鲁教版九年级化学上册4.1空气的成分复习
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鲁教版九上化学四单元我们周围的空⽓知识点归纳鲁教版九上化学第四单元我们周围的空⽓第⼀节空⽓的成分⼀.空⽓的组成空⽓的成分(体积分数):⼆.空⽓中氧⽓的体积分数的测定1.燃烧物的选择:能在空⽓中只与氧⽓反应且没有⽓体⽣成。
(铜丝、红磷、⽩磷等)2.⽤加热铜丝的⽅法测定空⽓中氧⽓的体积分数(1)实验原理:2Cu+O加热2CuO(2)实验现象:加热⼀段时间后,红⾊的铜粉变为⿊⾊;冷却到室温后,注射器内空⽓体积减少到原来的4/5。
(3)实验结论:①空⽓中,氧⽓约占总体积的1/5;②该实验证明空⽓是由多种物质组成的混合物;③该实验证明,剩余的⽓体(主要是氮⽓)化学性质稳定,不能与铜丝反应。
(4)注意事项:①实验前要检查装置的⽓密性。
②铜丝必须过量,保证氧⽓被反应完全。
③加热时间要⾜够,保证铜丝与氧⽓充分反应。
④反应结束后,要等到装置冷却到室温后,再读取反应后注射器内空⽓的体积。
(5)误差分析:①装置漏⽓,结果偏⼤。
②铜丝⽤量不⾜,结果偏⼩。
③加热温度达不到反应温度,结果偏⼩。
④加热时间太短,反应不充分,结果偏⼩。
⑤反应结束后,没有等到装置冷却到室温就开始读数,结果偏⼩。
三.空⽓是⼀种重要资源(热点)1.法国化学家拉⽡锡⾸次⽤⾃制的天平定量研究了空⽓的组成,发现了空⽓是由氧⽓和氮⽓组成的。
2.⼯业上制取氧⽓的⽅法:分离液态空⽓法原理:氧⽓的沸点⽐氮⽓⾼,氮⽓先从液态空⽓中蒸发出来,剩下的就是液态氧⽓。
流程:3.氧⽓的⽤途:供给呼吸,⽀持燃烧。
4.氮⽓:通常情况下,氮⽓是⽆⾊、⽆味的⽓体,不溶于⽔;不燃烧也不⽀持燃烧,不能供给呼吸,化学性质⽐较稳定,通常情况下不能和其它物质反应。
⽤途:①⼯业上⽣产硝酸和化肥;②⾷品包装时,常充⼊氮⽓作防腐剂;③液氮常作制冷剂。
5.稀有⽓体:⼀般情况下,都为⽆⾊⽆味的⽓体。
化学性质⾮常稳定,⼜叫作“惰性⽓体”。
⽤途:①由于稀有⽓体通电时,能发出不同颜⾊的光,填充在灯泡中,⽤于制造霓虹灯等多种⽤途电光源;②可⽤于焊接⾦属的保护⽓。
第一节《空气的成分》(第1课时)一、教学内容分析(一)教材的地位及作用《空气的成分》是鲁教版九年级第四单元的第一节内容。
本单元选择空气作为初中化学中接触具体物质的开端,不仅因为小学对空气的知识已有过介绍,更重要的是因为它与人类的生产生活关系最为密切,通过对它的了解,可以比较顺利地引导学生进入化学世界。
选择以空气为题,开始这一单元的教学活动,符合“从学生熟悉的事物入手,进行科学教育”的原则的。
(二)教材主要内容了解空气的主要成分;采用实验探究测定空气里氧气的含量二、教学对象分析初中生的思维方式逐步由形象思维向抽象思维过渡,因此在教学中注意积极引导学生,应用已掌握的知识,通过从定性向定量的分析和推理来获得新知识,发展抽象思维能力。
三、教学设计思想1.运用化学史实创设问题情境,既对学生进行科学精神、科学态度的教育;同时通过对拉瓦锡实验的深入思考,为实验探究奠定基础。
2.在学生自学的基础上,通过问题组引导学生思考实验的装置和步骤,理解实验原理和方法,使学生在思维的引导下进行实验探究,在实验观察的基础上进行思维。
3.引导学生超越具体知识的学习,通过概括提炼,上升为基本思路和方法。
四、教学目标(一)知识与技能目标认识空气的主要成分及含量。
初步体验简单的实验设计、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。
(二)过程与方法目标通过测定空气中氧气含量的实验探究,让学生学会从混合气体中除去某种气体进而测定其含量的方法,并了解如何分析造成实验误差的原因。
(三)情感、态度与价值观目标1、通过了解化学史实,明确严谨的科学态度是探究实验成功的基础,体会科学发展的艰难和曲折。
2、知道空气是一种宝贵的自然资源,养成关注环境,热爱自然的情感。
五、教学的重点和难点重点:“测定空气中氧气含量”探究过程难点:引导学生设计“测定空气中氧气含量”探究方法、探究原理六、教学过程用谜语引入,同学们深吸一口气,然后屏住呼吸,比一比看谁坚持的时间长!你能坚持多长时间?学生体会空气对生命活动的重要性。
第四单元我们周围的空气一.空气的组成空气的成分(体积分数):N2 78%、O2 21%、稀有气体0.934%、CO2 0.034%、水蒸气和杂质约占0.002%。
【知识解读】(1)空气中主要是氮气和氧气,氮气约占空气总体积的4/5,氧气约占空气总体积的1/5。
(2)要注意“体积分数”或“占空气总体积的”字眼。
一般情况下,气体和液体的量都用体积来表示,而不用质量来表示。
二.空气中氧气的体积分数的测定1.燃烧物的选择:能在空气中与氧气反应且没有气体生成。
常用铜丝、红磷来除去气体中的氧气。
不能用木炭、镁条、铁丝不用木炭原因:消耗气态氧气的同时产生气态的二氧化碳不用镁条原因:在消耗氧气的同时也把氮气消耗掉2.用加热铜丝的方法测定空气中氧气的体积分数(1)实验原理:2Cu+O加热2CuO(2)实验装置:(3)实验现象:加热一段时间后,红色的铜丝变为黑色;冷却到室温后,注射器内空气体积减少到原来的4/5。
(4)实验结论:①空气中,氧气约占总体积的1/5;②该实验还可证明:空气是由多种物质组成的混合物;剩余的气体(主要是氮气)化学性质稳定,不能与铜丝反应。
(5)该实验要注意:①实验前要检查装置的气密性。
②铜丝必须过量,能把空气中的氧气全部耗尽。
③要反复交替缓慢推动两个注射器活塞,以保证于试管中空气里的氧气与铜丝充分接触。
④反应结束后,要等到装置冷却到室温后,再读取反应后注射器内空气的体积。
(6)误差原因:①结果偏大:反应后小气球的气体未挤出,②结果偏小:a铜丝用量不足;b反应结束后,没有等到装置冷却到室温就开始读数;c装置漏气d加热时间太短;e推拉次数太少。
(7)用该实验代替红磷的优点:不会导致环境污染。
3.通过红磷燃烧来测定空气中氧气体积分数:(1)实验原理:4P+5O点燃2P2O5(2气瓶冷却到室温后,打开止水夹,水沿导管进入到集气瓶中,约占集气瓶总容积的1/5。
(3)实验结论:①空气中,氧气约占总体积的1/5;②该实验可证明:剩余的气体(主要是氮气)化学性质稳定,不能燃烧也不能支持燃烧,且不易溶于水。
章节测试题1.【答题】按照下列要求,完成计算。
(1)若标准状况下,氧气的密度为Xg/L,空气的密度为Yg/L,据此计算L的空气中含有Xg氧气(用整数表示);(2)若要收集含氧气的体积分数约为80%的气体。
如图在集气瓶里装满水,塞紧胶塞并打开活塞通入氧气,当量筒内的水达到设定的体积V后立即通入空气,当量筒中水的体积达到100mL时,立即关闭活塞。
则设定的体积V约是mL(用整数表示)。
【答案】5,75【分析】本题考查有关空气组成的简单计算。
【解答】(1)若标准状况下,氧气的密度为Xg/L,质量是Xg,根据质量♦密度= 体积,计算出氧气的体积:Xg-Xg/L=1L,氧气的体积是空气的五分之一,1Lx5=5Lo (2)若要收集含氧气的体积分数约为80%的气体。
先通入氧气的体积是V,通入气体的总体积是100mL,则通入空气的体积是100mL-V,氧气的体积是空气的五分之一,通入空气中氧气的体积是(100mL-V).5,所以氧气的总体积是V+ (100mL-V )-5,体积分数是80%,则[V+ (100mL-V )-5]-100mLx100% = 80%, V=75mL。
2.【题文】成年人每分钟大约呼吸16次,每次吸入0.8L的空气,每次呼出0.8L 的气体(其中氧气所占体积分数为16%)。
请回答:成年人每小时大约需要吸入空气的质量是多少克?成年人每天消耗的氧气的质量大约是多少千克?(在标准状况下,氧气的密度为1.429g/L,空气的密度为1.293g/L)(最后结果保留小数点后一位)【答案】993.0g 1.3kg【分析】本题考查根据空气中氧气含量的计算。
【解答】解:成年人每小时大致需要吸入的空气的质量为:16x60x0.8x1.293=993.0 (g)。
成年人每天消耗的氧气质量为:16x60x24x0.8x (21%-16%) x1.429+1000=1.3kg答:成年人每小时大致需要吸入993.0g的空气。
鲁教版初中化学重点知识精选化学是一门非常有意思的学科,充满了新奇的实验!鲁教版初中化学和你一起共同进步学业有成!第四单元我们周围的空气第一节空气的成分★教学目标1、通过测定空气中氧气的含量认识空气的组成,学习从混合气体中除去某种气体进而测定其含量的方法。
2、合社会生活了解空气是一种重要的资源。
3、过验证通风不畅环境中空气与新鲜空气的区别和认识空气质量日报,增强关爱自然的意识和责任。
4、在分析空气组成基础上,初步认识混合物、纯净物的概念。
★重点难点重点:让学生认识空气对人类和自然界的动植物的重要意义。
知道空气是自然资源。
难点:设计实验方案,测定不同环境中空气的成分。
★教学内容分析空气的成分对于学生来说,不是陌生的内容,空气污染对于人类的危害也是学生经常见闻的,而采用科学的方法测定空气的组成,自己亲手做实验来比较通风不畅的环境与通风良好的环境的空气的质量,会带给学生从未有过的体验,当学生真正认识了空气的成分,了解了空气中各种成分的重要用途,他们自然就会把空气当成一种重要的自然资源来对待。
★教学对象分析初中三年级的学生认识能力已有了较大的发展,他们的认识由感性向理性深化,因此对于空气成分的认识,已不在满足于小学自然课上“知道空气是物质,空气是由多种成分组成的混合物,空气可供给人和动物呼吸、可供燃料燃烧、空气污染的危害严重”等常识,他们将在更高的层次上认识空气,要思考空气的成份是怎样测定出来的?空气中的这些成份是哪里来的?有什么作用?什么原因会导致空气成分的改变?空气成分改变会产生什么后果?★实验用品酒精灯、注射器、玻璃管(内有细铜丝)、火柴、塑料瓶、澄清石灰水★教学过程教师活动学生活动活动设计意图课前教师布置研究性课题:研究性学习—空气中有什么?空气是我们非常熟悉的物质,我们每时每刻都生活在空气的“海洋”里,离开了空气,一切生命就无法生存。
那么你认识空气吗?你觉得空气是单一成分的物质还是多一成分的物质呢?你知道空气中含有那些物质?请你结合生活经验用事实进行说明或者设计实验进行证明。
4.1 空气的成分
一、认识空气的组成
1.空气的成分及空气中各成分的体积分数
2.测定空气中氧气的含量
能否用木炭代替铜粉测定空气中氧气的含量?
气体用途
氧气供给______;支持______;还能用于________和________等
氮气用于制______和______;作食品______;液态氮用作______ 稀有气体作生产和科学实验的______;制多用途______
1.空气中的污染源主要是________和______。
2.目前计入空气污染指数的项目暂定为:__________、________、________、______、__________和__________等。
答案:一、1.氮气(21%) (0.934%) (0.033%) (0.002%)
2.红黑1/5 氧气减少1/5
智慧园
提示:不可以。
因木炭与氧气反应能生成二氧化碳气体,容器内气体的体积无明显变化。
二、呼吸燃烧钢铁冶炼金属焊接硝酸氮肥保护气制冷剂保护气电光源
三、1.有害气体粉尘
2.二氧化硫一氧化碳二氧化氮臭氧可吸入颗粒物总悬浮颗粒物
空气中氧气含量的实验探究
1.实验装置(如图所示)
2.实验原理:铜+氧气加热,氧化铜
通过加热铜丝耗尽装置内空气中的氧气,由于反应生成的氧化铜是固体,在大气压的作用下,注射器内气体的体积减小,减小的体积即为空气中氧气的体积。
3.铜丝的替代品应满足的条件:能与空气中的氧气反应,而不与空气中的其他气体反应,且生成物为固体(如红磷或白磷等),但不能用木炭或蜡烛等,因为它们与氧气反应能生成气体。
4.实验中,造成误差的因素主要有:装置漏气;铜丝的量不足;加热时间过短;实验完毕后未等装置冷却就读数等。
【例题】小明用如图装置来测定空气中氧气的含量,对该实验认识正确的是( )。
A.使用铜丝的量多或量少,都不会影响实验结果
B.加热足量的铜丝可使注射器内减少的体积占原气体体积的4/5
C.铜丝加热后消耗空气中的氧气,使注射器内压强下降,体积减小
D.实验一停止加热,就要立即观察,并记录剩余气体的体积
思路点拨:本题考查的是对空气中氧气含量的测定实验的认识,解题的关键是要明确实验原理及实验成功的关键要素:
解析:铜丝量不足,会导致实验结果偏小;氧气约占空气总体积的五分之一,所以该实验中若铜丝足量,则最终注射器内减少的气体体积约占原体积的五分之一;未冷却到室温就观察,会使注射器内气体体积膨胀,导致实验结果偏小。
答案:C
1.(2011·北京中考)空气成分中,体积分数约占78%的是( )。
A.氮气B.氧气
C.二氧化碳D.稀有气体
2.在擦玻璃时,人们时常向玻璃上哈气,再擦会更干净,这说明人体呼出的气体中含有较多的( )。
A.二氧化碳B.氮气
C.水蒸气D.氧气
3.焊接金属时,能用作保护气的一组气体是( )。
A.氢气、氮气B.氮气、氧气
C.二氧化碳、氧气D.氮气、氩气
4.空气中含量较多且性质比较活泼的气体是( )。
A.氧气B.氮气
C.二氧化碳D.水蒸气
5.(2011·滨州中考)下列说法正确的是( )。
A.空气中氧气的质量分数为21%
B.空气中各成分所占的比例是永恒不变的
C.空气是由多种物质组成的混合物
D.空气中的氮气易溶于水
6.2011年入冬以来,包括北京市在内的我国北方多个城市出现严重的灰霾天气。
环境监测中心报告,某城市11月16日空气污染指数为105,首要污染物为被称为灰霾“元凶”的细颗粒物。
依据下表判断,当天该城市的空气质量状况属于( )。
空气污染指数
0~50 50~100 100~200 200~300 >300 (APD)
空气质量状况Ⅰ(优) Ⅱ(良) Ⅲ(轻度污染) Ⅳ(中度污染) Ⅴ(重度污染)
C.轻度污染D.中度污染
7.有关如图所示实验的结论或说法错误的是( )。
A.表明了空气中一定有氧气
B.证明了空气是混合物
C.体积减少是利用了铜能和氧气反应
D.体积减少表明气体热胀冷缩
8.下列事实说明空气中含有哪些成分?
(1)饼干长时间放置在空气中会变软________;
(2)空气是制造氮肥的原料________________;
(3)小白鼠在装有空气的密闭容器中可存活一段时间________;
(4)石灰水长期暴露在空气中会变浑浊________。
9.请你将物质与相关的用途用线连接起来。
氧气a.作保护气
氮气b.支持植物的光合作用
二氧化碳c.动植物的呼吸、燃烧
稀有气体d.制造霓虹灯
答案:1.A 2.C 3.D 4.A
5.C 空气中氧气的体积分数约为21%,不是质量分数,且各成分的比例并不是永恒不
变的,如二氧化碳就在逐年增加,A、B错;空气中氮气的体积分数约为78%,并不随雨水的流过而发生很大变化,说明氮气不易或难溶于水,故D错。
6.C 解答此类题目时要注意,空气质量级别越高,空气污染指数越大,表明空气污染越严重。
由题目信息可知,该市当天的空气污染指数为105,对应表中数据,该污染指数在100~200范围内,空气质量状况为轻度污染。
加热氧化铜,红色的铜丝变黑,7.D 测定空气中氧气含量的实验原理是铜+氧气−−−→
表明了空气中一定有氧气,但实验后仍有剩余气体,表明空气中不只含有氧气,还有其他气体,是混合物,体积减少的原因是氧气被消耗。
8.答案:(1)水蒸气(2)氮气(3)氧气(4)二氧化碳
9.答案:氧气—c 氮气—a 二氧化碳—b 稀有气体—d
解析:动植物的呼吸作用及燃料的燃烧都离不开氧气;氮气的化学性质不活泼,常用作保护气;植物在光合作用中,吸收二氧化碳,放出氧气;稀有气体常用来制造电光源等。