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1、空气成分的测定空气成分的测定本讲稿第一页，共二十六页植植物物需需要要空空气气本讲稿第二页，共二十六页动动物物也也需需要要空空气气本讲稿第三页，共二十六页人人更更需需要要空空气气本讲稿第四页，共二十六页想一想想一想 1：空气是什么样的呢？在日常生活空气是什么样的呢？在日常生活中什么时候能感觉到空气的存在呢？中什么时候能感觉到空气的存在呢？5、给车胎打气、给车胎打气 涨起来涨起来1、空集气瓶在盛满水的水槽中向下压、空集气瓶在盛满水的水槽中向下压 集气瓶内的水无法上升到顶部。集气瓶内的水无法上升到顶部。2、空集气瓶在盛满水的水槽中侧、空集气瓶在盛满水的水槽中侧立立 有气泡冒出。有气泡冒出。4、扇子朝
2、脸扇、树叶在动、扇子朝脸扇、树叶在动 有风有风本讲稿第五页，共二十六页实验：实验：1利用下列仪器，把一只集气瓶中的空利用下列仪器，把一只集气瓶中的空气气“捕捉捕捉”到另一只集气瓶中？到另一只集气瓶中？本讲稿第六页，共二十六页2、设计实验方案、设计实验方案原理：原理：用红磷然绕消耗瓶内的氧气，瓶内的压用红磷然绕消耗瓶内的氧气，瓶内的压强减少，大气压强把水压入瓶中，进入强减少，大气压强把水压入瓶中，进入瓶中的水的体积就是瓶中消耗的氧气的瓶中的水的体积就是瓶中消耗的氧气的体积，从而测出空气中氧气的体积分数。体积，从而测出空气中氧气的体积分数。1、提出问题：、提出问题：我们能不能通过实验来测我们能不能
3、通过实验来测出空气中氧气的体积呢？出空气中氧气的体积呢？本讲稿第七页，共二十六页注意：注意：保证实验成功的关保证实验成功的关键，键，1、装置的气密性要好、装置的气密性要好2、红磷要过量、红磷要过量本讲稿第八页，共二十六页注意：注意：药品的选择要求药品的选择要求1、燃烧要消耗瓶内的氧气，该药品不、燃烧要消耗瓶内的氧气，该药品不能与其它气体反应。能与其它气体反应。2、燃烧后的产物不能生成气体。、燃烧后的产物不能生成气体。因为红磷燃烧要消耗氧气，生因为红磷燃烧要消耗氧气，生成五氧化二磷固体，易容于水。成五氧化二磷固体，易容于水。为什么可以选择红磷呢为什么可以选择红磷呢?红磷的性质红磷的性质本讲稿第九
4、页，共二十六页4、进行实验、进行实验:测定空气中氧气的体积分数：测定空气中氧气的体积分数：注注意意观观察察实实验验现现象象本讲稿第十页，共二十六页5、记录实验现象和数据：、记录实验现象和数据：1、红磷燃烧产生大量的白烟，并放出热量，、红磷燃烧产生大量的白烟，并放出热量，2，冷却后打开止水夹，烧杯中水进入集气瓶中大，冷却后打开止水夹，烧杯中水进入集气瓶中大约占整个体积的约占整个体积的1/5。本讲稿第十一页，共二十六页6、通过实验现象和数、通过实验现象和数据得出结论：据得出结论：空气氧气约占总体积的五分之一、剩余的空气氧气约占总体积的五分之一、剩余的气体不燃烧也不支持燃烧约占总体积的五分气体不燃烧
5、也不支持燃烧约占总体积的五分之四。之四。本讲稿第十二页，共二十六页7、反思1：瓶内剩余的气体有哪些性质?1、不燃烧，也不支持燃2、难溶于水反思反思2测定空气还有没有其他装置呢？测定空气还有没有其他装置呢？本讲稿第十三页，共二十六页测测定定空空气气还还可可以以用用这这种种装装置置这个装置有哪些优点这个装置有哪些优点?1、装置始终是密闭的，没有空气的进入，使实验结果更准确。2、红磷不需要在空气中点燃，生成的五氧化二磷不污染空气。本讲稿第十四页，共二十六页2022/9/21一、空气的组成 拉瓦锡的实验 通过实验，拉瓦锡得出空气由氧气和氮气组成，其中通过实验，拉瓦锡得出空气由氧气和氮气组成，其中氧氧气
6、约占气约占1/5，氮气约占氮气约占4/5 法国化学家拉瓦锡（ALLavoisier，17431794）较早地运用天平作为研究化学的工具，在实验过程中重视化学反应中物质质量的变化。当他知道了普利斯特里从氧化汞中制取氧气（当时称之为脱燃素空气）的方法后，就做了一个著名的研究空气成分的实验。他摆脱了传统的错误理论（燃素说）的束缚，尊重事实，对实验作了科学的分析和判断，揭示了燃烧是物质跟空气里的氧气发生了反应，指出物质里根本不存在一种所谓燃素的特殊东西。1777年，拉瓦锡在接受其他化学家见解的基础上，认识到空气是两种气体的混合物，一种是能助燃，有助于呼吸的气体，并把它命名为“氧”，意思是“成酸的元素”
7、（拉瓦锡当时认为，非金属燃烧后通常变为酸，氧是酸的本质，一切酸中都含有氧元素）；另一种不助燃、无助于生命的气体，命名为氮，意思是“不能维持生命”。本讲稿第十五页，共二十六页瑞典化学家，氧气瑞典化学家，氧气的发现人之一，同的发现人之一，同时对二氧化碳等多时对二氧化碳等多种气体都有深入的种气体都有深入的研究。研究。舍舍 勒勒 （17421786）本讲稿第十六页，共二十六页（17331804）英国化学家，自学英国化学家，自学成才的气体化学大成才的气体化学大师。师。普利斯特里普利斯特里本讲稿第十七页，共二十六页一百份体积的空气一百份体积的空气一、空气的组成（体积分数）一、空气的组成（体积分数）氧气（氧
8、气（O2）21氮气（氮气（N2）78稀有气稀有气体体0.94二氧化碳二氧化碳0.03其他气体杂质其他气体杂质0.03 通过科学家的不断实验和探究，空气中不仅通过科学家的不断实验和探究，空气中不仅含有氧气和氮气还不断的发现空气中还含有下含有氧气和氮气还不断的发现空气中还含有下面的这些气体。面的这些气体。本讲稿第十八页，共二十六页4、氧气的量越来越少最后不能支持燃烧。、氧气的量越来越少最后不能支持燃烧。8、交流讨论：如果在实验过程中气体上升的体积小于1/5？可能的原因会有哪些?1、装置的气密不好。2、红磷量不足，没有将瓶中氧气全部消耗完。3、没有冷却到室温。就打开止水夹本讲稿第十九页，共二十六页空
9、气的来源：空气的来源：很久很久以前 空气的成分以氮气、氧气为主，是长期以来自然界里各种变化所造成的。在原始的绿色植物出现以前，原始大气是以一氧化碳、二氧化碳、甲烷和氨气为主的。在绿色植物出现以后，植物在光合作用中放出的游离氧气，使原始大气里的一氧化碳氧化成为二氧化碳，甲烷氧化成为水蒸气和二氧化碳，氨氧化成为水蒸气和氮气。以后，由于植物的光合作用持续地进行，空气里的二氧化碳在植物发生光合作用的过程中被吸收了大部分，并使空气里的氧气越来越多，终于形成了以氮气和氧气为主的现代空气。本讲稿第二十页，共二十六页2022/9/21三、纯净物和混合物例如：1、氮气、二氧化碳、红磷、是纯净、氮气、二氧化碳、红
10、磷、是纯净物。物。2、空气、河水、矿泉水等物质，是混合物，、空气、河水、矿泉水等物质，是混合物，本讲稿第二十一页，共二十六页2、下列物质中，属于纯净物的是（）。A蒸馏水 B雪碧饮料 C河水 D洁净的空气3列举两种生活中常见的混合物，试说出它们分别是由哪些物质组成的。(1)；(2)。随堂练习A空气空气矿泉水矿泉水本讲稿第二十二页，共二十六页2022/9/211空气的成分以 和 为主，按体积计算，空气中含量最多的气体是 ，它大约占空气体积的百分比是 ；含量居第二位的气体是 ，它大约占空气体积的百分比是 。氮气氮气氧气氧气氧气氧气氮气氮气78%21%随堂练习本讲稿第二十三页，共二十六页2、空气的组成
11、在通常情况下是相对稳定的，、空气的组成在通常情况下是相对稳定的，空气的组成会不会发生改变呢？请你比较以空气的组成会不会发生改变呢？请你比较以下场所空气中氧气的含量：下场所空气中氧气的含量：（1）正在上课教室内）正在上课教室内操场操场（2）白天的森林）白天的森林夜晚的森夜晚的森林林（3）广州）广州拉萨拉萨（4）广州氧气的体积分数）广州氧气的体积分数拉萨氧拉萨氧气的体积分数。气的体积分数。小于小于大于大于大于大于等于等于本讲稿第二十四页，共二十六页2022/9/21随堂练习3、用来测定空气成分的方法有很多，如图用来测定空气成分的方法有很多，如图所示的是用红磷在空气中燃烧的测定方法，所示的是用红磷在
12、空气中燃烧的测定方法，实验过程是：实验过程是：第一步：将集气瓶容积划分为五等份，并第一步：将集气瓶容积划分为五等份，并做好标记。做好标记。第二步：点燃燃烧匙内的红磷，伸入集气瓶中并把塞子塞紧。第二步：点燃燃烧匙内的红磷，伸入集气瓶中并把塞子塞紧。第三步：第三步：待红磷熄灭后，打开弹簧夹，发现水被吸入集气瓶中，进入集气瓶中待红磷熄灭后，打开弹簧夹，发现水被吸入集气瓶中，进入集气瓶中的水的体积约为集气瓶总容积的的水的体积约为集气瓶总容积的1/5。请回答下列问题：红磷请回答下列问题：红磷（1）集气瓶中剩余的气体主要是）集气瓶中剩余的气体主要是 。（2）实验完毕，若进入集气瓶中水的体积不到总容积的）实验完毕，若进入集气瓶中水的体积不到总容积的1/5，你认为导致这一结果的原，你认为导致这一结果的原因可能是：因可能是：、。（3）某同学对实验进行了反思，提出了改进）某同学对实验进行了反思，提出了改进方法（如图所示），你认为改进后的优点是：方法（如图所示），你认为改进后的优点是：。红磷红磷氮气红磷量不足，没有将瓶中氧气全部消耗完。没有冷却到室温。1、装置始终是密闭的，没有空气的进入，使实验结果更准2、红磷不需要在空气中点燃，生成的五氧化二磷不污染空气。本讲稿第二十五页，共二十六页本讲稿第二十六页，共二十六页