无处不在的空气教案.docx
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无处不在的空气教案
无处不在的空气教案
初中化学
适用年级
九年级
适用区域
沪科版
课时时长〔分钟〕
2课时
知识点
1.空气的成分和体积分数2.红磷实验3.大气污染及防治
教学目的
1.熟记空气的主要成分及性质用途。
2.了解红磷实验的原理。
实验步骤、仪器、实验现象。
教学重点
红磷实验
教学难点
红磷实验的误差剖析
教学进程
一、导入
1.桌子上有一个空杯子，它真的是〝空〞的吗？
2.空气就在我们的身边，你对它有哪些了解？
我们在小学自然课上曾经学到，空气是时时处处都存在的〝看不到又摸不着〞的一种自然物质，它跟我们的生活最亲密，它既是一切动植物生命的支柱，也是重要的、廉价的自然资源，明天我们将要进一步学习身边的空气。
二、知识解说
重要意义知识点1空气的成分及用途
运用建议说明：
空气的成分及用途在考试中占据一定的比重，了解相关知识同时在生活中有重要意义。
化学是一门研讨物质的组成、结构、性质、及其变化规律的迷信。
〔1〕大气圈的结构：
对流层、平流层、臭氧层、中间层、暖层和散逸层，再下面是星际空间。
〔2〕空气的成分：
大气层的成分主要有氮气，占78%；氧气占21%；稀有气体〔氦气、氖气、氩气、氪气、氙气、氡气〕0.94%；还有大批的二氧化碳，约0.03%；其他气体和杂质约0.03%
留意：
含量为体积分数
1〕氮气
a.物理性质：
无色无味的气体，不易溶于水，密度比空气略小。
b.化学性质：
性质不生动，不支持熄灭，也不能熄灭，不供应呼吸，在一定条件下，氮气可以和某些物质反响。
c.用途：
作维护气，制硝酸和化肥。
2〕稀有气体
〔氦气、氖气、氩气、氪气、氙气〕稀有气体又称惰性气体，性质十分动摇。
可以被作维护气，制电光源。
3〕氧气
a.性质：
助燃性、供应呼吸
b.用途：
支持熄灭，做供氧剂
知识点2空气中氧气含量的测定
运用建议说明：
空气中氧气含量测定是初中化学第一个相对完善的定量实验，此知识点解说应细致，可停止适当的改编。
仪器：
集气瓶、熄灭匙、乳胶管、烧杯、弹簧夹
装置：
〔如右图〕
药品：
红磷〔过量〕、水
原理：
红磷+氧气→五氧化二磷
〔注：
反响物除了要与氧气反响外，反响后的生成物必需是固体。
〕
操作：
〔1〕在集气瓶中加大批水〔防止集气瓶受热不平均炸裂〕。
把集气瓶剩余的容积分红5等份，做好记号。
〔2〕衔接装置：
在集气瓶口衔接一个双孔胶塞，一孔插熄灭匙，另一孔插导管，并配上弹簧夹
〔3〕检验装置气密性：
〔4〕扑灭熄灭匙内红磷，立刻拔出集气瓶中，塞紧塞子。
〔5〕待红磷熄灭冷却后，翻开弹簧夹。
实验现象：
少量白烟，冷却后，烧杯中水沿着导管进入集气瓶中，并约为烧杯容积的1/5.
结论：
氧气体积约为空气体积的1/5.
课外导读：
拉瓦锡实验
拉瓦锡把大批的汞〔水银〕放在密闭的容器里，延续加热达十二天之久，结果发现有一局部雪白色的液态汞变成了白色的粉末，同时容器里的空气的体积差不多增加了五分之一。
拉瓦锡研讨了剩余的那局部空气，发现这局部空气既不能供应人类及植物呼吸来维持人类及植物的生命，也不能支持可燃物的熄灭，他误以为这些气体都是氮气〔拉丁文原意是〝不能维持生命〞〕。
拉瓦锡再把汞外表上所生成的白色粉末〔现已证明是氧化汞〕搜集起来，放在另一个较小的容器里经过强热后，失掉了汞和氧气，而且氧气的体积恰恰等于原来密闭容器里所增加的空气的那局部体积。
他把失掉的氧气加到前一个容器里剩下的约五分之四体积的气体里去，结果失掉的气体同空气的物理性质、化学性质都完全一样。
经过这些实验拉瓦锡得出了空气是由氧气和氮气所组成的这一结论。
他由此得出氧气占空气总体积的五分之一。
知识点3大气污染及防治
运用建议说明：
化学是运用型迷信，不只要知道如何运用更要站在可继续开展的角度去思索效果，环境效果是我们应临时思索的。
由于人们对工业高度兴旺的负面影响预料不够,预防不利，招致了全球性的三大危机：
资源充足、环境污染、生态破坏。
人类不时的向环境排放污染物质。
假设排放的物质超越了环境的自净才干，环境质量就会发作不良变化，危害人类安康和生活，这就发作了环境污染。
如环境污染；酸雨；温室效应；臭氧层空泛；光化学污染等。
1．酸雨
酸雨为二次污染物且具有跨区污染的特性，致使影响层面相当广，故局部空气污染的改善，空气质量规范的达成，关于酸雨的防制助益不大，必需增添SO2、NOx的总量方能抑止酸雨的危害。
2．温室效应
空气中二氧化碳可以防止地表热量辐射到太空中，具有调理地球气温的功用。
假设没有二氧化碳，地球的年平均气温会比目前降低20℃。
但是，二氧化碳含量过高，就会使地球似乎捂在一口锅里，温度逐渐降低，就构成〝温室效应〞。
普通防治方法有维护森林、改善动力运用效率、汽机车的排气限制及开发替代动力等。
3.PM2.5
PM2.5细颗粒物指环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物。
它能较长时间悬浮于空气中，其在空气中含量浓度越高，就代表空气污染越严重。
虽然PM2.5只是地球大气成分中含量很少的组分，但它对空气质量和能见度等有重要的影响。
与较粗的大气颗粒物相比，PM2.5粒径小，面积大，活性强，易附带有毒、有害物质〔例如，重金属、微生物等〕，且在大气中的停留时间长、保送距离远，因此对人体安康和大气环境质量的影响更大。
其防治方法普通有过滤法、水吸附法、植物吸收法。
三、例题精析
例题1
空气中体积分数最大的气体是〔〕
A.氧气B．氮气C．氢气D．二氧化碳
【答案】B
【解析】空气的成分：
氧气，二氧化碳，氢气，氮气，稀有气体；按体积分：
N2占78%，O2占21%，稀有气体占0.94%，二氧化碳占0.03%，其他气体和杂质占0.03%．
例题2
以拉瓦锡为代表的早期迷信家对空气研讨后确认，空气中约有1/5的气体比拟生动，能与某些金属发作反响，这种气体能够是〔〕
A．氮气B．氧气
C．水蒸气D．稀有气体
【答案】B
【解析】由于在空气中氧气约占五分之一，且能和很多种金属发作反响，可确定此气体能够为氧气。
应选B．
例题3
某班同窗用如图装置测定空气里氧气的含量。
先用弹簧夹夹住乳胶管。
扑灭红磷伸入瓶中并塞上瓶塞。
待红磷熄灭并冷却后，翻开弹簧夹，观察广口瓶内水面变化状况。
实验终了，甲同窗的广口瓶内水面上升清楚小于瓶内空气体积的1/5，乙同窗的广口瓶内水面上升清楚大于瓶内空气体积的1/5。
以下对这两种现象解释合理的是〔〕
①甲同窗运用的红磷能够量缺乏，瓶内氧气没有消耗完
②甲同窗能够未塞紧瓶塞，红磷熄灭冷却时外界空气进入瓶内
③乙同窗能够没夹紧弹簧夹，红磷熄灭时瓶内空气受热从导管逸出
④乙同窗能够拔出熄灭匙太慢，塞紧瓶塞之前，瓶内空气受热逸出
A.只要①③B.只要②④
C.只要①②③D.①②③④
【答案】A
【解析】①实验中所取红磷的量缺乏时，会招致装置内氧气不能全部消耗，因此使测得氧气的体积分数会小于五分之一，正确．②实验装置假定漏气，会使空气进入集气瓶内，因此测得氧气的体积分数小于五分之一，正确；③实验前假定没有夹紧弹簧夹，由于红磷熄灭时空气受热收缩，从导管逸出，所以最终结果会偏大；④假定熄灭的红磷拔出太慢，瓶内空气逸出，最终结果会大于1/5。
例题4
将等容积、等质量〔含瓶塞、导管、熄灭匙及瓶内大批的细砂〕的两集气瓶氧气置于天平的左右两盘，调至平衡。
放入等质量的白磷和木炭〔如下图〕，塞紧瓶塞。
然后区分设法将其扑灭。
使二者充沛熄灭后冷却至室温，翻开弹簧夹a此时的天平
A.指针倾向右
B.指针倾向左
C.仍处于平衡形状
D.指针先向左后向右偏
扑灭
【答案】B
【解析】依据木炭熄灭的化学方程式C+O2===CO2，反响前后气体的分子个数不变，左边瓶内压强不变；而左边瓶内白磷熄灭生成固体五氧化二磷，气体增加，瓶内压强减小；在翻开止水夹前，两边质量一直相等，天平处于平衡形状；当充沛熄灭后冷却至室温，翻开止水夹时，由于两瓶内压强不同，左边瓶内气体局部转移至左边，而构成左边瓶内物质总质质变大，所以天平左端下沉，天平的指针倾向左边．
应选B．
四、课堂运用
运用建议说明：
在对课堂知识解说完，掌握了重点打破了难点以及练习精讲了之后，再用练习马上停止课堂检测，依据先生状况停止做测试，亦可改编标题停止拓展。
基础
1.最早用定量的方法研讨了空气成分的迷信家是〔 〕
A.拉瓦锡B.张青莲C.道尔顿D.门捷列夫
【答案】A
【解析】最早用定量的方法研讨了空气成分的迷信家是拉瓦锡．
应选A
2.以下物质中，不属于空气成分的是〔 〕
A.二氧化硫B.氮气C.氦气D.二氧化碳
【答案】A
【解析】空气中各成分及体积分数为：
氮气：
78%、氧气：
21%、稀有气体：
0.94%、二氧化碳0.03%、水蒸气和杂质：
0.03%．
A、由上边的表达可知二氧化硫不属于空气成分，故A正确；
B、氮气在空气中占78%，所以属于空气成分，故B错；
C、氦气属于稀有气体也属于空气成分，故C错；
D、二氧化碳在空气中占0.03%，所以属于空气成分，故D错．
应选A．
巩固
3.图为空气成分表示图（按体积计算），其中〝a〞代表的是（ ）
A．氧气 B．氮气
C．二氧化碳D．稀有气体
【答案】B
【解析】依据图示可知：
空气中含量最多的气体是〝a〞，其次是〝c〞，最少的是〝b〞。
结合空气的组成：
空气中含量最多的是氮气，约占78%，其次是氧气，约占21%，可得出〝a〞代表的是氮气。
4.用熄灭法除去密闭容器中空气成分里的氧气，应选择以下物质中的〔〕
A.细铁丝B.红磷C.硫粉D.木炭
【答案】B
【解析】A、细铁丝，不能在空气中熄灭，只能在氧气中熄灭；
B、红磷，可在空气中熄灭，生成白色固体五氧化二磷；
C、硫粉，硫在空气中熄灭，生成无色有抚慰性气息的二氧化硫气体；
D、木炭，木炭可在空气中熄灭，生成无色无味气体二氧化碳．
应选B
5.以下图为测定空气中氧气含量的实验装置，以下做法合理的是〔 〕
A.用过量的红磷停止实验
B.用蜡烛替代红磷停止实验
C.红磷熄灭后，立刻翻开止水夹
D.红磷扑灭后,缓慢伸入瓶中并塞紧橡皮塞
【答案】A
【解析】
A、用过量的红磷停止实验，可以使氧气完全反响,测定结果更准确，正确；A契合题意
B、不能用蜡烛替代红磷停止实验，由于蜡烛熄灭生成二氧化碳气体，使瓶内气体不增加，压强不变小，水不能倒流,错误；B不契合题意
C、红磷熄灭放出少量的热,熄灭后，立刻翻开止水夹,此时气体由于受热影胀，压强增大,使倒流的水增加，测定结果偏小，错误；C不契合题意
D、红磷扑灭后,缓慢伸入瓶中并塞紧橡皮塞，招致瓶内气体受热影胀谗出，使瓶内增加的气体增多，测定结果偏大,错误。
D不契合题意
故答案为:
A
6.在红磷熄灭测定空气中氧气含量的实验中，假定红磷熄灭时，没有夹紧止水夹，结果是________．假设操作正确，该实验能得出的结论是________．
【答案】测量结果偏大；氧气占空气总体积的五分之一
【解析】红磷熄灭时放热，假设没有夹紧止水夹，实验中会逸出了一局部气体，最终进入瓶内的水增多，所以假定红磷熄灭时，没有夹紧止水夹，结果是测量结果偏大．假设操作正确，进入集气瓶内水的体积约占集气瓶体积的五分之一，该实验能得出的结论是氧气占空气总体积的五分之一．故答案为：
测量结果偏大；氧气占空气总体积的五分之一．
7.如下图装置可用来测定空气中氧气的含量．对该实验看法不正确的选项是〔 〕
A.红磷的量缺乏会影响实验结论
B.装置不漏气是实验成功的重要要素之一
C.钟罩内气体压强增加从而招致水面上升
D.将红磷改为碳也能失掉正确的实验结论
【答案】D
【解析】依据空气中氧气的含量测定实验的现象、结论和操作本卷须知，以及磷和碳的熄灭知识等．不美观出：
A．红磷的量缺乏时，它所消耗的氧气也就不完全；招致空气中氧气的含量测定结果偏小，会影响了实验结论．因此，该选项的说法是正确的，不契合题意；故不能选择A．
B．装置不漏气是才干保证该实验是在一个密闭的环境中停止的，才干使实验愈加准确．因此，该选项的说法是正确的，不契合题意；故不能选择B．
C．依据物理学中的压强知识可知，钟罩内气体压强的减小会招致水面的上升，从而使钟罩内外的压强到达平衡形状，进而测定出空气中氧气的含量．因此，该选项的说法是正确的，不契合题意；故不能选择C．
D．假设将红磷改为碳来停止空气中氧气的含量测定实验的话，由于碳熄灭后生成二氧化碳气体，会占据氧气的原有的体积，招致测定结果偏小，而不能失掉正确的实验结论．因此，该选项的说法是不正确的，契合题意；故应该选择D．
应选D．
拔高
9.空气中氧气含量测定的再看法。
【实验回忆】实验室用红磷熄灭来测定空气中氧气含量。
（1）写出红磷熄灭的化学方程式________。
（2）实验原理：
红磷熄灭消耗氧气，使瓶内________减小，烧杯中水倒吸到集气瓶。
假定装置的气密性良好，操作规范，用量筒测量进入瓶中水的体积，能粗略测无暇气中氧气的含量。
（3）对该实验看法正确的选项是________
A.红磷熄灭发生少量白色的烟雾
B.红磷的用量缺乏会招致测定氧气体积含量偏大
C.红磷熄灭以后，须冷却到室温方可翻开止水夹
D.该实验可说明N2难溶于水
（4）【发现效果】测量结果仍与实际值误差较大。
有资料说明：
熄灭进程中当氧气体积分数低于7%时，红磷就无法继续熄灭。
【实验改良】
依据铁在空气中生锈的原理设计右图实验装置，再次测定空气中氧气含量。
装置中饱和食盐水、活性炭会减速铁生锈。
对此改良实验的表达，错误的选项是
A.此实验的原理是应用铁生锈消耗氧气
B.实验前一定要反省装置的气密性
C.此实验中铁粉的多少不影响测量结果
扑灭
D.此实验测出氧气的体积分数为18.3%
【答案】〔1〕4P+5O2====2P2O5
〔2〕压强
〔3〕CD
〔4〕C
扑灭
【解析】
（1）红磷熄灭生成五氧化二磷，反响的化学方程式为：
4P+5O2====2P2O5
（2）实验原理：
由于红磷熄灭消耗空气中的氧气，使瓶内气体的压强减小，烧杯中水倒吸到集气拼
（3）实验进程中的现象：
红磷熄灭发生少量白色的烟雾;红磷的用量缺乏、装置漏气、冷却到室温翻开止水夹等会招致测定氧气体积含量偏小；同时说明剩余的气体难溶于水，不熄灭；
从实验原理角度剖析，改良实验准确度更高的主要缘由是:
铁的缓慢氧化使集气瓶中的氧气消耗更为彻底，使实验结果更准确，故A正确；实验前一定要反省装置的气密性，故B正确；此实验中铁粉的量缺乏会使测量结果偏小，故C错误；此实验测出
五、课堂小结
运用建议说明：
此处内容主要用于教员对本节课重点内容停止总结，一方面是对本节课的重点难点内容的回忆，更重要的是针对这节课先生出现的效果再次停止温习提问等，以到达让先生课上掌握的目的，同时可以对下节课内容停止复杂的铺垫，以表达出本节课内容与下节课内容之间的关系。
1．空气的成份体积分数：
氮气──78%、氧气──21%、稀有气体──0.94%、二氧化碳──0.03%、其它──0.03%
2．氮气的性质和用途
〔1〕性质：
无色、无味的气体，化学性质不生动
〔2〕用途：
作维护气，制硝酸和化肥
3．稀有气体的性质和用途
〔1〕性质：
性质十分动摇，不易于其他物质发作化学反响
〔2〕用途：
作维护气，制电光源
4.大气污染
〔1〕酸雨──SO2
〔2〕温室效应──CO2
〔3〕PM2.5
六、课后作业
基础
运用建议说明：
此处内容主要用于教员依据先生掌握状况有针对性的停止课后作业的布置，掌握好的同窗可以适当的布置难度大一些的作业，效果普通的同窗可以以基础题和稳固标题为主，但需依据先生详细状况布置适宜的题量。
1．氧气在空气中所占的体积分数是〔〕
A．21%B．23%C．71%D．78%
2．以下气体中，化学性质最动摇的是〔〕
A．氧气B．氮气C．二氧化碳D．氖气
3．以下物质中，既有游离态氧，又有化合态氧的物质是〔〕
A．二氧化碳B．水C．空气D．液氧
4．呼吸作用及光协作用都离不开空气。
以下关于空气的说法正确的选项是〔〕
A．空气是一种化合物B．空气是几种单质和几种化合物组成的混合物
C．新颖的空气是纯真物D．空气是几种元素的混合物
5．以下状况下，对空气不发生污染物的是〔〕
A．吸烟后吐出的气体B．煤熄灭后发生的气体
C．汽车排放的尾气D．植物光协作用发生的气体
【答案】
1.A2.D3.C4.B5.D
巩固
6.空气中含量最多的气体是〔 〕
A．O2B．N2C．HeD．CO2
7．如下图装置可用于测定空气中氧气的含量，实验前在集气瓶内参与大批水，并做上记号．以下说法中不正确的选项是〔〕
A．该实验证明空气中氧气的含量约占
B．实验时红磷一定要足量
C．实验前一定要检验装置的气密性
D．红磷熄灭发生少量的白雾，火焰熄灭后并冷却后翻开弹簧夹
【答案】6.B7.D
拔高
8.从H2、CO2、CH4、N2、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〕光协作用的主要原料之一是_______________。
〔3〕可填充霓虹灯且通电时会收回有色光的是________________。
〔4〕具有可燃性的气体是____________________。
9.如下图，运用红磷熄灭的方法测定空气中氧气的含量。
（1）为了确保实验的成功，在装药品之前应该________。
（2）写出红磷在空气中熄灭的文字表达式：
________，反响类型为________。
（3）在集气瓶中参与大批水，并将水面上方空间分红5等份，如图装置所示。
待红磷熄灭并冷却后，翻开弹簧夹，观察到烧杯中的水进入集气瓶，瓶内水面最终上升约至1刻度处。
由此可知氧气约占空气总体积的________。
依据熄灭红磷测定空气中氧气含量的实验原理是________。
（4）实验后发现测定空气中氧气的含量偏低，形成这种结果的能够缘由是________ （填一种即可）。
【答案】
8.N2；CO2；He；CH4；H2
9.〔1〕反省装置气密性
〔2〕①红磷+氧气
五氧化二磷
②化合反响
〔3〕①1/5
②红磷熄灭，消耗氧气，生成固体，使容器内体积减小，压强减小，外压大于内压
〔4〕 ①红磷的量缺乏等
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