2.1空氣的成分（第1課時）第二單元空氣、物質的構成與組成科粵2024版化學九年級上冊【精做課件】授課教師：********班級：********時間：********播放一段人們在清新空氣中運動、呼吸的視頻，提問：“我們每時每刻都離不開空氣，空氣對我們如此重要，那你們知道空氣里有什么嗎？”引發學生的思考和討論。?展示一些生活中與空氣相關的現象，如氣球能飄起來、食品包裝袋鼓起等，引導學生猜測這些現象背后空氣成分所起的作用，從而引出本節課的主題——空氣的成分。?（二）空氣成分的發現史（8分鐘）?利用PPT展示拉瓦錫等科學家探究空氣成分的圖片和資料，簡單介紹他們的實驗過程和重要發現。?講解拉瓦錫通過加熱汞的實驗，得出空氣由氧氣和氮氣組成，其中氧氣約占空氣總體積1/5的結論。?提問學生：“從科學家的探究歷程中，你們能學到什么？”引導學生體會科學探究需要嚴謹的態度、創新的思維和反復的實驗。?（三）實驗探究：測定空氣中氧氣的含量（20分鐘）?提出問題：展示實驗裝置，提問：“如何利用這套裝置測定空氣中氧氣的含量？”引導學生思考實驗原理和方法。?作出假設：組織學生根據已有知識和生活經驗，對實驗結果作出假設。例如，假設氧氣約占空氣總體積的1/5，那么燃燒消耗氧氣后，水會進入集氣瓶占據相應的體積。?制定計劃：詳細講解實驗步驟和注意事項，強調實驗操作的規范性和安全性。?將集氣瓶容積劃分為五等份，并做好標記。?在燃燒匙內裝入過量紅磷，點燃紅磷后，立即伸入集氣瓶中，并塞緊橡膠塞。?待紅磷熄滅并冷卻至室溫后，打開止水夾，觀察集氣瓶內水面的變化情況。?進行實驗：學生分組進行實驗操作，教師在實驗室巡回指導，提醒學生注意觀察實驗現象，如紅磷燃燒時產生的現象、冷卻后打開止水夾水進入集氣瓶的情況等。?收集證據：學生如實記錄實驗現象，紅磷燃燒產生大量白煙，放出熱量；冷卻后打開止水夾，水沿導管進入集氣瓶，約占集氣瓶容積的1/5。?解釋與結論：組織學生根據實驗現象進行分析和討論，得出結論。紅磷燃燒消耗了集氣瓶內的氧氣，生成了五氧化二磷固體，使瓶內壓強減小，在大氣壓的作用下，水進入集氣瓶，進入水的體積約等于消耗氧氣的體積，從而證明氧氣約占空氣總體積的1/5。?誤差分析：引導學生思考實驗過程中可能導致誤差的因素，如紅磷量不足、裝置漏氣、未冷卻至室溫就打開止水夾等，并分析這些因素對實驗結果的影響。?（四）空氣的成分（7分鐘）?結合實驗結論，講解空氣的成分及其體積分數：氮氣78%、氧氣21%、稀有氣體0.94%、二氧化碳0.03%、其他氣體和雜質0.03%。?展示空氣成分的餅狀圖，讓學生直觀地了解各成分的占比情況。?提問學生：“從空氣成分的比例中，你們能發現什么特點？”引導學生思考氮氣含量最高，氧氣對生命活動至關重要等。?（五）氮氣和稀有氣體的性質與用途（10分鐘）?氮氣?性質：展示一瓶氮氣，讓學生觀察其顏色、狀態，講解氮氣是一種無色無味的氣體，難溶于水，化學性質不活潑。?用途：通過圖片和實例，介紹氮氣在食品保鮮（填充氮氣防止食品氧化變質）、化工原料（制造氮肥、硝酸等）、醫療麻醉等方面的用途，讓學生理解性質決定用途。?稀有氣體?性質：利用PPT展示稀有氣體在通電時發出不同顏色光的圖片，講解稀有氣體包括氦、氖、氬、氪、氙等，它們都是無色無味的氣體，化學性質非常穩定。?用途：介紹稀有氣體在霓虹燈、飛艇填充氣（氦氣密度小且性質穩定）、保護氣（焊接金屬時防止金屬氧化）等方面的用途。?（六）課堂小結（5分鐘）?請學生回顧本節課的主要內容，包括空氣成分的發現史、測定空氣中氧氣含量的實驗、空氣的成分及氮氣和稀有氣體的性質與用途。?教師進行總結和補充，強調重點知識，如氧氣含量測定實驗的原理和注意事項，空氣各成分的體積分數等。?（七）課堂練習（5分鐘）?展示幾道與本節課內容相關的練習題，如關于空氣成分的選擇題、根據實驗現象分析氧氣含量測定實驗誤差的簡答題等。?讓學生獨立完成練習，教師進行點評和講解，及時反饋學生的學習情況，強化學生對知識的掌握。?六、板書設計?2.1空氣的成分（第1課時）?空氣成分的發現史：拉瓦錫實驗?測定空氣中氧氣含量的實驗?實驗原理：紅磷燃燒消耗氧氣，使瓶內壓強減小。?實驗現象：紅磷燃燒產生白煙，冷卻后水進入集氣瓶約占1/5體積。?實驗結論：氧氣約占空氣總體積的1/5。?誤差分析：紅磷量不足、裝置漏氣、未冷卻至室溫打開止水夾等。?空氣的成分（體積分數）?氮氣：78%?氧氣：21%?稀有氣體：0.94%?二氧化碳：0.03%?其他氣體和雜質：0.03%?氮氣和稀有氣體?氮氣：性質（無色無味、難溶、化學性質不活潑），用途（食品保鮮、化工原料等）?稀有氣體：性質（無色無味、化學性質穩定），用途（霓虹燈、保護氣等）?七、教學反思?通過本節課的教學，學生對空氣成分有了較為清晰的認識，也掌握了測定空氣中氧氣含量的實驗方法。但在教學過程中，部分學生在實驗操作和誤差分析方面存在一定困難，對實驗原理的理解不夠深入。在今后的教學中，應加強對學生實驗技能的訓練，增加實驗演示和講解的次數，引導學生更深入地思考問題，提高學生的科學素養和綜合能力。5課堂檢測4新知講解6變式訓練7考試考法8小結梳理學習目錄1復習引入2新知講解3典例講解課程導入是什么讓棉被成功變身？是什么讓塑料袋變得鼓鼓的？空

氣問題探討目錄CONTENTS1空氣有哪些成分2氮氣和稀有氣體有用嗎？空氣有哪些成分01新課探究一、空氣有哪些成分1.空氣成分發現史很久以前，人們以為空氣只是單一的某種物質。新課探究1772濁氣(氮氣)盧瑟福(蘇格蘭)1773火氣(氧氣)舍勒(瑞典)1774脫燃素空氣(氧氣)普利斯特利(英國)1774空氣中存在氮氣、氧氣拉瓦錫(法國)一、空氣有哪些成分1.空氣成分發現史新課探究一、空氣有哪些成分2.拉瓦錫研究空氣的成分圖2.1-2拉瓦錫研究空氣成分所用的裝置把銀白色的液態汞(水銀)放在密閉的玻璃容器中，連續加熱12天一部分銀白色的液態汞變成紅色粉末；實驗步驟容器里空氣的體積差不多減少了約1/5；汞+氧氣氧化汞

加熱HgO2+HgO

△實驗現象汞槽里的汞升入鐘罩。實驗原理新課探究一、空氣有哪些成分2.拉瓦錫研究空氣的成分把汞表面上所生成的紅色粉末收集后，放在一個小的容器里再加強熱。實驗步驟紅色粉末又生成了銀白色物質和能使帶火星木條復燃的氣體。而且氧氣的體積恰好等于密閉容器里所減少的體積實驗現象空氣中含有氧氣，且氧氣約占空氣總體積的1/5。實驗結論實驗原理氧化汞

汞+氧氣

加熱HgOHg+O2加熱他把得到的氧氣加到前一個容器里剩下的約4/5體積的氣體中，結果所得氣體的性質與空氣的完全一樣。實驗驗證拓展延伸新課探究一、空氣有哪些成分2.拉瓦錫研究空氣的成分對剩余的氣體進行研究既不供給呼吸也不支持燃燒他認為這些氣體全是氮氣空氣由氧氣(O2)和氮氣(N2)組成發

現實驗結論其中氧氣約占空氣總體積的1/5新課探究由于氧氣約占空氣體積的1/5，因此水進入集氣瓶內的體積也約占容器中空氣體積的1/5。一、空氣有哪些成分圖2.1-2的實驗中，汞槽里的汞為什么會升入鐘罩且升入體積約占容器中空氣體積的1/5？思考鐘罩液面上升是因為瓶內壓強減小。汞與氧氣發生化學反應，消耗了容器內的氧氣，生成物氧化汞是固體，所以密閉容器壓強減小，在外界大氣壓強的作用下，汞液面上升。新課探究一、空氣有哪些成分思考科學家是通過什么證據推理出剩余氣體中除了氮氣外還有其他成分的?新課探究一、空氣有哪些成分3.瑞利發現稀有氣體的存在從空氣中分離的氮氣的密度化學方法制得的純凈氮氣的密度說明空氣中還含有其他不支持燃燒的氣體新課探究1894氬拉姆西(英語)后經多位科學家的實驗和探究1894稀有氣體瑞利(英國)一、空氣有哪些成分4.稀有氣體成分的發現陸續發現了稀有氣體還有氦（He）、氖（Ne）、氪（Kr）、氙（Xe）、氡（Rn）等成分新課探究實驗時間較長;一、空氣有哪些成分拉瓦錫測定空氣中氧氣含量實驗的不足：實驗操作及實驗裝置比較復雜;且實驗過程對環境有污染。新課探究空氣中氧氣含量的測定觀察活動>>>目的[實驗2-1]實驗裝置如圖請在通風櫥中進行實驗提示信息新課探究新課探究觀察活動>>>實驗操作觀察和思考1.用記號將集氣瓶的水面上方容積劃分為5等份，組裝好儀器，夾緊止水夾實驗前集氣瓶里裝的是什么？2.點燃燃燒匙中的紅磷，迅速插入集氣瓶中，塞好膠塞。瓶內出現什么現象？

紅磷燃燒消耗了瓶內的什么物質？3.反應停止后，待集氣瓶冷卻至室溫，松開止水夾。你觀察到什么現象？如何解釋？水和空氣紅磷燃燒，發出黃光，產生大量白煙，放熱氧氣燒杯中的水經導管進入集氣瓶，集氣瓶內水面上升約為1/5；因為紅磷燃燒消耗氧氣，實際集氣瓶內壓強減小，在外界大氣壓的作用下，水進入容器開始前先檢查裝置氣密性新課探究觀察活動>>>氧氣約占空氣體積的1/5實驗結論實驗原理紅磷

+氧氣

五氧化二磷

加熱PO2P2O5△+利用過量可燃物紅磷充分消耗密閉容器內空氣中的氧氣，生成固態的五氧化二磷，使密閉容器內壓強減小，在大氣壓的作用下，進入集氣瓶內水的體積即為減少的氧氣的體積。文字表達式：符號表達式：新課探究討論與交流>>>1.若集氣瓶內的水未上升至1/5處，可能的原因有哪些？①裝置氣密性不好②紅磷不足或燃燒不完全③未冷卻至室溫就打開止水夾④有部分水留在導管中未進入集氣瓶新課探究空氣中氧氣含量測定實驗的誤差分析因素影響測定結果小于1/5測定結果大于1/5裝置漏氣反應結束后外界空氣進入紅磷的量不足氧氣不能完全被消耗未待裝置冷卻到室溫就打開止水夾溫度較高，氣體膨脹，剩余氣體占有較大的體積點燃的紅磷伸入瓶中過慢或伸入瓶中后未立即塞上塞子瓶內空氣受熱膨脹，部分逸出最初止水夾未夾緊新課探究討論與交流>>>2.能否用蠟燭、木碳、硫粉、鐵絲等代替紅磷進行實驗？不能木炭、蠟燭、硫粉燃燒都會生成氣體，使瓶內的氣體壓強變化不大，導致測定結果不準確；而不能用鐵絲，是因為鐵絲在空氣中不能燃燒；由此可知，選擇做測定空氣中氧氣體積實驗的物質要滿足兩個條件：①在空氣中能燃燒，且只與空氣中的氧氣發生反應；②燃燒后的生成物不能是氣體，最好是固體，需產生壓強差。新課探究討論與交流>>>3.剩余氣體的主要成分是什么？氧氣氮氣科學家們通過許多科學實驗證明：剩下不支持燃燒的氣體約占4/5，其成分是

和少量

，如

、

和

等。氮氣(N2)其他氣體稀有氣體二氧化碳(CO2)水蒸氣(H2O)新課探究空氣中氧氣含量測定的改進裝置氧氣拓展延伸新課探究氣體成分占空氣總體積的百分比/%氮氣78氧氣21稀有氣體(氦氖氬氪氙氡)0.94二氧化碳0.03其他0.03氧氣氮氣一、空氣有哪些成分5.空氣的組成成分（體積分數）水蒸氣在空氣中的含量不固定，因地區和天氣而異。例如陰雨天，空氣中的濕度大，水蒸氣含量會大些。二氧化碳的含量也會因人類活動的影響等原因而有所變化。氮氣和稀有氣體有用嗎？02新課探究二、氮氣和稀有氣體有用嗎1.氮氣色態味

密度

溶解性

熔點

沸點

-209.9℃-195.8℃無色無味氣體略小于空氣不易溶于水物理性質性質用途決定體現液態氮氣在醫學上作冷凍劑沸點低新課探究二、氮氣和稀有氣體有用嗎1.氮氣氮氣低溫、常溫條件下化學性質穩定高溫等條件下可參與化學反應制取氮肥合成染料制造炸藥充氮包裝，保存食品充氮燈泡不活潑，不支持燃燒化學性質：新課探究2.稀有氣體均為無色無味氣體氦、氖、氬、氪、氙、氡六種氣體二、氮氣和稀有氣體有用嗎包含：物理性質：很不活潑(化學性質穩定)，惰性氣體化學性質：難溶于水新課探究2.稀有氣體稀有氣體一般不與其他物質反應，曾被稱為“惰性氣體”探空氣球焊接保護氣稀有氣體通電時，會發出各種顏色的光：氦氣——粉紅色光氖氣——紅光氬氣——藍紫色光氙氣——特強白光氦氣是密度很小的氣體，很穩定(化學性質)激光技術霓虹燈用于用于用于知識點1空氣中氧氣含量的測定1.

實驗是科學探究的重要方法，如圖是測定空氣中氧氣含量

的裝置。下列說法錯誤的是(

B

)A.

該實驗說明氧氣約占空氣總體積的1/5B.

用木炭代替紅磷進行實驗，也能得到相同的結論C.

實驗前，應檢查裝置的氣密性D.

反應后集氣瓶內剩余氣體主要為氮氣1234567891011【點撥】木炭燃燒生成二氧化碳氣體，集氣瓶內壓強變化

不大，導致現象不明顯，故木炭不能用來測定氧氣的含

量，故B不正確。【答案】B1234567891011返回2.

[教材P33圖片改編題][2024·安慶期末改編]如圖是拉瓦錫

用定量的方法研究空氣成分的實驗裝置。下列說法正確的

是(

C

)A.

實驗過程中不會有污染B.

實驗過程中，銀白色的固體汞變

為紅色粉末C.

該實驗證明氮氣不支持燃燒D.

實驗過程中，汞只消耗曲頸甑內的氧氣1234567891011【點撥】汞有毒，是一種環境污染物，A不正確；汞在常

溫下為液體，汞和氧氣反應生成氧化汞紅色粉末，實驗過

程中觀察到部分銀白色液體變為紅色粉末，B不正確；實

驗過程中，汞消耗了整個密閉容器中的氧氣，而不只是曲

頸甑中的氧氣，D不正確。【答案】C1234567891011返回3.

在“空氣中氧氣含量的測定”實驗中，打開止水夾后，集

氣瓶內的水未上升至1/5處。下列原因分析不正確的是

(

A

)A.

紅磷過量B.

裝置漏氣C.

紅磷不足D.

裝置未冷卻至室溫就打開止水夾1234567891011【點撥】在“測定空氣中氧氣含量”的實驗中，紅磷必

須足量，如果紅磷的量不足，裝置氣密性不好或裝置

沒有冷卻至室溫就打開止水夾，都會導致測得的氧氣

體積分數偏小。【答案】A1234567891011返回4.

[2023·開封期中]如圖是用燃磷法測定空氣中氧氣體積分數

的實驗裝置，請你回答：(1)紅磷燃燒時冒出濃厚的

?。白煙【點撥】紅磷在空氣中燃燒，冒出濃厚的白煙。

1234567891011(2)紅磷燃燒消耗氧氣，并且生成固體，使得集氣瓶內

的

減小，燒杯中的水倒吸入集氣瓶，從而粗

略測出空氣中氧氣的體積分數。壓強【點撥】測定空氣中氧氣含量的實驗原理：利用紅磷燃燒消耗空氣中的氧氣，使左邊集氣瓶內氣體減少，壓強減小，在外界大氣壓強的作用下使燒杯內的水進入集氣瓶，通過測量進入集氣瓶中水的體積來確定空氣中氧氣的體積分數。1234567891011(3)點燃燃燒匙中的紅磷，

伸入集氣瓶中；燃燒

結束后，當集氣瓶

后打開止水夾，過

一會兒觀察到進入集氣瓶中水的體積約占集氣瓶內空

氣總體積的1/5。迅速冷卻至室溫【點撥】點燃燃燒匙中的紅磷，應迅速伸入集氣瓶，如果伸入集氣瓶的速度過慢，會有氣體受熱膨脹逸出，使測定結果偏大；燃燒結束后，當集氣瓶冷卻至室溫后才能打開止水夾，否則會使測定結果偏小。1234567891011返回知識點2空氣的成分5.

[2023·北京]空氣的成分中，體積分數最大的是(

A

)A.

氮氣B.

氧氣C.

二氧化碳D.

稀有氣體A1234567891011返回6.

[跨物理學科][2023·吉林]吉林霧凇，北國盛景。空氣的成

分中，與霧凇的形成有關的是(

A

)A.

水蒸氣B.

二氧化碳C.

氧氣D.

氮氣A1234567891011返回7.

下列有關空氣的說法正確的是(

B

)A.

空氣中氧氣的質量分數為21％B.

空氣中各成分的含量相對穩定C.

法國化學家拉瓦錫研究了空氣的成分，得出氧氣約占

空氣總體積的4/5的結論D.

測定空氣中氧氣含量的