泼，因此常用因此常用作作保护气保护气，如焊接金属时用稀有气体来隔绝空气，灯，如焊接金属时用稀有气体来隔绝空气，灯泡中充稀有气体以使灯泡耐用；稀有气体在通电时能泡中充稀有气体以使灯泡耐用；稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，可制成多种用途的电光源，如航发出不同颜色的光，可制成多种用途的电光源，如航标灯、强照明灯、闪光灯，霓虹灯等；稀有气体还可标灯、强照明灯、闪光灯，霓虹灯等；稀有气体还可用于激光技术；氦可用于制造低温环境；氙可用于医用于激光技术；氦可用于制造低温环境；氙可用于医疗麻醉。疗麻醉。稀有气体又叫惰性气体稀有气体又叫惰性气体1 1、空气中按体积计算，含量最多的气体是（、空气中按体积计算，含量最多的气体是（）A A 氧气氧气 B B 氮气氮气 C C 二氧化碳二氧化碳 D D 稀有气体稀有气体B3 3、空气中氧气与氮气的体积比约为（、空气中氧气与氮气的体积比约为（）A 4A 4：1 B 11 B 1：4 C 14 C 1：5 D 55 D 5：1 1B2 2、在、在100100升空气里氮气的体积大约是（升空气里氮气的体积大约是（）A 78A 78升升 B 78%C 21B 78%C 21升升 D 21%D 21%A4 4、如图为两套测空气成分的装置图。、如图为两套测空气成分的装置图。当红磷、当红磷、蜡烛燃烧熄灭，冷却至室温后分别打开止水夹，蜡烛燃烧熄灭，冷却至室温后分别打开止水夹，A A烧杯内液面高度比烧杯内液面高度比B B烧杯内液面高度烧杯内液面高度_；试分析原因试分析原因_。高高 蜡烛燃烧消耗了氧气，又生成蜡烛燃烧消耗了氧气，又生成了了CO2气体，使瓶内气压没有明显减小，倒气体，使瓶内气压没有明显减小，倒流入集气瓶中的水很少流入集气瓶中的水很少5 5、分析下列几种情况：分析下列几种情况：红磷的量不足；红磷的量不足；装装置漏气，红磷燃烧时空气受热逸出集气瓶；置漏气，红磷燃烧时空气受热逸出集气瓶；装置漏气，冷却时空气进入集气瓶；装置漏气，冷却时空气进入集气瓶；燃烧前燃烧前未将弹簧夹关闭，导致容器内气体受热膨胀从未将弹簧夹关闭，导致容器内气体受热膨胀从导管口逸出；导管口逸出；未等完全冷却就未等完全冷却就打开止水夹观打开止水夹观察；察；容器内有没反应完的氧气；容器内有没反应完的氧气；用蜡烛代用蜡烛代替红磷进行空气中氧气含量的实验探究。回答：替红磷进行空气中氧气含量的实验探究。回答：可能导致进入瓶内水的体积明显小于瓶体积可能导致进入瓶内水的体积明显小于瓶体积的的1/51/5的原因有的原因有_；可能导致进入瓶内水的体积明显大于瓶体积可能导致进入瓶内水的体积明显大于瓶体积的的1/51/5的原因有的原因有_。