空氣的組成（第1課時）-九年級化學（2024）上冊

第一節(jié)空氣的組成（1）

小游戲—試試你的憋氣能力學習目標課標定位1.了解空氣的主要成分，認識空氣對人類生活的重要作用。2.學生通過親身經(jīng)歷和體驗科學探究活動，激發(fā)化學學習的興趣，增進對科學的情感，理解科學的本質(zhì)，學習科學探究的方法，初步形成科學探究能力。學標定位

1.通過追尋科學家研究空氣成分的足跡結(jié)合自學探究，能說出空氣的主要成分。

2.通過對空氣中氧氣含量的定量測定，學會從混合物中除去某種氣體進而測定其含量的方法。

3.通過認識空氣的成分，能對所學物質(zhì)從宏觀和微觀兩個角度進行分類，進一步形成物質(zhì)分類觀，同時進行“宏觀—微觀—符號”三重表征思維構(gòu)建，促進化學學科核心素養(yǎng)的提升。學習任務一：認識空氣的成分活動1

猜想與事實

根據(jù)生活經(jīng)驗你認為空氣中有哪些物質(zhì)？用什么生活事實可以證明你的猜想。手持式氧氣檢測儀大型實驗室空氣成分檢測現(xiàn)代科學技術(shù)的發(fā)展讓空氣成分的測定變得更加直觀、簡潔、精確?。ê暧^——微觀——符號）干燥潔凈空氣的成分成分名稱體積分數(shù)微觀構(gòu)成符號

從空氣的組成來分析，空氣屬于

物氮氣

氧氣

氬氣（最多的稀有氣體）

二氧化碳

其他氣體

78%氮分子N221%氧分子O20.934%氬原子Ar0.038%二氧化碳分子CO20.002%多種微粒無混合活動2

自學與探究

自學課本74頁，了解空氣中各成分的體積分數(shù)，填寫學歷案上的表格。稀有氣體包括：氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、氙氣、氡氣體積分數(shù)0.038%巧記空氣組成成分空氣本是混合物，主要成分氮氧氣。氮七八，氧二一，氬氣零點九三四。還有二氧化碳氣，百分零點零三八。以上均以體積計，莫要當成質(zhì)量比。1.我們學校的幾名同學對空氣成分的描述如下，你認為不正確的是:()

A.空氣是由多種氣體組成的，并不是單一的物質(zhì)

B.空氣是相對均一、穩(wěn)定的物質(zhì)，從某種意義上說也是一種溶液

C.按質(zhì)量分數(shù)計算，空氣中含氧氣21%，含氮氣78%

D.空氣中含有多種分子或原子，因此空氣屬于混合物C

【評價練習一】2.請沿用科學家認識事物的方式認識“空氣”。

⑴從分類角度：空氣屬于

(填“混合物”或“純凈物”)。

⑵從微觀角度：用“

”表示氮原子，“

”表示氧原子。

①用“

”可表示的微粒是

(填名稱)。

②同溫同壓下，氣體的體積比等于分子數(shù)目比。若空氣中其它成分忽略不計，下圖中可表示空氣微觀模型的是

(填標號)。

混合物

氧分子

B學習任務二：測定空氣中氧氣的含量活動1

提出問題

尋找思路如何測定一定量空氣中氧氣的含量？小組討論后交流思路(結(jié)合76頁課本拉瓦錫的實驗原理去思考)。氮氣稀有氣體二氧化碳氧氣其他氣體思路1：用藥品通過化學反應將一定量的空氣中其他氣體除去，只剩下氧氣，測定氧氣體積。思路2：用藥品通過化學反應除去一定量的空氣中所有的氧氣，減少的體積即為氧氣的體積。需要除去很多氣體，難?。。?！只需除去氧氣即可，且氧氣有助燃性，可以和很多物質(zhì)反應，相對容易！氮氣稀有氣體二氧化碳氧氣其他氣體密閉空間內(nèi)一定體積的空氣活動2

明確原理

選擇藥品實驗原理：藥品選擇：一些物質(zhì)在空氣中燃燒或加熱的表達式如下，根據(jù)實驗原理選擇能完成此實驗的物質(zhì)是

,原則是

。在

的容器中留有一定體積的空氣，利用

只除去其中的

，而且不產(chǎn)生

新的

，減少的體積就是空氣中

的體積。反應表達式生成物狀態(tài)反應表達式生成物狀態(tài)①木炭＋氧氣

→

二氧化碳氣體⑤銅＋氧氣

→

氧化銅黑色固體②硫＋氧氣

→

二氧化硫氣體⑥鎂＋氧氣

→

氧化鎂

白色固體

鎂＋氮氣

→

氮化鎂

淡黃色固體③磷＋氧氣

→

五氧化二磷白色固體④蠟燭＋氧氣

→

二氧化碳＋水氣體+液體⑦汞＋氧氣

→

氧化汞紅色固體③⑤⑦只與氧氣反應，生成物不為氣體

點燃點燃點燃點燃加熱點燃點燃點燃密閉化學反應氧氣氣體氧氣（此反應需要12天，且汞有毒）活動3

設計方案

實驗探究

如果選擇磷或銅作為除氧藥品，同學們設計實驗裝置和具體實驗方案，裝置圖如下。燃磷法燒銅法銅絲實驗設計拓展：2.利用有刻度的容器測出密閉體系氣體減小的體積1.氧氣被消耗，氣壓減小，使水進入密閉容器內(nèi)，測定進入的水的體積3.利用氧氣傳感器測出燃燒后密閉體系中氧氣的含量核心思想點：利用物質(zhì)性質(zhì)的差異引起量的變化，將不可測的量轉(zhuǎn)化成可測的物理量，達到實驗的目的！

以銅絲為除氧藥品，按照實驗步驟進行分組實驗，注意實驗安全，將實驗現(xiàn)象、數(shù)據(jù)等記錄在學歷案上。（分工參考：1點燈加熱，1手扶緊橡膠塞，1推拉注射器，1觀察銅絲顏色變化記錄現(xiàn)象、1記錄各項體積數(shù)據(jù)）1.連接儀器，檢驗氣密性（已檢驗，已連接）2.記錄加熱之前硬質(zhì)玻璃管中氣體體積V1=

65mL和注射器中預留氣體的體積V2=20mL。（已預留）3.點燃酒精燈，先預熱，后對準有銅絲的部位加熱，同時不斷的慢慢推拉注射器活塞。4.停止加熱后，待玻璃管冷卻至室溫，將氣球內(nèi)的氣體全部擠入注射器內(nèi)。待注射器穩(wěn)定后，記錄注射器內(nèi)氣體的體積V3，最后根據(jù)公式進行計算！活動3

設計方案

實驗探究銅絲

收集數(shù)據(jù)

獲得結(jié)論數(shù)據(jù)組別氧氣的體積分數(shù)

反應消耗的氧氣的體積/mL

=V2-V3（注射器實驗前-注射器反應后）封閉體系中空氣的體積/mL=V1+V2(注射器空氣+玻璃管內(nèi)空氣)六組五組四組三組二組一組

七組1720%（1）實驗現(xiàn)象：

色銅絲變成

色，注射器內(nèi)氣體體積減少；（2）反應原理：

文字表達式為

；屬于

反應（填“分解”或“化合”）；（3）小氣球的作用：

；（4）實驗過程中不斷推拉注射器的原因

；（5）實驗結(jié)論：氧氣體積大約占空氣體積的

；

收集數(shù)據(jù)

獲得結(jié)論觀察實驗完成下列內(nèi)容，寫在學歷案相應位置。紅黑化合緩沖作用增加空氣的流通，有利于氧氣的消耗五分之一銅+氧氣→氧化銅?

分析數(shù)據(jù)

交流反思上述實驗中，各小組間的實驗結(jié)果差別較大，你認為可能的原因有哪些？

實驗結(jié)果偏小，不足1/5

藥品的量不足，沒將氧氣耗盡裝置的氣密性不好，外界空氣進入反應完畢，未冷卻至室溫就觀察讀數(shù)加熱時間太短或溫度不夠高，反應不充分活塞推拉次數(shù)太少，氧氣沒充分反應實驗完畢冷卻后，氣球內(nèi)的氣體未全部擠入注射器內(nèi)實驗結(jié)果偏大，大于1/5【評價性練習二】1.某同學利用燃燒法測定空氣中氧氣含量，查閱資料得知五氧化二磷會污染空氣，于是將實驗裝置改進為如右圖所示裝置。（1）你認為此裝置的缺點是

;（2）不能用木炭代替白磷，因為

;（3）若實驗成功，最終量筒中液面約降至

mL刻度線處；（4）該實驗得出的結(jié)論是

。沒有緩沖裝置生成二氧化碳氣體，測試結(jié)果不準確24氧氣約占空氣總體積的1/5

東風夜放花千樹，更吹落，星如雨。請同學們談一談本節(jié)課你有什么收獲或者感悟！[檢測與作業(yè)]A.基礎鞏固1.2021年12月9日，航天員翟志剛、王亞平、葉光富在中國“天和號”空間站進行“天宮課堂”第一課。水球光學實驗中打入的“人造空氣”與我們身邊的空氣成分含量基本相同，“人造空氣”中氧氣含量約為（

）

A．78%

B．21%

C．