4.1 空气的组成 第1课时 课件(共22张PPT内嵌视频)-初中化学鲁教版（2024）九年级上册

(课件网) 第一节 空气的组成(第1课时) 第四单元 我们周围的空气 学习目标 1.了解空气的组成及各组分的含量。 2.初步学习分析科学家研究空气的实验，并通过仿照实验探究空气中氧气的含量。 课程导入 地球的表面被空气所覆盖，空气是我们生存的必需品，那么空气里有什么呢？它的成分都有哪些？ 18世纪中叶以前，人们一直把空气看作是一种单一成分的物质。后来，通过对燃料和呼吸作用的深入研究，人们逐渐认识到空气组成的复杂性。 这些百分数是什么的占比？ 思考：空气中成分含量是一成不变的吗？ 定量认识空气的组成 空气是一种含有多种单质和多种化合物的混合物 。 干燥洁净空气的成分 氮气 （约78％） 氧气 （约21％） 氩气 约0.934％ 二氧化碳 约0.038% 其他气体 约0.002% 体积分数 空气是无色无味的，虽然看不见，但可以通过呼吸体会它的存在。那么，如何测定空气的组成呢？ 如今，我们可以用氧气传感器准确测定空气中氧气的含量。 定量认识空气的组成 为了弄清楚空气的成分，有很多科学家致力于这方面的研究。1775年，法国化学家拉瓦锡首次测定了空气中的氧含量，他是如何做到的呢？ 拉瓦锡研究空气成分的装置 定量认识空气的组成 拉瓦锡测定空气成分的实验 1.拉瓦锡测定空气成分的实验为什么选择在密闭容器中进行？ 为了保证测试结果的准确性和可重复性。如果测试时的空气含量不稳定，测定的结果难以得到准确的数值。 观察思考4-1 定量认识空气的组成 2.加热条件下，汞与氧气化合生成氧化汞。拉瓦锡选择金属汞作为反应物有什么优点？ 汞在加热的条件下，只和氧气反应，汞蒸气与氧气反应接触面积大，反应充分 。汞为液态，在汞槽中起到液封的作用，并能直接用来测定反应容器内压强的变化 。生成的氧化汞分解又能得到汞和氧气，把得到的氧气加到剩下的 4/5 的气体中，结果所得气体跟空气的性质完全一样。 定量认识空气的组成 3.通过观察哪些现象、测量哪些数据就可以判断出空气中氧气的含量？ (1)观察加热前后汞、红色粉末（氧化汞）的状态、颜色变化； (2)测量密闭容器中空气的体积、反应后容器内气体体积、反应消耗的气体体积。 拉瓦锡测定空气成分的实验原理： 拉瓦锡的实验是依据空气混合物中各组分性质的差异，利用化学反应，在不引入新的气态杂质的前提下，将氧气转化为固态的氧化汞(HgO)，从而达到测定空气中氧气含量的目的。 汞+氧气 氧化汞 氧化汞 汞+氧气 加热 加热 定量认识空气的组成 测定空气中氧气的含量 【实验试剂的选择】 1.所选的反应物只能与空气中的氧气反应 2.反应后生成物必须为固体 a.金属铜在空气中只与氧气反应，生成固体氧化铜 b.红磷（或白磷）在空气中只与 氧气反应，生成固体五氧化二磷 满足条件 c.汞有毒且耗氧反应时间较长 d.铁吸氧生锈，反应较慢 符合条件的常见试剂：铜、红磷（或白磷）、汞、铁 活动探究4-1 定量认识空气的组成 【实验原理及装置】 在加热的条件下，铜粉跟空气中的氧气完全反应，生成固体氧化铜，而又不产生新的气体，从而使密闭装置内空气的体积减少，减少的体积即为空气中氧气的体积。 铜 + 氧气 氧化铜 加热 Cu O2 CuO (红、固) （黑、固） 定量认识空气的组成 【实验步骤】 定量认识空气的组成 【实验现象】 铜粉由红色变为黑色，冷却后注射器活塞向右移动。 硬质玻璃管 的体积 反应前注射器 中气体体积 反应后注射器 中气体的体积 反应消耗的 氧气体积 V1 V2 V3 V2-V3 氧气约占空气体积的1/5。或空气中氧气的含量约为20% 58 mL 22 mL 6 mL 16 mL 【实验结论】 定量认识空气的组成 【实验反思】 1. 与拉瓦锡的测定实验相比，上述实验有哪些优点与不足？ 优点：装置简单易操作 不足：容易产生实验误差 定量 ... ...