第一节 空气的成分 学案（含答案）

第四单元 第一节 空气的成分（第1课时）
〖学习目标〗 ：空气中氧气的含量及测定
〖重点、难点〗： 空气中氧气的含量及测定
〖知识梳理〗
一、空气中各成分的含量
1、表示方法 空气中各成分的含量用气体的________表示。
2、含量 N2_____ O2_____ Ar_____ CO2_____
空气中各成分的含量的测定
实验原理
利用某些物质与空气中的____反应（不生成____), 使容器内的压强_____, 让水进入容
器，进入容器内水的体积即为空气中氧气的体积。
方法
A、燃烧红磷
1、原理 红磷+氧气→五氧化二磷 符号表达式:
2、装置 如右图所示
3、操作：
(检查装置的气密性
(在燃烧匙内盛过量红磷，用酒精灯点燃后， 立即插入集气瓶内，同时塞紧橡皮塞，
观察红磷燃烧和水面变化的情况。
4、实验现象
红磷燃烧时：(__________________________( ________________________
冷却后打开弹簧夹：(_______________________( _______________________
实验结论:
剩余气体主要是_______, 此实验还说明N2难溶于水，N2不支持燃烧。
实验注意事项
（1）可用来反应的物质必须是能、且只能跟空气中的氧气反应且没有气体生成的物质
（如红磷）
说出不能用下列作测定氧气含量的反应物的原因：
碳、硫_________________________________
铁_____________________________________
镁_____________________________________
注意：
（1）若用碳、硫作反应物，所用液体应是碱溶液（如氢氧化钠溶液），因为生成的气
体CO2、SO2能与NaOH溶液反应而被吸收，也会产生压强差。
（2）所用来反应的物质必须____________。
（3）容器的________必须良好。
（4）必须_________才打开弹簧夹读数，否则倒流入集气瓶内的水的体积小于集气瓶容
积的1/5.
问题分析：
若测得氧气含量小于1/5的原因可能是：(________________________
(____________________________(____________________________
延伸：由此实验可以推断的氮气的性质有(__________(__________
B、加热铜的方法
现象：_______________________,文字表达式_____________________
〖自我检测〗
1、下列物质中，均属于纯净物的是 （ ）
A、空气 氧气 二氧化碳 B、稀有气体 空气
C、氮气 氧气 稀有气体 D、二氧化碳 氮气 氧气
空气的成分按体积计算含量最多的是（ ）
A、氧气 B、氮气 C、氩气 D、二氧化碳
用燃烧物质的方法测定空气中氧气的含量，最好选用（ ）
A、木炭 B、硫 C、红磷 D、铁
容积为500mL的集气瓶中盛有空气，瓶内氧气的体积为( )
A、1 mL B、105 mL C、21mL D、1.5mL
空气中含量最多的是_____,约占空气体积的_____,它___支持燃烧，其
次是_____,约占空气体积的______。
下列事实说明空气中含有哪些成分
（1）木炭在空气中燃烧_____;
（2）空气是制造氮肥的原料______
（3）酥脆饼干在空气中放置逐渐变软______
（4）长期放置在空气中的澄清石灰水表面有一层白色固体_____
如图，在空气中点燃红磷，迅速深入玻璃罩内塞紧橡皮塞，此时看到的
主要现象是_______________________,文字表达式_________________
红磷燃烧完，冷却待室温后钟罩内的液面变化是______，现象的原因是
红磷燃烧消耗了空气中的_____而生成固态的______，使罩内的气体体
积____，压强______钟罩外的大气压。此实验可以得到氧气的体积约占空气体积的______,
还可以得到氮气的性质是___________、_____________。
若测得 氧气含量小于1/5的原因可能是：(_________________(___________________
(__________________________
某校化学兴趣小组就空气中氧气的含量进行实验探究：
讨论后同学们认为，选择的药品既要能消耗氧气，又不会跟空气中的其它成分反应，而且
生成物为固体。他们应该选择（ ）
A．蜡烛 B．红磷 C．硫粉
为了充分消耗容器中的氧气，药品的用量应保证______________。

（2）小组同学共同设计了如图4的两套装置， 你认为合理的是_______。
为了确保实验的成功，在装药品之前应该______________。
[实验拓展]
小组的同学做完实验后又尝试用木炭重新做了以上实验，发现水几乎没有进入集气瓶。经
讨论，同学们一致认为如果事先在集气瓶内注入少量___________溶液来吸收______气体，
实验也能取得较好的效果。
某同学对实验进行反思后，提出了改进方法（图5所示 ），你认为改进后的优点是：
___________________
9. 某同学用右图所示的装置粗略地测定空气中氧气的体积分数，图中
烧杯上方玻璃管(预先固定好)中部有一可左右滑动的活塞，活塞左端
管内密封有空气，活塞右端的玻璃管口跟空气连通，实验开始前活
塞处在刻度5 cm处。已知生石灰与水反应能产生大量的
热；可燃物燃烧必须同时具备二个条件，一是有一定的
温度；二是有充足的氧气。
（1）向烧杯内加入适量水，与生石灰反应的目的是
___________________。 （2）可观察到玻璃管内开始发生的现象：白磷(足量）____________, 活塞向___________(填“左”或“右”）移动。
（3）实验结束，恢复到常温后，活塞应停在约_____cm处，据此可得出的结论是：_____________________________________________。
第一节 空气的成分（第2课时）
〖学习目标〗 ：空气资源，空气的污染及防治
〖重点〗 ： 空气的污染及防治
空气资源
空气是一种重要的资源。在工业上首先通过_________使空气液化， 然后______液态空气，
利用空气中各成分的______不同，使其在不同的温度下沸腾，从而将各种气体分离出来。
该过程属于_______变化。
氧气的主要用途是______,_______,_________,________; 氮气的主要用途是用作_______,_
_____,________; 稀有气体的主要用途是用作______和_______。氮气的化学性质比较____，
稀有气体的化学性质非常____; 稀有气体包括____、____、____、____、____、______。
取一瓶教室内空气样品的方法是___________________________________，可以选用_____
______检验空气中的二氧化碳。
空气的污染及防治
目前定为空气污染物有________、_________、________、__________、__________、
______。能形成酸雨的是______、_______。
注意：________不算污染物，但是会引起温室效应。
污染物的主要来源：_____________、____________、______________
现用的相对清洁的能源是_______，最清洁的能源是_______。
治理污染的方法有：
（1）提高空气自身净化能力________________
（2）减少有害物的排放____________________
（3）改善燃料结构________________________
〖自我检测〗
1、雨后我们通常会感到空气比较清新，其主要原因是空气中（ ）
A．氧气增多 B．可吸入颗粒物减少
C．二氧化碳减少 D．水蒸气增多
2、下列活动中不会产生大气污染物的是（ ）
A．燃放鞭炮 B．电解水 C．吸烟 D．焚烧生活垃圾
3、目前我国城市空气质量日报中的污染物不包括（ ）
A、可吸入颗粒物B、二氧化碳 C、二氧化氮D、二氧化硫
4、下列造成空气污染的因素，主要是由物理变化引起的是 （ ）
A. 垃圾腐烂放出的气味 B. 建筑施工导致尘土飞扬
C. 节日燃放烟花爆竹产生的烟尘 D. 生活垃圾焚烧时产生有害气体
.5、下列操作可以鉴别空气、氧气和二氧化碳三瓶气体的是（ ）
A. 观察气体颜色 B. 分别插入燃着的木条
C. 闻气体的气味 D. 分别倒入澄清的石灰水
有五种物质，其中能对空气造成污染的是（ ） ①汽车排出尾气形成的烟雾 ②石油化工厂排出的废气 ③天然水蒸发成水蒸气 ④植物光合 作用放出的气体 ⑤煤燃烧产生的烟尘 A.②④ B.①②⑤ C.⑧⑤ D.①③④
7、下列关于空气的说法中，错误的是( )
A.工业上利用氧气和氮气的沸点不同，从液态空气中分离出氧气的过程属于物理变化
B.空气是一种十分重要的天然资源
C.若大量有害物质进入空气中，仅靠大自然的自净能力，大气还能保持洁净
D.按体积分数计，空气中约含有氮气78%、氧气21%、其他气体和杂质1%
（多选题）在一集气瓶中充满空气，要除去其中的氧气又不增加其他气体，可选用的可燃物 是（ ）
A、木炭 B、石蜡 C、红磷 D、铜丝
参考答案
一、空气中各成分的含量
1、表示方法 空气中各成分的含量用气体的________表示。
2、含量 N2___78%__ O2_21%__ Ar__0.94%_ CO2___0.03%_
空气中各成分的含量的测定
实验原理
利用某些物质与空气中的_氧气_反应（不生成_气体_), 使容器内的压强__减小__, 让水进入容器，进入容器内水的体积即为空气中氧气的体积。
方法
A、燃烧红磷
1、原理 红磷+氧气→五氧化二磷
符号表达式: P+O2 点燃 P2O5
2、装置 如右图所示
3、操作：
(检查装置的气密性
(在燃烧匙内盛过量红磷，用酒精灯点燃后， 立即插入集气瓶内，同时塞紧橡皮塞，
观察红磷燃烧和水面变化的情况。
4、实验现象
红磷燃烧时：(__剧烈燃烧，产生大量的白烟__( __放出大量的热___
冷却后打开弹簧夹：(_烧杯中的水倒流入集气瓶内_( _倒流的水约占集气瓶容积的五分之一
实验结论: 氧气约占空气体积的五分之一
剩余气体主要是_氮气_, 此实验还说明N2难溶于水，N2不支持燃烧。
实验注意事项
（1）可用来反应的物质必须是能、且只能跟空气中的氧气反应且没有气体生成的物质
（如红磷）
说出不能用下列作测定氧气含量的反应物的原因：
碳、硫_：__能产生气体_
铁_：__不能迅速跟空气中的氧气反应__
镁___：_能与空气中的多种物质反应
注意：
（1）若用碳、硫作反应物，所用液体应是碱溶液（如氢氧化钠溶液），因为生成的气
体CO2、SO2能与NaOH溶液反应而被吸收，也会产生压强差。
（2）所用来反应的物质必须_足量_。
（3）容器的_气密性_必须良好。
（4）必须__冷却到室温后_才打开弹簧夹读数，否则倒流入集气瓶内的水的体积小于集气瓶容
积的1/5.
问题分析：
若测得氧气含量小于1/5的原因可能是：(__装置的气密性不好(__红磷的量不足_
(__没有冷却至室温就打开弹簧夹读数__
延伸：由此实验可以推断的氮气的性质有(_化学性质稳定_(_难溶于水__
B、加热铜的方法
现象：_固体由红色变成黑色__,文字表达式___铜+氧气 点燃___氧化铜_
〖自我检测〗
1、下列物质中，均属于纯净物的是 （ ）
A、空气 氧气 二氧化碳 B、稀有气体 空气
C、氮气 氧气 稀有气体 D、二氧化碳 氮气 氧气
空气的成分按体积计算含量最多的是（ ）
A、氧气 B、氮气 C、氩气 D、二氧化碳
用燃烧物质的方法测定空气中氧气的含量，最好选用（ ）
A、木炭 B、硫 C、红磷 D、铁
容积为500mL的集气瓶中盛有空气，瓶内氧气的体积为( )
A、1 mL B、105 mL C、21mL D、1.5mL
空气中含量最多的是_氮气_,约占空气体积的_78%_,它不支持燃烧，其
次是_氧气_,约占空气体积的_21%_。
下列事实说明空气中含有哪些成分
（1）木炭在空气中燃烧_氧气_;
（2）空气是制造氮肥的原料_氮气__
（3）酥脆饼干在空气中放置逐渐变软_水蒸气_
（4）长期放置在空气中的澄清石灰水表面有一层白色固体_二氧化碳__
如图，在空气中点燃红磷，迅速深入玻璃罩内塞紧橡皮塞，此时看到的主要现象是__剧烈燃烧，产生大量的白烟__， __放出大量的热__,
文字表达式____磷+氧气 点燃__五氧化二磷__
红磷燃烧完，冷却待室温后钟罩内的液面变化是_钟罩内液面上升_，现象的原因是红磷燃烧消耗了空气中的_氧气_而生成固态的__五氧化二磷_，使罩内的气体体
积_减小，压强_小于_钟罩外的大气压。此实验可以得到氧气的体积约占空气体积的_五分之一_,
还可以得到氮气的性质是_化学性质稳定__、___难溶于水__。
若测得 氧气含量小于1/5的原因可能是：(__装置的气密性不好(__红磷的量不足_
(__没有冷却至室温就打开弹簧夹读数__
某校化学兴趣小组就空气中氧气的含量进行实验探究：
讨论后同学们认为，选择的药品既要能消耗氧气，又不会跟空气中的其它成分反应，而且
生成物为固体。他们应该选择（ ）
A．蜡烛 B．红磷 C．硫粉
为了充分消耗容器中的氧气，药品的用量应保证__足量__。
（2）小组同学共同设计了如图4的两套装置， 你认为合理的是__A_。
为了确保实验的成功，在装药品之前应该____检查装置的气密性__。
[实验拓展]
小组的同学做完实验后又尝试用木炭重新做了以上实验，发现水几乎没有进入集气瓶。经
讨论，同学们一致认为如果事先在集气瓶内注入少量__氢氧化钠__溶液来吸收_二氧化碳_气体，
实验也能取得较好的效果。
某同学对实验进行反思后，提出了改进方法（图5所示 ），你认为改进后的优点__装置始终密闭不污染空气、测定结果更准确_
9. 某同学用右图所示的装置粗略地测定空气中氧气的体积分数，图中
烧杯上方玻璃管(预先固定好)中部有一可左右滑动的活塞，活塞左端
管内密封有空气，活塞右端的玻璃管口跟空气连通，实验开始前活
塞处在刻度5 cm处。已知生石灰与水反应能产生大量的
热；可燃物燃烧必须同时具备二个条件，一是有一定的
温度；二是有充足的氧气。
（1）向烧杯内加入适量水，与生石灰反应的目的是
___放出热量，使白磷燃烧__。 （2）可观察到玻璃管内开始发生的现象：白磷(足量）__剧烈燃烧___, 活塞向___向右移动_(填“左”或“右”）移动。
（3）实验结束，恢复到常温后，活塞应停在约__4_cm处，据此可得出的结论是：_______氧气约占空气体积的五分之一___。
第一节 空气的成分（第2课时）
〖学习目标〗 ：空气资源，空气的污染及防治
〖重点〗 ： 空气的污染及防治
空气资源
空气是一种重要的资源。在工业上首先通过_加压降温_使空气液化， 然后_加热_液态空气，
利用空气中各成分的_沸点_不同，使其在不同的温度下沸腾，从而将各种气体分离出来。
该过程属于_物理变化_变化。
氧气的主要用途是支持燃烧、供给呼吸；氮气的主要用途是用作_化工原料,_
_保护气_,__液氮做制冷剂; 稀有气体的主要用途是用作_保护气_和__点光源_。氮气的化学性质比较_稳定_，稀有气体的化学性质非常_稳定_; 稀有气体包括氦气、氖气、氩气、等六种
取一瓶教室内空气样品的方法是将一个集气瓶装满水，在教室中倒掉水，然后盖好集气瓶__，可以选用_澄清石灰水__检验空气中的二氧化碳。
空气的污染及防治
目前定为空气污染物有__可吸入颗粒_、_一氧化碳__、二氧化氮、二氧化硫_、总悬浮颗粒
______。能形成酸雨的是二氧化氮、二氧化硫_。
注意：_二氧化碳_不算污染物，但是会引起温室效应。
污染物的主要来源： 工业废气、汽车尾气、化石燃料的燃烧
现用的相对清洁的能源是_天然气__，最清洁的能源是_氢气__。
治理污染的方法有：
（1）提高空气自身净化能力__植树造林__
（2）减少有害物的排放___将尾气处理达标后再排放_
（3）改善燃料结构____使用清洁能源_
〖自我检测〗
1、雨后我们通常会感到空气比较清新，其主要原因是空气中（ ）
A．氧气增多 B．可吸入颗粒物减少
C．二氧化碳减少 D．水蒸气增多
2、下列活动中不会产生大气污染物的是（ ）
A．燃放鞭炮 B．电解水 C．吸烟 D．焚烧生活垃圾
3、目前我国城市空气质量日报中的污染物不包括（ ）
A、可吸入颗粒物B、二氧化碳 C、二氧化氮D、二氧化硫
4、下列造成空气污染的因素，主要是由物理变化引起的是 （ ）
A. 垃圾腐烂放出的气味 B. 建筑施工导致尘土飞扬
C. 节日燃放烟花爆竹产生的烟尘 D. 生活垃圾焚烧时产生有害气体
.5、下列操作可以鉴别空气、氧气和二氧化碳三瓶气体的是（ ）
A. 观察气体颜色 B. 分别插入燃着的木条
C. 闻气体的气味 D. 分别倒入澄清的石灰水
有五种物质，其中能对空气造成污染的是（ ） ①汽车排出尾气形成的烟雾 ②石油化工厂排出的废气 ③天然水蒸发成水蒸气 ④植物光合 作用放出的气体 ⑤煤燃烧产生的烟尘 A.②④ B.①②⑤ C.⑧⑤ D.①③④
7、下列关于空气的说法中，错误的是( )
A.工业上利用氧气和氮气的沸点不同，从液态空气中分离出氧气的过程属于物理变化
B.空气是一种十分重要的天然资源
C.若大量有害物质进入空气中，仅靠大自然的自净能力，大气还能保持洁净
D.按体积分数计，空气中约含有氮气78%、氧气21%、其他气体和杂质1%
（多选题）在一集气瓶中充满空气，要除去其中的氧气又不增加其他气体，可选用的可燃物 是（ ）
A、木炭 B、石蜡 C、红磷 D、铜丝