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《空气的成分》 习题
一、基础达标
1．下列有关氮气的用途中，错误的是( )
A．制氮肥 B．直接作燃料
C．作灯泡填充气 D．作瓜果保护气
2．“森林重庆”的实施，有助于减少空气中的哪种成分( )
A．氧气 B．二氧化碳 C．氮气 D．稀有气体
3．用如图装置测定空气中氧气的含量，物质R应该选用( )
( http: / / www.21cnjy.com / )
A．铁片 B．硫粉 C．木炭 D．红磷
4．节日期间的商场里顾客很多，有人会感觉到闷热缺氧，测定出氧气的体积分数可能是（ ）
A．1% B．19% C．25% D．78%
5．空气是一种宝贵的资源。下列有关空气各成分的说法正确的是（ ）
A．氧气的化学性质比较活泼，能够燃烧
B．氮气的化学性质不活泼，可用于食品防腐
C．稀有气体都不能与其他物质发生化学反应
D．二氧化碳在空气中含量增多会引起温室效应，属于空气污染物
6．下列各组物质中，前者属于纯净物，后者属于混合物的是( )
A．二氧化碳，澄清石灰水 B．冰水混合物，五氧化二磷
C．矿泉水，河水 D．净化后的空气，受污染的空气
7．某市2011年5月20日空气质量报告 ( http: / / www.21cnjy.com )：老城区空气污染指数为64，空气质量级别为Ⅱ级，空气质量状况为良，空气首要污染物为可吸入颗粒物。下列有关空气各成分的说法正确的是（ ）21世纪教育网版权所有
A．氧气的化学性质比较活泼，属于可燃物
B．氮气的化学性质不活泼，可用于食品防腐
C．空气质量报告中所列的空气质量级别越大，空气质量越好
D．二氧化碳在空气中含量增多会引起温室效应，属于空气污染物
二、综合提升
8．做测定空气中氧气含量的实验时，若红磷的量不足，所测得氧气的体积分数_______ (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。21教育网
9．根据下列现象说明空气中存在着某种气体物质，请将该物质写在题后。
（1）小白鼠在装有空气的密闭容器中可存活一段时间，说明空气中含有______；
（2）石灰水长期露置在空气中，瓶壁和石灰水底部均出现白色固体物质，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______；
（4）空气是制造氮肥的重要原料，说明空气中含有______。
10．某课外活动小组在学习了书本“空气中氧 ( http: / / www.21cnjy.com )气含量的测定”实验后，知道了五氧化二磷不能随便排放在空气中，否则会对空气造成污染，所以对该实验进行了改进：
( http: / / www.21cnjy.com / )
在由两个注射器组成的密闭系统内共有50mL ( http: / / www.21cnjy.com )空气，如图。然后给装有红磷的玻璃管加热。同时推动两个注射器的活塞，至玻璃管内的红磷变成白烟，且较长时间内无进一步变化时停止。停止加热后，待冷却至室温将气体全部推至一个注射器内。请根据你对上述实验的理解，回答下列问题：21cnjy.com
（1）实验结束后，注射器内的气体体积理论上应该减少约________mL。
（2）在实验的加热过程中， ( http: / / www.21cnjy.com )交替缓慢推动两个注射器的目的是________。 写出该反应的文字表达式________________________________。21·cn·jy·com
（3）上述方法只是粗略测定空气中氧气含 ( http: / / www.21cnjy.com )量的一种方法，你认为造成 该实验不够精确的可能原因是（写出一种即可）________________________。2·1·c·n·j·y
《空气的成分》 习题答案
1．【答案】B
【解析】氮气的化学性质比较稳定，可以作保护气，氮气不具有可燃性。
2．【答案】B
【解析】绿色植物的光合作用可以吸收大量的二氧化碳。增加森林绿化面积，可增加二氧化碳的吸收量，减少其在空气中的含量。【来源：21·世纪·教育·网】
3．【答案】D
【解析】铁片在空气中不燃烧，硫粉、木炭燃烧后都生成气体，红磷燃烧后生成固体。
4．【答案】B
【解析】空气中氧气的体积分数为21%，节日期间的商场里顾客很多，有人会感觉到闷热缺氧，则氧气的体积分数应略小于21%．www.21-cn-jy.com
A、氧气的体积分数应略小于21%，空气中氧气的体积分数不可能低至1%，否则人类没法生存，故选项错误．21·世纪*教育网
B、空气中氧气的体积分数可能为19%，故选项正确．
C、氧气的体积分数应略小于21%，空气中氧气的体积分数不可能为25%，故选项错误．
D、氧气的体积分数应略小于21%，空气中氧气的体积分数不可能为78%，故选项错误．
5．【答案】B
6．【答案】A
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二、综合提升
8.【答案】偏小
9.【答案】（1）氧气 （2）二氧化碳（3）水蒸气（4）氮气
10.【答案】（1）10 （2）使注射器内的氧气充分与红磷反应 磷+氧气 ( http: / / www.21cnjy.com / )五氧化二磷
（3）装置漏气等
( http: / / www.21cnjy.com / )
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2.2空气的成分
科学新华师版 七年级下
导入新知
空气是人类和一切动植物的生命支柱，也是重要的自然资源。科学家用科学探究的方法发现了空气的组成。
一个人不吃饭，可以存活几星期；不喝水，可以存活几天；但不呼吸空气，只能存活几分钟。
可见，空气是一种何等重要自然资源！
新知讲解
探究空气的成分
燃烧匙
广口瓶
止水夹
玻璃导管
烧杯
红磷燃烧实验
新知讲解
新知讲解
1）瓶加水，做记号。
2）夹胶管。点燃磷后，立即入瓶并把塞紧。观现象。
3）磷灭并冷后，开夹，观现象。
氧气约占空气总体积的1/5
1）瓶内出现大量白烟，放出大量热；
2）打开弹簧夹，水沿进入集气瓶内，约占容积的1/5。
现象
结论
步骤
新知讲解
为什么打开止水夹后烧杯中的水会进入广口瓶中？
瓶内的氧气被消耗，气压减小 ，大气压把水压入瓶内。
水进入广口瓶内占瓶体积的约1/5，这有说明了什么？
说明红磷燃烧消耗的气体（即氧气）的体积约占瓶内空气体积的1/5。
红磷(P)+氧气(O2) 五氧化二磷（P2O5）
点燃
新知讲解
在实验中，进入集气瓶内的水的体积常小于集气瓶容积的1/5，可能是什么原因呢？
（1）装置漏气；
（2）红磷的量不足；
（3）红磷熄灭后未冷却到室温就打开止水夹
在实验中，进入集气瓶内的水的体积常大于集气瓶容积的1/5，可能是什么原因呢？
（1）盖塞速度过慢 （2）弹簧夹未夹紧
注意事项
1）此装置气密性一定要好。
2）红磷要过量。
3）在实验前集气瓶中要加入少量的水。
4）点燃红磷后要立即伸入集气瓶内，并塞紧盖子。
5）集气瓶的温度必须冷却至室温才能打开止水夹。
新知讲解
新知讲解
空气成分的发现过程
空气绝不是一种气体组成的，而是由两种气体组成，一种能够支持燃烧，另一种不能支持燃烧。
200多年前
漫长的过程
最终探明空气是由多种气体组成的，并测出了它们所占的体积分数。
新知讲解
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％）
空气的成分
新知讲解
混合物
纯净物
有符号 如：氧气（O2）、氮气（N2）、二氧化碳（CO2）
由两种或两种以上物质混合而成的物质
如：空气、海水、溶液、饮料等
由一种物质组成的
新知讲解
稀有气体在空气中的含量很少
惰性气体
现在已发现稀有气体还是能够发生一些反应的
稀有气体
氖
氦
氩
氙
氪
氡
新知讲解
稀气的用途
可制成多种用途的电光源
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。
氦气填充飞艇和气球。
新知讲解
新知讲解
霓虹灯
灯色 气 体 灯管颜色
大红 氖 无
深红 氖 淡红
金黄 氦 淡红
蓝 体积分数：氩80% 氖20% 淡蓝
绿 体积分数：氩80% 氖20% 淡黄
紫 体积分数：氩5% 氖50% 无
新知讲解
科学家探究空气成分的历程
舍勒
普利斯特列
先后用不同的方法制得了氧气，但他们并不知道氧气就是空气的重要成分之一。
新知讲解
拉瓦锡研究空气成分所用的装置
曲颈甑
玻璃钟罩
汞槽
汞＋氧气 氧化汞
加热
氧化汞 汞＋氧气
加热
空气由氧气和氮气组成，氧气占体积1/5
新知讲解
拉姆赛
瑞利
合作从空气中分离的氮气中发现了氩气
拉姆赛又陆续地发现了氦、氪、氙、氖和氡等稀有气体。
新知讲解
从空气中获得氧气和氮气
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。
分离液态空气法
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：
新知讲解
从空气中获得氧气和氮气流程图
新知讲解
制硝酸和化肥的重要原料；
常用作保护气，
液氮冷冻麻醉条件下做手术；
超导材料在液氮的低温环境
氮气具有广泛用途
充气包装
磁悬浮列车
病毒被冷冻在液氮中
巩固提升
1. 下列有关稀有气体的说法错误的是（ ）
A. 稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙、氡六种气体。
B. 稀有气体一定不会与其他物质发生化学反应。
C. 稀有气体在通电时会发出各种有色光
D. 通常情况下，稀有气体都是没有颜色、没有气味的气体。
2.空气是人和一切动植物的生命支柱，这是因为空气能提供生命活动（ ）
A.呼吸所需的氧气 B.能排放呼吸放出的二氧化碳
C.所需要的水分 D.所需要的营养物质
B
A
巩固提升
3.下列物质中属于纯净物的是（ ）
A.空气中分离出来的稀有气体 B.部分结冰的蒸馏水
C.食盐水 D.75%的医药酒精
4.2006年7月1日，青藏铁路正式通车，许多旅客乘车穿越青藏高原时，会发生高原反应，感到呼吸困难，这是因为高原地区空气里（ ）
A.氧气体积分数大大低于21％
B.氮气体积分数大大超过78％
C.氧气体积分数仍约为21％，但空气稀薄
D.二氧化碳气体含量增多。
B
C
课堂小结
一、空气成分的探索
1.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；
2.空气成分的探索经历了一段漫长的过程。
3.空气的各个成分有广泛的用途
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
作业布置
1. 从红磷在空气中燃烧的实验中你可以得出什么结论？
2. 生活中，有哪些物质和空气一样，是混合物？
板书设计
一、探究空气的成分
氧气21%，氮气78%，其他成分1%
氮气→ 保护气、低温环境、化工原料
稀有气体→ 保护气、电光源、激光技术
二、从空气中获得氧气和氮气
分离液态空气法
谢谢
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新华师版科学七年下 课时教学设计
课题 空气的成分 章 二 学科 科学 年级 七
学习目标 1.了解空气的主要成分2.初步认识纯净物、混合物的概念，能区分—些常见的纯净物和混合物3.通过对“测定空气里氧气含量”实验的操作、观察、分析，了解空气的组成
重点 用探究的方法测定空气中氧气的体积分数
难点 纯净物与混合物的概念及区别
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 我们知道一个人不吃饭，可以活几星期；不喝水，可以存活几天；但不呼吸空气，只能存活几分钟。可见，空气是一种何等重要自然资源！空气是人类和一切动植物的生命支柱，也是重要的自然资源。科学家用科学探究的方法发现了空气的组成。 思考 引入新课
讲授新课 一、探究空气的成分我们生活在空气中，却又看不见它。你想过空气是由什么组成的吗？让我们通过实验来探究这个问题。我们是用红磷燃烧和大气压的原理来探究的。我们观察实验装置，我们用到广口瓶、燃烧匙、止水夹、玻璃导管、烧杯和水等。此实验的步骤[（1）在集气瓶内加入少量水，并做好记号。（2）用弹簧夹夹紧乳胶管。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。（3）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。]现在大家和老师一起做这个实验，大家注意观察现象，并推测实验结论。这个实验的现象是什么 [（1）红磷逐渐熄灭，瓶内出现大量白烟，放出大量热；（2）冷却至室温后打开弹簧夹，烧杯中的水沿导管进入集气瓶内，约占集气瓶容积的1/5。]大家推测出这个实验的结论了吗？[氧气约占空气总体积的1/5]视频：磷燃烧测定空气中氧气的含量。为什么打开止水夹后烧杯中的水会进入广口瓶中？【瓶内的氧气被消耗，气压减小 ，大气压把水压入瓶内。】水进入广口瓶内占瓶体积的约1/5，这有说明了什么？【说明红磷燃烧消耗的气体（即氧气）的体积约占瓶内空气体积的1/5。】请同学在黑板上写出这个实验的文字表达式[红磷+氧气 ( http: / / www.21cnjy.com / )五氧化二磷]【知识拓展】在实验中，进入集气瓶内的水的体积常小于集气瓶容积的1/5，可能是什么原因呢？[（1）装置漏气；（2）红磷的量不足；（3）红磷熄灭后未冷却到室温就打开止水夹]【知识拓展】在实验中，进入集气瓶内的水的体积常大于集气瓶容积的1/5，可能是什么原因呢？[（1）盖塞速度过慢（2）弹簧夹未夹紧]通过以上分析大家讨论一下，要做好这个实验，注意事项有哪些？[（1）此装置气密性一定要好。（2）红磷要过量。（3）在实验前集气瓶中要加入少量的水。（4）点燃红磷后要立即伸入集气瓶内，并塞紧盖子。（5）集气瓶的温度必须冷却至室温才能打开止水夹。]200多年前，科学家就做过类似的实验，并得出以下结论：空气绝不是一种气体组成的，而是由两种气体组成，一种能够支持燃烧，另一种不能支持燃烧。之后，人类对空气成分的探究又经历了一段漫 ( http: / / www.21cnjy.com )长的过程，科学家通过更多的实验和反复的思考，最终探明空气是由多种气体组成的，并测出了它们所占的体积分数。目前，人们已经精确的测定了空气的成分。空气的成分按体积计算，氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其他气体和杂质0.03%。空气由多种成分组成，像这样由两种或两 ( http: / / www.21cnjy.com )种以上的物质混合而成的物质叫混合物。组成混合物的各种成分保持着它们各自的性质。如空气、海水、溶液、饮料等都是混合物。氮气、氧气、二氧化碳等分别只有一种物质组成，它们是纯净物。纯净物可以用化学符号来表示，如：氧气（O2）、氮气（N2）、二氧化碳（CO2）等稀有气体在空气中的含量很少，包括氦、氖 ( http: / / www.21cnjy.com )、氩、氪、氙、氡六种。它们的性质不活泼，曾一度被称作惰性气体，但现在已发现稀有气体还是能够发生一些反应的。它们的不活泼性也有许多用处。例如：氦气密度约为氢气密度的2倍，也是一种很轻的气体，但氦气性质不活泼，氦气球不会像氢气球那样易发生爆炸，因此，可用氦气充填飞艇和气球。可制成多种用途的电光源；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。视频：稀有气体的用途霓虹灯是电光源的一种。电流通过充有稀有气体的灯管时， ( http: / / www.21cnjy.com )会产生不同颜色的光，美丽的霓虹灯就是利用这一原理制成的。灯管里充入氦放出黄光，充入氖放出明亮的橙光，充入氩放出蓝光，充入氪放出紫光。科学家探究空气成分的历程科学家对空气成分的认识经历了一个漫长而曲折的过程。18世纪70年代，随着对燃烧现象的深入 ( http: / / www.21cnjy.com )研究，差不多在同一时期，瑞典化学家舍勒和英国化学家普利斯特列先后用不同的方法制得了氧气，但他们并不知道氧气就是空气的重要成分之一。法国化学家拉瓦锡在前人研究的基础上，设计了 ( http: / / www.21cnjy.com )一个具有划时代意义的实验：将汞放入曲颈甑内加热，汞的表面浮起红色的渣滓，继续加热12天，至红色物质不再增加。停止加热，冷却后测定，密闭容器内的气体体积减少了约1/5。拉瓦锡研究了剩余的那部分气体，发现这部分气体既不能供给呼吸，又不能支持燃烧，他将其称为氮气。拉瓦锡又把汞表面生成的红色粉 ( http: / / www.21cnjy.com )末（氧化汞）全部收集起来，放在另一个容器中加热，结果得到了汞和无色气体，气体既能供给呼吸又能支持燃烧，他将其称为氧气。得到的氧气体积正好等于原先减少的气体体积。再把得到的氧气放入原先的容器中，结果容器中的气体跟空气的性质完全一样。拉瓦锡由此得出：空气是由氧气和氮气组成的。在这个实验中，发生了两个化学反应，我们可以用文字和符号的开式表示，这种式子叫做文字表达式。汞＋氧气 ( http: / / www.21cnjy.com / )氧化汞氧化汞 ( http: / / www.21cnjy.com / )汞＋氧气拉瓦锡之后相当长的时间内，科学家认为空 ( http: / / www.21cnjy.com )气中不会再含有其他成分了。直到1894年，英国化学家拉姆赛和物理学家瑞利合作，从空气中分离的氮气中发现了氩气。随后，拉姆赛又陆续地发现了氦、氪、氙、氖和氡等稀有气体。二、从空气中获得氧气和氮气如同水蒸气在一定温度下会凝结成液态水一样，氧气和氮气也会在非常低的温度下变为液态。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。利用液态空气中各成分的沸点不同，可以从液态空气中分离出氧气、氮气和稀有气体。人们将液氮和液氧分别装入钢瓶，提供给厂矿、科研单位和医院等使用。为了便于区别，人们将盛液氮的钢瓶漆成黑色，盛液氧的钢瓶漆成蓝色。分离出的液氮有着广泛的用途。制硝酸和化肥的重要原料；常用作保护气，液氮冷冻麻醉条件下做手术；超导材料在液氮的低温环境病毒被冷冻在液氮中如充气包装是保护气原理，液氮也可应用在磁悬浮列车上。 了解实验方法按操作步骤实验分析思考分析思考了解空气成分发现史知空气的各成分含量知混合物和纯净物了解稀有气体空气的用途学习科学家对空气成分的认识历程学习空气的分离方法学习氮气的用途 引导实验分析实验现象引导分析思考概述空气成分的发现过程介绍稀有气体的用途拓展拉拉瓦锡实验分离液态空气的方法拓展氮气的用途
课堂练习 1.下列有关稀有气体的说法错误的是（ B ）A. 稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙、氡六种气体。B. 稀有气体一定不会与其他物质发生化学反应。C. 稀有气体在通电时会发出各种有色光 D. 通常情况下，稀有气体都是没有颜色、没有气味的气体。2.空气是人和一切动植物的生命支柱，这是因为空气能提供生命活动（ A ）A.呼吸所需的氧气B.能排放呼吸放出的二氧化碳 C.所需要的水分D.所需要的营养物质3.下列物质中属于纯净物的是（ B ）A.空气中分离出来的稀有气体B.部分结冰的蒸馏水C.食盐水D.75%的医药酒精4.2006年7月1日，青藏铁路正式通车，许多旅客乘车穿越青藏高原时，会发生高原反应，感到呼吸困难，这是因为高原地区空气里（ C ）A.氧气体积分数大大低于21％B.氮气体积分数大大超过78％C.氧气体积分数仍约为21％，但空气稀薄D.二氧化碳气体含量增多。 习题训练 知识应用与理解
课堂小结 一、空气成分的探索1.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； ( http: / / www.21cnjy.com / )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 知识小结 总结概括
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