第一节空气成分

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。

第一节空气的成分教学目标:1、了解空气的组成，知道各成分的体积分数。

2、在分析空气组成的基础上，初步认识混合物、纯净物的概念。

3、通过测定空气中氧气含量的实验及探究通风不畅环境中的空气与新鲜空气的区别的实验，初步学会利用化学反应除去混合气体中某种气体进而测定其含量的方法。

4、通过对科学史的研究，了解人类对事物的曲折的认知过程。

认识到科学发现是经过艰难探索，任何成功都不是偶然的，培养从前人经验中获得知识、方法和经验教训的兴趣和愿望，体会科学发展和科学研究的重要性，培养学生勇于探讨，不畏困难，敢于质疑和创新的科学品质。

教学重点：1、空气中氧气的含量的测定2、空气的组成，知道各成分的体积分数教学难点：设计实验方案，测定不同环境中空气的成分。

教学方法：实验探究法、自学指导法、演示实验法、讨论法课时安排：二教学准备：测定空气成分的实验用品。

教学过程：一、认识空气的组成【引入】我们每时每刻都要吸入空气，空气成分的微小的变化都化直接影响人类的生存，你知道空气中有哪些成分？我们一起来研究空气的成分（2分钟）【板书】第一节空气的成分【自学】（3分钟）了解原始大气与我们现在的空气成分的不同氮气 78%氧气 21%【板书】空气的成分稀有气体 0.94%二氧化碳 0.03%水蒸气和杂质0.03%【过渡】仅仅知道空气的成分是不够的，还需要知道空气中各成分的含量。

今天我们的研究再进一步，通过实验测定空气中氧气的含量。

【实验探究一】测定空气中氧气的含量（15分钟）提出问题：如何测定空气中氧气的含量？背景资料：测定空气中氧气含量的方法很多，其原理都是利用某些物质在一定量的空气中完全消耗其中的氧气而又不产生其他气体，导致压强减小，减少的体积即为空气中氧气的体积。

相信你会选择：现有下列反应可供选择，你认为可以选择：A 、碳+氧气 二氧化碳（气体）B 、磷+氧气 五氧化二磷（固体）C 、铜+氧气 氧化铜（固体）【教师演示】：【得出结论】空气中氧气约占空气总体积的五分之一【师生分析、讨论】课本81页问题：可能造成实验误差的原因？【小组交流】可能造成实验误差的原因？点燃 点燃 加热【师生共同归纳】实验结果小于五分之一的原因：1、铜丝的量不足2、没有冷却到室温就读数3、推拉次数太少【教师演示】利用红磷测定空气成分的实验见课本102页实验现象：实验结论：【分析与讨论】可能产生误差的原因？【布置自学】课本82页空气成分的发现史，谈谈您的感想。

第三单元我们周围的空气第一节空气的成分一、复习检测：纯净物是。

混合物是。

二、出示学习目标：学习目标：1.知道空气的组成，.理解纯净物、混合物概念，会区分纯净物和混合物。

2.通过对空气成分的研究，学会测定混合气体中某种气体的实验方法。

3.知道空气中各成分的用途，认识空气质量日报4.知道造成空气污染的原因、增强环保意识，了解通过化学反应将混合气体中的某一种气体除去并测定其含量的做法重点：1、测定空气中氧气的含量2、空气中各成分的用途3、知道造成空气污染的原因三、自读文本：每个学生独立阅读课本P60—P65，初步完成初步完成以下学习内容学习过程：学习任务一：认识空气的组成（阅读课本P60—P61）活动1：请结合生活经验及教材图示，完成下列问题:1.通过动植物的呼吸活动，可说明空气中含有；植物的光合作用，可说明空气中含有；干燥的饼干在空气中放置会变松软，可说明空气中含有。

2.从教材P60的图示可看出：空气中含量最多的气体是，其次是。

另外，还含有等。

小结：空气中各成分体积分数：。

活动2：按照教材P61的实验程序探究空气中氧气的含量，并完成下列问题1.记录实验现象。

实验前铜丝的颜色为色，实验后变为色，这说铜与发生了化学反应。

2.记录实验数据。

反应前注射器内气体体积为mL，反应后注射器内气体体积为mL，消耗掉氧气的体积为mL。

3.实验结论。

拓展反思：1.用加热铜丝的方法，不同小组结果差别较大，可能的原因有哪些？。

小结：①实验装置漏气；②加热的温度达不到反应温度；③推动活塞次数不足；④读数时没有冷却到室温。

2.如图，利用燃烧红磷的方法也可以测定空气中氧气的含量。

你认为测定空气中氧气含量实验的原理是什么？小结：①利用化学反应在密封容器中把氧气消耗掉；②利用气体压强显示装置读数。

3.能否采用燃烧硫或碳的方法测定空气中氧气的含量？你认为选择的药品应符合什么条件？小结：①只与空气中的氧气反应；②生成物不是气体。

学习任务二：空气是一种重要的资源（阅读课本P62—P63）过渡引入：不仅一切生命活动离不开空气。

第一节空气的成分【知识梳理】一、认识空气的组成1．空气中含量最多的气体是，约占空气体积的，含量居第二的气体是，约占空气体积的 ,前后两者的体积比大约为 .空气中另外还含、、等。

2．如何测定空气中氧气的含量？（1）方法一：红磷燃烧法①可观察到的现象是：A．产生大量（填“白烟”或“白雾”）B．火焰呈色C．放出大量D．打开止水夹，水倒吸入集气瓶大约占其容积的。

②通过实验可知：A．写出该反应的符号表达式：。

B．氧气约占空气体积的，（填“能”或“不能”）支持燃烧。

C．氮气约占空气体积的，（填“易”或“难”）溶于水，（填“能”或“不能”）支持燃烧。

③某同学利用该装置测定空气中氧气的含量，发现进入广口瓶的液体液面高度少于广口瓶容积的1／5。

造成这一现象的原因可能是。

④若把红磷换成蜡烛，倒吸入广口瓶中水的体积（填“大于”、“小于”或“等于”）广口瓶容积的1／5。

原因是。

（2）方法二：铜粉加热法①原理：利用加热的铜粉将注射器及试管内的消耗，注射器内气体减少的体积就是的体积；②若实验很成功，那么看到的现象是：铜粉由色变成色，注射器及试管内剩余气体的体积约为消耗气体的体积的倍。

该反应的符号表达式：。

③不断推拉注射器活塞的目的：。

④下表是该组同学测得的一组数据：A．由此可以得出结论：。

B．造成上述结果可能因为下列环节操作失误造成的（填序号）。

a.铜粉的量不足b.加热过程中未反复推拉注射器c.实验装置漏气d.未将小气球内的气体挤入注射器e.未冷却至室温就将小气球内气体挤入注射器并读数3.工业上分离空气首先通过，使空气液化，然后蒸发液态空气，利用空气中氧气、氮气、稀有气体不同，使其在不同温度下沸腾，从而将各种气体分离出来。

其中首先变为气体逸出。

工业制氧气属于变化。

4.氧气的主要用途有：（1）；（2）。

5.氮气是工业上生产、的重要原料，还可用于、等。

稀有气体（包括）可用作。

6.在通常情况下，氮气和稀有气体的化学性质都（填“活泼”或“不活泼”）。

第三单元我们周围的空气编号20----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------第一节空气的成分（第一课时）写出要求掌握的离子符号以及对应名称【学习目标】1知道空气的组成；2学会测定空气中氧气的含量的原理和方法3了解空气成分的发现史4知道空气也是一种重要的资源；知道空气各成分的用途【学习重点】学会测定空气中氧气的含量的原理和方法；知道空气也是一种重要的资源【学习难点】学会测定空气中氧气的含量的原理和方法【知识点链接】1、原始大气的成分是怎样的？2现在空气中有哪些成分？【提出问题】：1.空气无色无味，不易觉察，你能设计一个简单的实验或列举生活实例来说明空气确定存在吗？2.拉瓦锡通过什么实验发现了空气的成分？拉瓦锡为什么能得到关于空气成分的正确结论？从中你有什么收获？【活动天地】：我们能不能仿照这个历史上著名实验的原理，也来设计一个实验验证空气中氧气的含量？【交流讨论】1、测定空气中氧气的含量的实验装置器材有哪些？2、原理是什么？3、注意事项有哪些？你还有那些方法测定空气中氧气的含量？说出来与大家分享：【过渡】：空气不仅是人类生活必需的物质，而且还是一种宝贵的自然资源。

[提出问题] 利用什么方法可以将空气中的各种成分分离开？原理是什么？【我会总结】：氧气、氮气、稀有气体的用途：氧气：氮气：稀有气体：【情境引入】：震惊世界的伦敦烟雾事件1952年12月5日起，英国首都伦敦上空接连几天被大雾笼罩，从工厂烟囱和家庭炉灶排出的烟尘和有害气体被浓雾封盖在低空扩散不出去。

浓烈的煤烟和二氧化硫气味呛得人咳嗽不止。

两天后，成千上万的人急剧发病，呼吸道严重感染，老年肺心病尤为突出，短短几天就有四千多人死亡。

这就是震惊世界的伦敦烟雾事件。