2.1 空气（学案）-初中化学人教版九年级上册

第二单元 我们周围的空气
课题1 空气
学习目标
1.知道空气的主要成分和组成;
2.了解氧气、氮气、稀有气体的主要物理性质和用途;
3.知道纯净物和混合物的概念;
4.了解空气污染给人类带来的危害，增强环保意识。
学习要点
1.重点：空气中氧气含量的测定、混合物与纯净物。
2.难点：空气中氧气含量的测定误差分析。
基础梳理
一、空气的组成
法国化学家 用定量的方法研究空气成分，得出结论：空气由
和 组成，其中氧气约占空气总体积的 。
1、空气中氧气含量的测定
（1）实验用品：
①仪器：集气瓶、橡胶塞、燃烧匙、导气管、乳胶管、弹簧夹、烧杯、酒精灯及火柴。
②药品：红磷、水。
（2）实验原理：利用红磷燃烧消耗密闭容器内空气中的 ，使密闭容器内压强 ，在大气压的作用下，水进入容器，进入容器内 的体积即为 的体积。
（3）实验步骤：
①连接装置并检查装置的 ；
②在集气瓶内装入 ，并将水面上方空间分成 ，并做上记号；
③用弹簧夹夹紧胶皮管，点燃燃烧匙内的红磷， 伸入瓶中，并把塞子塞紧，观察红磷燃烧现象；
④待红磷熄灭并 后，打开弹簧夹，观察实验现象。
（4）实验现象：
①红磷燃烧，发出黄色火焰，产生 ，放出热量；
②冷却后，打开弹簧夹，水沿导管进入集气瓶，进入集气瓶内水的体积约占集气瓶内空气总体积的 。
（5）文字表达式：
（6）实验结论：空气中的氧气含量大约占空气总体积 ；
（7）误差分析：
结果偏小：①装置 ； ②红磷的量 ；
③红磷熄灭后未冷却到室温就 等。
结果偏大：①弹簧夹 ②塞塞子动作
（8）注意事项：
①红磷要过量；
②装置必须密封；
③冷却至室温后打开弹簧夹；
④插入燃烧匙的速度要快；
⑤弹簧夹要夹紧；
⑥塞塞子要迅速；
⑦集气瓶内加入少量水 ；
⑧实验所用药品一般为红磷，不能用硫、木炭、铁丝等物质代替。
2、空气的成分
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
3、纯净物与混合物
（1）混合物：由 的物质混合而成的物质。混合物不能用化学符号来表示，如空气，矿泉水等。
（2）纯净物：只由 物质组成的物质。纯净物可以用 来表示，如氮气可以用N2来表示；氧气、二氧化碳可分别表示为O2、CO2等。红磷(P)和五氧化二磷（P2O5）也是纯净物 。
[易错提示]
1.纯净物是相对的，不是绝对的，也就是说绝对纯净的物质是没有的。
2.带“混合”字样的不一定是混合物，如：冰水混合物（纯净物）；带“纯净”字样的不一定为纯净物，如：纯净的空气（混合物）。
二、空气是一种宝贵的资源
1、氧气
（1） ，可用于医疗、潜水、登山、航空等；
（2） ，可用于气焊、炼钢、宇航等；
2、氮气
（1）物理性质： 色、 味的气体，在标准状况下密度比空气略小， 溶于水。
（2）化学性质：不活泼，一般情况下不能 也不 。
（3）用途：
①用氮气做灯泡（经久耐用）或食品包装（延长食品的保质期）的填充气；
②液态氮气用于医疗手术（冷冻细胞，杀伤细胞，防止癌细胞扩散）；
③用氮气制氮肥（人工固氮，工业制氨气）
3、稀有气体（“惰性气体”）
（1）物理性质： 色、 味的气体， 溶于水。
（2）化学性质：很 ，但在 也能与某些物质发生化学反应。
（3）用途：
①作为 ：焊接金属时用来隔绝空气；灯泡中充稀有气体使灯泡耐用；
②制成多种 ，如航标灯、强照明灯、闪光灯、霓虹灯等；
③用于激光技术或医疗 ；
④用氦气代替氢气填充 ，不会发生爆炸。
三、保护空气
1、空气的污染物：
有害气体（ 、 、 等）和烟尘。
2、污染源：
化石燃料燃烧，工厂排放的废气，汽车尾气。
3、危害：
①严重损害人体的健康；
②影响作物的生长；
③破坏生态平衡；
④导致全球 、 和 等。
4、防治措施：
①加强大气质量监测；
②改善环境状况；
③使用清洁能源；
④积极植树、造林、种草等。
课后练习
1.人时刻离不开空气，空气中含量最多且性质不活泼的气体是( )
A.氧气 B.氮气 C.二氧化碳 D.稀有气体
2.下列物质中，属于纯净物的是（ ）
A.洁净的空气 B.开封花生糕 C.郑州烩面 D.冰水共存物
3.空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气的说法中不正确的是( )
A. 植树造林、种草，可以保护空气 B. 氧气在空气中的体积分数为78%
C. 氮气在焊接金属时常用作保护气 D. 空气中二氧化碳含量是相对稳定的
4.空气是生命赖以生存的物质基础，也是人类生产活动的重要资源，下列有关空气的说法正确的是( )
A.空气中分离出的氮气化学性质不活泼，可作食品保护气
B.空气主要是由氧气和氮气组成的，其中氧气的质量约占空气质量的
C.空气质量报告中所列的空气质量级别数值越大，说明空气的质量越好
D.空气中的稀有气体化学性质很稳定，所以常用于制造多种用途的电光源
5.我国的“神州”号载人飞船发射成功，使飞天的梦想成为现实，火箭发动机里使用液态氧的作用是（　　）
A.作燃料 B.供给宇航员呼吸 C.保护发动机 D.用作火箭的助燃剂
6.空气是一种宝贵的自然资源。下列对空气的说法中正确的是( )
A.空气中含量最多的是氧气，氧气可支持燃烧
B.臭氧属于稀有气体，主要分布在距地面10~50km的高空
C.二氧化硫约占空气体积的0.03%，能产生温室效应
D.随着工业的发展，排放到空气中的有害气体和烟尘对空气造成了污染
7.如图所示装置可用于测定空气中氧气的含量，实验前在集气瓶内加入少量水，并做上记号。下列说法中不正确的是( )
A.集气瓶内加入少量水吸收五氧化二磷同时使集气瓶内温度较快下降
B.该实验所用红磷的量不足可能造成气体减少的体积小于五分之一
C.实验时，点燃的红磷要立即伸入集气瓶中，并塞紧橡胶塞
D.红磷燃烧产生大量的白雾，火焰熄灭后立刻打开弹簧夹
8.以下四个实验装置，可用于“测定空气中氧气的含量”。请认真分析，回答下列问题。
（1）拉瓦锡用装置_______（填字母）定量研究了空气的成分，在密闭容器中，空气中的氧气与_______反应，生成固态物质。人们沿着科学家的足迹，对反应物进行了优化，分别用铜粉、红磷等进行实验，其原理都是采用_______（填“物理”或“化学”）方法，从混合气体中除去某种气体，从而达到物质的分离。
（2）实验过程中，需要不断推拉注射器活塞的装置是_______（填字母），利用此装置进行实验，可能造成实验误差的因素是_______。（答一条）
（3）装置C、D的实验都用到了红磷，写出反应的文字表达式：_______；反应结束后，待装置冷却至室温，打开弹簧夹，装置D中（试管容积为40mL），注射器活塞从10mL刻度处缓慢移动至_______mL刻度处停止（误差忽略不计）。
参考答案
基础梳理
一、拉瓦锡 氧气 氮气 1/5
1、（2）氧气 减小 水 减少的氧气
（3）①气密性②少量的水 五等份③立即④冷却至室温
（4）①大量白烟②1/5（5）红磷+氧气五氧化二磷（6）1/5
（7）漏气 不足 打开弹簧夹 未夹紧 太慢
2、
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%
3、（1）两种或两种以上（2）一种 化学符号
二、1、（1）供给呼吸（2）支持燃烧
2、（1）无 无 难（2）燃烧 支持燃烧
3、（1）无 无 难（2）不活泼 一定条件下（3）①保护气②电光源③麻醉④气球
三、1、二氧化硫 一氧化碳 二氧化氮3、气候变暖 酸雨 臭氧层破坏
课后练习
1.答案：B
2.答案：D
解析：A、洁净的空气中含有氧气、氮气等多种物质，属于混合物，故A错误；
B、开封花糕中含有多种物质，属于混合物，故B错误；
C、郑州烩面中含有多种物质，属于混合物，故C错误；
D、冰水混合物是由水组成的，含有水一种物质，属于纯净物，故D正确。
故选D。
3.答案：B
4.答案：A
解析：氮气的化学性质不活泼，故A正确；空气中，氧气约占空气体积的五分之一，故B错误；空气质量报告中所列的空气质量级别数值越小，说明空气的质量越好，故C错误；稀有气体化学性质稳定与可作电光源没有直接的关系，故D错误。故选A。
5.答案：D
6.答案：D
解析：空气中含量最多的是氮气，不是氧气，故A错误；臭氧不是稀有气体，故B错误；二氧化碳约占空气体积的0.03%，能产生温室效应，而不是二氧化硫，故C错误；排放到空气中的有害气体和烟尘对空气造成了污染，故D正确。故选D。
7.答案：D
8.答案：（1）A；汞；化学
（2）B；反应前后气球的体积不相等
（3）磷+氧气五氧化二磷；2
解析：（3）注射器活塞从10mL刻度处缓慢移动至10mL—40mL×=2mL刻度处停止。