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3.1.1空气与氧气
【核心概念】【学习内容与要求】1.物质的结构与性质1.2空气与水是重要的物质④知道空气主要成分的体积分数,认识空气对人类的重要作用。本课时主要介绍了空气的组成和各成分的用途,同时也为后续内容,如物质的燃烧、金属在空气中会发生锈蚀等知识的学习打下基础。学生对自然界的好奇心越来越强,并表现出强烈的求知欲,但他们对事物的认识还不够全面,仍需要借助具体形象的材料来支持。所以,学生要掌握本课时内容,必须做好每个实验,在加强感性认识的同时,促进思维能力的提升。
空气、水和土壤等物质一起养育了地球上的生命,使地球成为太阳系中一个生机勃勃、绚丽多彩的行星。人类生活在空气(air)的“海洋”中,一刻也不能离开。空气中含有维系人类和万物生命所必须的物质。你知道空气里面都有哪些物质吗?
活动1.将二氧化碳通入石灰水中,石灰水是否变浑浊?_______。如图所示,用大针筒把空气压入石灰水中。石灰水是否变浑浊?_________。这说明空气中含有__________。变浑浊变浑浊二氧化碳把空气压入石灰水中,变浑浊的速度怎么样?说明:空气中含有二氧化碳,含量较少。变浑浊的速度比较慢。
2.取一瓶空气和一瓶氧气,把一根燃着的木条先后插入两集气瓶中,观察木条在两集气瓶中燃烧的剧烈程度是否相同。_______________。合理的解释是____________________________。空气中燃着的木条燃着的木条伸入氧气中木条在空气中继续燃烧,木条在氧气中燃烧得更剧烈不相同空气中含有氧气,但不纯氧气能支持燃烧。在其他条件相同的情况下,氧气的纯度越高,燃烧会越剧烈。活动
活动3.把1滴水滴在白色的无水硫酸铜(CuSO4)粉末上,观察无水硫酸铜粉末颜色的变化情况。_______________。由白色变成蓝色无水硫酸铜硫酸铜晶体白色的无水硫酸铜可以用来检验是否有水存在。滴水白色的无水硫酸铜变蓝色把一些碎冰放入一个干燥的烧杯里,用表面皿盖在烧杯口上。过一会儿,在表面皿里加一些无水硫酸铜,发现_______________________。出现这一现象的原因是______________________________。这说明空气中含有_________。空气中的水蒸气遇冷液化成水水分
思考:在生活中,从哪些现象中可以知道空气中存在水蒸气?刚拿出冰箱的可乐冬天,进入室内的眼镜受潮的饼干露珠通过以上的活动可以初步确定,空气中至少含有CO2、O2和水蒸气等物质。
空气中究竟含有什么?这个问题曾经困扰人类很久。18世纪中叶以前,人们一直把空气看作是一种成分单一的物质。法国化学家拉瓦锡通过实验,最早发现空气是由氮气和氧气组成。拉瓦锡研究空气成分所用的装置拉瓦锡密闭的容器里加热汞,空气的体积减少了1/5。强热氧化汞,得到氧气的体积恰好等于原来减少的那部分体积。19世纪末,科学家们又通过大量实验发现,空气里还有稀有气体、二氧化碳、水蒸气以及其他杂质。
2.点燃燃烧匙内的红磷,立即塞紧瓶塞,观察到的现象是:___________________________。3.火焰熄灭后,振荡集气瓶,打开导管上的夹子,观察现象_____________________,并记录瓶内水位变化情况_____________________。消耗的气体跟剩下的气体的体积比约为_________。实验说明:_________________________。1.如图所示装置,先在集气瓶里加入少量水,再把剩余的容积分成5等份,做上记号。红磷继续燃烧,产生大量的白烟水从烧杯倒吸入集气瓶内上升,约占瓶容积的1/51:4氧气约占空气体积的五分之一活动
2.为什么烧杯内的水会进入到集气瓶内?红磷和氧气发生反应生成的P2O5是固体,同时P2O5溶于水,使瓶内气体压强减小,打开止水夹后,大气压把水压入集气瓶中,直至内外压强相等。3.如果用木炭、硫等代替红磷来做实验,结果如何?木炭燃烧生成的是气体二氧化碳,瓶内压强几乎不变。实验反思:1.实验前,先在集气瓶里加入少量水的目的是什么?冷却燃烧后的气体,溶解生成的P2O5固体。
(1)装置的气密性不好,可能漏气。(2)红磷的量不足,没有充分消耗氧气。(3)未等瓶内的气体冷却就打开夹子。思考与讨论1.拉瓦锡测出氧气约占空气总体积的1/5,而在我们的实验中,吸入的水的体积往往小于集气瓶剩余容积的1/5。为什么会出现这样的现象?拉瓦锡研究空气成分所用的装置测定空气中氧气含量的实验瓶内气压减小的少,倒流入集气瓶的水少。
2.在我们的实验中,也会出现吸入的水的体积大于集气瓶剩余容积的1/5的现象。请你分析出现这样现象的原因。瓶内气压减小的大,倒流入集气瓶的水多。①未夹或未夹紧弹簧夹;②点燃红磷塞
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