九年级化学上册第1节 空气的组成（教学讲解课件）

第2章

空气与水资源第1节

空气的组成九年级化学

上册·沪教版2024学习内容导览氮气和稀有气体2空气的组成1

1.能依据观察的实验现象初步推断空气的主要成分。2.能从组成上对物质进行分类，识别纯净物和混合物。3.能体会科学家在探索空气成分过程中的智慧和方法。明·学习目标狄仁杰的迷惑引·新课导入吸气吐气呼吸作用光合作用空气看不见摸不着，怎么证明它的存在？空气中含有哪些物质？空气的组成01一、空气的组成探·知识奥秘实验探究

空气“捕获”实验利用下图所示的实验仪器，组装成图中所示的实验装置，请你利用该实验装置把一小集气瓶中的部分空气“捕获”到另一个集气瓶中。简要说明其原理。实验仪器实验装置一、空气的组成探·知识奥秘实验探究

空气“捕获”实验从分液漏斗中不断加水将左边集气瓶中中的空气赶到右瓶中排水法收集气体一、空气的组成探·知识奥秘

方法导引

检查装置的气密性①连接好仪器②用手握住试管微热法：利用气体热胀冷缩③水中的导管口如果有气泡冒出，松开手一段时间后能形成一段水柱，说明气密性良好一、空气的组成探·知识奥秘观察思考

空气中氧气体积分数的测定设计实验：让某种物质在一定条件下把盛有空气的容器中的氧气完全消耗掉，测量反应后容器中剩余气体的体积，即可以推断出氧气在空气中所占的体积分数。红磷+氧气五氧化二磷PO2P2O5点燃白色固体，易溶于水暗红色固体一、空气的组成探·知识奥秘观察思考

空气中氧气体积分数的测定装置：密闭装置；气密性良好弹簧夹燃烧匙烧杯集气瓶导管原理：利用红磷燃烧消耗密闭容器内空气中的氧气，使密闭容器内压强减小，在大气压的作用下，水进入容器，进入容器内水的体积即为减少的氧气的体积。一、空气的组成探·知识奥秘观察思考

空气中氧气体积分数的测定步骤：一、空气的组成探·知识奥秘观察思考

空气中氧气体积分数的测定现象：

结论：①红磷燃烧，产生大量白烟，放出热量；②冷却后，打开弹簧夹，水倒吸入集气瓶，进入集气瓶内水的体积约占集气瓶内空气总体积的1/5。空气中氧气约占空气总体积的1/5一、空气的组成探·知识奥秘观察思考

空气中氧气体积分数的测定思考讨论：（1）已知空气中氧气的体积分数约为五分之一。观察到的实验结果是否接近这个数值？若相差较大，分析产生误差的原因。

＜1/5的原因：红磷的量不足装置漏气未等冷却到室温就打开止水夹＞1/5的原因：红磷点燃后没有迅速伸入集气瓶中红磷在集气瓶燃烧过程中，止水夹没有夹紧一、空气的组成探·知识奥秘观察思考

空气中氧气体积分数的测定思考讨论：（2）蜡烛在空气中燃烧生成二氧化碳和水。能否用蜡烛代替红磷进行相同实验，为什么？

石蜡＋氧气二氧化碳+水点燃

不可以，蜡烛在空气中燃烧生成二氧化碳气体，反应后装置内压强几乎不变，无法形成压强差。一、空气的组成探·知识奥秘观察思考

空气中氧气体积分数的测定思考讨论：（3）集气瓶中的水上升到约1/5后，不能继续上升，说明剩余气体有什么性质？

剩余气体约占空气总体积的4/5，不溶于水，不能燃烧也不支持燃烧，主要是氮气。一、空气的组成探·知识奥秘思考与讨论：从物质组成的角度分析，空气和氮气、氧气之间有什么区别呢？空气氮气氧气二氧化碳稀有气体其他成分一、空气的组成探·知识奥秘混合物：由两种或两种以上的物质混合而成，其中各成分保持原有的化学性质。纯净物：只由一种物质组成，可以用化学符号表示。物质的分类空气、稀有气体氧气、氮气、二氧化碳绝对纯净的物质并不存在，当其中杂质成分的含量极少时，即可认为是纯净物。一、空气的组成探·知识奥秘思考与讨论：判断下列常见的物质中，哪些属于？哪些属于？纯净物混合物干净的空气冰水共存物氧化汞液氧稀有气体二氧化碳河水澄清石灰水五氧化二磷判断方法：看组成物质种类的多少，不能根据表面字眼，更不能看字的多少。一、空气的组成探·知识奥秘

拓展视野

空气成分的发现发现空气中存在氧气，并制得氧气。瑞典化学家舍勒（1742—1786）英国化学家普里斯特利（1733—1804）近代化学之父法国化学家拉瓦锡（1743—1794）

拉瓦锡用金属燃烧实验证明燃烧是金属与空气中的“上等纯空气”作用的结果，并发现了金属燃烧后余下的“空气”不支持燃烧和呼吸，第一次明确提出空气是由氧气和氮气组成的。一、空气的组成探·知识奥秘

拓展视野

空气成分的发现

后来，许多科学家研究发现，空气中还含有氦气（He）、氖气（Ne）、氩气（Ar）、氪气（Kr）、氙气（Xe）等稀有气体。在稀有气体的发现史中，氩气的发现过程对我们很有启发。1892年，英国物理学家瑞利（JohnWilliamRayleigh，1842—1919）在研究氮气的密度时发现，在0℃1.01×105Pa条件下，从空气中分离得到的氮气的密度（1.2572g·L-1）与分解含氮物质所制得的氮气的密度（1.2508g·L-1）之间总有一个微小的差异。瑞利没有放过这一微小差异，他与英国化学家拉姆赛（WilliamRamsay，1852—1916）合作，经过两年多精确的实验研究和推理分析，终于发现在空气中还存在着一种性质极不活泼的气体——氩气（Ar）。一、空气的组成探·知识奥秘科学家通过精确的实验，证明了空气是由多种气体组成的混合物。按体积分数计算：？？？？78%氧气稀有气体0.03%氦、氖、氩、氪、氙、氡等【典例】按如图装置进行实验，下列现象能证明空气中氧气含量的是（

）A.集气瓶中红磷燃烧，产生大量白烟B.红磷燃烧一段时间后熄灭C.冷却到室温，打开弹簧夹，烧杯中的水进入集气瓶D.集气瓶中水面最终上升至1处D析·典型范例【典例】生活中常见的下列物质属于纯净物的是（

）A.洁净的空气B.冰红茶C.新鲜的牛奶D.冰水混合物D析·典型范例氮气和稀有气体02二、氮气和稀有气体探·知识奥秘①氮气物理性质

1.无色、无味、难溶于水。2.液氮的沸点低，在极低温条件下加压才能液化成无色液体（通常储存于黑色钢瓶中）。化学性质

1.化学性质稳定。2.高温高压催化剂条件下，可以和氢气反应生成氨气。氮气+氢气

氨气高温高压催化剂制化肥二、氮气和稀有气体探·知识奥秘①氮气用途：作保护气

焊接金属时的保护气灯泡中充氮气以延长使用寿命食品袋中充氮气以防腐化学性质不活泼二、氮气和稀有气体探·知识奥秘①氮气用途：提供低温环境

液氮沸点低，汽化吸热液氮炒酸奶医疗上在液氮冷冻条件下做手术超导磁悬浮列车二、氮气和稀有气体探·知识奥秘①氮气用途：制造硝酸和氮肥

二、氮气和稀有气体探·知识奥秘①氮气氮气的性质和用途作保护气：灯泡、食品、焊接金属性质用途制造低温环境：医疗、磁悬浮列车等化学性质不活泼液氮汽化吸热（物理性质）制造硝酸、化肥氮气氨气化肥决定体现决定体现决定体现二、氮气和稀有气体探·知识奥秘②稀有气体阅读教材P41稀有气体部分，并结合生活经验总结稀有气体的性质和用途。稀有气体（氦、氖、氩、氪、氙）是无色、无味的气体，化学性质很不活泼。作保护气焊接金属灯泡二、氮气和稀有气体探·知识奥秘②稀有气体稀有气体在通电时会发出不同颜色的光作电光源二、氮气和稀有气体探·知识奥秘②稀有气体氦气因密度比空气小，可为气球充气液氦制造低温环境二、氮气和稀有气体探·知识奥秘②稀有气体稀有气体的性质和用途用途性质通电发光（物理性质）电光源：霓虹灯、航标灯、闪光灯等化学性质不活泼用作保护气：灯泡、金属焊接等液氦汽化吸热（物理性质）氦气：飞艇、探空气球等液氦：制造低温环境①化学性质不活泼②氦气密度比空气的小决定体现决定体现决定体现决定体现理·核心要点空气混合物…分离包含组成氧气（O2）氮气（N2)氦气（He）

性质用途决定体现纯净物氮气：78%氧气：21%稀有气体：0.94%二氧化碳其他气体和杂质成分探究实验：红磷燃烧测定空气组成1.第一次明确提出空气是由氧气和氮气组成的科学家是（

）A.阿伏伽德罗B.拉瓦锡C.道尔顿D.门捷列夫B练·技能实战2.空气成分中，在医疗麻醉和食品防腐等方面有着广泛用途的是（

）A.氮气 B.氧气C.水蒸气D.二氧化碳A3.空气是一种宝贵的资源。下列有关空气的说法错误的是（

）A.洁净的空气仍然属于混合物B.食品包装袋中充入氮气可以防腐

C.稀有气体可作焊接金属