初中化學魯教版（五四學制）（2024）八年級全冊（2024）空氣的組成精品ppt課件

這是一份初中化學魯教版（五四學制）（2024）八年級全冊（2024）空氣的組成精品ppt課件，共36頁。PPT課件主要包含了定量認識空氣的組成，空氣的成分，觀察思考4-1，活動探究4-1，實驗原理及裝置，實驗現(xiàn)象及結(jié)論，實驗反思，④冷卻到室溫讀數(shù)，①裝置不漏氣，空氣是一種重要資源等內(nèi)容，歡迎下載使用。
空氣是我們再熟悉不過的了，我們每天都呼吸著空氣，它分層覆蓋在地球表面，透明且無色無味，主要由氮氣和氧氣組成，對人類的生存和生產(chǎn)有重要影響。
空氣是混合氣體，成分的微小變化會對人類的生存產(chǎn)生巨大的影響。
空氣是一種含有多種單質(zhì)和多種化合物的混合物 。
干燥潔凈空氣的成分 （體積分數(shù)約數(shù)）
氮氣（約78％）
氧氣（約21％）
空氣成分的測定 拉瓦錫將銀白色的液態(tài)汞(Hg)放在密閉的容器里連續(xù)加熱12天，發(fā)現(xiàn)一部分汞變成紅 色粉末，同時容器里空氣的體積差不多減少了約16%。他又研究了剩余的那部分空氣，發(fā)現(xiàn)這部分空氣既不能供給呼吸，也不能支持燃燒，他認為這部分氣體都是氮氣（拉丁文原意是“不 火爐能維持生命”）。 拉瓦錫又把汞表面生成的紅色粉末收集來，放在一個較小的容器里再加熱，又得到了汞和氧氣，而且氧氣的體積恰好等于密閉容器里所減少的體積。他把得到的氧氣加到前一個容器里剩下的氣體中，結(jié)果所得氣體跟空氣的性質(zhì)完全一樣。這樣，拉瓦錫首次測定出了空氣中氧氣和氮氣的大致含量。
拉瓦錫測定空氣成分的實驗
1.拉瓦錫測定空氣成分的實驗為什么選擇在密閉容器中進行？
為了保證測試結(jié)果的準確性和可重復性。如果測試時的空氣含量不穩(wěn)定，測定的結(jié)果難以得到準確的數(shù)值。
2.加熱條件下，汞與氧氣化合生成氧化汞。拉瓦錫選擇金屬汞作為反應物有什么優(yōu)點？
汞在加熱的條件下，只和氧氣反應，汞蒸氣與氧氣反應接觸面積大，反應充分 。汞為液態(tài)，在汞槽中起到液封的作用，并能直接用來測定反應容器內(nèi)壓強的變化 。生成的氧化汞分解又能得到汞和氧氣，把得到的氧氣加到剩下的 4/5 的氣體中，結(jié)果所得氣體跟空氣的性質(zhì)完全一樣。
3.通過觀察哪些現(xiàn)象、測量哪些數(shù)據(jù)就可以判斷出空氣中氧氣的含量？
（1）觀察加熱前后汞、紅色粉末（氧化汞）的狀態(tài)、顏色變化；（2）測量密閉容器中空氣的體積、反應后容器內(nèi)氣體體積、反應消耗的氣體體積。
拉瓦錫測定空氣成分的實驗原理：
1.所選的反應物只能與空氣中的氧氣反應
2.反應后生成物必須為固體
a.金屬銅在空氣中只與氧氣反應，生成固體氧化銅
b.紅磷（或白磷）在空氣中只與氧氣反應，生成固體五氧化二磷
c.汞有毒且耗氧反應時間較長
d.鐵吸氧生銹，反應較慢
符合條件的常見藥品：銅、紅磷（或白磷）、汞、鐵
在加熱的條件下，銅粉跟空氣中的氧氣完全反應，生成固體氧化銅，而又不產(chǎn)生新的氣體，從而使密閉裝置內(nèi)空氣的體積減少，減少的體積即為空氣中氧氣的體積。
1.將一支硬質(zhì)玻璃管注滿水(兩端用橡皮塞封住)，然后打開上端橡皮塞，將水倒入量筒中，記錄體積。2.如圖4-4所示，在另一支干燥的硬質(zhì)玻璃管中裝入銅粉，兩端塞上帶玻璃導管的橡皮塞，其中一端用氣球密封。移動注射器活塞，在注射器中留存一定體積的氣體，記錄體積后與硬質(zhì)玻璃管另一端密封連接。根據(jù)酒精燈的高度，將玻璃管固定在鐵架臺上。3.用酒精燈在銅粉部位加熱，加熱時多次緩慢推拉注射器。4.停止加熱后，待玻璃管冷卻至室溫，將氣球內(nèi)的氣體全部擠出。待注射器活塞穩(wěn)定后，記錄注射器中氣體的體積。
（1）紅色固體變?yōu)楹谏?br/>（2）冷卻后，注射器活塞向里移動
銅粉-紅色 氧化銅-黑色
裝置內(nèi)氣體減少，氣壓變小，注射器活塞向里移動，減少的氣體體積就是氧氣的體積
氧氣約占空氣體積的1/5（或21%）
②銅粉足量且反應時間足夠；
③用酒精燈小心均勻的加熱藥品部位并不斷推拉注射器的活塞；
⑤實驗結(jié)束, 將氣球內(nèi)的氣體全部擠出,待注射器活塞穩(wěn)定后再開始讀數(shù)
若不滿足會使實驗結(jié)論偏大
若不滿足會使實驗結(jié)論偏小
稀有氣體的發(fā)現(xiàn) 很長一段時間人們普遍認為空氣中除了少量水蒸氣和二氧化碳之外，其余的就是氧氣和氮氣了。1892年，物理學家瑞利(，1842—1919)利用靈敏度達0.0001g的天平，在長達10年的氣體密度測量工作中，發(fā)現(xiàn)了從空氣中分離得到的氮氣密度(1.2572g/L)與分解含氮物質(zhì)得到的氮氣密度(1.2508g/L)之間總是有微小的差異。瑞利沒有放過這一微小的差異，他與化學家拉姆齊(W.Ramsay，1852—1916）合作，先是仔細去除空氣中的氧氣、二氧化碳、水蒸氣和氮氣，然后利用分光鏡觀察剩余氣體的光譜線，終于發(fā)現(xiàn)在空氣中還存在著氬氣。在以后的幾年里，拉姆齊又通過分離液態(tài)空氣和光譜法陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了氪、氖、氨、氙。 稀有氣體是從氣體密度測量結(jié)果里的微小差異中發(fā)現(xiàn)的，因此被稱為“第三位小數(shù)的勝利”，這是科學家們嚴謹求實、勇于質(zhì)疑、不懈探索的結(jié)果。1904年，瑞利和拉姆齊因為在稀有氣體發(fā)現(xiàn)中的杰出貢獻分別榮獲諾貝爾物理學獎和化學獎。
★關(guān)注細節(jié)，不忽視“異?！爆F(xiàn)象
空氣不僅是生命賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，還是人類生產(chǎn)活動的主要資源，空氣中的各成分具有廣泛的用途。
氮氣在通常狀態(tài)下是一種無色、無味的氣體，難溶于水。化學性質(zhì)穩(wěn)定，不可燃，不助燃，不供呼吸。
在一定條件下，也能和其它物質(zhì)發(fā)生化學反應
食品中充氮以延長保存時間
制造硝酸和化肥的重要原料
通常條件下，稀有氣體幾乎不與任何物質(zhì)發(fā)生化學反應，因此常用作生產(chǎn)和科學實驗的保護氣，如燈泡中充稀有氣體以使燈泡耐用；稀有氣體在通電時能發(fā)出不同顏色的光，可制成多種用途的電光源，如閃光燈，霓虹燈等。
氬弧焊又稱氬氣體保護焊
隨著人類活動的增加，空氣中的有害氣體和煙塵的含量不斷升高，導致空氣質(zhì)量下降。
探究不同氣體樣本中二氧化碳含量的差異
商場空氣中二氧化碳含量最高，其次是自己呼出氣體，樹林空氣中二氧化碳含量最低
將各種氣體樣本分別通入等量澄清石灰水中：
思考：（1）空氣質(zhì)量報告的主要內(nèi)容是什么？（2）空氣質(zhì)量指數(shù)級別與空氣質(zhì)量狀況存在什么關(guān)系？
a.植樹造林b.不燒散煤，改燒型煤c.對工廠產(chǎn)生的廢氣處理后再排放d.將煤進行脫硫處理,不產(chǎn)生二氧化硫e.使用潔凈能源。例如：太陽能、水能、潮汐能、電能、地熱能、風能等 ………
1.為了防治大氣污染，打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)，下列做法不提倡的是（ ） A.積極植樹造林 B. 使用清潔能源 C. 直接排放廢氣 D. 公共交通出行
2.下列不屬于空氣質(zhì)量指數(shù)（簡稱AQI）中污染物監(jiān)測范疇的是（　　）A．CO B．SO2 C．N2 D．PM2.5
3.人類每時每刻都離不開空氣，其中能供給呼吸和支持燃燒的氣體是（ ） A.氮氣 B. 氧氣 C. 稀有氣體 D. 水蒸氣
4.下列有關(guān)空氣的說法正確的是（　　）A．潔凈的空氣屬于純凈物B．工業(yè)分離液態(tài)空氣時發(fā)生化學變化C．食品在空氣中因與氧氣發(fā)生緩慢氧化而變質(zhì)D．空氣中的二氧化碳含量過高不會對環(huán)境造成影響
5.空氣中下列各成分所占的體積由小到大的順序是（ ）①氧氣 ②氮氣 ③二氧化碳 ④稀有氣體A．③④①② B．④③①②C．②①④③ D．①③②④
6.用如圖裝置進行實驗，實驗結(jié)束后，瓶內(nèi)剩下的氣體主要是（　?。?A．氮氣 B．氧氣C．稀有氣體 D．二氧化碳
7.化學興趣小組設(shè)計如圖所示的裝置測定空氣中氧氣的含量，膠頭滴管中的水滴入生石灰一段時間后，試管內(nèi)的白磷（白磷的著火點為40℃）開始燃燒，待白磷熄滅并冷卻至室溫后打開彈簧夾。下列關(guān)于該實驗的說法錯誤的是（　?。〢．試管中的細沙可防止試管炸裂B．膠頭滴管中的水和注射器中的水作用相同C．若實驗測得氧氣的體積分數(shù)偏低，可能是試管中白磷的量不足D．若注射器中水最終減少了10mL，則空氣中氧氣的體積分數(shù)約為20%
8.某同學用如圖所示裝置測定空氣中氧氣的含量，下列做法或分析中，錯誤的是( )A.該實驗要求裝置不能漏氣B．待裝置冷卻至室溫后再讀數(shù)C．將銅粉改為木炭，也能測定出空氣中氧氣的含量D．為充分耗盡空氣中的氧氣，銅粉的量要充足
9.測定空氣中氧氣的含量 （1）實驗原理：利用紅磷或白磷燃燒消耗 ，生成白色固體 ，從而使容器內(nèi)壓強 ，打開止水夾后，水進入容器內(nèi)。進入容器中的水的體積，可粗略地認為是空氣中所含氧氣的體積。（2）實驗裝置： （3）反應原理(符號表達式)： 。（4）實驗現(xiàn)象：紅磷（或白磷）燃燒，生成大量 ，水進入集氣瓶（或試管）且進入集氣瓶（或試管）的水的體積約占空氣體積的 。（5）實驗結(jié)論：氧氣約占空氣體積的 。
10.建構(gòu)合理的思維模型，既能促進深度學習，又能提高思維品質(zhì)。小科建構(gòu)了“兩組分混合物含量測定”的思維模型：運用該模型對教材中“測定空氣中氧氣的含量”的實驗進行了再探究：忽略含量很低的其他物質(zhì)，空氣可以看成由氮氣和氧氣組成的兩組分混合物。【探究一】根據(jù)沸點低的組分先氣化的性質(zhì)，測定混合物中某組分的含量。(1)將空氣轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)空氣，液氮先氣化。從建模角度分析，該操作屬于上述思維模型中的_____________；
【探究二】根據(jù)混合物中某組分發(fā)生化學反應，測混合物中某組分含量。(2)按圖甲裝置測定空氣中氧氣含量時，止水夾最合理的打開時間是__________________(填“反應剛結(jié)束時”或“冷卻到室溫時”)；
(3)【繼續(xù)探究】運用上述思維模型，小科又設(shè)計了圖乙的實驗裝置，其“測定空氣中氧氣的含量”的原理是_____________________。
銅和裝置中的氧氣反應，生成氧化銅固體，裝置內(nèi)的氣體冷卻到室溫時注射器內(nèi)減少的體積即為裝置內(nèi)氧氣的體積，氧氣的體積與反應前裝置內(nèi)的總體積之比即為氧氣的含量
1.空氣的成分：氮氣78%、氧氣21%、稀有氣體0.934%、二氧化碳0.038%、其他氣體0.002％；2.測定空氣中氧氣的含量（1）實驗原理 （2）實驗裝置 （3）實驗注意事項 （4）實驗結(jié)論3.關(guān)注空氣質(zhì)量（1）空氣質(zhì)量報告 （2）空氣污染的危害 （3）空氣污染的防治4.混合物成分含量的測定思維模型