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