第一节《空气的成分》

第一节 空气的成分
（第一课时）
想一想 ：
空气无色无味，不易觉察，你能用一个简 单的实验或实例来说明空气确实存在吗？
1）空集气瓶在盛满水的水槽中向下压 ——集气瓶内的水无法上升到顶部。 2）空集气瓶在盛满水的水槽中侧立 ——有气泡冒出。 3）扁的密实袋开袋后抖动，然后封好 ——双手挤压，有压力 4）扇子朝脸扇、树叶在动 ———有风 5）给车胎打气 ———轮胎涨起来
设计实验
都是无色、无味的气体
• 1、用排水法收集两瓶呼出气体和收集两瓶空 气；
木条在空气中燃烧比呼出气体中要旺
2、用燃着的木条分别插入一瓶呼出气体和一 瓶空气中； 呼出气体的瓶中出现浑浊；
空气则无
3、分别向一瓶呼出气体和一瓶空气中加入少 量澄清石灰水，盖上玻璃片振荡；
呼气后的玻璃变得模糊；空气中的则透明。
（3）用途：保护气、电光源激光技术、低温麻醉
稀有气体的用途
氙灯
稀有气体性质和用途
氦(He)、氖(Ne)、氩 (Ar)
性质：一般不跟其他物质反应
用 途
制作霓虹灯等多种电光源 用作保护气 氦气用来充填升空气球 氦气作冷冻剂 用于激光技术
氧气的工业制法：分离液态空气(物理变化） 原理：根据空气中各成分的沸点不同。
实验中应记录哪些数据？应注意哪些问题？
检查装置的气密性：把注射器的活塞 往外拉到某一刻度处，连接好装置， 再往外拉一下，发现活塞又回到原刻 度，说明装置气密性好。
实验注意事项
1、铜粉要足量，目的是（充分消耗空气中氧气。 ）
2、加热时要不断推拉注射器，目的是 （ 使铜粉与氧气充分反应。
）
3、待注射器稳定后开始读数。
3、空气中氧气和氮气的体积比约为（ A、1：4 B、1：5 C、4：5 D、4：1
A
）
4、下列气体中不属于稀有气体的是（ C ） A.氦气 B.氖气 C.氮气 D.氩气 5、最先通过实验得出空气主要是由氮气，氧气组成 的科学家是（ B ） A.舍勒 B. 拉瓦锡 C. 普利斯特里 D.道尔顿
6、关于红磷在空气中燃烧的说法不正确的是（ A.消耗的是氧气 B.产生大量的白烟 C.产生大量的白雾 D.生成五氧化二磷
C
）
7、擦玻璃时，人们时常先在玻璃上“哈气”，再擦 会更干净，这个事实说明，与空气相比人呼出的气体 含有较多的（ D ） A.二氧化碳 B.氮气 C.氧气 D.水蒸气
8、空气是由多种成分组成，通常情况下按体积分数 由高到低的顺序是：氮气、氧气、X、Y、其他气 体和杂质等，其中X、Y依次是（ B ） A.二氧化碳、稀有气体 B.稀有气体、二氧化碳 C.稀有气体、水蒸气 D.二氧化碳、水蒸气 9、在庆典活动中，人们常用氦气充灌气球，利用 了氦气的哪些性质（ C ） a.密度比空气小的多 b.在空气中不会发生燃烧 和爆炸 c.是一种无色气体 d.不能供给呼吸 A.abc B.bcd C.ab D.cd
不 消产 耗生 掉新 氧的 气气 ，体
如下图所示装置，吸气，并观察现象。
利用红磷燃烧的反应 测定空气里氧气的含量
实验过程 1、将集气瓶容积划分为五等分，并做好标记。 2、点燃燃烧匙内的红磷，伸入集气瓶中并把 塞子塞紧。 待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹。
知识拓展
LOGO
①红磷燃烧时，你看到了哪些现象？
测出空气中百度文库气的体积 你能想出什么办法？
消耗掉氧气，测出剩余气体 的体积
碳 + 氧气
二氧化碳 加热 加热 铜 + 氧气 氧化铜 铜 + 氧气 氧化铜 加热 （黑色固体） 点燃 铜 + 氧气 氧化铜 点燃 磷+氧气 蜡烛 + 氧气 五氧化二磷 二氧化碳 + 水
点燃
磷 + 氧气
点燃
五氧化二磷
（白色固体）
4、取两片干燥的玻璃片，向其中一块上呼气， 并将两块玻璃片进行对照。
解释与结论
1、根据“木条燃烧要氧气参与，氧气含量 越多，燃烧越旺”的原理，可知，吸入空 气中O2的含量大于呼出气体中O2的含量。 2、根据“二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊， CO2越多，石灰水越浑浊”的原理，可知， 吸入空气中CO2的含量小于呼出气体中CO2的 含量。 3、吸入水蒸气的含量小于呼出气体中水蒸气 的含量
剧烈燃烧，有大量的白烟产生
②为什么打开止水夹后烧杯中的水 会进入集气瓶中？
瓶内的氧气被消耗，气压减 小 ，大气压把水压入瓶内。
③水进入集气瓶内占瓶体积的约1/5， 这又说明了什么？
LOGO
说明红磷燃烧消耗的气体（即氧气） 的体积约占瓶内空气体积的1/5。
④剩余的4/5体积的气体主要是什么？ 上面的实验同时证明了氮气的什么 化学性质？
氮气
氮气不能燃烧，也不支持燃烧
【实验现象】①红磷燃烧发出黄色火焰，放出大 量的热，产生大量的白烟。②打开弹簧夹后，水 进入集气瓶，约占集气瓶容积的1/5。
文字表达式 磷+氧气 P O2
点燃
五氧化二磷 P2O5
【实验结论】氧气约占空气体积的1/5。
在实际操作中， 水面 上升的体积有时会明显小 于集气瓶总体积1/5 , 试 分析可能的原因。
4、要待反应瓶内的温度降低到室温， 且瓶内水面不再上升时，读取进入 瓶内水的体积。
【议一议】
能否用木炭、硫、镁代替红磷做实验？
不能，因为木炭、硫燃烧生成了气体，会
弥补反应所消耗的氧气的体积,压强无明显 变化。 镁不仅与氧气发生反应还可与空气中的氮 气和二氧化碳反应。
实验装置
铜+氧气
加热
氧化铜
温室效应
温室效应是由于 二氧化碳气体引 起的
4、空气的污染的防治：
请你说说有关防治空气污染的有效 措施。 1.植树造林；禁止乱砍滥伐。 2.工业废气、汽车尾气要处理后再排放； 3.开发利用新能源。 4.使用优质煤、脱硫煤
文字表达式： 铜+氧气
加热
氧化铜
实验现象： 1、固体由红色变成黑色
2、气体体积减小了原体积的五分之一
实验报告
1、完成下列表格：
硬质玻璃 反应前注 管的容积 射器中气 体体积 50mL 20mL
反应后注 射器中气 体体积 6mL
反应消耗 的氧气体 积
14mL
2、实验小组同学测得空气中氧气的体积分数是 （列出算式并计算结果） 实验结论： 氧气约占空气体积的（ 五分之一 ）
误差分析
1、铜粉的量不足，没将氧气耗尽 2、装置的气密性不好，外界空气进入 3、反应完毕，未冷却至室温就观察读数 4、加热时间太短，反应不充分 5、活塞推拉次数太少，氧气没充分反应。 6、气球内的气体未全部挤入注射器内。
实验反思
避免或减少上述误差的方法：
① 保证装置气密性良好 ② 加入足量的铜粉 ③ 不断推拉注射器
1.向烧杯内加入适量水，与生石灰反应的目的是 （ 提供热量供白磷燃烧 )，可观察到玻璃管内开始发 生的现象是:白磷（足量）（ 燃烧冒出大量白烟 ） 活塞先向（ 右 ）（填左或右）移动。 2.实验结束，恢复常温，活塞停在约（ 4 ）cm处， 据此得处结论是（ 氧气约占空气体积的1/5 ）
迁移升华
如图所示，关闭止水 夹a、b、c，使过量的红 磷和木炭分别在盛有空气 的等容积的甲、乙两瓶中 同时燃烧，试回答： （1）燃烧停止并冷却，若打开止水夹a、c后观察到的现 象是 水进入左瓶 原因是 消耗氧气，生成固体，气压减小 （2）若打开止水夹b、c后观察到的现象是 无变化 原因是 消耗氧气，产生气体，气压不变 （3）若先打开止水夹a、b，然后打开c观察到的现象 是 水进入两瓶中，原因是 消耗氧，气压总体减小
探究活动： 我们的呼吸作用
人的呼吸作用： 消耗氧气，并生成二氧化碳 化学基本知识： (1)氧气有助燃性，氧气含量越多，燃烧越 旺。 (2)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，CO2 越多，石灰水越浑浊。
提出假设
1、吸入空气中O2的含量大于呼出气体中O2 的含量。
2、吸入空气中CO2的含量小于呼出气体 中CO2的含量。 3、吸入空气中H2O的含量小于呼出气体 中H2O的含量。
④ 加热足够的时间。 ⑤ 待试管冷却至室温时开始挤压气球
⑥ 待注射器活塞稳定后开始读数
……
考考你
• 下列可用来测定空气中氧气含量的物质是（C ） • A硫粉 B碳粉 C红磷 D镁条
点燃 硫+氧气 碳+氧气 镁+氮气 镁 + 氧气
二氧化硫
二氧化碳 氮化镁 氧化镁
点燃
点燃 点燃
议一议:
铜粉起什么作用？ 为什么要来回推动活塞？ 推动活塞的次数是否会影响实 验结果？怎样影响？为什么？ 该实验的现象有哪些？ 该实验的结论是什么？
你还能设计哪些 实验方案测定空气 中氧气的含量？
实验拓展：
将集气瓶换 为钟罩，附加在 水槽上，实验更 方便？
第一节 空气的成分
（第二课时）
二、空气是一种宝贵的资源：
1、氧气的用途： 曾经叫“养气”
（1）供给呼吸
（2）支持燃烧
空气中氧气的用途
供给呼吸
支持燃烧
2、氮气的性质和用途
物理性质 无色、无味的气体。难溶于水熔沸 点低。密度：比空气略小 化学性质 不能燃烧不能支持燃烧,不容易与别 的物质发生化学反应 （稳定性）
用途：
超导试验车 冷冻剂
制氮肥 化工原料
食品充气包装 保护气
空气中氮气的用途
生产硝酸和化肥 的重要原料
食品包装充入 氮气以防腐
液态氮常用 作制冷剂
氮气 氮气通常有哪些用途呢？ 制硝酸、化肥的重要原料 用作保护气 液氮冷冻麻醉 合成染料、制造炸药 食品包装时充氮以防腐
3、稀有气体的性质和用途
（1）稀有气体是氦氖氩氪氙等气体的总称 （2）稀有气体无色、无味，化学性质极不活泼。
同学们看了这幅 图片，有何启示 吗？

{想想} 造成空气污染 的几大因素是什么？
三、空气的污染及其防治
1.空气中污染物
有害气体：二氧化硫(SO2)、一氧化碳 （CO）、二氧化氮(NO2)、臭氧（O 3） 烟尘：(可吸入颗粒物、总悬浮颗粒物）
2.污染的三大类型
SO2、NO2等 氟利昂等
酸雨
臭氧空洞 温室效应
议一议:
明确瓶内进入的水的体积为空气中氧气的体积。 氧气含量越多，燃烧消耗的气体越多，容器内压 强越小，进入的水越多
1.红磷的用量不足。
2.装置漏气。
3.装置没有冷却到室温就
打开止水夹。 4.红磷点燃后没有立即伸 入瓶内。
⑤你认为实验成功的关键是什么？
1、装置的气密性要好； 2、红磷的量要足够多； 3、红磷点燃后，放入瓶内的动 作要快；
（体积分数）
氮气（78%） 氧气（21%）
氩气 0.934%
二氧化碳
其他气体
其他成 分1%
0.003%
0.002%
结 论
空气是一种混合物。
下列事实说明空气中含有哪些成分
利用空气制造氮肥
酥脆的饼干在空气中放置
逐渐变软 敞口的澄清石灰水变浑浊 动植物的呼吸
实验探究
：
1、测定空气中氧气的含量，应该在敞 口还是密闭的容器中进行？ 2、如果选择的物质不但能和氧气反应， 还能与空气中的其它气体反应，实验能 成功吗？ 3、是否可以选择消耗掉氧气又生成其 它气体的物质呢？
装置漏气 氧气没被消耗完
铜的质量太少
酒精灯加热温度不够
1、空气的成分中，体积分数最大的是 （ D ） A、稀有气体 B、二氧化碳
C、氧气 D、氮气
2、下列各组物质中，均属于混合物的一组是 （ A ） A、洁净的空气、稀有气体 B、食盐水、硫酸铜 C、二氧化硫、一氧化碳 D、蒸馏水、矿泉 水
1、小白鼠在装有空气的密闭容器中可存 活一段时间，说明空气中有 氧气 2、石灰水长期露置在空气中表面会出现 白膜，说明空气中有 二氧化碳 3、夏天盛放冰棒的杯子外壁上面附有一 层水珠，说明空气中有 水蒸气 4、在食品袋内充入空气中的一种气体可 延长食品保质期，这种气体可能是 氮气
中考瞭望
如图所示的装置粗略地测 量中氧气的体积分数，图 中上方玻璃管（预先固定 好）中部有一可左右移动 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，实验开始前处在刻度5cm处。
CO2含量增加
3.空气污染的主要来源及危害
煤燃烧排放的烟气
CO2 SO2
机动车尾气的排放
NO2
高硫煤
二氧化硫
亚硫酸
硫酸
酸雨
土地荒漠化引起的沙尘暴
烟尘(可吸入颗粒物）
臭氧层空洞是由于氟里 昂和大气污染引起的
臭 1979 氧 空 洞
1981 1983
1985
1987
1989
温 室 效 应
获取结论： 空气是客观存在的。
你都知道空气中含有哪些成分？
氮气
水蒸气
氧气
二氧化碳
稀有气体
长期以来人们一直 认为空气是一种单 一成分的物质。直 到1775年，法国化 学家拉瓦锡在密闭 容器中加热汞得出 了空气由氧气和氮 气组成的，其中氧 气约占空气总体积 的1／5的结论。 瑞利
拉姆齐
到1892 年瑞利和 拉姆齐才 发现了稀 有气体。