空氣的組成（第1課時(shí)）-九年級(jí)化學(xué)（2024）上冊(cè)

第一節(jié)空氣的組成（1）

小游戲—試試你的憋氣能力學(xué)習(xí)目標(biāo)課標(biāo)定位1.了解空氣的主要成分，認(rèn)識(shí)空氣對(duì)人類生活的重要作用。2.學(xué)生通過親身經(jīng)歷和體驗(yàn)科學(xué)探究活動(dòng)，激發(fā)化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣，增進(jìn)對(duì)科學(xué)的情感，理解科學(xué)的本質(zhì)，學(xué)習(xí)科學(xué)探究的方法，初步形成科學(xué)探究能力。學(xué)標(biāo)定位

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

2.通過對(duì)空氣中氧氣含量的定量測(cè)定，學(xué)會(huì)從混合物中除去某種氣體進(jìn)而測(cè)定其含量的方法。

3.通過認(rèn)識(shí)空氣的成分，能對(duì)所學(xué)物質(zhì)從宏觀和微觀兩個(gè)角度進(jìn)行分類，進(jìn)一步形成物質(zhì)分類觀，同時(shí)進(jìn)行“宏觀—微觀—符號(hào)”三重表征思維構(gòu)建，促進(jìn)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的提升。學(xué)習(xí)任務(wù)一：認(rèn)識(shí)空氣的成分活動(dòng)1

猜想與事實(shí)

根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)?zāi)阏J(rèn)為空氣中有哪些物質(zhì)？用什么生活事實(shí)可以證明你的猜想。手持式氧氣檢測(cè)儀大型實(shí)驗(yàn)室空氣成分檢測(cè)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展讓空氣成分的測(cè)定變得更加直觀、簡(jiǎn)潔、精確?。ê暧^——微觀——符號(hào)）干燥潔凈空氣的成分成分名稱體積分?jǐn)?shù)微觀構(gòu)成符號(hào)

從空氣的組成來分析，空氣屬于

物氮?dú)?/p>

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(dòng)2

自學(xué)與探究

自學(xué)課本74頁，了解空氣中各成分的體積分?jǐn)?shù)，填寫學(xué)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?jǐn)?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(diǎn)九三四。還有二氧化碳?xì)?，百分零點(diǎn)零三八。以上均以體積計(jì)，莫要當(dāng)成質(zhì)量比。1.我們學(xué)校的幾名同學(xué)對(duì)空氣成分的描述如下，你認(rèn)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(duì)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?jǐn)?shù)計(jì)算，空氣中含氧氣21%，含氮?dú)?8%

D.空氣中含有多種分子或原子，因此空氣屬于混合物C

【評(píng)價(jià)練習(xí)一】2.請(qǐng)沿用科學(xué)家認(rèn)識(shí)事物的方式認(rèn)識(shí)“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(jì)，下圖中可表示空氣微觀模型的是

(填標(biāo)號(hào))。

混合物

氧分子

B學(xué)習(xí)任務(wù)二：測(cè)定空氣中氧氣的含量活動(dòng)1

提出問題

尋找思路如何測(cè)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(shí)驗(yàn)原理去思考)。氮?dú)庀∮袣怏w二氧化碳氧氣其他氣體思路1：用藥品通過化學(xué)反應(yīng)將一定量的空氣中其他氣體除去，只剩下氧氣，測(cè)定氧氣體積。思路2：用藥品通過化學(xué)反應(yīng)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?。。。≈恍璩パ鯕饧纯?，且氧氣有助燃性，可以和很多物質(zhì)反應(yīng)，相對(duì)容易！氮?dú)庀∮袣怏w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(dòng)2

明確原理

選擇藥品實(shí)驗(yàn)原理：藥品選擇：一些物質(zhì)在空氣中燃燒或加熱的表達(dá)式如下，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理選擇能完成此實(shí)驗(yàn)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(yīng)表達(dá)式生成物狀態(tài)反應(yīng)表達(dá)式生成物狀態(tài)①木炭＋氧氣

→

二氧化碳?xì)怏w⑤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?dú)?/p>

→

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(yīng)，生成物不為氣體

點(diǎn)燃點(diǎn)燃點(diǎn)燃點(diǎn)燃加熱點(diǎn)燃點(diǎn)燃點(diǎn)燃密閉化學(xué)反應(yīng)氧氣氣體氧氣（此反應(yīng)需要12天，且汞有毒）活動(dòng)3

設(shè)計(jì)方案

實(shí)驗(yàn)探究

如果選擇磷或銅作為除氧藥品，同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置和具體實(shí)驗(yàn)方案，裝置圖如下。燃磷法燒銅法銅絲實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)拓展：2.利用有刻度的容器測(cè)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(jìn)入密閉容器內(nèi)，測(cè)定進(jìn)入的水的體積3.利用氧氣傳感器測(cè)出燃燒后密閉體系中氧氣的含量核心思想點(diǎn)：利用物質(zhì)性質(zhì)的差異引起量的變化，將不可測(cè)的量轉(zhuǎn)化成可測(cè)的物理量，達(dá)到實(shí)驗(yàn)的目的！

以銅絲為除氧藥品，按照實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)，注意實(shí)驗(yàn)安全，將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、數(shù)據(jù)等記錄在學(xué)歷案上。（分工參考：1點(diǎn)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(xiàng)體積數(shù)據(jù)）1.連接儀器，檢驗(yàn)氣密性（已檢驗(yàn)，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(yù)留氣體的體積V2=20mL。（已預(yù)留）3.點(diǎn)燃酒精燈，先預(yù)熱，后對(duì)準(zhǔn)有銅絲的部位加熱，同時(shí)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(jìn)行計(jì)算！活動(dòng)3

設(shè)計(jì)方案

實(shí)驗(yàn)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?jǐn)?shù)

反應(yīng)消耗的氧氣的體積/mL

=V2-V3（注射器實(shí)驗(yàn)前-注射器反應(yīng)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：

色銅絲變成

色，注射器內(nèi)氣體體積減少；（2）反應(yīng)原理：

文字表達(dá)式為

；屬于

反應(yīng)（填“分解”或“化合”）；（3）小氣球的作用：

；（4）實(shí)驗(yàn)過程中不斷推拉注射器的原因

；（5）實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)完成下列內(nèi)容，寫在學(xué)歷案相應(yīng)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(shí)驗(yàn)中，各小組間的實(shí)驗(yàn)結(jié)果差別較大，你認(rèn)為可能的原因有哪些？

實(shí)驗(yàn)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(jìn)入反應(yīng)完畢，未冷卻至室溫就觀察讀數(shù)加熱時(shí)間太短或溫度不夠高，反應(yīng)不充分活塞推拉次數(shù)太少，氧氣沒充分反應(yīng)實(shí)驗(yàn)完畢冷卻后，氣球內(nèi)的氣體未全部擠入注射器內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏大，大于1/5【評(píng)價(jià)性練習(xí)二】1.某同學(xué)利用燃燒法測(cè)定空氣中氧氣含量，查閱資料得知五氧化二磷會(huì)污染空氣，于是將實(shí)驗(yàn)裝置改進(jìn)為如右圖所示裝置。（1）你認(rèn)為此裝置的缺點(diǎn)是

;（2）不能用木炭代替白磷，因?yàn)?/p>

;（3）若實(shí)驗(yàn)成功，最終量筒中液面約降至

mL刻度線處；（4）該實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是

。沒有緩沖裝置生成二氧化碳?xì)怏w，測(cè)試結(jié)果不準(zhǔn)確24氧氣約占空氣總體積的1/5

東風(fēng)夜放花千樹，更吹落，星如雨。請(qǐng)同學(xué)們談一談本節(jié)課你有什么收獲或者感悟！[檢測(cè)與作業(yè)]A.基礎(chǔ)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(hào)”空間站進(jìn)行“天宮課堂”第一課。水球光學(xué)實(shí)驗(yàn)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．