人教版化学九上学案：2.1 空气（第1课时）

2.1空气课时1一、学习目标1．了解空气的主要成分和含量。2．通过对“测定空气里氧气含量”实验的操作、观察和分析，初步学习简单的实验设计、观察实验现象并加以描述，对相关实验现象能给出合理的解释。3．明确纯净物、混合物的概念，能区分一些常见的纯净物和混合物。二、学习重难点重点：空气中氧气含量的测定实验。难点：空气中氧气含量测定过程中的误差分析，能区分混合物和纯净物。三、学习过程【课前预习】1．你对空气有哪些了解和认识？（如有什么样的外观？性质？含有哪些成分等）2．如何组装玻璃仪器？如何检查该装置的气密性？(主要针对课本教材图2-3的装置)3．将带火星的木条分别插入充满空气、氧气和二氧化碳的三个集气瓶，有什么现象发生？体现了它们的什么性质？【课堂探究】一、空气组成的发现阅读课本内容，完成以下问题：1．1775年，法国科学家____________最早用定量的方法研究了空气的成分。2．在拉瓦锡研究空气成分的实验中主要有什么操作，出现了哪些现象？3．拉瓦锡研究空气成分的实验中得出了什么结论？【答案】1．拉瓦锡；2．略；3．空气由氮气和氧气组成，其中氧气约占空气总体积的1/5。二、测定空气中氧气的含量（教师演示实验）1．实验药品：_________、水。2．实验仪器：集气瓶、橡胶塞、燃烧匙、导气管、乳胶管、弹簧夹、烧杯、酒精灯及火柴。3．实验装置：4．实验步骤及现象实验步骤实验现象实验结论检查装置的气密性将燃烧匙中的过量红磷点燃迅速放入集气瓶中反应停止，冷却到室温后打开止水夹5．实验原理：过量的红磷燃烧时耗尽集气瓶内氧气，使瓶内气体减少，压强降低。打开弹簧夹后，烧杯里的水倒流入集气瓶中。进入集气瓶中水的体积就是集气瓶内被消耗的氧气的体积。6．反应的文字表达式：________________________________。7．实验结论：__________________________。【答案】1．红磷；4．略；6．；7．氧气约占空气总体积的1/5。【思考及讨论】红磷在集气瓶中燃烧，消耗了什么气体？为什么红磷要过量？【答案】，红磷燃烧消耗了集气瓶中的氧气，红磷过量是为了把氧气消耗完。烧杯中的水为什么会倒流进集气瓶？【答案】红磷在封闭的容器内充分燃烧，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。集气瓶中剩余的气体主要是什么？有什么性质？【答案】主要是氮气；集气瓶中水上升至约1/5后，不再上升说明剩余的气体不能燃烧也不支持燃烧，且不溶于水。④拉瓦锡的实验得出结论氧气约占空气总体积的1/5，而我们实验中，为什么气体减少的体积小于1/5？【答案】装置漏气；红磷的量不足；红磷熄灭后未冷却到室温就打开止水夹；有部分水留在导管中未进入集气瓶。⑤若得出结论大于1/5，可能是由什么原因引起的？【答案】红磷点燃后没有迅速放入集气瓶，有空气逸出；止水夹开始没有夹紧，红磷燃烧放出的热量使一部分空气由导管进入烧杯中，水进入的体积大于1/5。【练一练】拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。后人仿照其实验原理测定空气中氧气的含量（如图）。实验过程中，逐渐减少的气体和逐渐增多的物质是（）A．氧气、五氧化二磷B．红磷、五氧化二磷C．氧气、红磷D．氮气、五氧化二磷【答案】A三、空气的组成按体积分数计算，大约是：氮气____，氧气____，稀有气体____，二氧化碳_____，其它气体和杂质_____。【答案】78%21%0.94%0.03%0.03%【练一练】空气的成分中，氧气约占空气总体积分数的（）A．0.03% B．0.94% C．21% D．78%【答案】C四、纯净物和混合物1．像空气这样由两种或两种以上的物质混合而成的物质叫做__________。组成混合物的各成分之间没有发生化学反应，它们保存着各自的化学性质。2．氮气、氧气、二氧化碳等分别只由一种物质组成，它们叫做__________。纯净物可用_____表示，如氮气可表示为_____，氧气可表示为_____，二氧化碳可用_____表示。【答案】混合物纯净物化学符号N2、O2、CO2【思考讨论】判断下列常见的物质中，哪些属于纯净物？哪些属于混合物？干净的空气五氧化二磷氧化汞冰水混合物稀有气体液氧澄清石灰水二氧化碳河水【答案】纯净物：五氧化二磷、氧化汞、冰水混合物、液氧、二氧化碳；混合物：干净的空气、稀有气体、澄清石灰水、河水。【学后反思】通过本节课的学习，你收获了什么？【测评反馈】1．拉瓦锡通过实验得出：约占空气总体积1/5的气体是（

）A．

氮气

B．

二氧化碳

C．

氧气

D．

稀有气体【答案】C【解析】拉瓦锡通过实验得出了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。故答案为：C。2．空气中含量最多的气体是（

）A．

氧气

B．

二氧化碳

C．

稀有气体

D．

氮气【答案】D【解析】空气成分按体积分数计算是：氮(N2)约占78%，氧(O2)约占21%，稀有气体约占0.94%，二氧化碳(CO2)约占0.03%，还有其他气体和杂质约占0.03%。故答案为：D。3．如图所示装置可用于测定空气中氧气的含量。下列说法错误的是（

）A．实验装置的气密性要好

B．红磷足量是实验成功的关键之一C．如果没冷却就打开弹簧夹，测量结果将偏大

D．进入集气瓶内水的体积等于消耗掉氧气的体积【答案】C【解析】A．实验装置气密性要好，防止因装置漏气造成实验结果不准确，故A项不符合题意；B．红磷足量是，才能确保将装置内氧气全部消耗完全，是实验成功的关键之一，故B项不符合题意；C．温度未冷却到室温就打开止水夹，在未冷却时瓶内其他气体受热膨胀，所以倒流入集气瓶水的体积偏小，导致测得空气中氧气含量偏低，测量结果偏小，故C项符合题意；D．红磷燃烧只消耗氧气，且不产生新气体，容器内压强降低，当打开止水夹是，与消耗氧气同体积的水就会被大气压压入集气瓶中，故D项不符合题意。故答案为：C。4．下列物质属于纯净物的是（

）A．

空气

B．

牛奶

C．

84消毒液

D．

蒸馏水【答案】D【解析】根据分析，空气、牛奶、84消毒液均是由多种物质混合而成的物质，属于混合物；而蒸馏水中只含有水一种物质，是纯净物。故答案为：D。5．为探究空气中氧气的含量，某同学利用下图进行实验，请你回答有关问题：（1）写出红磷燃烧的文字表达式________；该反应中你观察到的现象是________。（2）燃烧匙内放入过量红磷的原因是________；为确保实验结论的准确性，实验中还应注意的问题是________。（写出一条即可）（3）已知镁在空气中燃烧可分别与氧气和氮气反应，都生成固体物质，此实验中镁________（填“能”或“不能”）代替红磷，其原因是________。【答案】（1）；红磷燃烧产生大量白烟（2）使集气瓶内氧气完全反应；实验装置的气密性良好或等装置冷却到室温才能打开弹簧夹（3）不能；造成测得的氧气含量偏大【解析】（1）红磷燃烧时有黄白色火焰，冒出大量的白烟，放出热量，反应的文字表达式为：；故填：；红磷燃烧产生大量白烟；（2）为了使集气瓶中的氧气完全消耗掉，燃烧匙内要放过量的红磷；为确保实验结论的准确性，实验中还应注意的问题有：实验