2-01-1 空气的组成（教师版）-【帮课堂】2022-2023学年九年级上册化学同步精品讲义（人教版）

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课题 1-1 空气的组成

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空气（Air），我们每天都呼吸着的“生命气体”，它分层覆盖在地球表面，透明且无色无味，对

人类的生存和生产有重要影响。杨sir化学，侵权必究

空气的成分不是固定的，随着高度的改变、气压的改变，空气的组成比例也会改变。但是长期以

来人们一直认为空气是一种单一的物质，直到后来法国科学家拉瓦锡通过实验首先得出了空气是由氧

气和氮气组成的结论。19 世纪末，科学家们又通过大量的实验发现，空气里还有氦、氩、氙等稀有气

体。

一、拉瓦锡的实验

科学史话——拉瓦锡研究空气成分

二、空气中氧气含量的测定实验

实验探究

操作

如图所示，在集气瓶内加入少量水，并将水面上方空间分为 5

等份。用弹簧夹夹紧胶皮管。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。杨sir化学，侵权必究

仪器

现象

红磷燃烧，产生______火焰，放热，生成大量______（五氧化二磷小颗粒），冷却后，打

开弹簧夹，________________________，进入水的体积约占集气瓶内空气总体积的______

分析

红磷燃烧消耗密闭容器内空气中的______，使密闭容器内压强______，内外形成了_______

_，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

原理

在这一反应中，红磷(化学符号 P)与空气中的氧气反应，生成一种叫做五氧化二磷(化学符号

P2O5)的新物质。这一反应可以用文字表示如下：____________________________。

结论集气瓶内水平面上升约 1/5，说明空气中的氧气被消耗了，消耗的氧气约占空气体积的 ____

二百多年前，法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。他把少量汞放在密闭的容器里连

续加热 12 天，发现有一部分银白色的液态汞变成红色粉末，同时容器里空气的体积差不多减少了 1/5。

他研究了剩余 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，他认为这些气体全

部都是氮气(拉丁文原意是“不能维持生命”)。杨sir化学，侵权必究

拉瓦锡拉瓦锡研究空气成分所用的装置

拉瓦锡又把在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，得到了汞

(化学符号 Hg)和氧气(化学符号 O2)，而且氧气的体积恰好等于密闭容器里所减少的体积。他把得到的氧

气加到前一个容器里剩下的 4/5 体积的气体中，结果所得气体跟空气的性质完全一样。

通过这些实验，拉瓦锡得出了空气由氧气和氮气(化学符号 N2)组成，其中氧气约占空气总体积 1/5

的结论。

_。

【答案】集气瓶、燃烧匙、导气管、烧杯、弹簧夹

黄色白烟水经导管进入集气瓶 1/5

氧气减小压强差

红磷+氧气五氧化二磷

1/5

注意规范操作

总结归纳——空气中氧气含量测定实验的成功关键

思考与交流杨sir化学，侵权必究

【答案】（1）偏小（2）速度太慢，瓶内的空气受热膨胀，会有部分气体逸出，导致结果偏大

（3）不能。红磷燃烧后生成的产物是固体，而木炭、蜡烛燃烧后产生气体。

思考与交流：在实验中，进入集气瓶内的水的体积常小于集气瓶空气总容积的 1/5，试分析原因。

【答案】① 装置气密性不好 ② 红磷不足 ③ 未冷却至室温就打开止水夹 ④ 有部分水留在导

管中未进入集气瓶

三、空气的组成

空气成分氮气氧气稀有气体二氧化碳其他气体和杂质

体积分数78% 21% 0.94% 0.03% 0.03%

（1）实验前一定要先检查装置的气密性。杨sir化学，侵权必究

（2）实验中药品红磷一定要足量，否则集气瓶中氧气无法完全消耗。

（3）必须要等到集气瓶完全冷却后再打开止水夹，否则燃烧放热会使气体体积膨胀。

（1）红磷要过量；

（2）装置必须密封且气密性好；

（3）冷却至室温后，再打开弹簧夹。

（1）若上述成功关键没落实好，测出的氧气含量结果偏大还是偏小？

（2）红磷在空气中点燃后，伸进瓶内的速度太慢，测出的氧气含量结果偏大还是偏小？

（3）能否用木炭或蜡烛代替红磷做实验？为什么？

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