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第二单元空气和氧气
课题1我们周围的空气
第1课时空气的组成
素养目标
1.学会用科学实验的方法解决问题,培养探究思维和科学态度。
2.通过空气成分的测定实验,知道空气的成分以及各成分的体积分数;能区分纯净物和混合物。
任务一空气中氧气含量的测定
1.空气中氧气含量的测定实验(立足教材)
实验原理
红磷燃烧→消耗氧气→集气瓶内压强变小→烧杯中水被吸入集气瓶中
实验操作和现象
点燃燃烧匙内的红磷后,立即伸入瓶中并塞紧橡胶塞,红磷燃烧,产生大量________;待红磷熄灭并冷却至室温后,打开弹簧夹,烧杯中的水被吸入集气瓶,瓶内液面上升至________的标记附近
文字表达式
________________________________________________________________________
结论
氧气约占空气总体积的________
注意事项①选择的试剂应同时满足的两个条件:
a.能与空气中的氧气反应且不与空气中的其他气体反应;b.反应后生成物为固体,如红磷、白磷等。
②集气瓶中水的作用:
a.防止燃着的红磷溅落到集气瓶底,使集气瓶炸裂;b.吸收白烟(五氧化二磷),减少污染;c.辅助降温。
2.反思评价(点亮思维)
红磷熄灭后,进入集气瓶中的水应约为原集气瓶内空气体积的eq\f(1,5),分析下列操作对空气中氧气含量测定结果的影响(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(1)红磷的量不足:________。
(2)集气瓶中原来有少量水:________。
(3)装置气密性不好:________。
(4)点燃红磷后燃烧匙伸入集气瓶内时未迅速塞紧橡胶塞:________。
(5)未冷却至室温便打开弹簧夹:________。
归纳总结误差分析的角度:
①试剂,如试剂的量不足。②装置,如气密性是否良好。③操作,如未冷却至室温便打开弹簧夹等。
3.实验创新(素养提升)
(1)加热方式的创新
①将装置改为密闭装置,集气瓶中的红磷利用凸透镜(如图1)或电热棒点燃(如图2)。
②优点:减小误差;防止产物对空气造成污染。
(2)测量方式的创新
①利用热水(如图3)或生石灰遇水放出的热量(如图4)引燃白磷,根据刻度变化得出结论。
②优点:反应更容易进行,减小误差;防止产物对空气造成污染。
温馨提示eq\a\vs4\al(白磷燃烧需要的最低温度为40℃。)
拓展延伸优化实验思路:①改进实验装置,减小实验误差或防止污染空气。②更换实验试剂,使实验更便捷。
2023邯郸二模改编如图所示装置可用于测定空气中氧气含量,下列说法不正确的是()
A.实验时红磷必须足量
B.点燃红磷前必须先用弹簧夹夹紧乳胶管
C.红磷熄灭后应立刻打开弹簧夹
D.集气瓶中水面最终约上升至1处
变式小红利用如图甲所示装置(气密性良好)和试剂测定空气中氧气含量,开始时集气瓶中空气的体积为200mL。
(1)实验开始时,用酒精灯加热粗铜丝,其目的是______________。
(2)实验时同学们观察到烧杯中导管口有气泡冒出,原因是____________________,其他操作都正确,最后测定结果会________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(3)写出白磷燃烧的文字表达式:_______________________________________________________________。
(4)小红提出“倒吸入集气瓶中水的体积除以200mL等于空气中氧气的含量”。据图乙分析,此说法________(填“正确”或“错误”),说明理由:______________________________________________________________。
任务二空气的组成
成分
氮气
氧气
________
________
其他气体和杂质
体积分数
_______
________
0.94%
0.03%
0.03%
巧思妙计记忆空气成分口诀
氮七八,氧二一,零点九四是稀气;还有两个点零三,二氧化碳和杂气;体积分数要记清,莫与质量混一起。
2023湖南常德中考空气主要成分示意图如图所示,其中R指的是()
A.N2 B.CO2
C.O2 D.H2O
任务三纯净物和混合物
分类
纯净物
混合物
定义
只由________物质组成的物质
由______________的物质混合而成的物质
性质
有固定的性质
无固定的性质,各物质保持各自的性质
实例
________________等
________________等
2023衡水期
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