初中化学沪教版（2024）九年级上册（2024）空气的组成教学课件ppt

这是一份初中化学沪教版（2024）九年级上册（2024）空气的组成教学课件ppt，共43页。PPT课件主要包含了课堂导入，探究新知，实验现象，实验结论，实验原理，实验关键，红磷的量不足，装置漏气，误差分析，主要是氮气等内容，欢迎下载使用。
趣味导入（5 分钟）​图片展示：通过 PPT 展示蓝天、白云、清新的空气等图片，提问学生：“我们每时每刻都在呼吸空气，那你们知道空气里有什么吗？” 引导学生思考，激发学生的好奇心。​讲述故事：讲述化学家拉瓦锡研究空气组成的故事，介绍拉瓦锡通过定量实验，得出空气由氧气和氮气组成的结论，引出本节课的主题 —— 空气的组成。​（二）测定空气中氧气的含量（20 分钟）​实验原理讲解：讲解测定空气中氧气含量的实验原理，红磷燃烧消耗氧气，生成五氧化二磷固体，使集气瓶内气体减少，压强减小，在大气压的作用下，水进入集气瓶，进入水的体积约等于消耗氧气的体积。​实验装置展示：展示测定空气中氧气含量的实验装置，介绍装置的组成和各部分的作用，如集气瓶用于收集空气，燃烧匙用于盛放红磷，导管用于连接集气瓶和烧杯，止水夹用于控制气体的进出。​实验操作演示：教师进行实验操作演示，在集气瓶中加入少量水，标记水位。用弹簧夹夹紧乳胶管，点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入集气瓶中并把塞子塞紧。观察红磷燃烧的现象，待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察集气瓶内水面的变化情况。​实验现象分析：引导学生观察实验现象，红磷燃烧产生大量白烟，放出热量；冷却后打开止水夹，水沿导管进入集气瓶，约占集气瓶剩余容积的 1/5。组织学生讨论实验现象，分析得出空气中氧气约占空气总体积的 1/5 的结论。​误差分析：组织学生分组讨论实验误差产生的原因，如红磷量不足、装置气密性不好、未冷却至室温就打开止水夹等，让学生认识到实验操作的规范性对实验结果的影响。​（三）空气的成分（10 分钟）​成分介绍：利用 PPT 展示空气的成分及各成分的体积分数，氮气占 78%，氧气占 21%，稀有气体占 0.94%，二氧化碳占 0.03%，其他气体和杂质占 0.03%。通过生活实例，如食品包装袋中充入氮气防腐，霓虹灯中充入稀有气体发出不同颜色的光，让学生了解各成分的用途。​微观展示：运用动画展示空气各成分的微观粒子模型，帮助学生从微观角度理解空气的组成。​（四）混合物和纯净物（10 分钟）​概念讲解：讲解混合物和纯净物的概念，混合物是由两种或多种物质混合而成的物质，纯净物是由一种物质组成的物质。以空气为例，说明空气是由氮气、氧气、二氧化碳等多种物质组成的混合物；以氧气为例，说明氧气是由一种物质组成的纯净物。​对比区分：展示一些常见物质的图片，如河水、蒸馏水、铁粉、合金等，让学生分组讨论，判断这些物质是混合物还是纯净物，引导学生总结区分混合物和纯净物的方法。​（五）课堂小结（5 分钟）​请学生回顾本节课的主要内容，包括空气的组成成分及各成分的体积分数、测定空气中氧气含量的实验原理和操作、混合物和纯净物的概念及区分方法。​教师进行总结和补充，强调重点和难点知识，帮助学生梳理知识脉络，形成完整的知识体系。​（六）课堂练习（5 分钟）​展示几道与本节课内容相关的练习题，如测定空气中氧气含量实验的选择题、混合物和纯净物判断的填空题、空气成分及用途的简答题等。​选择题：在测定空气中氧气含量的实验中，下列操作会导致实验结果偏大的是（ ）​A. 红磷量不足​B. 装置气密性不好​C. 未冷却至室温就打开止水夹​D. 点燃红磷后伸入集气瓶过慢​填空题：下列物质中，属于混合物的是______，属于纯净物的是______。（填序号）​①空气 ②氧气 ③二氧化碳 ④食盐水 ⑤蒸馏水​简答题：请简述空气的主要成分及各成分的用途。​让学生独立完成练习，教师进行点评和讲解，及时反馈学生的学习情况，强化学生对知识的掌握。​六、板书设计​2.1 空气的组成​测定空气中氧气的含量​实验原理：红磷燃烧消耗氧气，使瓶内压强减小。​实验现象：红磷燃烧产生白烟，水进入集气瓶约占 1/5。​实验结论：氧气约占空气总体积的 1/5。​空气的成分​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%​混合物和纯净物​混合物：由多种物质组成​纯净物：由一种物质组成​七、教学反思​通过本节课的教学，学生对空气的组成有了较深入的了解，掌握了测定空气中氧气含量的实验原理和操作，理解了混合物和纯净物的概念。在教学过程中，通过实验探究、讨论交流和多媒体展示等教学方法，激发了学生的学习兴趣，培养了学生的观察能力、分析能力和团队协作能力。但部分学生在理解实验原理和分析实验误差原因方面还存在困难，在今后的教学中，应加强对实验原理的讲解，引导学生深入思考，提高学生的科学素养。
我们每时每刻都离不开空气，那你能看到空气吗？
利用下图所示的实验仪器，组装成图中所示的实验装置，利用该实验装置把一小集气瓶中的部分空气“捕捉”到另一个集气瓶中。
从分液漏斗中不断加水将左边集气瓶中中的空气赶到右瓶中
排水法收集气体
注意：如果环境温度偏高，也可采用酒精灯微热或热毛巾捂热等其他方法。
①将集气瓶的容积划分为5等份，并加以标记。②将橡胶管上的止水夹夹紧，在燃烧匙内装入足量的红磷，在酒精灯火焰上点燃红磷后，将燃烧匙迅速伸入集气瓶内，塞紧橡皮塞，观察现象。③待火焰熄灭后，观察红磷是否有剩余。待集气瓶冷却到室温后，把导管插入盛水的烧杯中，打开止水夹，观察现象。
①红磷燃烧，产生大量白烟，放出热量；②冷却后，打开弹簧夹，水倒吸入集气瓶，进入集气瓶内水的体积约占集气瓶内空气总体积的1/5。
空气中氧气约占空气总体积的1/5
红磷燃烧消耗了氧气，生成了五氧化二磷固体，使得集气瓶中的压强减小。在大气压的作用下，烧杯中的水被压入集气瓶中。进入水的体积也就是消耗的氧气的体积。
P O2 　　　 P2O5
氧气被消耗，形成压强差
①红磷要足量（过量）。 ②装置的气密性要好。③等装置冷却到室温后再打开止水夹。
（1）倒吸入集气瓶中水的体积1/5的原因:
未等冷却到室温就打开止水夹
红磷点燃后没有迅速伸入集气瓶中
红磷在集气瓶燃烧过程中，止水夹没有夹紧
加热“铜绿”
【思考1】集气瓶中的水上升到约1/5后，不能继续上升，说明剩余气体有什么性质？
剩余气体约占空气总体积的4/5，不能燃烧也不支持燃烧，且不溶于水。
【思考2】蜡烛在空气中燃烧生成二氧化碳和水。能否用蜡烛代替红磷进行相同实验，为什么？
不能，蜡烛在空气中燃烧生成二氧化碳气体，反应后装置内压强几乎不变，无法形成压强差。
（1）混合物：由两种或两种以上物质混合而成，其中各成分保持原有的化学性质
（2）纯净物：只由一种物质组成
如：空气、食盐水、蔗糖水等
如：氧气、二氧化碳、水等
绝对纯净的物质并不存在，当其中杂质成分的含量极少时，即可认为是纯净物。
洁净的空气、 清新的空气、 澄清的石灰水
不能根据表面字眼，更不能看字的多少。
发现空气中存在氧气，并制得氧气。
法国化学家拉瓦锡（1743—1794）
拉瓦锡用金属燃烧实验证明燃烧是金属与空气中的“上等纯空气”作用的结果，并发现了金属燃烧后余下的“空气”不支持燃烧和呼吸，第一次明确提出空气是由氧气和氮气组成的。
瑞典化学家舍勒（1742—1786）
英国化学家普里斯特利（1733—1804）
稀有气体 (0.94%)
其他气体和杂质(0.03%)
二氧化碳(0.03%)
通常情况下，空气中各种成分的含量保持相对稳定。
1. 无色、无味、难溶于水。
2. 液氮的沸点低，可用作深度冷冻剂。
3. 液氮通常储存于黑色钢瓶中。
超导材料在液氮低温环境下能显示超导性能
2. 高温高压催化剂条件下，可以和氢气反应生成氨气，化工上生产氮肥和硝酸。
1. 常温下化学性质稳定，可用作保护气。
氮气 + 氢气 氨气
包括氦气、氖气、氩气、氪气、氙气等
2. 通电时会发出有颜色的光，可用作电光源。
充入氖气——发红光，可做航标灯、指示灯充入氩气——发出蓝紫色光 充入氙气——可用于广场照明 “人造小太阳”
3. 氦气密度小，可用作填充气球。
化学性质很不活泼，被称作“惰性气体”，可用作保护气。
氦气用作填充探空气球或飞艇
1. [2024·安徽节选]为成功“捕获”到空气，首先应检查装置的气密性。用如图所示方法检查装置的气密性时，如果气密性良好，很快会出现的现象是________(填字母)。
2. 小明在做课本“空气中氧气体积分数的测定”实验探究中，进行了如下实验：将红磷盛放在燃烧匙内，点燃后立即插入集气瓶内并塞紧橡皮塞。(1)写出相关化学反应的文字表达式：______________________________。(2)红磷燃烧产生大量________，待红磷熄灭并冷却后，打开止水夹，观察到烧杯中的水进入集气瓶，瓶内水面最终约上升至刻度“1”处。由此得出结论：氧气约占空气总体积的________。
(3)红磷需要足量，你认为原因是______________________。(4)红磷熄灭后，集气瓶内剩下的气体主要是氮气。由该实验可得出氮气________(填“支持”或“不支持”)燃烧，________(填“易”或“难”)溶于水。
完全消耗集气瓶中的氧气
(5)实验测得氧气的体积分数偏小，造成此结果的可能原因主要有________(填字母)。A. 装置的气密性不好 B. 燃烧匙中的红磷不足C. 点燃红磷后缓慢将燃烧匙插入瓶中 D. 红磷熄灭后，集气瓶未冷却至室温就打开止水夹
【点拨】(5)装置的气密性不好，在冷却过程中有外界的空气进入瓶中，导致瓶中压强偏大，进入瓶中的水的体积偏小，使测得的氧气的体积分数偏小，故A符合题意；红磷的量不足，未能将集气瓶中的氧气耗尽，使测得的氧气的体积分数偏小，故B符合题意；点燃红磷后缓慢将燃烧匙插入瓶中，集气瓶中的空气受热逸出，最终导致瓶中压强偏小，进入瓶中的水的体积偏大，使测得的氧气的体积分数偏大，故C不符合题意；集气瓶未冷却至室温就打开止水夹并进行读数，此时剩余的气体处于受热状态，瓶中压强偏大，进入瓶中的水的体积偏小，使测得的氧气的体积分数偏小，故D符合题意。
3. 第一次明确提出空气是由氧气和氮气组成的科学家是(　　)A. 阿伏伽德罗 B. 拉瓦锡 C. 道尔顿 D. 门捷列夫
4. [2024·苏州]空气中含有多种气体，其中体积分数最大的是(　　)A. O2 B. N2 C. CO2 D. 稀有气体
5. 根据下列现象说明空气中存在着某种物质。(1)小白鼠在装有空气的密闭容器内可存活一段时间，说明空气中含有________。(2)石灰水长期露置在空气中，会出现白色浑浊，说明空气中含有___________。(3)夏天，盛放冰棒的杯子外壁上附有一层水珠，说明空气中含有________。
6. [2025·南京期末改编]下列物质属于纯净物的是(　　)A. 生理盐水 B. 洁净的空气 C. 湖水 D. 液氧
【点拨】纯净物只由一种物质组成。
7. 现在不少博物馆采用“真空充氮杀虫灭菌消毒机”来处理和保护文物。将文物置于该机器内，三天后氮气浓度可达99. 99%；在氮气氛围中密闭三天左右，好氧菌、厌氧菌和丝状霉菌都被杀灭。下列有关氮气的说法错误的是(　　)A. 氮气是一种有毒气体 B. 氮气不能供给呼吸C. 通常情况下氮气的化学性质不活泼 D. 高浓度氮气可抑制菌类的生长
【点拨】氮气是空气的主要成分之一，没有毒性。
8. 国庆期间，一些城市的灯光秀让人们体验到了光影的浪漫。五彩缤纷的灯光要归功于稀有气体，下列有关稀有气体的说法错误的是(　　)A. 稀有气体在空气中的含量不高，但却非常重要 B. 稀有气体在通电时发出不同颜色的光，是物理变化C. 稀有气体不与任何物质发生化学反应 D. 氦气用于探空气球主要利用氦气密度比空气小的性质
【点拨】稀有气体只是在通常条件下不与其他物质发生化学反应，但在特定条件下也可与其他物质发生化学反应。
9. 空气是宝贵的自然资源。下列关于空气的说法正确的是(　　)A. 空气的成分是固定不变的 B. 空气按质量分数划分，氮气占78%，氧气占21%C. 空气中的氧气主要来自植物的光合作用 D. 空气中的氧气在焊接金属时常用作保护气
【点拨】空气的成分不是固定不变的，如工业区的空气中可能含有二氧化硫等污染性气体，故A错误；空气中各成分的含量按体积分数(不是质量分数)划分，氮气占78%，氧气占21%，故B错误；空气中的氮气、稀有气体在焊接金属时常用作保护气，不是氧气，故D错误。
10. 现有：①冰水混合物，②清澈的河水，③二氧化碳，④液态氧气，⑤澄清石灰水，⑥优质矿泉水。在这几种物质中，属于混合物的有_________(填序号，下同)，属于纯净物的有__________。
【点拨】判断混合物与纯净物时，要根据组成物质的种类进行判断，不要被名称误导。如冰水混合物中只含有水一种物质，属于纯净物；清澈的河水、澄清石灰水中含有两种或两种以上的物质，属于混合物。
11. 小亮同学利用如图所示的装置测定空气中氧气的体积分数。他先在燃烧匙中放入足量的红磷，塞紧橡皮塞，然后用凸透镜聚光照射集气瓶中的红磷，使红磷燃烧。回答下列问题：(1)写出红磷在空气中反应的符号表达式：___________________。
(2)和课本中“空气中氧气体积分数的测定”实验相比，本实验的优点是____________________________________。(3)实验中不能用蜡烛代替红磷，原因是_______________________。
环保(或测定结果更准确等，合理即可)
12. 某化学兴趣小组开展“空气中氧气体积分数的测定”实验活动。
(1)查阅资料得知：铜＋氧气――→加热氧化铜。同学们设计了如图1、图2所示的两种装置来测定空气中氧气的体积分数，请结合图示回答：两种装置中气球的位置不同，________(填“图1”或“图2”)装置更合理，理由是______________________________________________________________________________________________________。
图2装置中的气球与注射器分别位于硬质玻璃管的两端，更有利于气体流动，从而使氧气完全反应
(2)为了更好地理解空气中氧气含量测定的压强变化，小组同学在老师的指导下利用压强传感器等仪器实时测定红磷燃烧实验装置内的压强变化(图3是利用压强传感器测定红磷燃烧时集气瓶内压强变化的实验装置，图4是实验过程中集气瓶内压强的变化曲线)。结合图3实验，解释图4中BC段压强上升的原因：________________________________ ______________；D点对应的实验操作是_______________。
红磷燃烧放出热量，容器内温度升高，压强增大