• 一、实验药品选择型 • 例1.小军根据燃烧红磷测定空气中氧气含量的实验原 理，认为可用木炭替代红磷测定空气中氧气的含量，并按 图所示装置进行实验。 • （1）依据的实验原理是 _______________________________。 • 小军检查装置气密性后，将盛有足量红热木炭的燃烧匙迅 速伸入广口瓶中，并把塞子塞紧，待红热的木炭熄灭并冷 却至室温后，就打开弹簧夹，并未发现倒吸现象。经过认 真分析，小军发现实验失败的原因是（答一条） ______________________________________________ __。 • （2）小军反思上述实验的探究过程后认为：用燃烧法测定 空气中氧气含量的实验时，在药品的选择和生成物的要求 上应考虑是（答一条） ______________________________________________ ____________。
一、空气是由什么组分组成的
为了搞清楚空气的成分，很 多科学家致力于这方面的研究，如 瑞典化学家舍勒和英国化学家普里 斯特里．其中最有名的就是法国化 学家拉瓦锡做的实验．
拉瓦锡测定空气成分（一）
• 实验步骤：把少量的汞放在密闭容器中连 续加 热12天 • 实验现象：银白色液态汞变成红色粉末， 同时容器里空气体积差不多减少了1/5 • 文字表达式：汞+氧气 加热 氧化汞 • 实验结论：容器里空气的体积差不多减少 1/5，研究剩余的4/5体积的气体，发现这 部分气体既不能供给呼吸也不能支持燃烧， 他误认为这些都是氮气
讨论
能否用硫，木炭，铁丝，镁等物质代替红 磷？ 硫或木炭燃烧后生成的是气体弥补了消 耗的氧气体积使瓶内压强变化不大；铁丝 在空气中不能燃烧；镁在空气中不仅与氧 气反应，而且与氮气反应，所以不能用它 们代替红磷。
介 绍 实验成功的方法
实验成功的关键：（注意事项）
（1）装置不能漏气（否则看不到水进入或水进入过少） （2）集气瓶中加少量水（防止高温熔融物使瓶底炸裂） （3）红磷应过量（尽量多的消耗氧气） （4）点燃红磷后要立即伸入集气瓶中，并塞紧塞子（防
• 三.为测定空气中氧气的含量，小华同学打算设计如下方案： • 选用实际容积为40 mL的试管作反应容器，将过量的白磷放入试管， 用橡皮塞塞紧试管口，通过导管与实际容积为60 mL且润滑性很好的 针筒注射器组成如右图的实验装置。 • 假设此实验能按照小华的设想正常进行，且白磷所占体积与导管内 的气体体积忽略不计，请回答 • 下列问题：（1)实验前，打开弹簧夹，将注射器的活塞前沿从20 mL 刻度处推至15mL刻度处，然后松手，若活塞仍能返回至20mL刻度处， 则说明____________________。 • （2）若先夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷，燃烧结束，等到试管冷 却后再松开弹簧夹。 • 可观察到的现象为 _______________________________________________。 • （3）若不使用弹簧夹，用酒精灯加热白磷，充分反应直至燃烧结束， 试管冷却。可观察到的现象为 _____________________________________________________ • （4）若按小华的设想进行实验，实际可能遇到诸多问题而发生危险， 造成实验失败。例如 ______________________________________________________ ________________。
文字表达式
红磷+氧气 P O2
点燃
五氧化二磷
P 2O 5
白烟：五氧化二磷固体小颗粒
实验结论
1· 空气中氧气约占总体积的1/5
2· 氮气的化学性质稳定，不支持燃烧， 也不能燃烧
3· 氮气不易溶于水
实验注意事项
• • • • • • 装置气密性要良好 红磷要过量 必须冷却到室温再打开弹簧夹 导管内事先注满水 烧杯内的水要足：防止进入集气瓶的水不足 瓶内放少量的水的目的： 1· 防止热的燃烧物溅落炸裂瓶底 2· 吸收红磷燃烧后生成的白色固体（五氧化二磷）
拉瓦锡测定空气成分（二）
• 实验步骤：把汞表面上所生成的红色粉末 收集起来，放在另一个较小的容器里再加 强热 • 实验现象：红色粉末又生成了银白色物质 和能使带火星木条复燃的气体，而且气体 的体积恰好等于密闭容器里所减少的体积 • 文字表达式：氧化汞 加热 汞+氧气 • 结论：空气是由氧气和氮气组成，其中氧 气约占空气总体积的1/5
1.根据实验现象，分析瓶内剩余气体具有怎样的 性质？ 答：可得出剩余4/5 气体为N2的性质，①不支 持燃烧，也不能燃烧，②难溶于水
2、红磷燃烧后生成的“大量白烟”可以说“大 量白雾”吗？ 答：不能，烟是固体小颗粒；雾是液体小液滴。
空气的组成
（体积分数）
( N2 ) (
N2 O 78% )
2
氮气
实验步骤
• • • • • • 1.先在集气瓶内加入少量水，并做上记号。 2.连接装置。 3.用弹簧夹夹紧乳胶管。 4.检查装置的气密性。 5.点燃红磷，伸入集气瓶内。 6.燃烧结束冷却后，打开弹簧夹。
实验现象：
• 红磷在集气瓶内燃烧，放出热量，生成大 量白烟（五氧化二磷小颗粒）冷却后，打 开弹簧夹，水经导管进入集气瓶，进入水 的体积约占集气瓶内空气总体积的1/5.
点燃
； ； ； ； ；
2、 下列属于纯净物的是（ ） A· 矿泉水 B· 蒸馏水 C· 雨水 D· 自来水 3、 下列属于纯净物的是（ ） A· 洁净的空气 B· 汽水 C· 液态氧 D· 水泥砂浆
4、下列物质中属于纯净物的是（ ） A 空气中分离出来的稀有气体 C 食盐水 B 部分结冰的蒸馏水 D 75%的医药酒精
注意：不能与名称混淆，例如五氧化二磷
混合物：由两种或多种物质组成。
如：空气、矿泉水、泥沙、汤水
介 绍 空 气 的 组 成
例1、在100升空气里氧气的体积大约是（ A 78升 B 78% C 21升 D 21%
）
例2、空气中氧气与氮气的体积比约为（ A 4：1 B 1：4 C 1：5 D 5：1
）
同步练习
• (1)木炭在空气中燃烧消耗空气中的氧气； 木炭在空气中燃烧虽然消耗了空气中的氧 气，但生成了二氧化碳气体，致使广口瓶 内气体压强未减小。 • （2）药品要能在空气中燃烧，燃烧时 只消耗氧气（或生成物不能是气体）
•
二. 某班同学用右图装置测定空气里氧气的含量。先用弹 簧夹夹住乳胶管。点燃红磷伸 入瓶中并塞上瓶塞。待红 磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察 广口瓶内水面变化情 况。实验完毕，甲同学的广口瓶内水面上升明显小于瓶内 空气体积的1/5,乙同学的广口瓶内水面上升显大于瓶内空气 体积的1/5。下列对这两种现象解释合理的是（ ） • ①甲同学可能使用的红磷量不足，瓶内氧气没有消耗完 • ②甲同学可能未塞紧瓶塞，红磷熄灭冷却时外界空气进入 瓶内 • ③乙同学可能没夹紧弹簧夹，红磷燃烧时瓶内空气受热从 导管逸出 • ④乙同学可能插入燃烧匙太慢，塞紧瓶塞之前，瓶内空气 受热逸出 • A.只有①③ B.只有②④ • C.只有①②③ D.①②③④
止白烟污染空气。）
（5）待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹（维持压强） 讨论：P27为什么气体减少的体积小于1/5？ 答：（1）装置漏气； （2）红磷的量不足； （3）红磷 熄灭后未冷却到室温；（4）有部分水留在导管中未进入 集气瓶。 红磷熄灭后瓶内还有没有残余的氧气？ 瓶中还有少量残余氧气（当氧气含量低到一定值时，红磷 就不能燃烧了。）
• 解析 探究空气中氧气的含量的实验误差分 析，要根据实验原理进行推断，关键看操 作的结果是导致密闭体系内气体的压强变 大还是减小。甲同学的实验结果比实际偏 低，原因可能有：（1）红磷量不足，瓶内 氧气没有耗完；（2）未塞紧瓶塞，外界空 气进入瓶内；（3）未冷却到室温就打开弹 簧夹；乙同学的实验结果比实际偏高，原 因可能是广口瓶内的部分空气受热逸出， 致使广口瓶内气体的体积减小更多。
探究空气的组成
——Mr.钱
空气发现史
１. 很久以前，人们认为空气只是单一的 某种物质．
２. １８世纪７０年代，瑞典科学家舍勒和 英国化学家普利斯特里分别制得了氧气．
空气发现史
３. １７７４年， 法国化学家拉瓦锡 第一次用实验证明 了空气中有氧气和 氮气．
空气发现史
４.１９世纪末，英 国物理学家瑞利发现 了稀有气体氩，以后 各个稀有气体陆续被 发现．
空气中氧气含量的测定
装置图
测定空气中氧气中的氧气 （2）不与空气中的其他成分反应 （3）不能生成其他气体，生成物只能是固体或液体
测定原理
• 利用红磷燃烧消耗密闭容器内空气中的氧 气，使密闭容器内压强减小在大气压的作 用下，进入容器内水的体积即为减少的氧 气的体积
氧气 空 气 二氧化碳 稀有气体
78% 21% 0.03%
( CO2 )
0.94%
0.03%
CO2 0.03% 稀有气体 0.94% O2 21%
水蒸气 及其他气体杂质 ( H2 O )
其他气体杂质 0.03%
二、物质分类：
纯净物：由一种物质组成。（可以用专门的
化学符号表示）
如：N2、O2、CO2、P、P2O5、H2O
1、根据要求回答问题：
①在集气瓶中加少量水②检查装置的气密性③ 在燃烧匙中装足量红磷，夹紧止水夹④点燃红 磷，伸入集气瓶中塞紧橡皮塞⑤待集气瓶冷却 后打开止水夹
1步骤④中发生反应的文字表达式为 2步骤⑤中打开止水夹后观察到的现为 3该实验得出空气组成的结论是 4该实验剩余气体的性质有 5实验后集气瓶中水少于1/5，，误差产生的原因可能是 6能不能把红磷换成木炭、硫、铁丝等？
讨论
1· 实验偏小的原因
1）装置的气密性不好
2）红磷的量不足
3）瓶内温度没有降到室温就打开弹簧夹 4）弯管内事先未充满水