第二单元我们周围的空气

1、学习目标学习目标1、了解空气的主要成分、了解空气的主要成分 2、能阐述探究空气中氧气含量的实验原理、能阐述探究空气中氧气含量的实验原理3、初步学习科学实验的方法，进行观察、初步学习科学实验的方法，进行观察、记录，并初步学习分析实验现象记录，并初步学习分析实验现象 我们人类每时每刻都离不开空气，没有空我们人类每时每刻都离不开空气，没有空气就没有生命，也没有生机勃勃的地球。气就没有生命，也没有生机勃勃的地球。资料：资料：空气是无色无味的气体，空气是无色无味的气体，所以人们对空气的认识比较晚，所以人们对空气的认识比较晚，世纪世纪以前人们一直认为空气以前人们一直认为空气是一种单一成分的物质，是一种单一

2、成分的物质，世纪才认识到空气的复杂性世纪才认识到空气的复杂性想一想想一想 1：空气无色无味，不易觉察，你能用一个简单：空气无色无味，不易觉察，你能用一个简单 的实验或列举实例来说明空气确实存在吗？的实验或列举实例来说明空气确实存在吗？答答：（：（1）空集气瓶在盛满水的水槽中向下压）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。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）空集气瓶在盛满水的水槽中侧立 有气泡冒出。有气泡冒出。 （ 3）扁的密实袋开袋后抖动，然后封好）扁的密实袋开袋后抖动，然后封好 双手挤压，有压力双手挤压，有压力 （4）扇子朝脸扇、树叶在动）扇

3、子朝脸扇、树叶在动 有风有风 （ 5）给车胎打气）给车胎打气 涨起来涨起来一、空气是由什么组成的一、空气是由什么组成的n1、空气的存在、空气的存在n2、空气含有那些气体成分呢？、空气含有那些气体成分呢？如何证明这些如何证明这些气体的存在？气体的存在？氧气氧气物质能在空气中燃烧，人的呼吸。物质能在空气中燃烧，人的呼吸。二氧化碳二氧化碳澄清石灰水在空气中久置会浑浊。澄清石灰水在空气中久置会浑浊。水蒸气水蒸气 从冰箱取出的可乐外壁有冷凝水，早从冰箱取出的可乐外壁有冷凝水，早晨的露珠。晨的露珠。n从生活的经验和以往的探究活动中，我们从生活的经验和以往的探究活动中，我们知道了空气中有氧气，二氧化碳和水蒸

4、气知道了空气中有氧气，二氧化碳和水蒸气那么空气中还有其他气体吗？各种气体的那么空气中还有其他气体吗？各种气体的体积分数又是多少呢？经过漫长的科学探体积分数又是多少呢？经过漫长的科学探究科学家已经解开了这个迷。究科学家已经解开了这个迷。请设计一个实验利用氧气的助燃性，粗略的测请设计一个实验利用氧气的助燃性，粗略的测定氧气分数的体积。定氧气分数的体积。n讨论讨论1 取一个装满空气的集气瓶，把火柴取一个装满空气的集气瓶，把火柴点燃，放入集气瓶中，熄灭后用原来的体点燃，放入集气瓶中，熄灭后用原来的体积减去后来剩余的体积。积减去后来剩余的体积。n缺点：气体的体积减小量无法测出。缺点：气体的体积减小量无法

5、测出。请设计一个实验粗略的测定氧气分数的体积。请设计一个实验粗略的测定氧气分数的体积。讨论讨论2：此实验现象：水此实验现象：水上升上升的体积约为集气瓶的体积约为集气瓶容积容积 1/10。此实验结论：氧气的体积等于约占此实验结论：氧气的体积等于约占空气空气体积体积的的1/10。科学家的结论是氧气的体积等于约占空气体积科学家的结论是氧气的体积等于约占空气体积的的1/5，为什么偏差这么大，为什么偏差这么大？应选应选什么样的物质作为耗氧物？什么样的物质作为耗氧物？蜡烛燃烧是放热和生成了蜡烛燃烧是放热和生成了气体气体二氧化碳。二氧化碳。木条？木条？木条燃烧也要生成气体二氧化碳。木条燃烧也要生成气体二氧化

6、碳。集气瓶中氧气的体积集气瓶中氧气的体积等于进水的体积？等于进水的体积？红磷，他在空气中能燃烧，会生成一种白色固体五氧化二磷。实验3 P27 测定空气里氧气含量测定空气里氧气含量注意实验现象n现象：红磷剧烈燃烧，放出大量的热，产生大量现象：红磷剧烈燃烧，放出大量的热，产生大量的白烟，的白烟，冷却后冷却后，水进入集气瓶并占集气瓶容积，水进入集气瓶并占集气瓶容积的的1/5。n结论：红磷在空气中点燃生成五氧化二磷，结论：红磷在空气中点燃生成五氧化二磷，n氧气的体积等于约占空气体积的氧气的体积等于约占空气体积的1/5。n红磷红磷+氧气氧气 五氧化二磷（五氧化二磷（白色固体白色固体）点燃点燃实验成功的关

7、键：实验成功的关键：（1）装置不能漏气；装置不能漏气；（2）集气瓶中加少量水（防止高温熔融物使瓶底炸裂，）集气瓶中加少量水（防止高温熔融物使瓶底炸裂，并吸收五氧化二磷）并吸收五氧化二磷）（3）红磷应过量红磷应过量（4）点燃红磷后要）点燃红磷后要立即立即伸入集气瓶中，并塞紧塞子伸入集气瓶中，并塞紧塞子（5）待红磷待红磷冷却后冷却后，打开弹簧夹，打开弹簧夹讨论：在该实验中，如果水进入集气瓶的体积少于讨论：在该实验中，如果水进入集气瓶的体积少于1/5体体积有哪些情况？积有哪些情况？3.在实验中如果进入水的体积小于集气瓶总体在实验中如果进入水的体积小于集气瓶总体积的积的1/5，会有什么原因呢？，会有什

8、么原因呢？答：（答：（1）红磷熄灭后未冷却到室温；）红磷熄灭后未冷却到室温；（2）装置漏气；）装置漏气；（3）红磷的量不足；）红磷的量不足；为什么要在集气瓶里放少量的水？为什么要在集气瓶里放少量的水？防止燃着的红磷溅在集气瓶底，将集气瓶防止燃着的红磷溅在集气瓶底，将集气瓶底底炸裂。让炸裂。让五氧化二磷溶于水中。五氧化二磷溶于水中。为什么点燃的红磷要立即伸入集气瓶中？为什么点燃的红磷要立即伸入集气瓶中？防止白烟污染空气，防止红磷燃烧完了。防止白烟污染空气，防止红磷燃烧完了。1.根据实验现象，分析瓶内剩余气体具有怎根据实验现象，分析瓶内剩余气体具有怎样的性质？样的性质？ 答：无色无味的气体，答：无

9、色无味的气体，不能溶于水不能溶于水不能燃烧，也不能支持燃烧；不能燃烧，也不能支持燃烧；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“大量白雾大量白雾”吗？吗？答：不能，烟是固体微粒；雾是小液滴。答：不能，烟是固体微粒；雾是小液滴。1、供你参考：、供你参考：n硫硫 + 氧气氧气 二氧化硫二氧化硫 固固 气气 气气n磷磷 + 氧气氧气 五氧化二磷五氧化二磷 固固 气气 固固n铁铁 + 氧气氧气 四氧化三铁四氧化三铁 （纯氧纯氧中才能发生）中才能发生） 固固 气气 固固点燃点燃点燃点燃2、用用图图A所示装置测定空气中氧气的含量。所示装置测定空气中氧气的含量。(1)实验时实验

10、时,取下橡胶塞取下橡胶塞,点燃红磷迅速伸入集气瓶中并点燃红磷迅速伸入集气瓶中并塞紧橡胶塞塞紧橡胶塞,这时这时看到的现象是看到的现象是 。 (2)小倩设计了如图小倩设计了如图B所示的改进装置所示的改进装置,其其优点优点是是 (只写一点只写一点)。从理论上分析。从理论上分析,玻璃管内液面玻璃管内液面最终将上升至最终将上升至处处(填填“1”“2”“3”或或“4”),但实但实测结果液面往往偏低测结果液面往往偏低,其原因可能是其原因可能是 (只写只写一条一条)。 白磷一般会在白磷一般会在40左右燃烧。左右燃烧。红磷红磷燃烧燃烧,生成生成大量大量白白烟烟不不污染空气或操作简便或实验误差污染空气或操作简便或

11、实验误差较小较小1 白磷量不足或装置漏气白磷量不足或装置漏气 一、空气的组成一、空气的组成氧气氧气二氧化碳二氧化碳水蒸气水蒸气稀有气体稀有气体氮气氮气及其他气体杂质及其他气体杂质78%21%0.03%0.03%0.94%( N2 )( O2 )( CO2 )( H2 O )（体积分数）（体积分数）口诀口诀法国化学家法国化学家拉瓦锡的贡献拉瓦锡的贡献空气是由氧气和氮气组成的空气是由氧气和氮气组成的 汞汞+氧气氧气氧化汞氧化汞 氧化汞氧化汞汞汞+氧气氧气红磷红磷纯净物：由一种物质组成。纯净物：由一种物质组成。纯净物可以用专门的化学符号来表示如氮纯净物可以用专门的化学符号来表示如氮气、氧气、二氧化碳

12、可分别表示为气、氧气、二氧化碳可分别表示为N2、 O2、CO2等。等。如：氮气如：氮气、氧气氧气、二氧化碳二氧化碳、五氧化二磷五氧化二磷、水水混合物：由两种或多种物质组成。混合物：由两种或多种物质组成。如：空气、矿泉水、泥沙、汤水如：空气、矿泉水、泥沙、汤水 1、下列物质属于混合物的是（、下列物质属于混合物的是（ ）A、二氧化碳、二氧化碳 B、液氧、液氧 C、自来水、自来水 D、冰水混合物、冰水混合物2、生活中的下列物质，属于纯净物的、生活中的下列物质，属于纯净物的是（是（ ）A、洗衣粉、洗衣粉 B、蒸馏水、蒸馏水 C、酸奶、酸奶 D、精制碘盐、精制碘盐CBn3、下列物质中，前者是纯净物，、下

13、列物质中，前者是纯净物，后者属于混合物的是（后者属于混合物的是（ ）A、净化后的空气、镁条、净化后的空气、镁条 nB、浮有冰块的水、澄清石灰水、浮有冰块的水、澄清石灰水C、生理盐水、食醋、生理盐水、食醋 nD、氯化钾、液态氧、氯化钾、液态氧4、下列生活中的常见物质属于纯、下列生活中的常见物质属于纯净物的是（）净物的是（）、碘酒、碘酒 、食用醋、食用醋 n C、蔗糖、蔗糖 D、白酒、白酒BCn5、下列物质属于纯净物的是（、下列物质属于纯净物的是（ ）A、食醋、食醋 B、洁净的河水、洁净的河水 C、可乐饮料、可乐饮料 D、氧气与液氧的混、氧气与液氧的混合物合物6、下列物质中，两者都属于混合物的是（

14、、下列物质中，两者都属于混合物的是（ ）A、干冰、液化气、干冰、液化气 nB、五氧化二磷、碘酒、五氧化二磷、碘酒C、铜粉、生锈的铁钉、铜粉、生锈的铁钉 nD、大理石、海水、大理石、海水DDn7.下列各项中，属于纯净物的有下列各项中，属于纯净物的有_，n属于混合物的有属于混合物的有_。n1、洁净的自来水、洁净的自来水 2、氧化铜、氧化铜 3、 H2O n4、二氧化碳、二氧化碳 5、氮气、氮气 6、新鲜空气、新鲜空气 n7、铁、铁 8、氧气、氧气 9、食盐水、食盐水 10、矿泉水、矿泉水 11、铁矿石、铁矿石2，3，4，5，7，81，6，9，10，11二、空气是一种宝贵的资源空气是一种宝贵的资源1

15、.氧气的用途：氧气的用途：（1）供给呼吸）供给呼吸（2）支持燃烧）支持燃烧曾经叫曾经叫“养气养气”氧气的性质：氧气的性质：供给呼吸，供给呼吸，支持燃烧。支持燃烧。呼 吸急救急救炼钢炼钢气焊气焊宇宙航行宇宙航行2、氮气的性质和用途、氮气的性质和用途无色、无味的气体。难溶于水无色、无味的气体。难溶于水熔沸点低。密度：熔沸点低。密度：1.251g/L不能燃烧不能支持燃烧不能燃烧不能支持燃烧用途：用途：物理性质物理性质化学性质化学性质（不活泼）（不活泼）化工原料化工原料食品充气包装食品充气包装冷冻剂冷冻剂超导试验车超导试验车保护气保护气化学性质化学性质制氮肥制氮肥3、稀有气体的性质和用途、稀有气体的性

16、质和用途（2）稀有气体稀有气体无色、无味，化学性质无色、无味，化学性质很不活泼。很不活泼。（3）用途：保护气、电光源激光技术、）用途：保护气、电光源激光技术、低温麻醉低温麻醉（1）稀有气体是氦氖氩氪氙等气体的总称）稀有气体是氦氖氩氪氙等气体的总称稀有气体的性质和用途？稀有气体的性质和用途？无色、无味、性质很不活泼。无色、无味、性质很不活泼。用途：保护气、激光技术、低温麻醉。用途：保护气、激光技术、低温麻醉。三、空气的污染及其防止三、空气的污染及其防止1.空气中有害物质空气中有害物质有害气体：二氧化硫有害气体：二氧化硫(SO2)、一氧化碳、一氧化碳（CO）、二氧化氮）、二氧化氮(N02)烟尘烟尘

17、(可吸入颗粒物）可吸入颗粒物）2.污染的三大类型污染的三大类型酸酸 雨雨臭氧空洞臭氧空洞温室效应温室效应二氧化硫二氧化硫、二氧化氮二氧化氮等等氟利昂等氟利昂等二氧化碳二氧化碳含量增加含量增加3.空气污染的主要来源空气污染的主要来源煤燃烧排放的烟气煤燃烧排放的烟气二氧化碳二氧化硫机动车尾气的排放机动车尾气的排放二氧化氮二氧化氮高硫煤高硫煤二氧化硫二氧化硫亚硫酸亚硫酸硫酸硫酸酸雨酸雨197919811983198519871989臭臭氧氧空空洞洞治理治理：5、开发新能源（太阳能、氢能、风能、地热等）1、减少使用煤、石油、天然气等化石燃料（或燃烧时进行脱S处理）2、改进燃料结构，安装净化装置，减少有

18、害气体的排放4、大力植树造林严禁乱砍滥伐3、减少工业废气排放，对废气进行回收净化再利用等。6、政府部门合理规划、制定标准、加强监测。课后研究：课后研究：n通过网络、报纸查找空气污染通过网络、报纸查找空气污染及防治的有关资料，相互交流。及防治的有关资料，相互交流。 练一练练一练1.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检查装置的气在集气瓶中加少量水检查装置的气密性在燃烧匙中装足量红磷，夹紧止密性在燃烧匙中装足量红磷，夹紧止水夹点燃红磷，伸入集气瓶中塞紧橡水夹点燃红磷，伸入集气瓶中塞紧橡皮塞待集气瓶冷却后打开止水夹皮塞待集气瓶冷却后打开止水夹（1）步骤中发生反应的文字表达式为）步骤

19、中发生反应的文字表达式为 ；（2）步骤中打开止水夹后观察到的现象为）步骤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 ；课堂练习课堂练习2、空气中按体积计算，含量最、空气中按体积计算，含量最多的气体多的气体 是（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3、在、在100升空气里氧气的体积大约是（升空气里氧气的体积大约是（ ）A 78升升 B 78% C 21升升 D 21%4、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 4：1 B 1：4 C 1：5 D 5：1