2022浙教版八下科学3.1空气与氧气（1） 学案（含答案）

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浙教版八下§3.1空气与氧气（1）学案
姓名
[学习目标]
1．了解空气中的气体组成，以及氮气、氧气等常见气体的空气比例。
2．在探究实验中学会观察、分析实验现象，并可自主得出实验结论。
3．了解空气与生活的紧密关系，培养学生保护环境，净化空气的基本理念。
一、知识点梳理：
知识点1、空气的存在
说出几个能证明空气存在的例子： ； ； 。
知识点2、空气的成分的探究：
[实验]点燃酒精灯
[思考[燃烧需要什么条件？酒精灯能在空气中燃烧说明空气中有什么成分？________
[观察]观察无水硫酸铜的颜色：_________
再过一段时间观察硫酸铜的颜色：_________
无水硫酸铜遇水会变蓝色，从以上现象可以说明空气中含有______。
[实验]往澄清石灰水鼓入空气，观察发生了什么现象？______________________________
[说明]澄清石灰水遇二氧化碳会变浑浊，以上实验说明了什么？
__________________________________________________________
知识点3、空气中气体的含量：
按体积分数计算，空气中各成分的含量为： 占78%， 占21%，稀有气体占 ；二氧化碳占 ；其他成分占 。
知识点4、空气中氧气含量的测定：
1、原理：利用红磷燃烧仅消耗空气中的 ，使集气瓶内气体体积变小，压强变小，从而在外部 的
作用下使 进入集气瓶，通过测量进入集气瓶中水的量来确定空气中氧气的体积分数。
2、测定过程中，木炭、硫、铁等不能用作测定氧气含量的反应物的原因：木炭燃烧生成 、
硫燃烧生成 ；这两种生成物与氧气一样都是 ，冷却后瓶内气
压 ，故烧杯内的水不易进入瓶内，从而无法测定氧气含量；而铁在空气中不能 ，
也无法消耗氧气；故也无法完成氧气含量的测定。
3、实验中除了装置的气密性要良好外，导管应预先注满水，红磷还要 ，这样才能将空气中氧气完全耗尽；燃烧结束时不能马上打开止水夹，而要待白烟消失，温度 才可打开止水夹；
4、现象：1）红磷 ，产生 ；冷却后打开止水夹，发现烧杯中水 ，水面稳
定时，发现集气瓶中的水占原来空间的 。
5、结论： 。
6、讨论：测定空气中氧气的体积分数时，有些实验操作可能导致实验结果不准确，请你说说哪些操作可能
引起结果偏小？哪些操作可能引起结果偏大？
知识点5、空气的利用
（1）O2的用途：供给 ；支持燃烧（也叫 ），常用于焊接、切割金属等方面。
（2）N2： 色、 味的气体， 溶于水；不支持 。化学性质较 。
灯泡中充氮气可 ；食品包装充入 可防腐；制造化肥、炸药的重要原料；液氮可以做 剂，医疗上用液氮冷冻麻醉或冷藏人体细胞组织等。
（3）稀有气体： 氦、氖、氩、氪、氙和氡等气体的总称，是 物。是 色、 味的气体， 溶于水，化学性质 活泼。常用作 气；做光源（稀有气体 能发出不同颜色的光）。
二、例题讲解
例题1、用燃烧法除去密闭容器中空气里的氧气，且不带入其他气体，应选择下列物质中的（ ）
A.硫粉 B.细铁丝 C.红磷 D.木炭
例题2、在一密闭容器中充满空气，经测定其中氮气的体积为100mL，则其中氧气的体积约为（ ）
A.20mL B.35mL C.40mL D.25mL
例题3、打捞韩国“岁月号”沉船是水下作业，潜水员需要呼吸富氧空气。富氧空气中氧气含量高于普通空气中的含量，富氧空气中氧气与其他气体的体积比可以是（ ）
A.1:2 B.1:5 C.1:4 D.21:79
例题4、中国举办的2019年世界环境日，主题是聚焦空气污染防治，口号是“蓝天保卫战，我是行动者”。下列关于空气的说法中，正确的是（ ）
A. 空气中少量的二氧化碳是形成酸雨的主要气体
B. 空气中的氧气化学性质比较活泼，具有可燃性
C. 空气中含有少量的稀有气体，它们可用于制造霓虹灯
D. 空气中分离出来的氮气用于食品防腐，是利用了氮气的物理性质
例题5、利用如图装置测定空气中氧气的含量，红磷燃烧后恢复到室温，打开弹簧夹后，发现进入广口瓶的液体体积小于广口瓶容积的1/5。造成这一现象的原因不可能是（ ）
A. 实验装置漏气 B. 实验中所取的红磷不足量
C. 实验前将弹簧夹夹紧 D. 燃烧红磷时插入得太慢
（例题5图） （例题6图）
例题6、为了测定能使带火星的木条复燃时氧气的最低含量是多少，课外活动小组的同学们进行了实验探究。他们设计的实验方案是先将氧气和空气按不同的体积比收集在集气瓶里，收集气体的装置如图所示。收集气体的方法是：在100mL集气瓶里装满水，塞紧橡胶塞并关闭活塞b，打开活塞a通入氧气，把瓶里的水排入量筒，当量筒内的水达到设定的体积后立即关闭活塞a，然后打开活塞b通入空气，把瓶里的水全部排入量筒。若要收集一瓶含氧气的体积分数约为44.7%的气体，则通入氧气的体积和通入空气的体积比约是　 　。
三、随堂练习：
1、对珠穆朗玛峰高度进行重新测量的测量队员成功登上空气稀薄的顶峰，竖起测量觇标。测量队员所携带的贮气瓶中，含有的气体主要是( )
A.氮气 B.氢气 C.氧气 D.二氧化碳
2、为延长食品的保质期，常在食品的包装袋中充入一种气体是（ ）
A.氧气 B.氮气 C.二氧化碳 D.稀有气体
3、在庆典活动中，人们常用氦气来充罐气球，这是利用了氦气性质中的（ ）
①密度比空气小 ②在空气中不会发生燃烧和爆炸 ③是一种无色的气体
④不能供给人类呼吸
A.③④ B.①② C.①②③ D.②③④
4、在擦玻璃时，人们时常向玻璃上“哈气”，再擦会更干净，这说明与空气相比人体呼出的气体中含有较多的（ ）
A.CO2 B.N2 C.H2O D.O2
5、人的生存离不开空气。下图为空气成分示意图，其中Ｒ指的是（ ）
A. 氮气 B. 氧气 C. 稀有气体 D. 二氧化碳
（第5题图） （第6题图） （第7题图）
6、如图所示装置，有洗气、储气等用途，在医院给病人输氧气时，也利用了类似的装置，并在装置中盛放大约半瓶蒸馏水。以下说法正确的是（ ）
A.b导管连接供给氧气的钢瓶 B.a导管连接病人吸氧气的塑胶管
C.该装置可用来观察是否有氧气输出 D.该装置不能用来观察输出氧气的速度
7、我们已经知道空气的主要成分是氮气和氧气，图为测定空气中氧气含量的实验示意图。
① 实验中，燃烧匙里要盛过量的红磷的原因是？ ；
②由实验可得出“氧气约占空气体积的1/5”的结论外，还可得出氮气具有 、 、
等性质。
8、证明二氧化碳的方法： ；
现象： ；
证明氧气的方法： ；
现象： 。
四、课后巩固：
1、下列关于实验现象的描述，正确的是（ ）
A.红磷在空气中燃烧产生白色的烟雾 B.铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁
C.木炭在氧气中燃烧生成黑色固体 D.硫在氧气中燃烧发出蓝紫色的火焰
2、下列关于空气的说法中，错误的是（ ）
A. 二氧化硫是空气污染物之一
B. 工业上采用分离液态空气法获得氧气
C. 按质量计算，空气中约含氮气78%、氧气21%、稀有气体等其他成分1%
D. 空气中的氧气化学性质比较活泼，在常温下能与许多物质发生化学反应
3、人们制作霓虹灯时需充人稀有气体，这是因为稀有气体（ ）
A.密度比较小 B. 在通电时能发出不同颜色的光
C. 在空气中比较多 D.能制造低温环境
4、如图是用红磷燃烧法测定空气里氧气含量的装置图，有关此实验的结论与分析错误的是（ ）
A.此实验证明，氧气约占空气体积的五分之一
B.此实验证明，反应后集气瓶内剩余的气体，既不易溶于水，也不支持燃烧
C.该实验中的红磷还可以用硫来代替
D.若该实验没有达到预期目的，可能的原因之一是装置气密性不好
（第4题图）
5、对下列实验指定容器中的水，其解释没有体现水的主要作用的是（ ）
A.甲图通过水体积的变化得出空气中O2体积
B.乙图中的水吸收反应放出的热量
C.丙图中的水通过冷却溅落融熔物，防止集气瓶炸裂
D.丁图中的水先将集气瓶内的空气排净，后便于观察H2何时收集满
6、下列有关空气的说法中正确的是（ ）
A.空气中含量最多的是氧气 B.空气由氮气和氧气组成
C.空气是一种化合物 D.空气是由几种单质和化合物组成的混合物
7、在进行“空气中的氧气会减少耗尽吗 ”辩论中，该小组为正方（空气中的氧气会减少耗尽）。下列论点 不 应成为本方论据的是( )
A. 汽车越来越多，消耗的氧气越来越多
B. 有证据表明，在远古时代的原始空气中氧气含量高达30%
C. 限制“三废”的排放是目前各国政府的重要环境政策
D. 地球人口的增多，其呼吸和所消耗的燃料越来越多
8、小科在课堂上做“探究空气的成分”实验，装置如图所示。实验后，小科发现进入集气瓶中水的体积约占瓶中空气体积的1/5。下列操作会使进入的水的体积偏少的是（ ）
A. 选用木炭替代红磷 B. 用过量的红磷进行实验
C. 将点燃的红磷缓慢的放入集气瓶中 D. 红磷燃烧时忘记关闭止水夹
（第8题图） （第9题图）
9、如图是“测定空气中氧气含量”的实验，下列说法错误的是（ ）
A.铜丝在此实验中起到导热的作用
B.白磷燃烧现象为产生大量白烟
C.实验后左边玻璃管的一部分水会被压到右边玻璃管中去
D.此实验可以测定氧气的体积含量约占空气的五分之一
10、水是初中科学实验中最常见的一种试剂，在不同的实验中水起的作用不同。下列分析正确的是（ ）
A. 如甲图电解水实验中水槽内水的作用是导电
B. 如乙图铁丝在氧气中燃烧时集气瓶内水起到催化作用，使燃烧更快
C. 如丙图探究燃烧条件实验中烧杯内热水的作用是隔绝空气
D. 如丁图检查装置气密性时烧杯中水有指示作用，方便观察装置是否漏气
11、请用N、H、O三种元素中的一种或几种写出下列物质的化学式：
（1）空气中含量最多的气体________；
（2）自然界中最常见的液态物质_______。
12、某校兴趣小组同学将课本“测定空气中氧气的含量”实验装置(如甲图)改进为新的实验装置(如乙图)，下列有关改进后的装置评价不恰当的是( )
A. 在密闭容器中进行，环境污染少 B. 装置简洁，操作简单，节约药品
C. 实验中活塞先向左移，后向右移 D. 更方便推算出空气中氧气的含量
13、已知铜在加热的条件下能和氧气反应只生成氧化铜固体。在测定空气中氧气含量的实验中，小科采用了如图所示装置：在由两个注射器组成的密闭系统中留有25mL 空气，给装有细铜丝的玻璃管加热，同时缓慢推动两个注射器活塞，至玻璃管内的铜丝在较长时间内无进一步变化时停止加热。待冷却至室温，将气体全部推至一个注射器内，观察密闭系统内空气体积变化。
（1）在加热过程中，交替缓慢推动两个注射器活塞的目的是　 　。
（2）小科测得实验结果如下：
反应前注射器内气体总体积 反应后注射器内气体总体积
25mL 22mL
①反应后剩余气体的性质有　 　。（写出一条即可）
②由此数据可以推算出空气中氧气的体积分数　 　（填“>”“=”或“<”）21%。
③造成该实验出现误差的原因可能是　 　。（填序号）
A．交替推动两个注射器活塞的次数过少 B．读数时没有冷却至室温
C．加入铜丝量太少 D．加入铜丝量太多
（3）由此，你学到的测量混合物中某成分含量的方法是 　。
参考答案：
一、知识点梳理：
知识点1、例子：风的存在；压缩袋中抽出气体后变瘪了；电风扇的使用……（合理均可）
知识点2、氧气 白色 蓝色 变浑浊 空气中存在二氧化碳
知识点3、氮气 氧气 0.94% 0.03% 0.03%
知识点4、
1、氧气 大气压 烧杯内的水 体积分数
2、二氧化碳 二氧化硫 气体 不明显减小
3、过量（或足量） 冷却到室温
4、剧烈燃烧 大量白烟 沿导管进入集气瓶 约五分之一
5、空气中氧气的体积约占总体积的五分之一
6、偏大：红磷点燃后伸入瓶内太慢；红磷燃烧时，止水夹未夹紧；
偏小：红磷太少；装置气密性不好；燃烧匙未伸到瓶底；未等完全冷却就打开止水夹
知识点5、
1）呼吸 燃烧 助燃
2）无 无 难 燃烧 稳定 延长使用寿命 氮气 冷冻
3）混合 无 无 不 不 保护 通电
二、例题讲解：
例题1、C
解析：A、硫粉在空气中燃烧，生成无色有刺激性气味的二氧化硫气体，故A错误；B、细铁丝不能在空气中燃烧，只能在氧气中燃烧，故B错误；C、红磷可在空气中燃烧，生成白色固体五氧化二磷，故C正确；D、木炭可在空气中燃烧，生成无色无味气体二氧化碳，故D错误。
例题2、D
解析：由于空气中氮气的体积分数约为4/5，在一密闭容器中充满空气，经测定其中氮气的体积为100mL，所以该容器内空气的体积为100mL÷4/5=125mL，则氧气的体积约为125mL×1/5=25mL。所以D正确。
例题3、A
解析：A、氧气的体积分数大于空气中的平均氧气体积分数的空气称为富氧空气，1:2大约是33.3%，故A正确；B、1:5不可以，比空气中的还低，故B错误；C、空气的成分主要以氮气和氧气为主，氧气约占五分之一，氮气约占五分之四，属于普通空气的组成，故C错误；D、21:79与空气的成分相差不大，故D错误。
例题4、C
解析：A.空气中少量的二氧化硫是形成酸雨的主要气体，故A错误； B.空气中的氧气化学性质比较活泼，不具有可燃性，但支持燃烧，故B错误； C.空气中含有少量的稀有气体，它们可用于制造霓虹灯，故C正确； D.空气中分离出来的氮气用于食品防腐，是利用了氮气的化学性质，故D错误。
例题5、D
解析：A.如果实验装置漏气，外面的氧气会不断进入瓶内，导致进入瓶内的水偏少，故A不合题意；B.如果实验中红磷不足，那么瓶子中的氧气就不能完全反应，导致进入瓶内的水偏少，故B不合题意； C.实验前将弹簧夹夹紧，瓶子中的空气受热后体积膨胀不会从导管口溢出，故C不合题意；D.如果燃烧红磷时插入的太慢，瓶子中的空气会受热从瓶口溢出，常温下瓶中的空气减少，必然导致进入瓶子中的水体积大于五分之一，故D符合题意。
例题6、3：7
解析：设通入氧气后量筒内水的体积为x，那么得到：x+(100mL-x)×21%/100mL×100%＝44.7%，解得：x＝30mL；则通入氧气后量筒体积为30mL，通入空气的体积为100mL－30mL＝70mL，则通入氧气的体积和通入空气的体积比约是30mL∶70mL＝3∶7。
三、随堂练习：
1、C 2、B 3、B 4、C 5、B 6、C
7、①目的是完全消耗空气中氧气 ②无色无味 难溶于水 不燃烧、不支持燃烧
8、气体通入澄清石灰水中 变浑浊 伸入带火星的木条 木条复燃
四、课后巩固：
1、A 2、C 3、B 4、C 5、B 6、D
7、C 8、A 9、C 10、D
11、 N2 H2O 12、C
13、（1）使注射器中的氧气充分反应
（2）无色，不与铜反应等合理均可；<；ABC
（3）通过化学反应除去混合物中的一种成分，再测量混合物在反应前后体积（或质量）的变化，从而得出该种成分的含量（其它答案合理也可）
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