九年级化学空气教案
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发布时间：2022-11-26 08:18
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时间：2023-10-11 06:06
拉瓦锡是第一个对空气组成进行探究的化学家。以下是我整理的九年级化学空气教案，欢迎阅读。
课文详解
一、拉瓦锡的研究。
背景资料
为解释燃烧现象，17世纪末普鲁士医生施塔尔提出了燃素学说。照他的理论，可以用下面两个简单的式子来说明燃烧反应：
可燃物-燃素=灰烬
金属-燃素=煅灰
他们认为火是由无数细小而活泼的微粒构成的物质实体。这种火的微粒既能同其他元素结合而形成化合物，也能以游离方式存在。大量游离的火微粒聚集在一起就形成明显的火焰，它弥散于大气之中便给人以热的感觉，由这种火微粒构成的火的元素就是"燃素"。
燃素充塞于天地之间，流动于雷电风云之中。在地上，天上，海洋，陆地，动、植、矿物，和人的心中都含有它。大气中含有燃素，因而会在空气中引起闪电，而使大气动荡不已;生物含有燃素就富有生机;无生命物质含有燃素，就会燃烧。燃素不仅具有各种机械性质，而且又像灵魂一样，本身就是一种动因，是"火之动力"。物体失去燃素，变成死的灰烬，灰烬获得燃素，物体又会复活。
物质在加热时，燃素并不能自动分解出来。而须外加空气将其中燃素吸取出来，燃烧才能实现;上好的空气是具有吸收燃素的性质的。
腐蚀剂夺取了金属中的燃素，金属就被腐蚀;煅烧金属，金属失去尊贵的光芒而变成渣滓--当赋予它们以燃素，它们又变得不可一世。
物体中含燃素越多，燃烧起来就越旺;含的燃素少，燃烧起来就弱。上好的空气是具有吸收燃素的性质的，因此物体必须在空气中才能燃烧;各种实体都是由物体所共有的基本物质(元素)和该物体所特有的"灵气"所构成.并可以用火炼的方法使其分离。当实体被加热时，"灵气"便从实体中逸出。
由于金属等物质被氧化后质量增重，有的科学家认为燃素和"灵气"一样与地心是相排斥的具有负重量(即所谓"轻量")，因此金属失去燃素时，重量反而增加了。有人说，金属失去燃素，好比活着的人失去了灵魂，因此就象死体比活着的时候要重那样，"死"的灰渣自然就比活的金属重。
燃素学说实际上是很不科学的，可是风行了一百多年。许多著名的化学家，如舍勒、普利斯斯特里、卡文迪许都拥护燃素学说。
最终由法国化学家拉瓦锡推翻了燃素说，建立起来了燃烧的氧化说。
拉瓦锡的全名是安都昂·罗朗·拉瓦锡(Antoine Laurent Lavoisier)，他于1743年8月26日生在巴黎，他一生的工作除了到外地参观视察以外，主要成就大都是在巴黎完成的。1794年5月8日他因当过征税官而被送上断头台，年仅51岁。因此没有发挥他科学上更多的专长，这是相当可惜的。
18世纪七十年代，瑞典的舍勤和英国的普利斯特里，先后发现了氧气，但由于他们迷信燃素说，并没有利用自己的发现来推翻燃素说。
1772年拉瓦锡观察到了氧化现象，这个现象使他迈出了化学*的一大步。这个*可以总结为一句话，就是燃素说是错误的;
此后拉瓦锡做了一系列重要的实验，最终宣告了燃素说的破产，燃烧的氧化说被化学界所公认。
1777年，法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的组成，做了一个著名的实验。如右图，他将汞放在密闭的容器里连续加热12天，发现有红色粉末产生，同时容器里空气的体积减少了约1/5。他通过对剩余的4/5气体的研究，发现这些气体不能供给呼吸，也不能支持燃烧，他将其命名为氮气(拉丁文原意是"不能维持生命"，中名最早命名为"淡气"，后文字规范后，改为"氮气")。
拉瓦锡又把汞表面所生成的红色粉末收集起来，放在另一个较小的容器里再加强热，得到了银白色的汞和一种气体。这种气体的体积恰好等于原实验中减少的空气的体积。他把得到的气体加到前一个实验里剩下的4/5体积的气体中，结果所得的气体跟空气的性质完全一样。
拉瓦锡还发现，强热后所得的这种气体，呼吸起来很舒服，小鼠等生物能在其中生存更长的时间，可燃物能在其中燃烧更旺。拉瓦锡将其命名为"氧气"(原义为"酸的形成者"，中文名最早称为"养气"，文字规范后，改为"氧气")。
通过以上实验，拉瓦锡得出空气是由氧气(O2)和氮气(N2)组成的结论。其中氧气约占1/5，氮气约占4/5。
二、空气中氧气体积分数的探究实验。
用右图所示的实验装置进行实验，可粗略探究出空气中氧气的体积分数，教案《九年级化学2.1空气教案》。
在集气瓶中放入少量水，并做上记号。用弹簧夹夹紧乳胶管。点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧。观察红磷燃烧的现象。待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察实验现象及水面的变化情况。
【现象】红磷燃烧，发光放热，产生浓厚的白烟;冷却后，打开弹簧夹，水进入集气瓶中，进入瓶中水的体积大约是原瓶中气体体积的1/5。
【结论】空气中氧气约占空气体积的1/5。
红磷+氧气五氧化二磷
PO2P2O5
【探究反思】
1.为什么要在集气瓶中放少量的水?
燃烧后生成的五氧化二磷是空气污染物，利用水吸收五氧化二磷，以防污染空气。
2.该实验的原理是什么?
该实验利用可燃物的燃烧，消耗其中的氧气，使气体的量减少，压强变小，从面水进入集气瓶中。进入集气瓶中的水的体积，就是被消耗的氧气的体积。
3.该实验中对可燃物有何要求?
由于该实验利用可燃物消耗氧气，因此，可燃物必须满足以下条件：
⑴可燃物必须易燃，因此，像铁等可燃物不能作为该实验的材料。
⑵木炭、硫粉等可燃物燃烧后，虽然能消耗氧气，但同时生成二氧化碳和二氧化硫等其它气体，使气体的总量没有减少，水不能进入集气瓶中，导致实验失败。故，可燃物燃烧后不能生成气体。
⑶可燃物不能与氧气外的其它气体反应，如镁，不仅能与氧气反应，还能与空气中的氮气反应，因此镁不适合做该反应的可燃物。
4.该实验中生成的白色雾状物为什么称为烟，而不称为"雾"?
在化学中，烟是指固体粉尘飘浮在气体中形成的混合物，而雾是指液体的小液滴飘浮在气体中形成的混合物。该实验中生成的五氧化二磷是固体，其小颗粒悬浮于空气中，当然是烟了。
5.该实验中除去氧气后的剩余气体中，主要是氮气，由该实验你能得出氮气的哪些性质?由此，你认为氮气可能用于哪些方面?
由该实验可知，氮气无色无味，不能燃烧也不能支持燃烧，难溶于水。由此可知，氮气要以作保护气。
6.做该实验时，有时发现进入集气瓶中的水不是1/5，可能的原因有哪些?
进入集气瓶中的水的体积不到1/5的原因有：
⑴装置漏气;
⑵红磷的量不足，不足以消耗掉全部的氧气;
⑶红磷本身不能全部消耗掉氧气，换句话说，就是反应结束后，集气瓶中还有氧气剩余;
⑷未冷却到室温就打开了弹簧夹;
⑸导气管中还有一部分空气，若导管较粗，则进入集气瓶中的水的体积偏差于1/5更加明显;
【注】该实验方案并不是最好的实验方案，改进方案参见本博客以下文章：
三、空气的组成。
通过精确的实验，空气的成分按体积计算，大约是：氮气78%，氧气21%，稀有气体0.94%，二氧化碳0.03%，其他气体和杂质0.03%。
这里需要指出两点：
⑴稀有气体是指氦、氖、氩、氪、氙等气体的总称。这些气体化学性质非常稳定，一般很难和其他物质发生化学反应，因此，以前把它们称之为惰性气体，目前已发现这些气体也能与其他物质发生化学反应，加之在空气中非常稀少，故改称稀有气体。
⑵空气中各成分的分数是按体积计算的。即每100份体积的空气中，含78份体积的氮气，21份体积的氧气…。若按各气体的质量分数计算，其结果是别一个数值了。比如氮气体积分数为78%，质量分数为75.4%，氧气的体积分数为21%，而质量分数为23.2%。
四、混合物与纯净物。
像空气这样，由氮气、氧气、稀有气体等不同物质组成的物质，叫混合物;而其中的氮气、氧气等都是由一种物质组成的，这类物质叫纯净物。
混合物没有固定的组成，各成分仍然保持各自的性质，比如空气中的氧气仍然能支持燃烧等。而纯净物有固定的组成，都有专门的化学符号来表示。如氮气可用N2表示，氧气可用O2表示，水可用H2O表示，二氧化碳用CO2表示等。
【强调】能用化学式表示的物质均是纯净物，反之是混合物。
【训练】以下物质中，属于混合物的有哪些，属于纯净物的有哪些?
⑴海水⑵干冰⑶红磷⑷五氧化二磷⑸石灰石
⑹生理盐水⑺汞⑻糖水⑼二氧化碳⑽冰水混合物
【答案】属于混合物的有：⑴⑸⑹⑻
属于纯净物的有：⑵⑶⑷⑺⑼⑽
【说明】冰水混合物是纯净物，冰和水是同种物质，都是由水组成的，只是两种不同状态的水在混合在一起，但它仍然只是由一种物质组成。
五、空气是一种宝贵的资源。
1.氧气
氧气是我们生活一时一刻都不能离开的物质，一般来说，氧气的用途主要集中在两点：
⑴供给呼吸：如急救病人、登山、潜水、航天、航空等。
⑵支持燃烧：炼钢、气焊、火箭发射的助燃剂、气焊等。
2.氮气
氮气的化学性质稳定，不易与其他物质发生化学反应，故可以做保护气，如灯泡中充入氮气，可以保护灯丝不被氧化，延长灯泡的寿命;食品袋中充入氮气，可以防腐等。
氮气也是重要的化工原料，可以用于制化肥、炸药等。
3.稀有气体
稀有气体都是无色无味的气体，化学性质非常稳定，故可以用途保护气，如焊接金属时用稀有气体隔绝空气，灯泡中充入稀有气体等。
稀有气体在光源、激光、医疗、超导等领域都有广泛的用途。
六、保护空气。
洁净的空气是人类和动植物赖以生存
