第三单元 我们周围的空气 第一节 空气的成分 教学案例

第三单元 我们周围的空气

第一节 空气的成分

【学习目标】1、通过测定空气中氧气含量的实验，认识空气的组成，学习从混合气体中除去某种气体进而测定其含量的方法。2、通过实验测定空气中氧气的含量，从感性上认识空气的组成，知道空气是一种混合物。

【预习导学】一、认识空气的组成

原始的大气是以 、 、 和 等气体为主要成分的。在绿色植物出现以后，植物的 作用吸收二氧化碳放出 ， 分别与一氧化碳、甲烷、氨作用，使它们转化为二氧化碳、水和氮气。经过数十亿年的变迁，终于形成了现在地球上以 和 为主要成分的大气层。

【活动天地】【提出问题】已知：

（1）碳＋氧气 点燃 二氧化碳

（2）磷＋氧气 点燃 五氧化二磷（固体）(磷分红磷，白磷两种，白磷稍加热就能反应，而红磷燃烧需要较高温度。)

（3）硫＋氧气 点燃 二氧化硫（气体）

（4）铜＋氧气 加热 氧化铜（固体）

你认为上述原理中哪些能用来测定空气中氧气的含量 （填序号）？

方案3

方案2

方案1

方案5

方案4

你认为这些方案中不可行的是 可行的是 比较好的是 为什么？

实验现象：

方案

方案 ：

方案 ……

实验结论：1、氧气约占空气体积的 ；2、空气是一种 物。（因为空气中除了 气外还含有既不能 也不能 的其它气体成分）

讨论交流：在实验过程中可能会出现实验结果与上述结论差别较大的现象，请分析可能的原因

= 1 \* GB3 ①、 = 2 \* GB3 ②、

= 3 \* GB3 ③、 = 4 \* GB3 ④、

= 5 \* GB3 ⑤、 ……

空气的成分（体积分数）：空气中体积分数含量最多的气体是______其约占________其次是_____，约占_____，稀有气体约占 _____， 二氧化碳约占_____，其它气体和杂质约占 。

【多识一点】通过阅读课本第62页科学家探究空气组成的历史，你有哪些感受和体会？ 。

二、空气是一种重要的资源

1、 工业制氧气：首先通过降温加压，使空气 ，然后蒸发 ，利用空气中氧气、氮气、稀有气体的 不同，使其在不同温度下 ，从而将各种气体分离出来。氧气的用途： 、 。

2、人们早期一直认为氮气是“默默无闻”的。后来发现，氮是生命的基础，氮气的主要用途有 ：液氮主要用于_________，工业上还可用来生产___ __和 ，生活中用氮气来保存_______。稀有气体（ 、 、 、 、 ）几乎不与任何物质发生化学反应，可被填充在 中，用于制造多种用途的 。

三、关注空气质量

1、排放到空气中的污染物主要有 和 ，有害气体有 、 、 。防止空气污染的措施有 、 、 等。

2、你知道每天天气预报中公布的污染指数的主要内容有哪些吗？

【实战演练】小军以木条为基本原料，进行了如下探究实验： 小军根据燃烧红磷测定空气中氧气含量的实验原理，认为可用木条燃烧产生的木炭代替红磷测定空气中氧气的含量，并按右图装置进行实验。

①依据的实验原理是 。小军检查装置气密性后，将盛有足量红热木炭的燃烧匙迅速伸入集气瓶中，并把塞子塞紧，待红热的木炭熄灭并冷却至室温后，打开弹簧夹，并未发现倒吸现象。经过认真分析，小军发现实验失败的原因是（答一条） 。②小军发现倒吸的水量未达到集气瓶内原剩余容积的1/5。原因可能是（答一条） 。

③ 小军反思上述实验的探究过程后认为：用燃烧法测定空气中氧气含量的实验时，在药品的选择或生成物的要求上应考虑的是（答一条） 。

化学素养评价3—1

通过自己的实力，看看谁最棒！

（ ）1、有三个集气瓶，其中分别盛有空气、氮气、氧气，欲鉴别它们，较好的方法是

A．用带火星的木条 B．用燃着的木条

C．倒入澄清石灰水 D．用燃着的硫粉

（）2、在稀有气体中，常用于充灌气球的是

A．氢气 B．氮气 C．氦气 D．氩气

（）3、下列造成空气污染的因素主要由物理变化引起的是

A．节日燃放烟花爆竹产生烟尘 　B．建筑施工导致尘土飞扬

C．生活垃圾的焚烧产生有害气体 D．生物的腐烂放出一氧化碳

（）4、下列常见物质中，属于纯净物的是

A．蒸馏水 B．食醋 C．酱油 D．豆浆

（）5、下列食品包装措施中，不能有效防止食品腐败的是

A．填充空气 B．填充氮气 C．填充二氧化碳 D．抽成真空

（）6、空气的成分： = 1 \* GB3 ①氧气 = 2 \* GB3 ②氮气 = 3 \* GB3 ③稀有气体 = 4 \* GB3 ④二氧化碳及其他气体和杂质，按体积分数计算由大到小的排列顺序是

A、 = 1 \* GB3 ① = 2 \* GB3 ② = 3 \* GB3 ③ = 4 \* GB3 ④ B、 = 2 \* GB3 ② = 1 \* GB3 ① = 3 \* GB3 ③ = 4 \* GB3 ④ C、 = 1 \* GB3 ① = 2 \* GB3 ② = 4 \* GB3 ④ = 3 \* GB3 ③ D、 = 2 \* GB3 ② = 1 \* GB3 ① = 4 \* GB3 ④ = 3 \* GB3 ③

（）7、下列气体中，可以作为保护气的一组是

A、

H₂、N₂ B、N₂、O₂ C、CO₂、CO D、N₂、Ar

（）8、根据对下列物质的描述，可以判断其无毒无害的是

A、清澈的河水B、碧绿的蔬菜C、雪白的面粉D、洁净的空气

9、最早通过实验测定出空气组成的科学家是 。

10、为了防止食品腐烂变质，在包装食品时可以采用真空包装或充人保护气的方法对于一些易碎的食品，常常充入氮气以防腐,原因是 。

11、如图所示，某同学设计了一测定空气中氧气含量的实验装置，操作顺序为

①在集气瓶中先装入少量水，然后把该集气瓶余下空间划分为五等份；②导管处先用止水夹夹住，再在燃烧匙里放入一定量的红磷，点燃后迅速放入集气瓶里，塞紧橡皮塞；③待燃着的红磷自行熄灭后，振荡集气瓶，使瓶内温度降至室温；④打开止水夹a，可观察到烧杯中的水倒流入集气瓶中。 　

（1）在集气瓶中先装入少量水有什么好处？______

（2）在红磷燃烧时，如果没有先将导管用止水夹a夹住，将会产生什么现象？对实验结果会有什么影响？

现象：__________ ______影响：____________ _____________；

（3）如果倒流入集气瓶中的水达不到余下空间的1/5，试写出可能的两种原因。_________________________________________________

（4）拔去橡皮塞，迅速将一根燃着的木条伸入瓶中，会看到_____________，然后倒入澄清石灰水，塞紧橡皮塞，振荡，观察到_________ _______。

（5）由上述现象可知，空气主要由能支持燃烧的______（约占_ _）和性质较稳定的　__________（约占_____）组成。

（6）问题思考：某同学在作实验时，发现广扣瓶中上升的水多于1/5，请帮他分析原因。

12、从氢气—H₂、二氧化碳—CO₂、甲烷—CH₄、氮气—N₂、氦气—He五种气体中，按题意选择适当的物质并用化学式填空。

（1）空气中含量最多的是_____；（2）光合作用的主要原料之一是_______；

（3）可填充霓虹灯且通电时会发出有色光的是_ _；

（4）具有可燃性的气体是 _。

13、已知标准状况下，氧气的密度为1.429克/升，氮气的密度为1.250克/升，空气的密度是1.293克/升，那么空气中氮气、氧气的质量分数各为多少？

14、某同学用如图所示的装置粗略地测定空气中氧气的体积分数，图中烧杯上方玻璃管（预先固定好）中部有一可左右滑动的活塞，活塞左端内密封有空气，活塞右端的玻璃管口跟空气连通，实验开始前活塞处在刻度５cm处。

（１）向烧杯内放入适量的水，与生石灰反应的目的是____________________（已知生石灰与水反应放出大量热）。

（２）可观察到玻璃管内开始发生的现象是：

①白磷（足量）______________________________；

②实验开始活塞向__________　（选填“左”或“右”）移动。

（３）实验结束到常温后，活塞应停在约_____　cm 处，据此可得出的结论是_________________________。