第二单元 空气和氧气 大单元整合课 学案（含答案） 2025-2026学年化学人教版（2024）九年级上册

第二单元 空气和氧气 大单元整合课
【大单元体系建构】
【复习与提高】
　　2025年4月25日,我国神舟二十号航天员乘组顺利进驻中国空间站,与神舟十九号航天员乘组“太空会师”。为实现航天员在轨长期驻留,请你帮助完成下列项目式探究活动。
任务一　分析支持航天员呼吸的气体
【资料卡片1】科学家研究发现,动物吸入纯氧会出现中毒症状。如果让人体进入一个大气压的纯氧环境中,超过24小时就会发生氧中毒型肺炎。
(1)根据以上叙述,你认为空间站为支持航天员呼吸,应使用　　　　(填物质类别)。
(2)航天员在空间站需要吸入氧气,因为氧气能　　　　　　　。
任务二　为航天员测定所需气体
【资料卡片2】在空间站中,由于气体总量较少,颗粒物、空气污染物、灰尘等很容易积累,会对航天员的健康造成危害。因此不能将地面的空气直接携带进入空间站,需要根据比例重新配制适合航天员呼吸的气体。
请你结合上述资料卡片和所学知识,回答以下问题。
(1)下列物质属于空气污染物的是 (　　)
A.二氧化碳 B.氮气 C.水蒸气 D.臭氧
(2)除氧气外,空气中还含有其他成分。下列有关空气中各成分的说法不正确的是 (　　)
A.空气的成分按质量计算,二氧化碳约占0.03%
B.炼钢、气焊、化工生产和航空航天等都要用到氧气
C.空气中含量较多且焊接金属时用作保护气的是氮气
D.稀有气体通电时能发出不同颜色的光,可用于制作霓虹灯
为帮助测定空气中氧气含量,A组、B组和C组同学分别设计了如下不同实验。
【实验1】A组同学设计的实验如图1所示,在燃烧匙内放入过量的红磷并点燃。
【实验原理】(3)集气瓶中发生反应的文字表达式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
图1
【实验步骤】(4)该实验中操作不正确的是　　　　(填序号)。
①将集气瓶中水面上方空间均分为4等份
②点燃红磷前,先用弹簧夹夹紧乳胶管
③点燃红磷后,立即伸入集气瓶中
④待红磷熄灭后,立即打开弹簧夹
【实验现象】(5)测出空气中氧气含量依据的现象为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
【实验结论】(6)该实验能证明氧气约占空气总体积的　　　　,还可以证明氮气具有的性质是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
【实验反思】
(7)实验中红磷需要过量的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(8)集气瓶中加入少量水的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
【实验2】B组同学设计的实验如图2所示,利用暖宝宝中的发热剂进行实验,发热剂主要成分是铁粉、水和食盐等。已知原集气瓶内气体体积为300 mL。铁生锈消耗氧气和水。以下对此实验的叙述,错误的是 (　　)
图2
A.此实验的原理是利用铁生锈消耗氧气
B.实验前一定要检查装置的气密性
C.此实验中发热剂的多少不影响测量结果
D.此实验测出氧气的体积分数约是18.3%
【实验3】C组同学设计的实验如图3所示。下列叙述不正确的是 (　　)
图3
A.可通过加热铁丝引燃燃烧匙中的白磷
B.白磷的作用是消耗②中瓶内的氧气
C.②中瓶内空气的体积约为200 mL
D.最终注射器活塞移至约40 mL刻度线处
任务三　为航天员制取所需气体
【资料卡片3】目前空间站内的空气为“人造空气”,是将氧气与氮气以一定的体积比混合得到的,以保证舱内气体的总压与氧气的分压相对稳定。请你选择合适装置完成气体的制取和性质实验。
(1)仪器甲的名称是　　　　　。
(2)从产物角度考虑,你会选择的发生和收集装置是　　　　　(填字母),该反应的文字表达式为　　　　　　　　　　　　。
(3)若将产生的氧气通入E装置,其中浓硫酸的作用是　　　　,氧气应从　　　　(填“e”或“f”)端通入。
(4)若某气体只能用D装置收集,则该气体具有的性质为　　　　(填字母)。
A.能与水反应
B.能与空气中的某些成分发生反应
C.密度与空气的接近
(5)用制得的气体进行相关性质实验。
①铁丝在氧气中燃烧,集气瓶中预留少量水的目的是　　　　　　,实验现象为　　　　　　,反应的文字表达式为　　　　　　。
②硫粉在氧气中燃烧,集气瓶中预留少量水的目的是　　　　　　,实验现象为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
③木炭在氧气中燃烧,反应的文字表达式是　　　　,该反应属于　　　　 (填基本反应类型),检验产物的方法为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
【参考答案】
任务一:
(1)混合物 　(2)供给呼吸
任务二:
(1)D　(2)A
【实验1】(3)红磷+氧气五氧化二磷
(4)①④
(5)集气瓶内水面上升至刻度线1处
(6)(或五分之一)　氮气不燃烧,也不支持燃烧且难溶于水
(7)完全耗尽装置内的氧气
(8)吸收五氧化二磷,防止污染空气
【实验2】C
【实验3】D
任务三:
(1)分液漏斗
(2)BD(或BC)　过氧化氢水+氧气
(3)吸收水分　e
(4)BC
(5)①防止高温熔融物溅落,炸裂瓶底　铁丝剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成黑色固体　铁+氧气四氧化三铁　②吸收二氧化硫,防止污染空气　发出蓝紫色火焰,放出热量,生成有刺激性气味的气体
③碳+氧气二氧化碳　化合反应　将产生的气体通入澄清石灰水中,若澄清石灰水变浑浊,则证明产生的气体是二氧化碳