初中化学科粤版（2024）九年级上册（2024）空气的成分公开课教学课件ppt

这是一份初中化学科粤版（2024）九年级上册（2024）空气的成分公开课教学课件ppt，共49页。PPT课件主要包含了课程导入，问题探讨，空气有哪些成分，新课探究，空气成分发现史，HgO，拓展延伸，对剩余的气体进行研究，实验时间较长，空气中氧气含量的测定等内容，欢迎下载使用。
播放一段人们在清新空气中运动、呼吸的视频，提问：“我们每时每刻都离不开空气，空气对我们如此重要，那你们知道空气里有什么吗？” 引发学生的思考和讨论。​展示一些生活中与空气相关的现象，如气球能飘起来、食品包装袋鼓起等，引导学生猜测这些现象背后空气成分所起的作用，从而引出本节课的主题 —— 空气的成分。​（二）空气成分的发现史（8 分钟）​利用 PPT 展示拉瓦锡等科学家探究空气成分的图片和资料，简单介绍他们的实验过程和重要发现。​讲解拉瓦锡通过加热汞的实验，得出空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积 1/5 的结论。​提问学生：“从科学家的探究历程中，你们能学到什么？” 引导学生体会科学探究需要严谨的态度、创新的思维和反复的实验。​（三）实验探究：测定空气中氧气的含量（20 分钟）​提出问题：展示实验装置，提问：“如何利用这套装置测定空气中氧气的含量？” 引导学生思考实验原理和方法。​作出假设：组织学生根据已有知识和生活经验，对实验结果作出假设。例如，假设氧气约占空气总体积的 1/5，那么燃烧消耗氧气后，水会进入集气瓶占据相应的体积。​制定计划：详细讲解实验步骤和注意事项，强调实验操作的规范性和安全性。​将集气瓶容积划分为五等份，并做好标记。​在燃烧匙内装入过量红磷，点燃红磷后，立即伸入集气瓶中，并塞紧橡胶塞。​待红磷熄灭并冷却至室温后，打开止水夹，观察集气瓶内水面的变化情况。​进行实验：学生分组进行实验操作，教师在实验室巡回指导，提醒学生注意观察实验现象，如红磷燃烧时产生的现象、冷却后打开止水夹水进入集气瓶的情况等。​收集证据：学生如实记录实验现象，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，约占集气瓶容积的 1/5。​解释与结论：组织学生根据实验现象进行分析和讨论，得出结论。红磷燃烧消耗了集气瓶内的氧气，生成了五氧化二磷固体，使瓶内压强减小，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，从而证明氧气约占空气总体积的 1/5。​误差分析：引导学生思考实验过程中可能导致误差的因素，如红磷量不足、装置漏气、未冷却至室温就打开止水夹等，并分析这些因素对实验结果的影响。​（四）空气的成分（7 分钟）​结合实验结论，讲解空气的成分及其体积分数：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%。​展示空气成分的饼状图，让学生直观地了解各成分的占比情况。​提问学生：“从空气成分的比例中，你们能发现什么特点？” 引导学生思考氮气含量最高，氧气对生命活动至关重要等。​（五）氮气和稀有气体的性质与用途（10 分钟）​氮气​性质：展示一瓶氮气，让学生观察其颜色、状态，讲解氮气是一种无色无味的气体，难溶于水，化学性质不活泼。​用途：通过图片和实例，介绍氮气在食品保鲜（填充氮气防止食品氧化变质）、化工原料（制造氮肥、硝酸等）、医疗麻醉等方面的用途，让学生理解性质决定用途。​稀有气体​性质：利用 PPT 展示稀有气体在通电时发出不同颜色光的图片，讲解稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙等，它们都是无色无味的气体，化学性质非常稳定。​用途：介绍稀有气体在霓虹灯、飞艇填充气（氦气密度小且性质稳定）、保护气（焊接金属时防止金属氧化）等方面的用途。​（六）课堂小结（5 分钟）​请学生回顾本节课的主要内容，包括空气成分的发现史、测定空气中氧气含量的实验、空气的成分及氮气和稀有气体的性质与用途。​教师进行总结和补充，强调重点知识，如氧气含量测定实验的原理和注意事项，空气各成分的体积分数等。​（七）课堂练习（5 分钟）​展示几道与本节课内容相关的练习题，如关于空气成分的选择题、根据实验现象分析氧气含量测定实验误差的简答题等。​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 空气的成分（第 1 课时）​空气成分的发现史：拉瓦锡实验​测定空气中氧气含量的实验​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，冷却后水进入集气瓶约占 1/5 体积。​实验结论：氧气约占空气总体积的 1/5。​误差分析：红磷量不足、装置漏气、未冷却至室温打开止水夹等。​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%​氮气和稀有气体​氮气：性质（无色无味、难溶、化学性质不活泼），用途（食品保鲜、化工原料等）​稀有气体：性质（无色无味、化学性质稳定），用途（霓虹灯、保护气等）​七、教学反思​通过本节课的教学，学生对空气成分有了较为清晰的认识，也掌握了测定空气中氧气含量的实验方法。但在教学过程中，部分学生在实验操作和误差分析方面存在一定困难，对实验原理的理解不够深入。在今后的教学中，应加强对学生实验技能的训练，增加实验演示和讲解的次数，引导学生更深入地思考问题，提高学生的科学素养和综合能力。
是什么让棉被成功变身？
是什么让塑料袋变得鼓鼓的？
很久以前，人们以为空气只是单一的某种物质。
2. 拉瓦锡研究空气的成分
把银白色的液态汞(水银)放在密闭的玻璃容器中，连续加热12天
一部分银白色的液态汞变成红色粉末；
容器里空气的体积差不多减少了约1/5；
汞 + 氧气 氧化汞
把汞表面上所生成的红色粉末收集后，放在一个小的容器里再加强热。
红色粉末又生成了银白色物质和能使带火星木条复燃的气体。而且氧气的体积恰好等于密闭容器里所减少的体积
空气中含有氧气，且氧气约占空气总体积的1/5。
他把得到的氧气加到前一个容器里剩下的约4/5体积的气体中，结果所得气体的性质与空气的完全一样。
既不供给呼吸也不支持燃烧
他认为这些气体全是氮气
空气由氧气(O2)和氮气(N2)组成
其中氧气约占空气总体积的1/5
由于氧气约占空气体积的1/5，因此水进入集气瓶内的体积也约占容器中空气体积的1/5。
图2.1-2的实验中，汞槽里的汞为什么会升入钟罩且升入体积约占容器中空气体积的1/5？
钟罩液面上升是因为瓶内压强减小。汞与氧气发生化学反应，消耗了容器内的氧气，生成物氧化汞是固体，所以密闭容器压强减小，在外界大气压强的作用下，汞液面上升。
科学家是通过什么证据推理出剩余气体中除了氮气外还有其他成分的?
3. 瑞利发现稀有气体的存在
从空气中分离的氮气的密度
化学方法制得的纯净氮气的密度
说明空气中还含有其他不支持燃烧的气体
后经多位科学家的实验和探究
4.稀有气体成分的发现
陆续发现了稀有气体还有氦（He）、氖（Ne）、氪（Kr）、氙（Xe）、氡（Rn）等成分
拉瓦锡测定空气中氧气含量实验的不足：
实验操作及实验装置比较复杂;
且实验过程对环境有污染。
[实验2-1] 实验装置如图
红磷燃烧，发出黄光，产生大量白烟，放热
烧杯中的水经导管进入集气瓶，集气瓶内水面上升约为1/5；因为红磷燃烧消耗氧气，实际集气瓶内压强减小，在外界大气压的作用下，水进入容器
开始前先检查装置气密性
氧气约占空气体积的1/5
利用过量可燃物红磷充分消耗密闭容器内空气中的氧气，生成固态的五氧化二磷，使密闭容器内压强减小，在大气压的作用下，进入集气瓶内水的体积即为减少的氧气的体积。
1. 若集气瓶内的水未上升至1/5处，可能的原因有哪些？
① 装置气密性不好 ② 红磷不足或燃烧不完全 ③ 未冷却至室温就打开止水夹 ④ 有部分水留在导管中未进入集气瓶
空气中氧气含量测定实验的误差分析
反应结束后外界空气进入
未待装置冷却到室温就打开止水夹
温度较高，气体膨胀，剩余气体占有较大的体积
点燃的红磷伸入瓶中过慢或伸入瓶中后未立即塞上塞子
瓶内空气受热膨胀，部分逸出
2. 能否用蜡烛、木碳、硫粉、铁丝等代替红磷进行实验？
木炭、蜡烛、硫粉燃烧都会生成气体，使瓶内的气体压强变化不大，导致测定结果不准确；
而不能用铁丝，是因为铁丝在空气中不能燃烧；
由此可知，选择做测定空气中氧气体积实验的物质要满足两个条件：
①在空气中能燃烧，且只与空气中的氧气发生反应；
②燃烧后的生成物不能是气体，最好是固体，需产生压强差。
3. 剩余气体的主要成分是什么？
科学家们通过许多科学实验证明：剩下不支持燃烧的气体约占 4/5，其成分是 和少量 ，如 、 和 等。
空气中氧气含量测定的改进装置
5.空气的组成成分（体积分数）
水蒸气在空气中的含量不固定，因地区和天气而异。例如阴雨天，空气中的湿度大，水蒸气含量会大些。二氧化碳的含量也会因人类活动的影响等原因而有所变化。
氮气和稀有气体有用吗？
二、氮气和稀有气体有用吗
液态氮气在医学上作冷冻剂
低温、常温条件下化学性质稳定
高温等条件下可参与化学反应
氦、氖、氩、氪、氙、氡六种气体
很不活泼(化学性质稳定)，惰性气体
稀有气体一般不与其他物质反应，曾被称为“惰性气体”
稀有气体通电时，会发出各种颜色的光：氦气——粉红色光氖气——红光氩气——蓝紫色光氙气——特强白光
氦气是密度很小的气体，很稳定(化学性质)
知识点1 空气中氧气含量的测定1. 实验是科学探究的重要方法，如图是测定空气中氧气含量的装置。下列说法错误的是(　B　)
【点拨】木炭燃烧生成二氧化碳气体，集气瓶内压强变化不大，导致现象不明显，故木炭不能用来测定氧气的含量，故B不正确。
2. [教材P33图片改编题][2024·安庆期末改编]如图是拉瓦锡用定量的方法研究空气成分的实验装置。下列说法正确的是(　C　)
【点拨】汞有毒，是一种环境污染物，A不正确；汞在常温下为液体，汞和氧气反应生成氧化汞红色粉末，实验过程中观察到部分银白色液体变为红色粉末，B不正确；实验过程中，汞消耗了整个密闭容器中的氧气，而不只是曲颈甑中的氧气，D不正确。
3. 在“空气中氧气含量的测定”实验中，打开止水夹后，集气瓶内的水未上升至1/5处。下列原因分析不正确的是(　A　)
【点拨】在“测定空气中氧气含量”的实验中，红磷必须足量，如果红磷的量不足，装置气密性不好或装置没有冷却至室温就打开止水夹，都会导致测得的氧气体积分数偏小。
4. [2023·开封期中]如图是用燃磷法测定空气中氧气体积分数的实验装置，请你回答：
(1)红磷燃烧时冒出浓厚的 ⁠。
【点拨】红磷在空气中燃烧，冒出浓厚的白烟。
(2)红磷燃烧消耗氧气，并且生成固体，使得集气瓶内的 减小，烧杯中的水倒吸入集气瓶，从而粗略测出空气中氧气的体积分数。
【点拨】测定空气中氧气含量的实验原理：利用红磷燃烧消耗空气中的氧气，使左边集气瓶内气体减少，压强减小，在外界大气压强的作用下使烧杯内的水进入集气瓶，通过测量进入集气瓶中水的体积来确定空气中氧气的体积分数。
(3)点燃燃烧匙中的红磷， 伸入集气瓶中；燃烧结束后，当集气瓶 后打开止水夹，过一会儿观察到进入集气瓶中水的体积约占集气瓶内空气总体积的1/5。
【点拨】点燃燃烧匙中的红磷，应迅速伸入集气瓶，如果伸入集气瓶的速度过慢，会有气体受热膨胀逸出，使测定结果偏大；燃烧结束后，当集气瓶冷却至室温后才能打开止水夹，否则会使测定结果偏小。
知识点2 空气的成分5. [2023·北京]空气的成分中，体积分数最大的是(　A　)
6. [跨物理学科][2023·吉林]吉林雾凇，北国盛景。空气的成分中，与雾凇的形成有关的是(　A　)
7. 下列有关空气的说法正确的是(　B　)
【点拨】空气中氧气的体积分数为21％(约1/5)，而不是质量分数，A 、C不正确；测定空气中氧气含量的实验中，红磷消耗了空气中的氧气，剩余的气体主要为氮气，还有二氧化碳等其他成分，D不正确。
【点方法】运用 　口诀法　记忆空气中各成分的含量，即氮七八，氧二一，零点九四是稀气，还有两个点零三，二氧化碳和杂气；体积分数要记清，莫与质量混一起；化学计算常用到，时刻牢记在心底。
纠易错 对实验改进的优点认识不清8. [2022·乐山]为测定空气中氧气的含量，某同学将教材实验进行改进，改进后的实验装置如图所示(部分夹持装置已省略)，实验时引燃红磷后便熄灭酒精灯。下列有关改进实验的说法不正确的是(　B　)
【点拨】红磷燃烧生成五氧化二磷，A正确；待红磷熄灭并冷却至室温后，打开止水夹，注射器活塞向左移动，B不正确；实验结束后，由于氧气被消耗，试管内气体的主要成分为氮气，C正确；改进后的装置防止了燃烧匙伸入集气瓶的过程中导致的部分气体受热膨胀逸出，实验结果更准确，同时防止了反应生成的五氧化二磷扩散到空气中污染环境，D正确。