
1.了解空氣的主要成分。2.初步認識純凈物、混合物的概念。
1.測定空氣里氧氣的含量實驗(1)實驗現象:紅磷燃燒,生成大量 ,放出 ;打開彈簧夾后,進入廣口瓶中的水約占原廣口瓶體積的____。(2)反應的文字表式: 。(3)實驗結論:氧氣約占空氣總體積的____。
2.空氣的成分按體積計算,大約是:氮氣 ,氧氣 ,稀有氣體 ,二氧化碳 ,其他氣體和雜質 。
3.純凈物是由______物質組成,混合物是由_________________物質組成。
我們周圍存在一種“看不到摸不著”的物質——空氣,它跟我們的生活聯系密切,你能用一個簡單的實驗或實例來說明空氣確實存在嗎?
空氣是由哪些成分組成的呢?科學家們又是怎么發(fā)現的?
知識點1 拉瓦錫研究空氣的成分實驗
二百多年前,法國化學家拉瓦錫用定量的方法研究了空氣的成分。
反應容易發(fā)生,現象明顯;汞是液體,所占空間小;生成的氧化汞是固體,所占空間?。谎趸訜嵊挚梢苑纸狻?br/>一部分銀白色液態(tài)汞變成紅色粉末,同時容器里空氣的體積差不多減少了1/5??諝庥傻獨夂脱鯕饨M成,其中氧氣約占空氣總體積的1/5。
【實驗2-1】(1)檢查裝置氣密性;(2)在集氣瓶內加少量的水,并作上記號,將水面以上的容積劃分為5等份,并加以標記;(3)用彈簧夾夾緊乳膠管,在燃燒匙內放入過量的紅磷,點燃后迅速伸入集氣瓶,立即塞緊橡皮塞,觀察;(4)待集氣瓶冷卻到室溫時把導管插入到盛水的燒杯中,打開彈簧夾,觀察實驗現象及水面的變化情況。
【實驗2-1】現象:(1)紅磷逐漸熄滅,瓶內出現大量 ,放出大量 。(2)冷卻至室溫后打開彈簧夾,燒杯中的水沿導管進入集氣瓶內,水平面上升約 。
【結論】氧氣約占空氣總體積的1/5。
【小組討論】(1)拉瓦錫通過實驗得出的結論是氧氣約占空氣總體積的1/5,而在我們的實驗中,為什么氣體減少的體積小于1/5?
我們的實驗中引起測定氧氣的體積偏小的可能原因有:①紅磷量不足,沒有將氧氣消耗完;②裝置漏氣;③裝置未冷卻就打開彈簧夾。
隨著燃燒的進行,氧氣的含量不斷減少,當氧氣含量低到一定值時,紅磷就可能熄滅了,因此瓶中還可能含有少量殘余的氧氣。這也是導致測定氧氣體積偏小的原因之一。
【小組討論】(2)紅磷熄滅后瓶內還有沒有殘余的氧氣?
例 用來測定空氣成分的方法有很多,如圖1所示是用紅磷在空氣中燃燒來測定。
第一步:將集氣瓶的容積分為五等份,并做好標記。第二步:點燃燃燒匙內的紅磷,伸入集氣瓶中并把塞子塞緊。第三步:待紅磷熄滅并冷卻后打開彈簧夾,發(fā)現水被吸入集氣瓶中,進入集氣瓶中的水的體積約為集氣瓶總容積的1/5。
請回答下列問題:(1)集氣瓶中剩余的氣體主要是 。(2)實驗完畢,若進入集氣瓶中水的體積不到總容積的1/5,你認為導致這一結果的原因可能是 , 。
(3)某同學對實驗過程進行反思后,提出了改進方法如圖2所示,你認為改進后的優(yōu)點是 。
【解析】空氣中氧氣約占總體積的1/5,氮氣約占4/5,而紅磷燃燒時消耗的是集氣瓶內的氧氣,故剩余氣體主要為氮氣。燃燒結束后,由于氧氣被消耗,集氣瓶內壓強減小,所以水會沿導管倒流入集氣瓶。但如果紅磷的量不足,氧氣沒有被完全消耗;或裝置漏氣,空氣逸出集氣瓶;或未冷卻到室溫就打開彈簧夾,集氣瓶中的氣體還處于受熱膨脹狀態(tài),都會使進入集氣瓶中水的體積偏小。若用改進裝置,實驗始終在一個封閉的環(huán)境中進行,可避免裝置漏氣的情況,使實驗結果更準確。
請回答下列問題:(1)集氣瓶中剩余的氣體主要是 。(2)實驗完畢,若進入集氣瓶中水的體積不到總容積的1/5,你認為導致這一結果的原因可能是:
(3)某同學對實驗過程進行反思后,提出了改進方法如圖2所示,你認為改進后的優(yōu)點是:
裝置漏氣;紅磷的量不足;未冷卻到室溫就打開彈簧夾等等。
裝置始終密閉,沒有空氣逸出,實驗結果準確。
知識點2 空氣的成分
隨著科學技術的不斷發(fā)展和實驗儀器的不斷精密化,空氣中的其他成分也被科學家通過實驗一一發(fā)現。
空氣的成分按體積計算,大約是:氮氣78%、氧氣21%、稀有氣體0.94%、二氧化碳0.03%、其他氣體和雜質0.03%。
例 人的生存離不開空氣。下圖為空氣成分示意圖,其中R指的是( )A.氮氣 B.氧氣C.稀有氣體 D.二氧化碳
知識點3 純凈物和混合物
像空氣這樣由兩種或兩種以上的物質混合而成的,我們把它叫做混合物。而空氣中的氮氣或氧氣都只由一種物質組成,我們稱之為純凈物。
混合物:由兩種或多種物質混合而成。 (沒有專門的化學符號表示)純凈物:由一種物質組成。 (可用專門的化學符號表示)
【思考】氮氣、二氧化碳、紅磷、空氣、河水、礦泉水等物質,哪些是混合物,哪些是純凈物?
【補充】(1)純凈物有固定的組成,混合物沒有固定的組成。(2)組成混合物的各物質之間不發(fā)生化學反應,它們各自保持各自的性質。如空氣中的氧氣和氮氣就各自保持了自己的性質。同學們,你們還能舉出哪些例子呢?
例 下列物質中,屬于純凈物的是( )A.新鮮空氣 B.礦泉水C.澄清的石灰水 D.冰水共存物
由氮氣、氧氣、稀有氣體、二氧化碳等不同種物質組成,是混合物
礦泉水中有水和礦物質等多種物質,是混合物
冰和水是同一種物質,只是狀態(tài)不同,所以是純凈物
澄清石灰水中有水和氫氧化鈣,也是混合物
1.從課后習題中選??;2.完成練習冊本課時的習題。
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