第二章第一节空气一

2.1.1空气

知识与技能：能说出空气的主要成分，能列举二氧化碳、氧气、氮气、稀有气体在生产、生活中的用途。

过程与方法：亲身经历探究实验的过程，学会用实验的方法确定物质的存在。

情感、态度与价值观：培养认真观察、善于思考的科学态度，体验亲身参与探究的过程和获得成功的乐趣。

教学重点：空气成分的鉴定。

教学难点：用实验证明空气中氧气的体积含量约为1/5。

点击本节考点：2.1.1列举空气的主要成分。（考试要求a）；2.1.2空气对人类生活的重要作用。（考试要求a）

课堂设计：

#听写化学式：二氧化碳、氢氧化钙、碳酸钙、磷、硫、氧气、氮气、、氖气、氦气、氩气、五氧化二磷、二氧化碳、二氧化硫等。

#情境导入：人每时每刻吸入新鲜（含较多氧气）的空气，呼出含较多二氧化碳的空气。植物的光合作用需要空气（二氧化碳），呼吸作用也需要空气（氧气）。空气是人类和动植物生存不可缺少的物质，那么空气中氧气的含量到底有多少呢？空气的成分除了氧气、二氧化碳外，还有其他什么成分？

一空气的成分

@二氧化碳：

#复习：熟石灰：氢氧化钙；生石灰：氧化钙（能吸收水分，作干燥剂。还原性铁粉能吸收氧气和水，叫“双吸收剂”。）；石灰石、大理石的主要成分：碳酸钙。

#提问：浑浊的石灰水是悬浊液；澄清的石灰水是溶液。溶剂是水，溶质是熟石灰氢氧化钙。#二氧化碳的性质：二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。.

原因：氢氧化钙+二氧化碳=碳酸钙+水

Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O

*变浑浊的原因是因为生成了不溶于水的白色沉淀碳酸钙。所以常用澄清石灰水来检验二氧化碳气体。

*二氧化碳的检验方法：澄清石灰水；现象：澄清石灰水变浑浊。方程式。

@氧气：性质——有助燃性（氧气可以支持燃烧，说明氧气具有助燃性。/氢气本身能燃烧，说明氢气具有可燃性。/）；检验方法：带火星的木条；现象：带火星的木条复燃；

@水：性质——能使白色硫酸铜粉末变蓝；检验方法：白色硫酸铜粉末；

现象：白色粉末逐渐变成蓝色晶体；方程式：

*补充：氧气还能供给呼吸。空气中有氧气，所以空气是生命中每时每刻都需要的一种资源。氧气还能与灯泡中的灯丝反应。故灯泡中不能充入氧气。

#实验1：探究空气中是否存在二氧化碳。（利用二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊的性质。如果某气体能使澄清石灰水变浑浊，则证明该气体是二氧化碳）（澄清石灰水是溶液，溶质是氢氧化钙。而浑浊的石灰水是悬浊液，分散的颗粒是氢氧化钙固体小颗粒。）

如图所示：用大针筒把空气压进石灰水，观察并记录实验现象。

⑴石灰水是否变浑浊？

答：是。

⑵变浑浊的速度怎么样？答较慢。

⑶这说明空气中含有二氧化碳，且含量较少。

#实验2：探究空气中是否存在氧气。（利用氧气的助燃性来检验）

⑴一根燃烧着的木条在空气中能否继续燃烧？答：能。

⑵把燃着的木条伸入一瓶氧气中，观察到什么现象？答木条剧烈燃烧。

⑶比较木条在空气和氧气中燃烧的现象，并作出解释。

答：空气中存在氧气，纯氧的浓度比空气中氧气浓度高，所以物质在纯氧中燃烧得更剧烈。#实验3：探究空气中是否存在水蒸气。

演示1：将少量烘干的无水硫酸铜放入试管里，用胶头滴管加入少量水，观察实验现象。答：无水硫酸铜呈白色，加入水后变成蓝色。利用无水硫酸铜颜色的变化，我们可以检验有无水的存在。

演示2：如图所示，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，观察实验现象。（为了使实验快速进行，可在冰块中加入少量酒精）在烧杯中放入冰块的目的是利用冰块能起降温作用，使空气中的气态水液化成小水滴。实验中，表面皿中的无水硫酸铜颜色由白色变为蓝色。该实验证明了空气中含有水蒸气。

#归纳：1上述三个实验分别证明了空气中含有C O3、H2O、 O3。

2法国化学家拉瓦锡通过实验首先得出了空气是由氮气和氧气组成的结论。

3科学家通过大量实验发现，空气中除了含氮气、氧气外，还含有稀有气体和少量C O3、H2O （气），以及其他杂质。

二、测定空气中氧气含量

#实验4：⑴如图所示（课本35页），先在集气瓶中加入少量水，再把剩余的容积用记号划分成5等份。点燃燃烧匙内的红磷，立即塞紧瓶塞，观察到了什么现象？答红磷继续燃烧，产生大量白烟（白烟：是）。

⑵火焰熄灭后，振荡集气瓶，待冷却至室温时，打开导管上的止水夹，出现了什么现象？答烧杯中的水倒吸进集气瓶（水经导管由烧杯流入集气瓶中。），瓶内水位升高，水的体积约占瓶容积的1/5.（如果瓶内氧气全部和红磷反应了，那么氧气的体积就是进入瓶内水的体积。）

*反应结束后，打开铁夹，水自动注入集气瓶的直接原因：答：瓶中的气压低于外界大气压。（集气瓶中氧气参加了反应，而生成的五氧化二磷是固态，所以反应后瓶内气压减小了，大气压把水压进来了。）

列出方程式：红磷在空气中燃烧：4P + 5O2点燃2P2O5

现象：红磷燃烧，产生大量白烟（白烟是五氧化二磷固体小颗粒。注：烟是固体小颗粒，是固态的；雾：是小液滴，是液态的。）。

*该实验中红磷需过量的原因是：使集气瓶内氧气反应完全。

⑶该实验说明了什么？答空气中氧气的体积约占空气总体积的1/5.（空气中氧气的体积分数约占1/5.）

#该实验说明了氮气的性质：氮气本身不燃烧（氮气不会与氧气反应），也不助燃（氮气不会与红磷反应）。且难溶于水。（若空气中的氮气也能和红磷反应，就不能用该方法来测定空气中氧气的含量。）

*如果氮气会和红磷反应，则能否测空气中氧气的体积分数？答：不能。

⑷实验中红磷能否换成木炭或硫粉？为什么？

答：不能。因为木炭和硫粉在氧气中燃烧分别生成二氧化碳、二氧化硫气体，会导致瓶内气压几乎不变，水难以倒吸入集气瓶。（原因：木炭燃烧生成的二氧化碳还是气体，瓶内气压