课题1-1空气的组成（课件）九年级上册化学讲义（人教版）

小杨老师课题1-1空气的组成说明：为方便老师下载使用，2个超高清视频内置在PPT中，使用时请自行删除本页PPT视频1：《拉瓦锡研究空气成分的模拟实验》视频2：《测定空气里氧气的含量》空气（Air），我们每天都呼吸着的“生命气体”，它分层覆盖在地球表面，透明且无色无味，对人类的生存和生产有重要影响。空气的成分不是固定的，随着高度的改变、气压的改变，空气的组成比例也会改变。但是长期以来人们一直认为空气是一种单一的物质，直到后来法国科学家拉瓦锡通过实验首先得出了空气是由氧气和氮气组成的结论。19世纪末，科学家们又通过大量的实验发现，空气里还有氦、氩、氙等稀有气体。知识导航生活离不开空气，你能描述空气有哪些物理性质吗？为什么我们的生活离不开空气，空气是由什么组成的？科学史话——拉瓦锡研究空气成分二百多年前，法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。他把少量汞放在密闭的容器里连续加热12天，发现有一部分银白色的液态汞变成红色粉末，同时容器里空气的体积差不多减少了1/5。他研究了剩余4/5体积的气体，发现这部分气体既不能供给呼吸，也不能支持燃烧，他认为这些气体全部都是氮气(拉丁文原意是“不能维持生命”)。科学史话——拉瓦锡研究空气成分拉瓦锡又把在汞表面上所生成的红色粉末收集起来，放在另一个较小的容器里再加强热，得到了汞(化学符号Hg)和氧气(化学符号O2)，而且氧气的体积恰好等于密闭容器里所减少的体积。他把得到的氧气加到前一个容器里剩下的4/5体积的气体中，结果所得气体跟空气的性质完全一样。通过这些实验，拉瓦锡得出了空气由氧气和氮气(化学符号N2)组成，其中氧气约占空气总体积1/5的结论。阅读汞的性质，思考用汞做实验，有什么优点？①汞在加热的条件下，只和氧气反应。②汞为液态，在汞槽中起到液封的作用，并能直接用来测见反应器内空间体积的变化③生成的氧化汞分解又能得到汞和氧气中，把得到的氧气加到剩下的4/5体积的气体中，结果所得气体跟空气的性质完全一样④汞的沸点较低，汞蒸气与氧气反应比较充分，能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽⑤氧化汞的密度小于汞，且不溶于汞，因此易与汞分离汞有毒，我们在实验室里，一般采用红磷代替进行空气中氧气含量的测定。实验探究操作如图所示，在集气瓶内加入少量水，并将水面上方空间分为5等份。用弹簧夹夹紧胶皮管。点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧，观察红磷燃烧的现象。待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察实验现象及水面的变化情况。

仪器

现象红磷燃烧，产生______火焰，放热，生成大量______（五氧化二磷小颗粒），冷却后，打开弹簧夹，________________________，进入水的体积约占集气瓶内空气总体积的______分析红磷燃烧消耗密闭容器内空气中的______，使密闭容器内压强______，内外形成了________，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原理在这一反应中，红磷(化学符号P)与空气中的氧气反应，生成一种叫做五氧化二磷(化学符号P2O5)的新物质。这一反应可以用文字表示如下：____________________________。结论集气瓶内水平面上升约1/5，说明空气中的氧气被消耗了，消耗的氧气约占空气体积的_____。集气瓶、燃烧匙、导气管、烧杯、弹簧夹黄色白烟水经导管进入集气瓶1/5氧气减小压强差

1/5该实验中，水为什么能够进入集气瓶中?红磷燃烧消耗了空气中的氧气，生成五氧化二磷固体，使容器内压强减小，在外界大气压的作用下，水进入容器。集气瓶中的水上升到约1/5后，不能继续上升，说明剩余气体有什么性质？不能燃烧，也不支持燃烧，同时不溶于水。注意规范操作（1）实验前一定要先检查装置的气密性。（2）实验中药品红磷一定要足量，否则集气瓶中氧气无法完全消耗。（3）必须要等到集气瓶完全冷却后再打开止水夹，否则燃烧放热会使气体体积膨胀。总结归纳——空气中氧气含量测定实验的成功关键（1）红磷要过量；（2）装置必须密封且气密性好；（3）冷却至室温后，再打开弹簧夹。思考与交流（1）若上述成功关键没落实好，测出的氧气含量结果偏大还是偏小？（2）测出的氧气含量结果偏大还是偏小？（3）能否用木炭或蜡烛代替红磷做实验？为什么？偏小速度太慢，瓶内的空气受热膨胀，会有部分气体逸出，导致结果偏大不能。红磷燃烧后生成的产物是固体，而木炭、蜡烛燃烧后产生气体。在实验中，进入集气瓶内的水的体积常小于集气瓶空气总容积的1/5，试分析原因。①装置气密性不好②

红磷不足③未冷却至室温就打开止水夹④有部分水留在导管中未进入集气瓶三、空气的组成空气成分氮气氧气稀有气体二氧化碳其他气体和杂质体积分数78%21%0.94%0.03%0.03%氮气（78%）氧气（21%）其它成分（1%）稀有气体（0.94%）二氧化碳（0.03%）其他气体和杂质（0.03%）四、混合物与纯净物1.混合物：像空气这样由两种或多种物质混合而成的物质叫做混合物，组成混合物的各种成分之间没有发生化学反应，它们各自保持着原来的性质。2.纯净物：氮气、氧气、二氧化碳等分别只由一种物质组成，它们都是纯净物。纯净物可以用化学符号来表示，如氮气可以用N2来表示，氧气、二氧化碳可分别表示为O2、CO2等。上面实验中使用的红磷(P)和生成的五氧化二磷(P2O5)也是纯净物。

【例1】（2020·河南三门峡市·九年级期末）通过实验测定空气中氧气含量的科学家是C题型一：拉瓦锡的实验【变1】（2021·广西贺州市·中考真题）化学家拉瓦锡通过实验得出空气由氧气和氮气组成，其中约占空气体积五分之四的是A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．稀有气体A题型一：拉瓦锡的实验【例2】（2021·河北保定市·九年级期末）利用如图所示装置测定空气中氧气的含量（装置气密性良好）。下列操作不正确的是

A．实验前用弹簧夹夹紧胶皮管B．将集气瓶内水面上方空间分为5等份C．点燃红磷后，立即将燃烧匙伸入瓶中并塞紧胶塞D．红磷熄灭后，立即打开弹簧夹，观察现象D题型二：空气中氧气含量的测定实验【变2-1】（2021·辽宁中考真题）关于测定空气中氧气含量的实验，下列说法正确的是

A．实验前止水夹没有夹紧B．将红磷换成木炭进行实验C．待装置冷却至室温后，再打开止水夹D．点燃红磷缓慢伸入集气瓶中后，再塞紧瓶塞C题型二：空气中氧气含量的测定实验【变2-2】（2021·福建厦门市·厦门双十中学思明分校九年级二模）如图是测定空气中氧气体积分数实验的两个改进装置，下列有关说法错误的是

A．装置a中的气球先变瘪后膨胀B．装置a可以证明空气中含有氧气C．用装置b实验时未冷却至室温就打开止水夹，测得结果会偏小D．装置b中实验结束后集气瓶内水的体积等于被消耗的氧气体积D题型二：空气中氧气含量的测定实验【变2-3】（2018·广西南宁市·九年级期中）已知空气的主要成分是氮气和氧气，某课外活动小组设计测定空气中氧气含量的实验，实验装置如图所示：

（1）A实验中红磷燃烧的文字表达式为______，实验说明氧气的体积约占空气体积的______，该实验成功的关键是______（填序号）。①装置气密性好②红磷过量或足量③冷却到室温后才打开止水夹④要选用教室内的空气（2）某兴趣小组将A实验改进为如图2所示，改进实验后的优点是______。题型二：空气中氧气含量的测定实验【例3】（2017·福建三明市·九年级期末）用红磷燃烧测定空气中氧气含量的实验装置如图所示。实验过程中，下列做法不会使实验结果产生明显误差的是

A．装置漏气B．把红磷改为蜡烛C．未冷却到实验开始前的温度就打开弹簧夹D．使用过量的红磷D题型三：空气中氧气含量测定实验的误差分析【变3-1】（2021·河北石家庄市·石家庄新世纪外国语学校九年级月考）如图是测定空气中氧气含量的实验，实验后发现测定氧气的含量低于1/5，针对这一事实，你认为下列做法和想法不可取的是

A．检查实验装置是否漏气B．将红磷改成木炭后重新实验C．可能是红磷的量不足D．可能是未冷却到室温就打开止水夹B题型三：空气中氧气含量测定实验的误差分析【变3-2】（2021·广东广州市·九年级一模）用如图装置测定空气里氧气的含量，会导致实验结果偏大的操作是

A．红磷过量 B．燃烧过程中未夹紧弹簧夹C．未冷却到室温就打开弹簧夹 D．实验后有水残留在导管中B题型三：空气中氧气含量测定实验的误差分析【例4】（2021·云南临沧市·九年级一模）某同学利用如图装置验证了空气中氧气的含量。下列叙述不正确的是

A．白磷的作用是消耗试管中的氧气 B．白磷熄火后立即打开止水夹C．实验前需检查装置气密性 D．实验时白磷一定要过量B题型四：测定氧气含量的其他装置实验【变4-1】（2021·福建厦门市·九年级二模）利用下图装置验证空气中氧气的含量。用激光笔点燃白磷，待白磷熄灭后，冷却至室温，将玻璃管右端竖直浸入水槽中，取出水下橡胶塞后再进行读数。下列叙述错误的是

A．白磷需过量B．点燃白磷后，移动磁铁使装置内的氧气充分消耗C．读数时，应调整玻璃管高度使水槽内液面与管内液面相平D．若实验操作无误，可观察到管内液面高度在玻璃管刻度“1”处D题型四：测定氧气含量的其他装置实验【变4-2】（2020·苏州市吴中区迎春中学）某化学兴趣小组的同学在老师的指导下，正确完成如下图所示两个实验。已知所用实验装置气密性良好。

关于该实验，有如下说法：①红磷熄灭并冷却后才能打开弹簧夹；②停止加热后即可读出注射器内气体的体积约为24mL；③实验取用铜丝质量的多少不会影响实验结果：④两个实验均能证明空气是混合物；⑤两个实验均能证明空气中约含1/5体积的氧气。其中正确说法的个数有（）A．2个 B．3个 C．4个 D．5个B题型四：测定氧气含量的其他装置实验【例5】（2021·江门市新会第二中学九年级一模）空气中的成分按体积分数计算，大约为：______占21%；______占78%；稀有气体占______；二氧化碳占______；其它气体和杂质占0.03%，总体上，空气各成分的含量保持相对稳定。

【答案】氧气氮气0.94%0.03%题型五：空气的组成【变5-1】（2020·河北石家庄市·石家庄外国语学校九年级月考）下列有关空气的说法错误的是

A．空气中各种成分的含量是相对稳定的B．可以用红磷燃烧反应测定空气中Y的含量C．X是氮气，按质量计算，在空气中约含有78%D．占空气1%的气体Z是混合物C题型五：空气的组成【变5-2】（2021·福建厦门市·九年级一模）“富氧空气”是指氧气含量高于普通空气的气体，可用于医疗、航天等。下列氧气含量(假设气体为氧气和氮气的混合气)可用作富氧空气的是A．8% B．19% C．21% D．75%D题型五：空气的组成【例6】（2020·合肥市第四十中学九年级课时练习）下列“水”属于纯净物的是（）

A．自来水 B．汽水 C．冰水 D．糖水C题型六：混合物与纯净物【变6-1】（2020·全国九年级课时练习）下列物质都属于纯净物的一组是（）①汽水②液态氧③水泥砂浆④冰水混合物A．②④ B．①④ C．②③ D．①③A题型六：混合物与纯净物【变6-2】（2020·全国九年级课时练习）下列物质中不属于纯净物的是

。A．二氧化碳（CO2） B．鲜榨橙汁C．五氧化二磷（P2O5） D．氮气（N2）B题型六：混合物与纯净物【例7】（2019·芜湖市繁昌区第三中学九年级月考）空气中氧气含量测定的再认识。

（经典赏析）教材中介绍了拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分（装置如图1），通过该实验拉瓦锡得出了空气是由氧气和_____（填物质名称）组成的，其中氧气约占空气总体积的1/5。（实验回顾）（1）实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量（装置如图2），兴趣小组用该方法测出的氧气含量常常远低于1/5。其原因可能是：装置漏气；红磷量不足，装置内氧气有剩余；____