課題1我們周圍的空氣課時1空氣的組成九年級R.J第二單元空氣和氧氣◎素養目標1．通過空氣發現史和空氣中氧氣含量測定實驗了解空氣的組成，初步建立科學研究意識，樹立嚴謹求實的科學態度2．初步了解空氣中氧氣含量測定實驗的原理，初步形成分析問題的能力3．通過對空氣及其所含氣體組成的認識，初步認識純凈物和混合物，初步建立物質分類意識◎教學重點：空氣的組成，空氣中氧氣含量的測定◎教學難點：空氣中氧氣含量測定的實驗原理一物到處有，用棒趕不走；眼睛看不見，手摸也沒有；咀嚼無滋味，沒它活不久。空氣猜謎語：窗簾飄動風吹動樹葉空氣是由什么組成的呢？科學史話1700人們對空氣和氣體的認識還是模糊的英國化學家盧瑟福(1772)發現空氣中存在氮氣瑞典化學家舍勒(1773)發現空氣中存在氧氣，并制得氧氣由于被傳統的燃素說所束縛，并沒有定量地測出空氣中氮氣和氧氣的含量法國化學家拉瓦錫(1774)

擺脫了傳統的燃素說的束縛，揭示了燃燒是物質與空氣里的氧氣發生了反應。指出空氣是由氧氣和氮氣組成的英國化學家普利斯特里(1774)假如你是當時的拉瓦錫，你該如何探究空氣中氮氣和氧氣的含量呢？

資料卡片1．標準大氣壓條件下，氮氣的沸點約為-196℃，氧氣的沸點約為-183℃。2．氮氣的化學性質不活潑，常用作保護氣。3．氧氣的化學性質比較活潑，能支持燃燒、供給呼吸。方法一：氮氣氧氣空氣（體積已知）利用二者沸點差異冷卻變為液體測余下氣體的體積方法二：氮氣氧氣空氣（體積已知）使其與某物質反應，將其消耗完全測余下氣體的體積利用氮氣和氧氣的性質差異利用物理性質的差異利用化學性質的差異一定體積的空氣（密閉容器）氮氣

氧氣分離假如你是當時的拉瓦錫，你該如何探究空氣中氮氣和氧氣的含量呢？

實

驗

1(1)曲頸甑中和汞槽中的汞分別起什么作用？(2)為什么玻璃鐘罩內汞的液面會上升？(3)本實驗為什么做了12天？銀白色液體Hg紅色固體HgO無色氣體O2反應原理裝置汞+氧氣

加熱氧化汞思考：閱讀教材第30頁第1自然段、31頁第1自然段自主閱讀(1)曲頸甑中和汞槽中的汞分別起什么作用？曲頸甑中的汞：與密閉體系中的氧氣反應，消耗氧氣。汞槽中的汞：形成密閉體系；通過汞槽中汞的液面變化情況進而判斷密

閉體系中氧氣的體積。思考：銀白色液體Hg紅色固體HgO無色氣體O2反應原理裝置

實

驗

1汞+氧氣

加熱氧化汞(2)為什么玻璃鐘罩內汞的液面會上升？

汞和密閉體系中的氧氣反應，生成固體氧化汞，密閉體系中氣體的量減少，氣壓變小，小于大氣壓，因此大氣壓將汞壓入到玻璃鐘罩內，鐘罩內汞的液面上升。思考：銀白色液體Hg紅色固體HgO無色氣體O2反應原理裝置

實

驗

1汞+氧氣

加熱氧化汞(3)本實驗為什么做了12天？

確保氧氣被消耗完。思考：銀白色液體Hg紅色固體HgO無色氣體O2反應原理裝置

實

驗

1汞+氧氣

加熱氧化汞

實

驗

2

氧氣的體積恰好等于密閉容器中所減少的體積；氧氣加入上一容器剩余氣體中，所得氣體的性質與空氣的完全一樣汞+氧氣

加熱氧化汞空氣由氧氣和氮氣組成反應原理實驗現象實驗結論反應：試劑：Ⅰ探究空氣中氧氣的含量

紅磷+氧氣

點燃五氧化二磷

PO2P2O5

白色固體有毒易溶于水1.連接實驗裝置；2.檢查裝置氣密性；3.在集氣瓶內加入少量水，將水面上方空間分為五等份，并做好標記；4.用彈簧夾夾緊乳膠管。在燃燒匙內放入足量紅磷，用酒精燈加熱，點燃紅磷后立即伸入瓶中，并塞緊橡膠塞；5.待紅磷熄滅并冷卻至室溫，打開彈簧夾。彈簧夾燃燒匙實驗步驟點擊播放視頻

實驗現象1.燃燒匙中的紅磷燃燒，產生大量

，并

；白煙放出大量的熱2._______________________，打開彈簧夾，_______________________________________________。待紅磷熄滅并冷卻至室溫可以看到燒杯中的水被吸入集氣瓶，瓶內液面上升燃燒匙彈簧夾水水紅磷實驗原理紅磷+氧氣

點燃五氧化二磷

PO2P2O5

只能消耗空氣中的氧氣且產物不能是氣體思考：1．本實驗的原理是什么？紅磷燃燒消耗氧氣集氣瓶內壓強減小與外界空氣形成壓強差燒杯中的水被壓入集氣瓶打開彈簧夾恢復至室溫思考：2．本實驗對試劑有什么要求？實驗前要向集氣瓶中加入少量的水，水的作用是什么？吸收熱量，縮短冷卻至室溫的時間吸收有毒的五氧化二磷防止燃燒物濺落瓶底，使瓶底炸裂集氣瓶中剩余的氣體有什么性質？不能燃燒也不支持燃燒且不易溶于水一定體積的空氣（密閉體系）待紅磷熄滅并冷卻到室溫后再打開彈簧夾消耗氧氣的物質要過量燃燒的紅磷要迅速插入集氣瓶彈簧夾要夾緊裝置不能漏氣能“看見”氧氣的消耗氧氣消耗完全相同點對比拉瓦錫實驗和紅磷燃燒測定氧氣含量的實驗，說說哪些因素對實驗的測量結果有影響。思考與討論優點:①因無需打開瓶塞點燃紅磷，裝置始終處于密閉狀態，避免了因裝置漏氣導致測量結果出現偏差；②環保，因在密閉裝置中進行反應，避免了五氧化二磷對環境的污染。思考：你能對實驗裝置進行改進嗎？改進點燃方式優點：實驗結果更精準思考：你能對實驗裝置進行改進嗎？改進測量方式彈簧夾彈簧夾注射器

測定空氣中氧氣含量的數字化實驗

使用數字化儀器，采集實驗過程中各種物理量(如溫度、壓強、濃度等)的數據，通過軟件對數據進行記錄、呈現和分析。實驗步驟如下：(1)將氧氣傳感器與數據采集器、計算機連接；(2)把氧氣傳感器插入盛有空氣的容器，采集數據；(3)通過相關軟件處理數據，并在計算機屏幕上顯示空氣中氧氣的含量。1892年，英國物理學家雷利科學史話后來人們又發現了氦、氖、氬、氪、氙、氡等稀有氣體，才認識到空氣中除了氧氣和氮氣，還有其他成分。目前，人們已能用實驗方法精確地測定空氣的成分。對上述數據你有什么看法呢？密度含氮化合物分解得到的氮氣1.2505g/L從空氣中分離出氧氣留下的氮氣1.2572g/L

他懷疑從空氣中分離出來的氮氣中可能還含有尚未被發現的較重的氣體。Ⅱ空氣的組成

氮氣（N2）氧氣（O2）其他成分約占____約占____約占____按體積分數計算其他成分稀有氣體約占_______

(包括：氦、氖、氬、氪、氙、氡等)______________約占

0.03%其他氣體和雜質約占_______閱讀教材第31頁第3自然段，將下列劃線部分補充完整

自主閱讀78%21%1%0.94%二氧化碳0.03%

Ⅲ純凈物和混合物從物質組成的角度分析，空氣和氮氣、氧氣等之間有什么區別呢？氮氣氧氣二氧化碳稀有氣體其他成分空氣空氣是由氮氣、氧氣、二氧化碳、稀有氣體等多種物質組成的氮氣、氧氣、二氧化碳均由一種物質組成純凈物混合物由兩種或兩種以上的物質混合而成只由一種物質組成下列物質屬于混合物的是_________，屬于純凈物的是________。①純凈的空氣

②冰水混合物

③飲用礦泉水④液態氧

⑤食用鹽

⑥優質燃煤⑦五氧化二磷

⑧蒸餾水①③⑤⑥②④⑦⑧不能根據物質的名稱來區分純凈物和混合物。“新鮮、潔凈、清潔、混合”不是判斷物質是否純凈的依據。針對訓練空氣的組成化學史——拉瓦錫研究空氣成分汞+氧氣加熱氧化汞氧化汞加熱氧氣+汞【原理】紅磷+氧氣點燃五氧化二磷【現象】燒杯中的水被吸入集氣瓶，瓶內液面上升探究空氣中氧氣含量、壓強差空氣的成分——氧氣、氮氣、二氧化碳、稀有氣體、其他成分原理(21%)(78%)(0.03%)(0.03%)(0.94%)(體積分數)由兩種或兩種以上物質組成由一種物質組成混合物純凈物分離組成組成混合物的各種成分保持著它們各自的性質1．(教材P50第2題)通過實驗測定了空氣成分的科學家是(

)A．牛頓

B．道爾頓

C．拉瓦錫

D．門捷列夫2．空氣中體積分數最大的氣體是(

)A．氮氣

B．稀有氣體

C．二氧化碳

D．氧氣3．下列各組物質均屬于純凈物的是(

)A．牛奶、豆漿、可樂B．氮氣、二氧化碳、澄清石灰水C．水蒸氣、氫氣、液氮D．食醋、自來水、鮮榨橙汁CAC均為混合物澄清石灰水為混合物均為混合物課堂練習4．通過數字化儀器探究空氣中氧氣的含量，實驗裝置及密閉容器內的氧氣含量和壓強變化曲線如圖所示，下列說法錯誤的是()A．數字化實驗能為探究提供更為直觀的證據B．瓶內壓強先增大是因為反應放熱C．容器內最終氧氣濃度增大D．該實驗中容器的氣密性必須良好C氧氣濃度降低5．（2024成都節選）空氣中含有多少氧氣呢？學習小組開展“測定空氣里氧氣含量”的探究活動。【史料研究】二百多年前，化學家利用汞能和氧氣發生反應的原理，采用圖1裝置測出氧氣約占空氣體積的

。(1)加熱時，曲頸甑內液態汞表面產生紅色粉末，玻璃鐘罩內的現象是_______________，產生該現象的原因是_____________________________________。汞液面上升汞與氧氣反應，鐘罩內氣