鲁教版化学九年级上册第四单元 我们周围的空气

后的体积差就是氧气的体积。 相对容易 ！
氮气
氧气
其它气体（二 氧化碳、稀有 气体等）
药品选择
哪些药品可以用来测定空气中氧气的含量？
木 炭
碳 + 氧气 点燃 1.易二与氧氧化气碳反（应气体）
镁
药镁品选+用氧条气件 点燃 2.只氧与化氧镁气（反固应体）
条
镁 + 氮气 点燃 3.生二成氮物化中三没镁有（气体固体）
4、为什么需要将气球内的气体全部挤出 ？
5、气缓球冲在作实用验，中防有止橡什皮么塞作冲用出？ 6、铜粉用量一定要？
误差分析
上述实验在哪些环节上可能造成误差？这些误 差导致氧气的体积分数偏大还是偏小？
1、铜粉不足量 2、装置漏气 3、加热温度未达到反应 温度或时间不够长。 4、装置未冷却至室温就读数 5、气球内气体未全部挤出
铜 粉
铜 + 氧气 加热 氧化铜（固体）
红
磷+ 氧气 点燃 五氧化二磷（固体）
磷
测定空气中氧气的含量实验①
铜 + 氧气
红色 固体
氧化铜
黑色 固体
1.如何利用该装置测得空气中氧气的含量？ 2.实验过程中有哪些注意事项？
1、测量硬质玻璃管的容积V。 2、组装仪器，添加足量药品，记录注射器的体积V1 。 3、加热并不断推拉注射器。 4、停止加热，冷却到室温，将气球内的气体全挤出 ，活塞稳定后记录注射器的体积V2。
2、空气的成分是：①氧气 ②氮气 ③稀有气体 ④ 二氧化碳及其他气体杂质。按体积分数由大到小的
顺序排列正确的是（ B ）
A. ①②③④ B. ②①③④ C. ①②④③ D. ②①④③
1775年 氧气和氮气组成 18世纪中叶以前 单一成分的物质

氮气的性质和用途
(1)重要的化工原料 (2)保护气 (3)提供低温环境
磁悬浮列车
化工原料
液氮冷冻
食品充氮防腐
稀有气体——惰性气体 (1)可用作保护气； (2)可制成多种用途的电光源； (3)可用于激光技术。
【易错提醒】 (1)氮气和稀有气体的稳定性是相对的， 在一定条件下也能发生化学反应。 (2)稀有气体可用于制造多种用途的电光 源是利用其物理性质。
实验探究：测定空气中氧气的含量
仪器用品：铜粉、硬 质玻璃管(相同规格2支)、 橡皮塞(带玻璃导管及不带 玻璃导管各2个)、量筒、 酒精灯、铁架台(带铁夹)、 气球、注射器。
实验步骤：
1.将一支硬质玻璃管注满水 (两端用橡皮塞封住)。然后 打开上端橡皮塞，将水倒 入量筒中，记录体积。
2.如图所示：在另一支干燥 的硬质玻璃管中装入铜粉， 两端塞上带玻璃导管的橡皮 塞，其中一端用气球密封。 移动注射器活塞，在注射器中留下一定体积的气 体，记录体积后与硬质玻璃另一端密封相连接。 根据酒精灯的高度，将玻璃管固定在铁架台上。
空气成分的发现
18世纪中叶以前，人们一直把空气看作 是一种单一成分的物质
1775年，法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究 了空气的组成，得出了“空气是由氧气和氮气 组成”的结论。
1892年，英国物理学家瑞利与英国化学家拉姆齐合作，发现 空气中还存在着氩气。在以后的几年里，拉姆齐等人又陆续 发现了氦气、氖气、氙气等其他稀有气体。
2.将课前收集的各种样本气体中分别加入少量 澄清石灰水，观察现象。
实验序号 样本气体来源
1 2 3
实验现象
实验结论
例 某市环保局正式发布的该城市环境状况白皮 书介绍，该城市全年环境空气达到优秀、良好级 别的天数为295天，比上一年少了2天。城市环境 空气中首要污染物为可吸入颗粒物，SO2、NO2 的年平均值同比上升了55.2％ 和 14.6％，可吸入 颗粒物与上年基本持平，仍劣于国家环境空气质 量二级标准。全市的酸雨发生率为33.2％。

第四单元《我们周围的空气》单元教学设计一、内容分析1. 主要内容结构二、学情分析在前面的学习中，学生初步建立了宏观物质和微观微粒间的联系，认识了构成物质的分子和原子。

本单元难点是引导学生在分子、原子的基础上，再由微观回归到宏观，去认识物质的组成。

在已概括出组成物质的最基本成分--元素的基础上，进而建立起“宏观物质--微观构成--化学符号”之间的联系，让学生逐步学会用化学的视角去看世界，提高科学素养。

从学生比较熟悉、自然界中存在最为广泛的物质之一---氧气作为学习的范例，从氧气的存在、性质、制取、用途四个空气空气的成分和用途 氮气 空气的污染与防治 氧气 探究氧气含量的实验 氧气的制取与性质 氧化反应 其它气体 物质组成的表示 化合价 化学式 判断 书写 表示方法 一般规律 应用 化学式的意义 化学式的有关计算 宏观意义 微观意义 求化学式量 求各元素的质量比求某元素的质量分数方面入手，学生可以自主活动的形式进行学习，能够使学生保持较高的学习兴趣并从探究活动中获得积极的情感体验，同时也可在活动中学习一些科学的方法。

三、单元目标设计1.空气（1）能找出生活中空气各成分的应用实例，感受到空气是一种重要的资源（2）关注空气质量报告，树立关爱自然的责任和意识2.氧气（1）能设计实验并准确的测得空气中氧气的含量，体会从混合物中某气体并测定其含量的方法（2）掌握实验室制取氧气，体会实验室制取气体的一般思路和方法（3）能在实验探究中归纳、概括出氧气的主要性质和用途（4）会准确的描述实验现象，分析实验、获得结论（5）初步会判断氧化反应3.化学式（1）能依据化合价写出常见物质的化学式（2）能依据化学式推求出某元素的化合价（3）能用化学式表示常见物质的组成（4）能分析常见物质中的元素化合价（5）能从宏观和微观，定性和定量相结合的视角说明化学式的意义（6）能根据化学式进行物质组成的相关计算（7）能分析生活中常见药品、食品的主要成分并分析含量4.综合（科学思想、方法）（1）通过测定空气中氧气含量实验掌握定量研究物质组成的方法（2）通过实验室制取氧气的方法选择掌握对比实验法四、重点难点1.重点：化学式的书写及相关的计算、氧气的制取和性质2.难点：化合价的理解、实验探究能力的培养五、单元任务和问题设计1.任务设计（1）学会从混合物中除去某种成分并测定其含量的方法（2）学会实验室制取气体的思路和研究物质性质的方法（3）学会表示物质的化学式，并认识化合价（4）根据化学式进行相关的计算2.单元问题设计（1）测定空气中氧气含量的原理是什么？（2）制取气体的设计思路是什么？（3）实验探究氧气的性质有哪些？（4）如何书写化学式？如何计算化学式中的化合价？（5）如何根据化学式进行相关的计算？六、课时安排第一节空气的成分（2课时）第二节物质组成的表示（3课时）第三节氧气（3课时）分组实验（制取氧气并探究性质）（1课时）。

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。