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2.2空气的成分导学案
一、要点梳理
1、最早用实验说明空气不是由一种物质组成的科学家是 ；他认为空气是由
和 组成；
2、按 计算，空气的组成成分为：氮气占 %，氧气占 %，其他成分也占一定的比例；21cnjy.com
3、混合物是指由 物质组成的物质；如 、 等都是混合物；
4、稀有气体的化学性质一般 活泼（填“不”或“很”）；但稀有气体的用途却很
广泛，如 等；
5、工业上常利用氮气和氧气的 不同，采用 的方法来获取氮气和氧气。
二、温馨提示
空气中各成分的含量在一定时间和一定范围 ( http: / / www.21cnjy.com )内基本恒定，但随着人类活动的延续，气体的排放，空气的成分也在不停地变化，因此不能认为空气的成分是一成不变的。
三、解题指导
[例题1] 下列有关空气中各成分说法正确的是（ ）
A．氧气化学性质比较活泼，能燃烧
B．氮气的化学性质不活泼，可在食品包装时充入防腐
C．稀有气体不与其他物质发生反应
D．二氧化碳含量增多会引起温室效应，属于气体污染物
[解析] A、氧气化学性质比较活泼，具有助 ( http: / / www.21cnjy.com )燃性，本身不能燃烧，故A错误；B、氮气的化学性质不活泼，可做保护气，可在食品包装时充入防腐，故B正确；C、稀有气体又叫做惰性气体，在常温下一般不易与其它物质发生反应，改变条件可以与其它物质发生反应，故C错误；D、二氧化碳含量增多会引起温室效应，但不属于气体污染物，气体污染物有一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫等，故D错误。21·cn·jy·com
[答案] B
[例题2] 空气是一种宝贵的自然资源，下列气体不可能直接从空气分离获得的是（ ）
A．用作医疗急救的氧气 B．用作清洁燃料的氢气
C．用作食品防腐剂的氮气 D．用作焊接保护气的稀有气体
[解析] A、空气中含有氧气，可以分离出来 ( http: / / www.21cnjy.com )并用于医疗急救，故A不符合题意；B、空气中没有氢气，无法分离，故B符合题意；C、空气的主要成分就是氮气，氮气化学性质较稳定，无毒，可以分离出来用作食品防腐剂，故C不符合题意；D、空气中含有稀有气体，可以分离出来用于焊接保护气，故D不符合题意；www.21-cn-jy.com
[答案] B
四、巩固练习
1、空气中可以供给人和其他动植物呼吸的气体是（ ）
A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．稀有气体
2、下例说法正确的是（ ）
A．按质量计算空气中含有氮气78%，氧气21%
B．工业生产排放到空气中的有害气体和烟尘会污染空气
C．通常状况下，无色无味的气体一定是空气
D．洁净的空气是纯净物，被污染的空气是混合物
3、实验室常用图一所示装置来测定空气中氧气的含量。下列说法正确的是（ ）
A．本实验可以证明空气含有氮气、氧气、二氧化碳和稀有气体
B．红磷燃烧结束后，立即打开止水夹
C．燃烧匙中的红磷可以换成硫或木炭
D．红磷燃烧会产生浓厚的白烟
图一
4、某兴趣小组按图一所示装置测定空气中氧气的含量，燃烧匙内盛有足量的红磷。
（1）点燃后瓶内出现的现象是______；
（2）红磷燃烧完毕后，集气瓶中剩余的气体主要是______由此实验可推知该气体的性质是______；（至少写出两点）21世纪教育网版权所有
（3）若将红磷换成炭粉，该 ( http: / / www.21cnjy.com )实验能否得到理想的结果？______（填“能”或“不能”），理由是______；
（4）另一小组作此实验时发现水进入的少于1/5，请你帮他们分析一下原因______。（写出一条即可）2·1·c·n·j·y
5、用物质名称填空：
（1）小白鼠在装 ( http: / / www.21cnjy.com )有空气的密闭容器中，可存活一段时间，说明空气中含有______；
（2）澄清石灰水长期露置在空气中，瓶壁和石灰水底部均会出现白色固体，说明空气中含有______；
（3）夏天，盛放冰棒的杯子外壁上附有一层水珠，说明空气中含有______。
6、下列现象的产生，与空气中的水蒸气无关的是（ ）
A．酥脆的饼干放置在空气中变软
B．夏天从冰箱取出的冰糕冒“白气”
C．进入久未开启的菜窖或干涸深井使人感到气闷、头昏
D．冬季的早晨看到窗户的玻璃上有“冰花”
7、空气是一种重要的自然资源，空气 ( http: / / www.21cnjy.com )中的各种成份均可以广泛地应用于生产和生活中。其中______约占空气体积的78%，是工业生产化肥的原料之一。人类生存不可缺少的气体是______，燃料燃烧离不开它。______虽然几乎不与其它物质发生反应，但也有广泛的用途，如制造新型电光源等。______是植物进行光和作用不可缺少的物质。
8、我们每时每刻都生活在空气的“海 ( http: / / www.21cnjy.com )洋”里．科学家很早就开始了空气的研究。
（1）200年前，拉瓦锡用图Ⅰ所示的装置研究了空气的组成．他把少量汞放在密闭的容器中连续加热，得到了红色的氧化汞粉末，同时钟罩内的汞液面上升。汞液面上升的原因是 。
（2）实验室中一般可用图Ⅱ所示的装置粗略研究空气的组成成分。红磷燃烧的主要现象为 。
（3）空气主要由 和氧气组成，它们的体积比约为 。
9、据报道，2005年3月。广州市实施大面积人工降雨，其中使用了液氮作增雨剂。根据你现有的知识推测下列说法中正确的是（ ）【来源：21·世纪·教育·网】
A．液氮是一种溶液 B．使用液氮会污染环境．应严格控制使用
C．降落的雨滴中将含有大量的液氮 D．液氮气化使空气中的水蒸气凝结成水珠落下
10、节假日，小明在某游乐场看到了一种名为“ ( http: / / www.21cnjy.com )水上行走”的游乐项目。具体玩法是：游客从开口处进入水上透明行走球中，工作人员充入新鲜空气后拉上拉链，将球密封起来后推入水中，人就能在水上“自由行走”了。小明通过上网，获得了以下资料：
资料1：水上透明行走球的直径为2m，球体体积公式为：V=πr3（r为球体的半径）。
资料2：通常空气中氧气约占总体积的21％，当氧气浓度低至17％时，就会出现缺氧现象，因此，氧气浓度的最低限度是17％。
资料3：在剧烈活动状态下，一般每人每分钟所需氧气为0.01m3 . 请利用所学知识和以上资料分析计算：21·世纪*教育网
⑴ 透明行走球内部空间约 ( http: / / www.21cnjy.com )为_______m3（精确到0.01，下同）。
⑵假设人所占空间和球内体积的变化忽略不计，在安全的前提下，球内可供呼吸的氧气体积为________m3，两个人在球内最多能正常玩_______分钟。2-1-c-n-j-y
参考答案：
要点梳理：
1、拉瓦锡 氮气 氧气 2、 体积分数 78 21
3、两种或两种以上 空气 溶液（合理都可）
4、不 氦气可充气球等（合理即可）
5、沸点 分离空气
同步训练：
1、A、氮气的化学性质不 ( http: / / www.21cnjy.com )活泼，不能供给呼吸，故选项错误；B、氧气具有能供给呼吸的性质，可以供给人和其他动植物呼吸，故选项正确；C、二氧化碳不能供给呼吸，故选项错误；D、稀有气体的化学性质很不活泼，不能供给呼吸，故选项错误；故选B。
( http: / / www.21cnjy.com )
3、A、该实验中红磷只与空气中氧气反应 ( http: / / www.21cnjy.com )，所以只能确定空气中有氧气，剩余气体的成分不能确定，故A错误；B、红磷与氧气反应生成固体，消耗了瓶内的气体，压强减小，外界大气压会压着水进入集气瓶，进入的水的体积就是消耗的氧气的体积，但是如果没有冷却，气体受热膨胀，则不能准确的测得空气中的氧气的体积，故燃烧结束后，冷却以后再打开止水夹，故B错误；C、因硫或木炭与氧气反应生成物都为气体，不能用于该实验，故C错误；D、红磷燃烧生成白色的五氧化二磷固体小颗粒，故形成浓厚的白烟，故D正确。故选D。21教育网
4、（1）产生大量的白烟、产生黄色火焰放出热量；
（2）氮气；难溶于水；
（3）不能；消耗的气体和生成的气体压强基本保持不变；
（4）碳燃烧生成二氧化碳，瓶内气压几乎不变 21*cnjy*com
5、（1）氧气；（2）二氧化碳；（3）水蒸气
里面是二氧化碳的含量比较大；无关；D、冬季的早晨看到窗户的玻璃上有“冰花”是空气中的水蒸气凝华成冰；有关。故选C。www-2-1-cnjy-com
7、氮气；氧气；稀有气体；二氧化碳
8、（1） 氧气与汞反应导致钟罩内气压降低；
（2）剧烈燃烧，放出大量的热，产生大量白烟；
（3）氮气；4：1
9、A、液氮是纯净物不是溶液，所以A错 ( http: / / www.21cnjy.com )误；B、氮气是空气的主要成分，不会污染环境，所以B错误；C、液氮沸点很低，喷出即气化，也不溶于水，所以C错误；D、用液氮作增雨剂主要是利用液氮气化时吸热，周围温度降低，使空气中的水蒸气凝结成水珠落下，所以D正确。故选D。【来源：21cnj*y.co*m】
10、（1）3.14 （2）0.66；6.28
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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试一试：
试着憋气30秒，你会有什么样的感觉？
为什么你会感觉到不舒服，人的呼吸需要什么？
空气当中所有的气体都是氧气吗？
猜想：
在空气中都有哪些气体？
这些气体在空气中的含量都一样吗？
氧气、二氧化碳、水蒸气、氢气等
阅读49页“科学家对空气成分的研究”
一、探究空气的成分
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法国化学家拉瓦锡
空气是两种气体的混合物。
一种是能助燃，有助于呼吸的气体，并把它命
名为“氧”；
另一种、不助燃、无助于生命
的气体，命名为氮，意思是“不能
维持生命”。
拉瓦锡的实验的结论：
对空气的成分的探索，科学家们经历了一段漫长的过程。通过更多的实验和反复的思考，最终探明：空气是由多种成分组成的混合物，并测出了它们所占的体积分数。
空气当中各种气体的体积分数
氮气(78%)
氧气 (21%)
稀有气体
（0.94％）
二氧化碳
（0.03％）
其他杂质
水蒸气
（0.03％）
混合物和纯净物
像空气这样，由两种或两种以上物质组成的物质，叫做混合物。
常见的混合物有:
空气 、海水、溶液、饮料等
只由一种物质组成的物质，叫做纯净物。
常见的纯净物有:
氧气 、蒸馏水、二氧化碳等
活动：
验证空气中氧气的含量
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空气中氧气的含量：
空气中氧气约占空气总体积的五分之一。
原理：
将钟罩放入盛水的水槽中，钟罩水面以上的容积分为5等分。
红磷在钟罩中燃烧后会消耗掉钟罩内氧气，瓶内气压下降，水槽中的水被压入钟罩内。
红磷燃烧时，我们看到了哪些现象？
红磷在燃烧一会就熄灭了，这是什么原因？
为什么随着红磷的燃烧，水槽中的水会进入到钟罩中？
红磷燃烧产生大量白烟，同时钟罩内的水面逐渐上升
瓶内的氧气被不断消耗，最后红磷因缺氧而熄灭
瓶内氧气被消耗，气压减小，大气压把水压入瓶内
水进入钟罩内，引起钟罩内水面上升约1/5 体积的原因是什么？
实验当中对红磷的质量有什么要求吗？
该实验能不能用木炭代替红磷？
红磷燃烧时消耗了空气中的氧气，氧气的体积约占空气的1/5。
红磷必须足量，才能消耗完钟罩内氧气
不能，木炭燃烧会产生二氧化碳气体
稀有气体
稀有气体在空气中的含量很少，包括氦、氖、氩、氪、氙、氡等。
这些气体没有颜色和气味， 一般不与其他物质发生化学反应，性质不活泼，故又叫惰性气体。
稀有气体的用途
稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，可制成多种用途的电光源，如航标灯、强照明灯、闪光灯，霓虹灯等；
稀有气体还可用于激光技术；氦可用于制造低温环境；
氙气可用于医疗麻醉。
氦气的密度约为氢气的2倍，
也是一种很轻的气体，可用氦
气填充飞艇和气球。
二、从空气中获得氧气和氮气
猜想：
可以采取什么方法来大量的制取氧气？
提示：
氧气的沸点：-183℃
氮气的沸点：-196℃
从空气中获取氧气和氮气的方法：
方法：
先冷却空气使之液化；再升高温度，当温度上升到-196℃时，氮气开始变为气体，而氧气依然还是液体；故能将氧气和氮气分离。
原理：
氧气和氮气的沸点不同！
贮藏：
人们一般将盛液氮的钢瓶漆成黑色，而将盛液氧的钢瓶漆成蓝色。
分离空气法
工业上常用“分离空气法”获取氧气和氮气
一、空气成分的探索
1、空气成分的探索经历了一段漫长的过程；
2、空气是一种混合物，它由氮气（78%）、氧气（21%）、稀有气体（0.94%）、二氧化碳（0.03%）及其他气体（0.03%）组成；
二、从空气中获取氮和氧气
工业上一般用“分离空气法”获取氧气和氮气
1、拉瓦锡通过实验测定空气主要是由______和______ 组成的。在测定中，装置中剩余的气体约占空气的_____ _，该实验从另一侧面说明该气体具有的性质是_____ _。
氮气
氧气
五分之四
不能燃烧、
不支持燃烧
2、下列关于空气的说法，正确的是（ ）
A．空气中只有单质 B．空气是一种纯净物 C．空气是一种重要的资源 D．空气中氧气的质量分数为21%
C
3、空气的下列成分中，不能充填在食品袋中用于保质的是（ ）
A.二氧化碳 B.稀有气体 C.氧气 D.氮气
C
4、在测定空气中氧气含量的实验中，气体减少的体积小于1/5，其可能原因是：
1）______ ；
2）______ ；
3）______ 。
红磷的量不足
温度没冷却到室温就打开弹簧夹
装置漏气
5、如图为测定空气中氧气含量的实验装置。下列有关说法正确的是（ ） A．红磷燃烧后，甲中的物质都溶于水
B．这个实验还不能证明空气是由哪些物
质组成的
C．燃烧匙中的红磷可用木炭代替
D．实验后发现测定的氧气的体积分数低
于1/5，说明装置一定漏气
B
6、汽车安全气囊内的物质能在碰撞后10毫秒内生成空气中体积分数最大的气体，该气体是（ ）
A．氧气 B．氮气 C．稀有气体 D．二氧化碳
B
7、下列气体中，不是空气的固定成分的是（ ）
A．氧气 B．氮气 C．二氧化硫 D．稀有气体
C
