第二單元·空氣和氧氣課題1·我們周圍的空氣(第1課時)課標(biāo)要求：明確教學(xué)方向標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)目標(biāo)：規(guī)定學(xué)生達(dá)成結(jié)果重難分析：剖析知識關(guān)鍵壁壘知識預(yù)習(xí)：引導(dǎo)課前內(nèi)容初探試題練習(xí)：檢驗應(yīng)用掌握程度【課標(biāo)要求】能依據(jù)物質(zhì)的組成對物質(zhì)進(jìn)行分類，并能識別純凈物和混合物。探究空氣中氧氣的含量?！竞诵乃仞B(yǎng)】化學(xué)觀念形成“空氣是混合物，由氮?dú)狻⒀鯕獾榷喾N物質(zhì)組成”的物質(zhì)組成觀念；理解化學(xué)變化中元素種類不變，如拉瓦錫實驗中汞與氧氣反應(yīng)生成氧化汞，后續(xù)又分解出汞和氧氣，體現(xiàn)元素守恒。科學(xué)思維通過分析拉瓦錫實驗、紅磷測氧氣體積分?jǐn)?shù)實驗的原理和過程，培養(yǎng)邏輯推理、分析歸納能力能從混合物、純凈物的概念出發(fā)，區(qū)分空氣及其中各成分所屬類別，發(fā)展分類思維?？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任體會拉瓦錫等科學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)探究的精神，樹立科學(xué)探究要基于實證的態(tài)度?！局仉y分析】重點：掌握空氣的主要成分及體積分?jǐn)?shù)理解紅磷測定空氣中氧氣含量實驗的原理、操作和結(jié)論區(qū)分混合物與純凈物概念并能準(zhǔn)確判斷難點：紅磷測定氧氣含量實驗的原理理解混合物與純凈物概念在實際情境中的靈活辨析【知識預(yù)習(xí)】1.拉瓦錫實驗二百多年前，法國化學(xué)家__________用__________消耗了裝置內(nèi)__________的方法測出了空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)，得出結(jié)論：空氣由__________和__________組成。2.空氣中各成分的含量氮?dú)猓∟2）__________；氧氣（O2）__________；稀有氣體__________；二氧化碳（CO2）__________；其它氣體和雜質(zhì)__________。3.實驗室測定空氣中氧氣含量仿照拉瓦錫實驗的原理，我們可以探究空氣中氧氣的含量。例如，__________（化學(xué)符號P）與空氣中的__________反應(yīng)，生成一種叫作___________（化學(xué)符號P2O5）的新物質(zhì)，這一反應(yīng)可以用文字表示：_____________________________。在集氣瓶內(nèi)加入__________，將水面上方空間分為__________等份，并做好標(biāo)記。用__________夾緊乳膠管。在燃燒匙內(nèi)放入__________的紅磷，用酒精燈加熱，點燃紅磷后__________伸入瓶中，并塞緊橡膠塞。待紅磷熄滅并冷卻至__________，打開彈簧夾，可以觀察到燒杯中的水被__________，瓶內(nèi)液面__________。4.物質(zhì)的分類(1)混合物：由____________________的物質(zhì)混合而成的物質(zhì)，如__________、海水，河水，____________________等。(2)純凈物：只由__________物質(zhì)組成的物質(zhì)，如__________、氮?dú)?、二氧化碳及上面實驗中使用的紅磷(_____)和生成的五氧化二磷(_______)等?！驹囶}練習(xí)】1.最早用定量的方法研究了空氣成分的科學(xué)家是()A.拉瓦錫 B.張青蓮 C.道爾頓 D.門捷列夫2.通過燃燒的方法測定空氣中氧氣的含量，下列物質(zhì)可以選用的是()A.鐵絲 B.蠟燭 C.白磷 D.木炭3.“天宮課堂”中，航天員在水球光學(xué)實驗中打入的“人造空氣”與我們身邊的空氣成分含量基本相同，“人造空氣”中體積分?jǐn)?shù)最大的是()A.氮?dú)?B.氧氣 C.稀有氣體 D.二氧化碳4.下列物質(zhì)中屬于純凈物的是()A.水泥砂漿 B.液態(tài)氮 C.汽水 D.潔凈的空氣5.利用如圖所示裝置驗證了空氣中氧氣的含量。下列敘述不正確的是()A.實驗前需檢查裝置氣密性B.白磷的作用是消耗試管中的氧氣C.白磷熄滅、試管冷卻后再打開止水夾D.最終量筒中液面約降至40mL刻度線處6.科學(xué)家通過“祝融號”火星車探測器測得火星表面大氣成分（體積分?jǐn)?shù)）如圖所示，下列說法正確的是()A.火星大氣中氮?dú)獾暮孔罡?B.火星大氣中二氧化碳的含量高于空氣C.火星大氣不含稀有氣體 D.火星大氣屬于純凈物7.在課本測定空氣中氧氣含量的實驗中，集氣瓶內(nèi)剩余的氣體主要是氮?dú)?，體積約為集氣瓶空氣體積的。下列結(jié)論與此實驗事實無關(guān)的是()A.氮?dú)獠恢С秩紵? B.氮?dú)夂脱鯕獾捏w積比約為4:1C.空氣氮?dú)獠灰兹苡谒?D.氮?dú)庠诳諝庵械馁|(zhì)量分?jǐn)?shù)是78%8.下圖是利用壓力傳感器測定空氣中氧氣含量的裝置及壓強(qiáng)變化曲線。（1）紅磷燃燒的文字表達(dá)式為______________________________。（2）分析圖2，CD段壓強(qiáng)發(fā)生變化的原因：____________________，____________________。9.小勇同學(xué)改進(jìn)課本里測定空氣中氧氣含量的實驗裝置，用下圖裝置來測定空氣中氧氣含量，請回答下列問題：（1）檢查裝置氣密性的方法：____________________________________________________________________________________________________。（2）如果實驗前彈簧夾關(guān)閉，試管容積為45mL，針筒內(nèi)密封空氣體積為20mL，則待完全反應(yīng)后，冷卻到室溫，打開彈簧夾，針筒讀數(shù)為_______mL。（3）如果實驗前彈簧夾打開，待完全反應(yīng)后，冷卻到室溫，針筒讀數(shù)為______mL。10.二百多年前，法國科學(xué)家拉瓦錫用定量的方法研究了空氣的成分。人們沿著科學(xué)家的足跡，對反應(yīng)物進(jìn)行了優(yōu)化，用銅粉、紅磷等物質(zhì)進(jìn)行實驗，其原理都是采用化學(xué)方法從混合氣體中除去某種氣體，從而達(dá)到物質(zhì)的分離。（已知銅在加熱的條件下能與空氣中的氧氣反應(yīng)生成氧化銅）【實驗】加熱銅粉測定空氣中氧氣含量小強(qiáng)用如圖所示的裝置來測量空氣中氧氣的含量。已知硬質(zhì)玻璃管的容積為40mL，反應(yīng)前在注射器中留有20mL空氣，給裝有銅粉的硬質(zhì)玻璃管加熱，同時緩慢推拉注射器活塞，至玻璃管內(nèi)的銅粉在較長時間內(nèi)無進(jìn)一步變化時停止加熱，待冷卻至室溫，將氣體全部推至注射器內(nèi)，觀察密閉系統(tǒng)內(nèi)空氣體積變化。（1）在實驗加熱過程中，緩慢推拉注射器活塞的目的是__________________________________，氣球的作用是_________________________________________。（2）該反應(yīng)的文字表達(dá)式為_________________________________。（3）小強(qiáng)測得實驗結(jié)果如下表：反應(yīng)前注射器內(nèi)氣體總體積硬質(zhì)玻璃管的容積反應(yīng)后注射器內(nèi)氣體總體積20mL40mL11mL由此數(shù)據(jù)可以計算出他測定的空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為__________。（4）造成該實驗出現(xiàn)誤差的原因可能是__________（填序號）。①沒有推拉注射器活塞②讀數(shù)時沒有冷卻至室溫③加入銅粉量太少④反應(yīng)后沒有將氣球中氣體擠出就讀數(shù)

答案以及解析【知識預(yù)習(xí)】1.答案：拉瓦錫；汞；氧氣；氧氣；氮?dú)?.答案：78%；21%；0.94%；0.03%；0.03%4.答案：(1)兩種或兩種以上；空氣；純凈的空氣(2)一種；氧氣；P；P2O5【試題練習(xí)】1.答案：A解析：最早用定量的方法研究了空氣成分的科學(xué)家是拉瓦錫，故選：A。2.答案：C解析：A、鐵絲在空氣中不能燃燒，無法消耗空氣中的氧氣，不能用于測定空氣中氧氣含量，所以A選項錯誤；B、蠟燭燃燒生成二氧化碳?xì)怏w和水，雖然消耗了氧氣，但生成的二氧化碳?xì)怏w會占據(jù)氧氣的空間，導(dǎo)致裝置內(nèi)壓強(qiáng)變化不明顯，不能準(zhǔn)確測定氧氣含量，所以B選項錯誤；C、白磷在空氣中能燃燒，且燃燒產(chǎn)物是五氧化二磷固體，消耗氧氣后，裝置內(nèi)壓強(qiáng)減小，通過進(jìn)入水的體積能準(zhǔn)確測定空氣中氧氣的含量，所以C選項正確；D、木炭燃燒生成二氧化碳?xì)怏w，消耗氧氣同時生成新氣體，裝置內(nèi)壓強(qiáng)變化不大，無法準(zhǔn)確測定氧氣含量，所以D選項錯誤。故選：C。3.答案：A解析：“人造空氣”與我們身邊的空氣成分含量基本相同，而空氣中，氮?dú)獯蠹s占空氣體積的78%、氧氣大約占21%、稀有氣體大約占0.94%、二氧化碳大約占0.03%、其他氣體大約占0.03%。4.答案：B解析：水泥砂漿中含有水和沙子等物質(zhì)，屬于混合物；液態(tài)氮由一種物質(zhì)組成，屬于純凈物：汽水中含有碳酸、水等物質(zhì)，屬于混合物；潔凈的空氣中含有氮?dú)?、氧氣等物質(zhì)，屬于混合物。5.答案：D解析：裝置漏氣會導(dǎo)致實驗測定不準(zhǔn)確，故實驗前要檢查裝置氣密性；白磷燃燒會消耗試管中的氧氣，以便測量空氣中氧氣的含量；白磷熄滅說明氧氣已全部消耗完，若試管未冷卻就打開止水夾，試管中溫度過高會導(dǎo)致從量筒中進(jìn)入試管的水的體積小于消耗的氧氣的體積，且容易導(dǎo)致試管炸裂；氧氣約占空氣體積的，故130mL空氣中氧氣的含量為26mL，則最終量筒中液面約降至24mL刻度線處。6.答案：B解析：由圖示可知，火星大氣中二氧化碳的含量最高；火星大氣中二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)為95.3%，空氣中二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)約為0.03%，火星大氣中二氧化碳的含量高于空氣；火星大氣中含有氬氣，氬氣屬于稀有氣體；火星大氣中含有二氧化碳、氮?dú)獾榷喾N物質(zhì)，屬于混合物。7.答案：D解析：A、集氣瓶內(nèi)剩余的氣體主要是氮?dú)?，說明氮?dú)獠恢С秩紵?，故結(jié)論與此實驗事實有關(guān)，故A不符合題意；B、氮?dú)怏w積約為集氣瓶空氣體積的，氧氣體積約為集氣瓶空氣體積的，從而得出空氣中氮?dú)夂脱鯕獾捏w積比約為4:1，故結(jié)論與此實驗事實有關(guān)，故B不符合題意；C、集氣瓶內(nèi)剩余的氣體主要是氮?dú)?，說明氮?dú)獠蝗苡谒式Y(jié)論與此實驗事實有關(guān)，故C不符合題意；D、氮?dú)庠诳諝庵械捏w積分?jǐn)?shù)約是78%，無法得出氮?dú)庠诳諝庵械馁|(zhì)量分?jǐn)?shù)，故D符合題意。故選D。（2）氧氣消耗；溫度降低解析：（2）紅磷燃燒消耗氧氣放熱，反應(yīng)完全后溫度會慢慢降低，導(dǎo)致氣壓降低，故圖2中CD段壓強(qiáng)發(fā)生變化的原因是氧氣消耗、溫度降低。9.答案：（1）先將彈簧夾打開，再將注射器活塞拉開一段距離，放手后活塞又回到原來位置，說明氣密性好；反之說明裝置漏氣（2）11（3）7解析：（2）實驗前彈簧夾關(guān)閉，則消耗的氧氣體積為45mL=9mL，則針筒內(nèi)讀數(shù)為20mL9mL=11mL。（3）實驗