空气的成分第1课时-九年级化学科粤版（2024）上册

2.1空气的成分（第1课时）第二单元空气、物质的构成与组成科粤2024版化学九年级上册【精做课件】授课教师：********班级：********时间：********播放一段人们在清新空气中运动、呼吸的视频，提问：“我们每时每刻都离不开空气，空气对我们如此重要，那你们知道空气里有什么吗？”引发学生的思考和讨论。​展示一些生活中与空气相关的现象，如气球能飘起来、食品包装袋鼓起等，引导学生猜测这些现象背后空气成分所起的作用，从而引出本节课的主题——空气的成分。​（二）空气成分的发现史（8分钟）​利用PPT展示拉瓦锡等科学家探究空气成分的图片和资料，简单介绍他们的实验过程和重要发现。​讲解拉瓦锡通过加热汞的实验，得出空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积1/5的结论。​提问学生：“从科学家的探究历程中，你们能学到什么？”引导学生体会科学探究需要严谨的态度、创新的思维和反复的实验。​（三）实验探究：测定空气中氧气的含量（20分钟）​提出问题：展示实验装置，提问：“如何利用这套装置测定空气中氧气的含量？”引导学生思考实验原理和方法。​作出假设：组织学生根据已有知识和生活经验，对实验结果作出假设。例如，假设氧气约占空气总体积的1/5，那么燃烧消耗氧气后，水会进入集气瓶占据相应的体积。​制定计划：详细讲解实验步骤和注意事项，强调实验操作的规范性和安全性。​将集气瓶容积划分为五等份，并做好标记。​在燃烧匙内装入过量红磷，点燃红磷后，立即伸入集气瓶中，并塞紧橡胶塞。​待红磷熄灭并冷却至室温后，打开止水夹，观察集气瓶内水面的变化情况。​进行实验：学生分组进行实验操作，教师在实验室巡回指导，提醒学生注意观察实验现象，如红磷燃烧时产生的现象、冷却后打开止水夹水进入集气瓶的情况等。​收集证据：学生如实记录实验现象，红磷燃烧产生大量白烟，放出热量；冷却后打开止水夹，水沿导管进入集气瓶，约占集气瓶容积的1/5。​解释与结论：组织学生根据实验现象进行分析和讨论，得出结论。红磷燃烧消耗了集气瓶内的氧气，生成了五氧化二磷固体，使瓶内压强减小，在大气压的作用下，水进入集气瓶，进入水的体积约等于消耗氧气的体积，从而证明氧气约占空气总体积的1/5。​误差分析：引导学生思考实验过程中可能导致误差的因素，如红磷量不足、装置漏气、未冷却至室温就打开止水夹等，并分析这些因素对实验结果的影响。​（四）空气的成分（7分钟）​结合实验结论，讲解空气的成分及其体积分数：氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其他气体和杂质0.03%。​展示空气成分的饼状图，让学生直观地了解各成分的占比情况。​提问学生：“从空气成分的比例中，你们能发现什么特点？”引导学生思考氮气含量最高，氧气对生命活动至关重要等。​（五）氮气和稀有气体的性质与用途（10分钟）​氮气​性质：展示一瓶氮气，让学生观察其颜色、状态，讲解氮气是一种无色无味的气体，难溶于水，化学性质不活泼。​用途：通过图片和实例，介绍氮气在食品保鲜（填充氮气防止食品氧化变质）、化工原料（制造氮肥、硝酸等）、医疗麻醉等方面的用途，让学生理解性质决定用途。​稀有气体​性质：利用PPT展示稀有气体在通电时发出不同颜色光的图片，讲解稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙等，它们都是无色无味的气体，化学性质非常稳定。​用途：介绍稀有气体在霓虹灯、飞艇填充气（氦气密度小且性质稳定）、保护气（焊接金属时防止金属氧化）等方面的用途。​（六）课堂小结（5分钟）​请学生回顾本节课的主要内容，包括空气成分的发现史、测定空气中氧气含量的实验、空气的成分及氮气和稀有气体的性质与用途。​教师进行总结和补充，强调重点知识，如氧气含量测定实验的原理和注意事项，空气各成分的体积分数等。​（七）课堂练习（5分钟）​展示几道与本节课内容相关的练习题，如关于空气成分的选择题、根据实验现象分析氧气含量测定实验误差的简答题等。​让学生独立完成练习，教师进行点评和讲解，及时反馈学生的学习情况，强化学生对知识的掌握。​六、板书设计​2.1空气的成分（第1课时）​空气成分的发现史：拉瓦锡实验​测定空气中氧气含量的实验​实验原理：红磷燃烧消耗氧气，使瓶内压强减小。​实验现象：红磷燃烧产生白烟，冷却后水进入集气瓶约占1/5体积。​实验结论：氧气约占空气总体积的1/5。​误差分析：红磷量不足、装置漏气、未冷却至室温打开止水夹等。​空气的成分（体积分数）​氮气：78%​氧气：21%​稀有气体：0.94%​二氧化碳：0.03%​其他气体和杂质：0.03%​氮气和稀有气体​氮气：性质（无色无味、难溶、化学性质不活泼），用途（食品保鲜、化工原料等）​稀有气体：性质（无色无味、化学性质稳定），用途（霓虹灯、保护气等）​七、教学反思​通过本节课的教学，学生对空气成分有了较为清晰的认识，也掌握了测定空气中氧气含量的实验方法。但在教学过程中，部分学生在实验操作和误差分析方面存在一定困难，对实验原理的理解不够深入。在今后的教学中，应加强对学生实验技能的训练，增加实验演示和讲解的次数，引导学生更深入地思考问题，提高学生的科学素养和综合能力。5课堂检测4新知讲解6变式训练7考试考法8小结梳理学习目录1复习引入2新知讲解3典例讲解课程导入是什么让棉被成功变身？是什么让塑料袋变得鼓鼓的？空

气问题探讨目录CONTENTS1空气有哪些成分2氮气和稀有气体有用吗？空气有哪些成分01新课探究一、空气有哪些成分1.空气成分发现史很久以前，人们以为空气只是单一的某种物质。新课探究1772浊气(氮气)卢瑟福(苏格兰)1773火气(氧气)舍勒(瑞典)1774脱燃素空气(氧气)普利斯特利(英国)1774空气中存在氮气、氧气拉瓦锡(法国)一、空气有哪些成分1.空气成分发现史新课探究一、空气有哪些成分2.拉瓦锡研究空气的成分图2.1-2拉瓦锡研究空气成分所用的装置把银白色的液态汞(水银)放在密闭的玻璃容器中，连续加热12天一部分银白色的液态汞变成红色粉末；实验步骤容器里空气的体积差不多减少了约1/5；汞+氧气氧化汞

加热HgO2+HgO

△实验现象汞槽里的汞升入钟罩。实验原理新课探究一、空气有哪些成分2.拉瓦锡研究空气的成分把汞表面上所生成的红色粉末收集后，放在一个小的容器里再加强热。实验步骤红色粉末又生成了银白色物质和能使带火星木条复燃的气体。而且氧气的体积恰好等于密闭容器里所减少的体积实验现象空气中含有氧气，且氧气约占空气总体积的1/5。实验结论实验原理氧化汞

汞+氧气

加热HgOHg+O2加热他把得到的氧气加到前一个容器里剩下的约4/5体积的气体中，结果所得气体的性质与空气的完全一样。实验验证拓展延伸新课探究一、空气有哪些成分2.拉瓦锡研究空气的成分对剩余的气体进行研究既不供给呼吸也不支持燃烧他认为这些气体全是氮气空气由氧气(O2)和氮气(N2)组成发

现实验结论其中氧气约占空气总体积的1/5新课探究由于氧气约占空气体积的1/5，因此水进入集气瓶内的体积也约占容器中空气体积的1/5。一、空气有哪些成分图2.1-2的实验中，汞槽里的汞为什么会升入钟罩且升入体积约占容器中空气体积的1/5？思考钟罩液面上升是因为瓶内压强减小。汞与氧气发生化学反应，消耗了容器内的氧气，生成物氧化汞是固体，所以密闭容器压强减小，在外界大气压强的作用下，汞液面上升。新课探究一、空气有哪些成分思考科学家是通过什么证据推理出剩余气体中除了氮气外还有其他成分的?新课探究一、空气有哪些成分3.瑞利发现稀有气体的存在从空气中分离的氮气的密度化学方法制得的纯净氮气的密度说明空气中还含有其他不支持燃烧的气体新课探究1894氩拉姆西(英语)后经多位科学家的实验和探究1894稀有气体瑞利(英国)一、空气有哪些成分4.稀有气体成分的发现陆续发现了稀有气体还有氦（He）、氖（Ne）、氪（Kr）、氙（Xe）、氡（Rn）等成分新课探究实验时间较长;一、空气有哪些成分拉瓦锡测定空气中氧气含量实验的不足：实验操作及实验装置比较复杂;且实验过程对环境有污染。新课探究空气中氧气含量的测定观察活动>>>目的[实验2-1]实验装置如图请在通风橱中进行实验提示信息新课探究新课探究观察活动>>>实验操作观察和思考1.用记号将集气瓶的水面上方容积划分为5等份，组装好仪器，夹紧止水夹实验前集气瓶里装的是什么？2.点燃燃烧匙中的红磷，迅速插入集气瓶中，塞好胶塞。瓶内出现什么现象？

红磷燃烧消耗了瓶内的什么物质？3.反应停止后，待集气瓶冷却至室温，松开止水夹。你观察到什么现象？如何解释？水和空气红磷燃烧，发出黄光，产生大量白烟，放热氧气烧杯中的水经导管进入集气瓶，集气瓶内水面上升约为1/5；因为红磷燃烧消耗氧气，实际集气瓶内压强减小，在外界大气压的作用下，水进入容器开始前先检查装置气密性新课探究观察活动>>>氧气约占空气体积的1/5实验结论实验原理红磷

+氧气

五氧化二磷

加热PO2P2O5△+利用过量可燃物红磷充分消耗密闭容器内空气中的氧气，生成固态的五氧化二磷，使密闭容器内压强减小，在大气压的作用下，进入集气瓶内水的体积即为减少的氧气的体积。文字表达式：符号表达式：新课探究讨论与交流>>>1.若集气瓶内的水未上升至1/5处，可能的原因有哪些？①装置气密性不好②红磷不足或燃烧不完全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新课探究空气中氧气含量测定实验的误差分析因素影响测定结果小于1/5测定结果大于1/5装置漏气反应结束后外界空气进入红磷的量不足氧气不能完全被消耗未待装置冷却到室温就打开止水夹温度较高，气体膨胀，剩余气体占有较大的体积点燃的红磷伸入瓶中过慢或伸入瓶中后未立即塞上塞子瓶内空气受热膨胀，部分逸出最初止水夹未夹紧新课探究讨论与交流>>>2.能否用蜡烛、木碳、硫粉、铁丝等代替红磷进行实验？不能木炭、蜡烛、硫粉燃烧都会生成气体，使瓶内的气体压强变化不大，导致测定结果不准确；而不能用铁丝，是因为铁丝在空气中不能燃烧；由此可知，选择做测定空气中氧气体积实验的物质要满足两个条件：①在空气中能燃烧，且只与空气中的氧气发生反应；②燃烧后的生成物不能是气体，最好是固体，需产生压强差。新课探究讨论与交流>>>3.剩余气体的主要成分是什么？氧气氮气科学家们通过许多科学实验证明：剩下不支持燃烧的气体约占4/5，其成分是

和少量

，如

、

和

等。氮气(N2)其他气体稀有气体二氧化碳(CO2)水蒸气(H2O)新课探究空气中氧气含量测定的改进装置氧气拓展延伸新课探究气体成分占空气总体积的百分比/%氮气78氧气21稀有气体(氦氖氩氪氙氡)0.94二氧化碳0.03其他0.03氧气氮气一、空气有哪些成分5.空气的组成成分（体积分数）水蒸气在空气中的含量不固定，因地区和天气而异。例如阴雨天，空气中的湿度大，水蒸气含量会大些。二氧化碳的含量也会因人类活动的影响等原因而有所变化。氮气和稀有气体有用吗？02新课探究二、氮气和稀有气体有用吗1.氮气色态味

密度

溶解性

熔点

沸点

-209.9℃-195.8℃无色无味气体略小于空气不易溶于水物理性质性质用途决定体现液态氮气在医学上作冷冻剂沸点低新课探究二、氮气和稀有气体有用吗1.氮气氮气低温、常温条件下化学性质稳定高温等条件下可参与化学反应制取氮肥合成染料制造炸药充氮包装，保存食品充氮灯泡不活泼，不支持燃烧化学性质：新课探究2.稀有气体均为无色无味气体氦、氖、氩、氪、氙、氡六种气体二、氮气和稀有气体有用吗包含：物理性质：很不活泼(化学性质稳定)，惰性气体化学性质：难溶于水新课探究2.稀有气体稀有气体一般不与其他物质反应，曾被称为“惰性气体”探空气球焊接保护气稀有气体通电时，会发出各种颜色的光：氦气——粉红色光氖气——红光氩气——蓝紫色光氙气——特强白光氦气是密度很小的气体，很稳定(化学性质)激光技术霓虹灯用于用于用于知识点1空气中氧气含量的测定1.

实验是科学探究的重要方法，如图是测定空气中氧气含量

的装置。下列说法错误的是(

B

)A.

该实验说明氧气约占空气总体积的1/5B.

用木炭代替红磷进行实验，也能得到相同的结论C.

实验前，应检查装置的气密性D.

反应后集气瓶内剩余气体主要为氮气1234567891011【点拨】木炭燃烧生成二氧化碳气体，集气瓶内压强变化

不大，导致现象不明显，故木炭不能用来测定氧气的含

量，故B不正确。【答案】B1234567891011返回2.

[教材P33图片改编题][2024·安庆期末改编]如图是拉瓦锡

用定量的方法研究空气成分的实验装置。下列说法正确的

是(

C

)A.

实验过程中不会有污染B.

实验过程中，银白色的固体汞变

为红色粉末C.

该实验证明氮气不支持燃烧D.

实验过程中，汞只消耗曲颈甑内的氧气1234567891011【点拨】汞有毒，是一种环境污染物，A不正确；汞在常

温下为液体，汞和氧气反应生成氧化汞红色粉末，实验过

程中观察到部分银白色液体变为红色粉末，B不正确；实

验过程中，汞消耗了整个密闭容器中的氧气，而不只是曲

颈甑中的氧气，D不正确。【答案】C1234567891011返回3.

在“空气中氧气含量的测定”实验中，打开止水夹后，集

气瓶内的水未上升至1/5处。下列原因分析不正确的是

(

A

)A.

红磷过量B.

装置漏气C.

红磷不足D.

装置未冷却至室温就打开止水夹1234567891011【点拨】在“测定空气中氧气含量”的实验中，红磷必

须足量，如果红磷的量不足，装置气密性不好或装置

没有冷却至室温就打开止水夹，都会导致测得的氧气

体积分数偏小。【答案】A1234567891011返回4.

[2023·开封期中]如图是用燃磷法测定空气中氧气体积分数

的实验装置，请你回答：(1)红磷燃烧时冒出浓厚的

⁠。白烟【点拨】红磷在空气中燃烧，冒出浓厚的白烟。

1234567891011(2)红磷燃烧消耗氧气，并且生成固体，使得集气瓶内

的

减小，烧杯中的水倒吸入集气瓶，从而粗

略测出空气中氧气的体积分数。压强【点拨】测定空气中氧气含量的实验原理：利用红磷燃烧消耗空气中的氧气，使左边集气瓶内气体减少，压强减小，在外界大气压强的作用下使烧杯内的水进入集气瓶，通过测量进入集气瓶中水的体积来确定空气中氧气的体积分数。1234567891011(3)点燃燃烧匙中的红磷，

伸入集气瓶中；燃烧

结束后，当集气瓶

后打开止水夹，过

一会儿观察到进入集气瓶中水的体积约占集气瓶内空

气总体积的1/5。迅速冷却至室温【点拨】点燃燃烧匙中的红磷，应迅速伸入集气瓶，如果伸入集气瓶的速度过慢，会有气体受热膨胀逸出，使测定结果偏大；燃烧结束后，当集气瓶冷却至室温后才能打开止水夹，否则会使测定结果偏小。1234567891011返回知识点2空气的成分5.

[2023·北京]空气的成分中，体积分数最大的是(

A

)A.

氮气B.

氧气C.

二氧化碳D.

稀有气体A1234567891011返回6.

[跨物理学科][2023·吉林]吉林雾凇，北国盛景。空气的成

分中，与雾凇的形成有关的是(

A

)A.

水蒸气B.

二氧化碳C.

氧气D.

氮气A1234567891011返回7.

下列有关空气的说法正确的是(

B

)A.

空气中氧气的质量分数为21％B.

空气中各成分的含量相对稳定C.

法国化学家拉瓦锡研究了空气的成分，得出氧气约占

空气总体积的4/5的结论D.

测定空气中氧气含量的