第一节:空气的成分
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空气是指地球周围所包围的气体层,是我们生存和生命活动的必要条件。
空气的成分丰富多样,在初中化学中,学生需要了解空气的成分,这对于他们认识和了解自然界的本质是极为重要的。
因此,本文将重点讨论初中化学教案中关于空气成分的探究,旨在帮助学生更深入地了解空气的相关知识。
第一部分:空气的概念和组成空气是指地球周围所包围的气体层,是我们生存和生命活动的必要条件。
空气是由多种气体组成的,其中主要成分是氮气、氧气、水蒸气和二氧化碳,还有少量的氩气、氦气、氖气、氮氧化物等。
根据实验研究,空气的成分如下:氮气:占空气体积的78.09%。
氧气:占空气体积的20.95%。
水蒸气:空气中含有大量的水蒸气,通常在空气中占0.01%~4%。
二氧化碳:占空气体积的约0.03%。
其他:空气中还含有少量的氢气、氦气、氩气、氖气等,以及微量的氮氧化物、二氧化硫等气体。
从上述成分中可以看出,氮气和氧气是空气中的两大主要组成部分。
学生需要了解空气成分的构成,深入了解这些气体的性质和用途,是理解自然界的基础。
第二部分:实验探究空气成分为了帮助学生更好地理解空气成分,化学教师可以通过实验进行探究。
以下是两个空气成分实验示例:实验1:探究空气中氧气的含量材料:火柴、烧杯、氢氧化钠(NaOH)溶液、测量瓶。
步骤:1.在一只烧杯中加入NaOH溶液,把一支火柴在火上点燃,然后吹灭火柴。
2.在火柴上端口处点上一两滴溶液,放在烧杯里。
3.在烧杯中加入一些水,覆盖测量瓶口,翻转烧杯。
4.通过测量瓶口处的水位,可以了解到空气中氧气的含量。
实验2:探究空气中氮气的含量材料:长颈漏斗、小玻璃珠、测量瓶。
步骤:1.在漏斗中加入小玻璃珠,然后加入空气。
2.将测量瓶倒置,从漏斗中往测量瓶中倒空气,直到测量瓶中的水排出。
3.根据测量瓶内水位的变化,计算出空气中氮气的含量。
通过实验,学生可以直观地感受到空气成分的存在和它们之间的比例关系,从而进一步加深对空气的认识。
第三部分:空气成分的应用空气成分在生活中有着广泛而重要的应用。
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):氮气(N2):78%氧气(O2):21%稀有气体:0.94%二氧化碳(CO2):0.03%其他气体和杂质约占0.03%【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.基本思路:用一种物质与空气样品中的氧气反应,消耗完空气样品中的氧气,则反应后样品减少的体积就等于样品中氧气的体积。
2.药品的选择:能在空气中与氧气反应且没有气体生成。
常用铜丝(铜粉)、红磷、白磷来除去气体中的氧气。
3.通过红磷燃烧来测定空气中氧气体积分数:实验原理:4P + 5O2 点燃2P2O5实验装置:实验现象:红磷燃烧,产生浓厚的白烟,释放出大量的热量;待集气瓶冷却到室温后,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。
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,不能燃烧也不能支持燃烧,且不易溶于水。
实验注意事项:①实验前应检查装置的气密性,如果气密性不好装置漏气,所测结果会偏小;②红磷要过量,否则不能将集气瓶内的氧气耗尽,结果偏小;③点燃红磷后,塞瓶塞动作不要太慢,否则红磷燃烧释放出的热量将瓶内部分空气排出,致使结果偏大;④要等到集气瓶冷却到室温后才能打开止水夹,否则结果偏小;⑤最好实验前,导管里先注满水。
该实验的一些变形实验:4.用加热铜丝的方法测定空气中氧气的体积分数:实验原理:2Cu+O2≜2CuO实验装置: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。
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。
空气是我们生活中必不可少的东西,它是地球上所有生物体的共同呼吸之源。
空气的成分对人类和其他生物的生存和发展至关重要。
在五年级科学上册中,第一课就是关于空气的成分,通过本文,我们将详细介绍空气的成分以及对生物体的重要性。
一、空气的成分1. 氮气氮气是空气中最主要的成分之一,约占空气的78,它对植物的生长和动物的呼吸起着重要的作用。
氮气还能稳定大气的温度,并参与了大气层的氮循环。
2. 氧气氧气在空气中约占21,它是人类和其他生物维持生命所必需的气体,是呼吸作用的重要原料。
氧气还参与了大气的氧循环,是地球大气层中的重要组成部分。
3. 二氧化碳二氧化碳是空气中的另一重要组成部分,约占0.03。
它是植物进行光合作用的必需气体,也是地球大气中的温室气体之一,对地球气候起着重要的调节作用。
4. 稀有气体空气中还含有少量的稀有气体,如氩气、氦气、氖气等,它们虽然含量较低,但也对大气层的稳定和温度的控制有着重要的作用。
二、空气的重要性1. 对人类的重要性空气是人类维持生命所必需的,每天人们通过呼吸来摄取氧气,将二氧化碳排出体外。
正常的空气中的成分比例和质量对人类的健康和生存至关重要,而且还能减少各种疾病的发生。
2. 对动植物的重要性空气中的氮气和二氧化碳是动植物生长发育不可缺少的重要元素,没有它们的存在,植物无法进行光合作用,人类和其他动物也无法进行正常的呼吸作用。
空气的成分对于动植物的生存和发展至关重要。
3. 对地球的重要性空气中的成分对地球的气候和环境稳定起着重要的调节作用,它们可以维持地球的温度和大气层的稳定,保障了地球生物的生存和发展。
总结:空气的成分对人类、动植物以及地球的重要性不言而喻,它们是地球上生物体共同呼吸之源,维持了地球生态系统的平衡。
我们要珍惜和保护好地球上的空气,保持空气的质量和成分,才能够保障我们自己和后代的生存和发展。
通过本文对五年级科学上册第一课空气的成分的介绍,相信读者对空气的重要性有了更深入的了解,也希望大家能够从自身做起,保护好我们生存的地球。
空气的成分知识点考点1.空气的主要成分(1)空气的成分(体积分数):氮气(78%)、氧气(21%)、稀有气体(0.94%)、二氧化碳(0.03%)、其他气体和杂质(0.03%)。
(2)空气是一种宝贵的资源氧气:供给呼吸(急救病人、潜水等)、支持燃烧、气焊、炼钢。
氮气:1、物理性质:无色、无味的气体,不溶于水。
2、化学性质:不燃烧也不支持燃烧,不能供给呼吸,化学性质不活泼。
稀有气体:1、物理性质:无色、无味的气体。
通电时能发出不同颜色的光,化学性质很不活泼。
2、作保护气、食品包装中充氮防腐、液氮冷冻麻醉等。
通电时能发出不同颜色的光,填充灯泡(霓虹灯、闪光灯)等。
考点2.空气的污染及防治。
1、造成空气污染的物质:有害气体(一氧化碳(CO)、二氧化氮(NO2)、二氧化硫(SO2))和烟尘。
2、污染来源:空气中的有害物质来自化石燃料的燃烧,石油化工厂排放的废气及汽车排放的尾气。
3、被污染的空气带来的危害:损害人体健康、影响作物生长、破坏生态平衡。
存在的环境问题:温室效应(二氧化碳含量过多引起)、臭氧空洞(飞机的尾气、氟里昂的排放)、酸雨(由二氧化硫、二氧化氮引起)。
4、防止空气污染的措施:加强大气质量监测,改善环境状态、植树造林、使用清洁能源。
5、绿色化学核心是利用化学原理从源头消除污染。
特点:①充分利用资源和能源,原料无毒无害②减少向环境排放废物③原料中的原子全部被消纳,实现零排放(在化合反应中体现)④生产出环境友好产品。
考点5.混合物及纯净物(1)纯净物:只由一种物质组成的物质。
例如:氧气,氢气,二氧化碳,水蒸气,氮气(2)混合物:由两种或两种以上物质组成的物质。
例如:空气,糖水,牛奶,泥沙,矿泉水,加碘盐,稀有气体等。
考点4. 空气中氧气成分的测定(1)实验原理:利用燃烧法测定空气中氧气的含量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,进入容器内水的体积即为减少的氧气的体积。
第一节空气的成分一、空气的组成1、干燥洁净空气的组成:(下列数据是各成分的体积分数)纯净的空气是混合物,其中氮气、氧气、氩气、二氧化碳的化学式为N2、O2、Ar、CO2。
空气中含量最多的元素是N(或氮元素)。
二、测定空气中氧气的含量1、测定原理:利用空气中氧气与其它气体性质的差异,利用化学反应,只使密闭容器中的氧气反应掉,且不生成新的气体。
这样,容器中减少的气体即为氧气。
容器中气体减少从而气压减小,使得活塞内移(或水进入)。
2、药品选择依据:(1)只与空气中的氧气反应且不生成新的气体。
思考:测定空气中氧气的含量能不能选择木炭、蜡烛、镁条?不能,木炭、蜡烛和氧气反应产生气体二氧化碳,镁除了能与空气中的氧气反应,还能与氮气反应。
实验室常用:铜粉、红磷或白磷3、铜粉加热实验(1)实验装置①小气球的作用:缓冲气压②小气球在尾部比在上侧好:便于空气的流通,能使氧气与铜粉充分反应(2)反应原理:铜+氧气加热氧化铜(3)实验步骤:①测定反应前密闭容器中的空气的总体积空气的总体积=注射器示数+硬质玻璃管容积②在玻璃管铜粉部位加热注意事项:a.铜粉的量必须充足b.c.加热温度和时间要足够氮气氧气稀有气体(主要为氩气)二氧化碳其他气体78%21%0.934% 0.034% 0.002%③测定反应后剩余气体的体积。
注意事项:a.等装置冷却至室温再读数(原因:由于气体热胀冷缩,会使剩余气体体积偏大,则氧气的体积偏小,导致实验结果偏小)b.读数前将小球气球中的气体全部挤出(4)实验现象:铜粉表面由红色变为黑色,注射器。
(5)氧气含量的计算:=注射器中气体减少体积/(原注射器中气体体积+硬质玻璃管内气体体积)×100%(6)实验结论:氧气约占空气总体积的五分之一(7)实验误差分析:①实验结果偏小:装置漏气、未等装置冷却到室温读数、铜粉量不足、反应时间不够、加热温度达不到反应温度、加热过程没有推拉注射器②实验结果偏大:小气球内气体未完全挤出4、红磷燃烧实验(1)实验装置(2)反应原理:磷+氧气点燃五氧化二磷(3)实验步骤:①将集气瓶容积五等分,并做好标记;②夹紧止水夹,点燃燃烧匙内的红磷,立即伸入集气瓶中并塞紧瓶塞③待到燃烧停止并冷却到室温后打开止水夹,观察进入水的体积实验现象:①产生大量白烟;②烧杯中的水倒流入集气瓶中,体积约为集气瓶容积的1/5(5)实验结论:氧气约占空气总体积的五分之一(6)实验误差分析:①实验结果偏小:装置漏气、红磷的量不足、温度没冷却到室温就打开止水夹②实验结果偏大:实验前没有将弹簧夹夹紧、点燃红磷伸入集气瓶中时,没有立即塞紧瓶塞(7)实验改进:改进后的优点:装置始终密闭,实验结果准确;防止白烟污染空气三、空气是一种重要的资源1、分离液态空气法:工业上将空气通过降温加压使空气液化 ,然后加热升温液态的空气,利用空气中各成分沸点不同,使他们分别汽化,逐一分离出来.最先分离出来的是氮气。