
1. 實(shí)驗(yàn)測(cè)定空氣里氧氣的含量。2.了解空氣的組成。
思考:空氣與我們朝夕相伴,離開(kāi)了空氣我們不能生存,你能證明它的存在嗎?
思考: 1.空氣中究竟有什么物質(zhì)?2.你能設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)去測(cè)定空氣的成分嗎?實(shí)驗(yàn)的依據(jù)是什么?
17世紀(jì)中葉以前,人們對(duì)空氣和氣體的認(rèn)識(shí)還是模糊的,到了18世紀(jì),通過(guò)對(duì)燃燒現(xiàn)象和呼吸作用的深入研究,人們才開(kāi)始認(rèn)識(shí)到氣體的多樣性和空氣的復(fù)雜性。
1772年盧瑟福在密閉容器中燃燒磷,除去尋??諝庵锌芍己涂晒﹦?dòng)物呼吸的氣體,對(duì)剩下的氣體行了研究,發(fā)現(xiàn)這種氣體不被堿液吸收,不能維持生命和具有可以滅火的性質(zhì),因此他把這種氣體叫做“濁氣”或“毒氣”。同年英國(guó)化學(xué)家也了解到木炭在密閉于水上的空氣中燃燒時(shí),能使1/5的空氣變?yōu)樘妓釟猓檬宜蘸?,剩下的氣體,不助燃也不支持呼吸。
1774年普利斯特里利用一個(gè)直徑為一英尺的聚光鏡來(lái)加熱各種物質(zhì),看看它們是否會(huì)分解放出氣體,他還用汞槽來(lái)收集產(chǎn)生的氣體,用蠟燭在氣體中燃燒,觀(guān)察老鼠在氣體中存活的時(shí)間來(lái)研究它們的性質(zhì)。普利斯特里發(fā)現(xiàn)了氧。遺憾的是他和盧瑟福等人都堅(jiān)信當(dāng)時(shí)的“燃素說(shuō)”,從而錯(cuò)誤地認(rèn)為:這種氣體不含燃素,所以有特別強(qiáng)的吸收燃素的能力,因而能夠助燃,當(dāng)時(shí)他把氧氣稱(chēng)之為“脫燃素空氣”,把氮?dú)夥Q(chēng)之為“被燃素飽和了的空氣”。
一 、拉瓦錫對(duì)空氣成分的測(cè)定
實(shí)驗(yàn)步驟1把少量汞放在密閉的容器里連續(xù)加熱12天。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象一部分銀白色的液態(tài)汞變成了紅色粉末。同時(shí)容器里空氣的體積大約減少了1/5。實(shí)驗(yàn)原理
實(shí)驗(yàn)步驟2把汞表面上所生成的紅色粉末收集起來(lái),放在另一個(gè)較小的容器里再加強(qiáng)熱。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象紅色粉末又生成了銀白色物質(zhì)和能使帶火星木條復(fù)燃的氣體。實(shí)驗(yàn)原理
拉瓦錫的實(shí)驗(yàn)結(jié)論:空氣由氧氣和氮?dú)饨M成,其中氧氣約占空氣總體積的1/5。
1.實(shí)驗(yàn)裝置:2.實(shí)驗(yàn)步驟及現(xiàn)象紅磷【思考】集氣瓶中除少量水以外剩余部分是什么?
①連接儀器,并檢查裝置的氣密性;②在集氣瓶?jī)?nèi)裝入少量的水,再把剩余的 容積分成五等份,并 用橡皮筋做上記號(hào)。
用止水夾夾緊膠皮管,點(diǎn)燃燃燒匙內(nèi)的紅磷,立即伸入瓶中,并把塞子塞緊,觀(guān)察現(xiàn)象。
現(xiàn)象:紅磷燃燒,發(fā)出黃色火焰,有大量白煙生成,放出熱量。
【思考】紅磷消耗了瓶中的什么物質(zhì)?
紅磷燃燒消耗集氣瓶?jī)?nèi)的氧氣。
燃燒結(jié)束并冷卻至室溫后,打開(kāi)彈簧夾,觀(guān)察現(xiàn)象。
現(xiàn)象:水沿導(dǎo)管進(jìn)入集氣瓶,進(jìn)入集氣瓶?jī)?nèi)水的體積約占集氣瓶?jī)?nèi)空氣總體積的1/5。
【思考】該現(xiàn)象說(shuō)明什么問(wèn)題?
說(shuō)明氧氣約占空氣體積的1/5。
交流討論 :實(shí)驗(yàn)中進(jìn)入水的體積小于空氣總體積的1/5,可能的原因有哪些?
交流討論:實(shí)驗(yàn)中進(jìn)入水的體積大于空氣總體積的1/5,可能的原因有哪些?
該實(shí)驗(yàn)有哪些注意事項(xiàng)?
裝置氣密性良好;紅磷要過(guò)量;集氣瓶?jī)?nèi)加入少量水;彈簧夾要夾緊插入燃燒匙的速度要快;塞塞子要迅速;完全冷卻后打開(kāi)彈簧夾;
思考:上述實(shí)驗(yàn)結(jié)束后集氣瓶?jī)?nèi)主要?dú)怏w是什么?
空氣中氮?dú)饧s占空氣總體積的4/5,氮?dú)獠蝗紵?,不支持燃燒,難溶于水。
其他測(cè)量空氣中氧氣含量的裝置。
還可以采用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的方式測(cè)定空氣中氧氣的含量。
我們通過(guò)學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)探究已經(jīng)知道了空氣中含有氧氣、氮?dú)獾任镔|(zhì)及其含量,科學(xué)家們也通過(guò)現(xiàn)代科技測(cè)定出了空氣中各成分含量更為精確的數(shù)據(jù)。
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