中小学教育资源及组卷应用平台 第1章第1节 空气的成分1学案 一、学习目标 1. 知道空气的主要成分，了解拉瓦锡研究空气成分的实验。 2. 掌握测定空气中氧气含量的实验原理、装置、现象和结论。 3. 了解氮气、稀有气体等空气成分的主要性质和用途。 4. 认识空气是一种重要的自然资源，增强环保意识。 二、学习重点与难点 学习重点 1. 空气的成分及其体积分数。 2. 测定空气中氧气含量的实验原理、现象和结论。 学习难点 1. 测定空气中氧气含量实验的原理理解。 2. 从实验现象推导实验结论的逻辑过程。 三、学习过程 （一）空气的成分发现史 1. 18世纪70年代，法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。 2. 实验方法：将少量汞放入曲颈瓶内连续加热12天。 3. 实验现象：汞的液面出现红色粉末，同时容器内气体体积减少了约1/5。 4. 实验结论：空气由氧气（约占1/5）和氮气（约占4/5）组成。 （二）空气中氧气含量的测定 1. 实验装置：集气瓶、燃烧匙、红磷、止水夹、导管、烧杯、水等。 2. 实验步骤： （1）在集气瓶内加入少量水，并将剩余容积分成5等份，做好标记。 （2）点燃燃烧匙内的红磷，迅速伸入集气瓶中，立即塞紧瓶塞。 （3）待红磷熄灭，装置冷却至室温后，打开止水夹。 3. 实验现象：红磷燃烧，发出黄白色火焰，产生大量白烟；冷却后打开止水夹，烧杯中的水进入集气瓶，水面上升至集气瓶内原气体体积的约1/5处。 4. 实验原理：红磷燃烧消耗氧气，生成五氧化二磷固体，使瓶内气压减小，大气压将水压入瓶中。 5. 文字表达式：磷 + 氧气 → 五氧化二磷 6. 实验结论：空气中氧气约占总体积的1/5。 （三）空气的成分及体积分数 按体积分数计算：氮气（约78%）、氧气（约21%）、稀有气体（约0.93%）、二氧化碳（约0.04%）、其他气体和杂质（约0.03%） （四）空气是一种重要的自然资源 1. 氧气的用途：（1）医用氧：救治病人。（2）工业氧：炼钢、气焊等。 2. 氮气的用途：（1）制造硝酸、炸药和氮肥。（2）用作保护气：焊接金属、灯泡充气、食品保鲜。（3）液态氮：冷冻剂（医疗麻醉、冷藏细胞、创造超导环境）。 3. 稀有气体的用途：（1）保护气：焊接金属时隔绝空气。（2）电光源：航标灯、闪光灯、霓虹灯。（3）激光技术、医疗麻醉（氙气）、制造低温环境（氦气）。 注意：通常情况下，空气中各成分的比例保持相对稳定。 四、当堂检测 1．小科通过微信公众号“胜哥课程”知道了空气中各成分性质和用途，下列关于空气中成分的说法中不正确的是 ( ) A．食品包装中充氮气可以防变质 B．硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰 C．鱼虾在水中生存是因为氧气易溶于水 D．稀有气体通电时能发光，可制成电光源 2．下列有关空气中各成分性质和用途，说法正确的是（ ） A．氧气可以供给呼吸，也可以燃烧 B．稀有气体化学性质不活泼，可作保护气 C．氮气的化学性质比较活泼，是制造化肥、炸药的重要原料 D．二氧化碳会被植物吸收转化成氧气，二氧化碳的排放量对环境没有影响 3．空气是一种宝贵的自然资源，人类可以从这种自然资源中获取多种有用的气体。下列有用气体不可能直接从空气分离获得的是（ ） A．用作医疗急救的氧气 B．用作清洁燃料的氢气 C．用作食品防腐剂的氮气 D．用作焊接保护气的稀有气体 4．中国空间站承担着国家重要领域的科技实验任务，空间站中的“人造空气”与地球空气成分含量基本相同，其中体积分数最大的是（ ） A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．稀有气体 5．“胜哥”在如图所示的密闭装置中进行白磷燃烧实验，在白磷被点燃至装置恢复到室温的这段时间内，集气瓶中的气压随时间变化的图象最接近( ) A． B．C． D． 6．利用图1装置测定空气中氧气的含量，用压强传感器测定的压强随时间的变化情况 ... ...
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