空气第1课时.docx
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空气第1课时
第二单元我们周围的空气
课题1 空气(共2课时)
(第1课时)
课型:
新授课主备:
吴生川审核:
班级:
姓名:
组名:
第辩手
【学习目标】
1、了解空气的主要成分
2、通过对“测定空气里氧气含量”实验的操作、观察、分析,了解空气的组成;
3、通过对空气、氧气等几种常见物质的比较,了解混合物和纯净物的概念;
【学习重点】空气的组成,空气中氧气含量的测定
【学习难点】
1、通过实验探究空气的组成。
2、纯净物和混合物的区别
【课堂探究】
一、空气中氧气含量的测定实验
二百多年前,国的化学家用定量的方法得出了空气是由和组成的。
其中氧气约占空气总体积的1/5的结论。
【实验目的】利用燃烧法测定空气中氧气的含量
【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,进入容器内水的体积即为减少的氧气的体积。
【实验用品】
(1)仪器:
集气瓶、燃烧匙、导气管、烧杯、弹簧夹、胶塞、乳胶管
(2)药品:
红磷、水
【实验步骤】
(1)在集气瓶内要加少量水,并做上记号
(2)连接装置:
在集气瓶口连接一个双孔胶塞,一孔插燃烧匙,另一孔插导管,并配上弹簧夹
(3)检查气密性:
把导管的一端放入水中,用手紧握集气瓶外壁,如果在导管口有气泡冒出,松开双手,待集气瓶冷却后,导管口内有一小段水柱,则证明装置气密性良好
(4)点燃燃烧匙内的红磷,立即伸入集气瓶中,并把塞子塞进
(5)待红磷熄灭并冷却后,打开弹簧夹。
【实验现象】
(1)红磷燃烧,有大量白烟生成;
(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。
【实验分析与结论】
文字表达式:
红磷+氧气
五氧化二磷;
符号表达式:
P+O2
P2O5;
实验分析:
红磷燃烧消耗了空气中的氧气,生成固体五氧化二磷,五氧化二磷极易溶于水,使集气瓶内气压降低,冷却后,打开弹簧夹,大气压把烧杯内的水压进集气瓶,压进的水的体积约等于集气瓶内被消耗的氧气的体积。
结论:
证明空气中氧气约占空气总体积的1/5。
【思考与交流】讨论下列问题
1、该实验成功的关键:
(1)红磷的含量;
(2)装置的气密性;(3)什么时候打开止水夹?
;(4)点燃红磷后要立即伸入集气瓶中,并塞紧橡皮塞;(5)集气瓶中要先加入少量水等等。
2、如果广口瓶内上升水位偏小,小于1/5,分析原因是什么?
3、相反广口瓶内上升水位偏大,大于1/5,原因又是什么?
4、如果实验中,红磷在集气瓶里已经全部燃烧,对实验结果有无影响?
为什么?
5、在实验中,是否可以把红磷换成木炭、铁丝或者铜丝?
(提示:
木炭与氧气反应生成二氧化碳气体,铁丝在空气中不能燃烧,铜丝在空气中加热生成黑色固体氧化铜。
)
结论:
利用燃烧法测定空气中氧气的体积分数的物质的满足的条件是:
(1)
(2)
6、集气瓶中剩余的气体是什么?
剩下的气体具有什么性质?
附注:
认识相似装置
二、空气的成分
按体积分数计算,大约是:
氮气____,氧气____,稀有气体____,二氧化碳_____,其它气
体和杂质_____。
空气是由__
_____、_______、________
___、_____________、_______
___组成的
。
三、混合物和纯净物
1、纯净物和混合物的概念
纯净物:
_____________________________________________。
混合物:
_____________________________________________。
【思考与交流】举出一些在生活中常用的混合物,试说说它们是由哪些物质组成的?
2、纯净物和混合物的区别和联系
物质
纯净物
混合物
概念
只有一种物质组成
由两种或多种物质组成
特性
具有固定的组成和性质,如熔点、沸点等;可以用专门的化学符号表示
一般没有固定的组成,各成分之间没有发生化学变化,各自保持着原来的性质;没有专门的化学符号。
举例
氧气(O2)、氮气(N2)、二氧化碳(CO2)
空气、海水、大理石、石灰石
联系
不同的纯净物可以混合成混合物;混合物可以分离、提纯纯净物
注:
纯净物是相对的,没有绝对的纯净物。
研究任何物质性质,都必须取纯净物,因为杂质会掩盖物质本身一些性质。
3、冰水混合物是混合物吗?
为什么?
红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷,因此五氧化二磷为混合物,这种说法对吗?
4、如何区分混合物与纯净物?
问题讨论:
下列物质中,哪些是混合物,哪些是纯净物?
海水,河水,雨水,自来水,矿泉水,蒸馏水,冰水,市售纯净水,氧气,二氧化碳等
纯净物:
混合物:
【典型例题】
1、空气是由多种气体混合而成的,为了简明扼要的介绍空气的组成情况,较好的描述数据,最适合使用的统计图是( )
A.扇形图
B.条形图
C.折线图
D.直方图
2、测定空气中氧气含量,最好选用下列物质中的( )
A.木炭
B.红磷
C.硫磺
D.铁粉
3、下列实验装置中不能用来测定空气中氧气含量的是( )
A.
B.
C.
D.
4、如图为测定空气中氧气含量的实验装置.下列有关说法正确的是( )
A.红磷燃烧后,甲中的物质都溶于水
B.这个实验还不能证明空气是由哪些物质组成的
C.燃烧匙中的红磷可用木炭代替
D.实验后发现测定的氧气的体积分数低于1/5,说明装置一定漏气
5、在做测定空气中氧气含量的演示实验时,小明设计右图所示的装置,对此装置评价错误的是( )
A.此装置可以直接测出瓶中原有的氧气的质量
B.此装置不使用导管,所以既避免了反应后导管中的空气进入瓶中引起误差,也避免了导管中留有一定量的水引起误差
C.该装置能使测量空气中氧气的含量更精确
D.在探究中可以领悟科学研究的严密性和趣味性
6、如图是用燃烧方法测定空气中氧气含量实验,除选药品白磷外,还可以选下列的药品的是( )
A.铁丝
B.木炭
C.硫磺
D.红磷
7、如图,用红磷燃烧来测定空气中氧气的含量,假设本实验中的红磷换成镁条,将会导致实验结果偏大偏大,原因是:
镁不仅与空气中氧气反应,还与空气中氮气、二氧化碳反应镁不仅与空气中氧气反应,还与空气中氮气、二氧化碳反应.
8、小军根据燃烧红磷测定空气中氧气含量的实验原理,认为可用木条燃烧产生的木炭代替红磷测定空气中氧气的含量,并按如图装置进行实验.
①依据的实验原理是
通过可燃物消耗氧气使装置内气压减小,外界液体就可以等体积进入,从而测定出氧气的体积
通过可燃物消耗氧气使装置内气压减小,外界液体就可以等体积进入,从而测定出氧气的体积
.
②小军检查装置气密性后,将盛有足量红热木炭的燃烧匙迅速伸入集气瓶中,并把塞子塞紧,待红热的木炭熄灭并冷却至室温后,打开弹簧夹,并未发现倒吸现象.经过认真分析,小军发现实验失败的原因是(答一条)
集气瓶中的压强没有变化
集气瓶中的压强没有变化
.
③小军反思上述实验的探究过程后认为:
用燃烧法测定空气中氧气含量的实验时,在药品的选择或生成物的要求上应考虑的是(答一条)
要能消耗氧气,又不会跟空气中的其他成分反应,而且生成物为固体
要能消耗氧气,又不会跟空气中的其他成分反应,而且生成物为固体
.
9、
某课外活动小组在学习了书本“空气中氧气含量的测定”实验,知道P2O5不能随便排放在空气中,否则会对空气造成污染,所以对该实验进行了改进,如右图所示:
请根据你对上述实验的理解,回答下列问题:
(1)A中的实验现象是
白磷燃烧生成大量白烟
白磷燃烧生成大量白烟
.
(2)写出该反应的符号表达式
P+O2
点燃
P2O5
P+O2
点燃
P2O5
.
(3)实验结束后,试管内的气体体积理论上应该减少约为试管容积的
1
5
1
5
.
(4)上述实验只是粗略测定空气中氧气含量的一种方法,你认为造成该实验不够精确的可能原因是
①②③
①②③
.(填序号)
①装置气密性不好②读数时没有冷却至室温;③加入红磷量太少;④加入红磷量太多.
(5)通过上面的实验,你学到的测量混合物中某成分含量的方法是
通过化学反应除去混合物中的一种成分,再测量混合物在反应前后体积(或质量)的变化,从而得出该种成分的含量
10、某化学兴趣活动小组为测定空气中氧气的含量,进行如下探究实验:
(1)如图所示,在一个具有刻度和可以滑动的活塞的玻璃容器中放入一粒白磷(白磷燃烧所需的最低温度为40℃),将玻璃容器固定好,放在盛有85℃热水的烧杯上.请回答下列问题:
①实验中可以看到玻璃容器内白磷燃烧时的现象是
产生大量白烟
产生大量白烟
,该反应的文字表达式是
磷+氧气
点燃
五氧化二磷
磷+氧气
点燃
五氧化二磷
.实验结束后,恢复至常温,活塞应停在刻度
4
4
处,出现该现象的原因是:
白磷燃烧消耗了空气中气态的
氧气
氧气
而生成了固态的
五氧化二磷
五氧化二磷
,从而使玻璃容器内的气体体积
减小
减小
(填“增大”、“减小”或“不变”).
②玻璃容器内余下的气体主要是
氮气
氮气
.
③此反应中白磷要过量,目的是
除尽氧气
除尽氧气
.
(2)小军根据燃烧红磷测定空气中氧气含量的实验原理,认为可用木炭代替红磷测定空气中氧气的含量,并按右图装置进行实验.他依据的实验原理可能是
木炭燃烧消耗氧气
木炭燃烧消耗氧气
.①小军检查装置气密性后,将盛有足量红热木炭的燃烧匙迅速伸入集气瓶中,并把塞子塞紧,待红热的木炭熄灭并冷却至室温后,打开弹簧夹,并未发现倒吸现象.经过认真分析,小军发现实验失败的原因是(答一条)
木炭燃烧虽消耗了氧气,但产生了新的气体,致使集气瓶内气体压强没在明显变化
木炭燃烧虽消耗了氧气,但产生了新的气体,致使集气瓶内气体压强没在明显变化
.
②小军反思上述实验的探究过程后认为:
用燃烧法测定空气中氧气含量的实验时,在药品的选择或生成物的要求上应考虑的是(答一条)
药品要能在空气中燃烧;燃烧时只消耗氧气;生成物最好不是气体,如果生成物是气体,则应用其它物质将其完全吸收
药品要能在空气中燃烧;燃烧时只消耗氧气;生成物最好不是气体,如果生成物是气体,则应用其它物质将其完全吸收
.
通过化学反应除去混合物中的一种成分,再测量混合物在反应前后体积(或质量)的变化,从而得出该种成分的含量
【反馈检测】
1、最早通过实验得出空气是由氧气和氮气组成的科学家是( )
A.
B.
C.
D.
2、舍勒曾经在《火与空气》一书中指出:
空气由两种不同性质的“火空气”和“浊空气”组成,其中,“火空气”可以帮助燃烧,维持生命,“火空气”指的是( )
A.氮气B.氧气C.二氧化碳D.稀有气体
3、右图为测定空气中氧气含量的实验装置.下列有关说法正确的是( )
A.燃烧匙中的红磷越多,水位上升越高
B.燃烧匙中的红磷可用硫或木炭代替
C.选用红磷是因为反应可以耗尽O2,生成固态的P2O5
D.本实验可以证明空气含有N2、O2、CO2和稀有气体
4、如图装置可用于测定空气中氧气的含量,下列说法不正确的是( )
A.实验时红磷一定要过量
B.该实验证明氧气约占空气总体积的1/5
C.红磷燃烧产生大量的白雾,火焰熄灭后立刻打开弹簧夹
D.通过该实验还可以了解氮气的一些性质
5、利用下图装置来测定空气中氧气的含量,对该实验认识正确的是( )
A.使用铜丝量的多少不会影响实验结果
B.最终消耗气体体积约占原气体体积的4/5
C.实验结束后剩余气体是混合物
D.实验读数要及时,不要等装置冷却至室温再读
6、同学用如图所示的装置测定空气中氧气的含量,实验后发现所测定氧气的体积分数低于1/5。
针对这一事实,你认为下列做法或想法不正确的是( )
A.查看实验装置是否漏气
B.将红磷改为蜡烛再重做实验
C.实验中红磷的量可能不足,没有将瓶内氧气完全消耗
D.反应后未冷却至室温就打开止水夹,使进入瓶内水的体积减少
7、空气中含量最多的气体是()
A.氧气B.氮气C.稀有气体D.二氧化碳
8、空气中氧气的体积分数约是()。
A.78%B.21%C.0.94%D.0.03%
9、根据物质分类知识判断,属于纯净物的是()
A.洁净的空气B.干净的果汁C.冰水混合物D.矿泉水
10、空气中氮气与氧气的体积比约为()
A.1:
4B.5:
4C.4:
1D.5:
1
11、下列说法正确的是(
)
A.空气本来是纯净物,但被污染后变成了混合物;
B.
矿泉水不是一种纯净物;
C.空气中的稀有气体肯定是纯净物;
D.澄清的石灰水是一种纯净物;
12、列物质中,属于纯净物的是()
A、洁净的空气B、鲜橙多饮料C、冰水混合物D、“快鹿”牛奶
13、某化学兴趣小组的同学对空气中氧气含量的测定实验进行探究.
(1)如图1所示装置和药品进行实验,实验中可观察到的现象是
红磷剧烈燃烧产生大量白烟,同时释放出大量的热,待装置冷却到室温打开止水夹,水倒流至瓶中约1/5处.
红磷剧烈燃烧产生大量白烟,同时释放出大量的热,待装置冷却到室温打开止水夹,水倒流至瓶中约1/5处.
.该反应的文字表达式为
红磷+氧气
点燃
五氧化二磷
红磷+氧气
点燃
五氧化二磷
.
(2)甲同学认为可用木炭代替红磷测定空气中氧气的含量,乙同学 认为不可以,其原因是:
木炭燃烧产生CO2是气体,瓶内压强不变,水不会倒流
木炭燃烧产生CO2是气体,瓶内压强不变,水不会倒流
.乙同学用图1实验装置测定的结果是:
空气中氧气含量与正常值有较明显的偏差,其原因可能是(答出一种即可):
红磷不足(未冷却到室温读数,装置漏气)
红磷不足(未冷却到室温读数,装置漏气)
.
(3)丙同学用镁条代替红磷来测定空气中氧气的含量.结果却发现倒吸的水量远远超过集气瓶的1/5.小组内同学帮她仔细检查,发现装置的气密性及操作步骤均无问题.你认为造成此现象的原因可能是
镁也和空气中的其它气体成分(如氮气)发生了化学反应
镁也和空气中的其它气体成分(如氮气)发生了化学反应
.
(4)小组内同学反思上述实验的探究过程后认为:
用燃烧法测定空气中氧气含量的实验时,在药品的选择或生成物的要求上应考虑的是:
本身是固体,只能够和空气中氧气或者氮气等单一物质反应,生成物是固体(若不是固体,可选择可以吸收该气体的液体来代替水)
本身是固体,只能够和空气中氧气或者氮气等单一物质反应,生成物是固体(若不是固体,可选择可以吸收该气体的液体来代替水)
.
(5)小组内同学还对该实验进行了如下改进.(已知试管容积为 45mL)
实验的操作步骤如下:
①点燃酒精灯.②撤去酒精灯,待试管冷却后松开弹簧夹.③将少量红磷平装入试管中,将20mL的注射器活塞置于10mL刻度处,并按图2中所示的连接方式固定好,再将弹簧夹紧橡皮管.④读取注射器活塞的数据.
你认为正确的实验操作顺序是
③①②④
③①②④
(填序号).注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约为
1
1
mL刻度处才停止.
(6)此实验还可推知反应后剩余气体的两点性质是
不能燃烧,也不能支持燃烧,(不易溶于水)
不能燃烧,也不能支持燃烧,(不易溶于水)
.
【反馈检测】
【课后反思】
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