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第二章 第一節   由多種物質組成的空氣

發布時間:2019-02-16

第二章 第一節   由多種物質組成的空氣

一. 本周教學內容:

    第二章   第一節   由多種物質組成的空氣

二. 教學目標

1. 能說出空氣的主要成分,認識空氣對人類生活的重要作用。

2. 能用實驗方法“捕捉”空氣、采集空氣樣品。

3. 能區分純凈物和混合物。

三. 具體內容

空氣,因其無色無味的特點,使人們長期以來都錯誤地把它看成是單一的物質。后來,隨著科學家對燃燒現象和呼吸作用的深入研究,才開始認識到空氣成分的復雜性。

人們對空氣成分的認識經歷了一段漫長的歷史時期,現在我們知道,空氣是一種含有氮氣(n2)、氧氣(o2)、二氧化碳(co2)、稀有氣體等多種成分的氣體。空氣中各組分氣體的體積分數是不相同的。下面我們通過實驗來確定空氣中氧氣的含量。

1、探究空氣成分的實驗

實驗步驟:

⑴將集氣瓶的容積劃分為5等分,作標記。

⑵用彈簧夾夾緊膠皮管。

⑶點燃燃燒匙中的紅磷。

⑷將燃燒匙伸入集氣瓶中,塞上塞子。

⑸燃燒完全、冷卻后,松開彈簧夾。

實驗現象:

⑴紅磷燃燒發出黃白色火焰,產生大量白煙;

⑵白煙消失后,打開彈簧夾,水沿著導管進入集氣瓶,約占集氣瓶容積的1/5。

實驗結論:

⑴空氣不是一種單一的氣體,是由多種氣體組成的;

⑵紅磷能在空氣中燃燒,消耗的是空氣中的氧氣;

⑶氧氣約占空氣總體積的1/5,且支持燃燒;

⑷剩余4/5的氣體難溶于水,不支持燃燒。

注意事項:

⑴藥品的選擇:不能用鐵、鎂、木炭、硫等代替紅磷;

⑵紅磷要過量,用以消耗掉全部的氧氣,否則測定結果會低于1/5;

⑶裝置氣密性要好(塞子要塞緊),如氣密性不好,即使紅磷耗盡了氧氣,外界空氣也會進入集氣瓶,使測定結果低于1/5;

⑷待白煙消失,集氣瓶溫度降至室溫后,再打開彈簧夾,觀察進水的體積。避免因溫度高,氣體膨脹,使測定結果低于1/5。

2、空氣的成分

空氣的成分(按體積分數計算)

氮氣

78%

99%的主要成分

氧氣

21%

稀有氣體

0.94%

1%

二氧化碳

0.03%

其他氣體和雜質

0.03%

3、物質的初步分類

物質

純凈物:只由一種物質組成。如:氧氣、氮氣、二氧化碳、氦氣。

混合物:由兩種或兩種以上物質混合而成的。如:空氣。

4、捕捉空氣的實驗

實驗操作如下:

先將集氣瓶裝滿水用玻璃片蓋好,倒扣在盛水的水槽內。再將另一只盛有空氣的集氣瓶用帶導管和分液漏斗的雙孔塞塞好。將導管的另一端放入盛水的集氣瓶口內,最后向分液漏斗內加水,用排水法將一只集氣瓶內的空氣壓入到另一只集氣瓶內。

5、氮氣和稀有氣體

⑴氮氣

物理性質:無色無味的氣體,難溶于水等。

化學性質:化學性質不活潑,常溫難與其他物質反應,在高溫下能與一些物質反應。

用途:制氮肥,作保護氣等。

⑵稀有氣體

物理性質:無色無味的氣體,難溶于水等。

化學性質:穩定,一般不跟其他物質反應,在一定條件下也能跟某些物質反應。

用途:用于霓虹燈、氦氣充氣球、作焊接金屬保護氣等。

注意:⑴稀有氣體是氦、氖、氬、氪、氙等氣體的總稱。

⑵稀有氣體是空氣中性質最穩定的氣體。

6、空氣的污染與防治

隨著現代工業的發展,排放到空氣中的有害氣體和煙塵大大增加,超出了大自然的自凈能力,造成了空氣污染。

空氣的污染

有害物質

粉塵

氣體:二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳等

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