2.1 课题1空气 学案(要点讲解+当堂检测+答案)

人教版化学九年级上册同步学案
第二单元　我们周围的空气
课题1　空　气
要 点 讲 解
要点一　空气中氧气含量的测定
1. 测定原理：利用红磷燃烧消耗密闭容器内空气中的氧气，使密闭容器内压强减小，在大气压的作用下，进入容器内水的体积即为减少的氧气的体积。
2. 实验装置(如图所示)
(1)仪器：集气瓶、燃烧匙、导气管、烧杯、弹簧夹。
(2)药品：红磷、水。
3. 实验步骤
(1)连接装置；(2)检查装置的气密性；(3)先在集气瓶内加入少量水，并作上记号；(4)用弹簧夹夹紧胶皮管；(5)点燃红磷，伸入集气瓶内；(7)燃烧结束冷却后，打开弹簧夹。
4. 实验现象：红磷在集气瓶内燃烧，放出热量，生成大量白烟(五氧化二磷小颗粒)，冷却后，打开弹簧夹，水经导管进入集气瓶，进入水的体积约占集气瓶内空气总体积的1/5。
反应的文字表达式：磷＋氧气五氧化二磷。
5. 实验分析与结论：红磷燃烧生成五氧化二磷固体，五氧化二磷极易溶于水不占体积，消耗了集气瓶内的氧气，冷却后，大气压把烧杯内的水压进集气瓶，压进的水的体积约是集气瓶内消耗的氧气的体积，由此证明空气中氧气约占空气总体积的1/5。
要点二　空气的成分
空气的成分
氮气
氧气
稀有气体
二氧化碳
其他气体和杂质
体积分数
78%
21%
0.94%
0.03%
0.03%
(1)空气的主要成分是氮气和氧气；(2)各成分含量是体积分数而不是质量分数；(3)空气中各成分的含量一般来说是比较固定的，但不是一成不变的，在不同地区或同一地区的不同时间，空气中各成分的含量也可能有所不同。
经典例题1　用来测定空气成分的方法有很多，如图A所示是用红磷在空气中燃烧的方法来测定。
A B
第一步：将集气瓶的体积分为五等份，并做好标记。
第二步：点燃燃烧匙内的红磷，伸入集气瓶中，并把塞子塞紧。
第三步：待红磷熄灭并冷却后打开弹簧夹，发现水被吸入集气瓶中，进入集气瓶中的水的体积约为集气瓶总容积的1/5。
请回答下列问题。
(1)集气瓶中剩余的气体主要是________。
(2)实验完毕后，若进入集气瓶中的水的体积不到其总容积的1/5，你认为导致这一结果的原因可能是_________________________。
(至少填两条)
(3)某同学对实验过程进行反思后，提出了改进方法(如图B所示)，你认为改进后的优点是______________________________________________________。
解析：空气的主要成分是氮气和氧气，而红磷燃烧时消耗的是集气瓶内的氧气，故剩余的气体主要为氮气。燃烧结束后，由于氧气被消耗，集气瓶内的压强减小，所以水会沿导管倒流入集气瓶。但如果红磷的量不足，氧气没被完全消耗，或装置漏气，集气瓶内的压强都不会减小到理论值，都会对实验结果造成影响。若使用改进后的装置，则可避免装置漏气的情况，使实验结果更准确。
答案：(1)氮气　(2)装置漏气；红磷的量不足(合理答案均可)　(3)装置始终密闭，空气没有逸出，实验结果更准确
要点三　纯净物与混合物
混合物
纯净物
定义
由两种或两种以上的物质混合而成的物质
只由一种物质组成
表示方法
无固定符号
用专门符号表示，如氮气可以用N2表示
特点
无固定的组成和性质，混合物中各物质都保持各自的性质，各成分之间不发生反应
有固定的组成和性质
举例
空气、海水、糖水等
氧气(O2)、二氧化碳(CO2)等
联系
经典例题2　下列物质中，属于纯净物的是(　　　)
A. 空气　　　　　 B. 盐水 C. 五氧化二磷 D. 稀有气体
解析：空气、盐水和稀有气体(氦、氖、氩、氪等)都是由两种或两种以上物质混合而成的，是混合物。五氧化二磷是由一种物质组成的，是纯净物。
答案：C
要点四　空气是一种宝贵的资源
成分
主要性质
主要用途
氧气
化学性质：用于动植物呼吸，支持燃烧
物理性质：无色、无味、不易溶于水
潜水、医疗急救、炼钢、气焊以及化工生产和宇宙航行等
氮气
化学性质：不活泼、不能燃烧、不支持燃烧
物理性质：无色、无味、不溶于水
制硝酸和化肥的重要原料；根据化学性质不活泼常用作保护气；医疗上用于冷冻麻醉
稀有
气体
化学性质：很不活泼
物理性质：无色、无味，通电时能发出不同颜色的光
利用惰性气体作保护气；用于航标灯、闪光灯、霓虹灯的电光源；用于激光技术；制造低温环境；用于医疗麻醉
要点五　保护空气
1. 空气的主要污染物、主要污染源及危害
(1)主要污染物
(2)主要污染源
(3)危害
损害人体健康，影响作物生长，破坏生态平衡，导致全球气候变暖、臭氧层破坏和酸雨等。
2. 防治措施
加强大气质量监测，改善环境状况，使用清洁能源，积极植树、造林、种草等，消除污染源(革新工艺，使工厂减少废气排放)，治理废气等。
易错易混警示　混淆纯净物和混合物
混合物与纯净物要从概念上理解，是否只含有一种物质，再联系到生活实际中。如矿泉水中含有很多种矿物质，自来水、井水中含有细菌和许多可溶性杂质。纯净物只含有一种物质，判断的时候有可能会从感官出发或者从字面意义出发产生误判。例如，容易,将“纯净的自来水”判断为纯净物或者将“冰水混合物”判断为混合物等。
经典例题3　下列的水属于纯净物的是(　　　)
A. 矿泉水　　　　　 B. 自来水 C. 井水 D. 冰水混合物
错解：A
错因剖析：矿泉水在日常生活中饮用很多，是纯洁的，很容易被认为是纯净物，冰水混合物，冰和水是同种物质的不同状态，属于纯净物。而矿泉水、自来水、井水中除水外还有溶解在水中的其他物质，所以属于混合物。
正解：D
当 堂 检 测
1. 通过实验测定了空气组成的科学家是(　　)
A. 拉瓦锡 B. 门捷列夫 C. 道尔顿 D. 牛顿
2. 空气中氧气的体积分数约为(　　)
A. 78% B. 58% C. 21% D. 11%
3. 下列物质属于纯净物的是(　　)
A. 冰水混合物 B. 净化了的空气
C. 稀有气体 D. 澄清石灰水
4. 如图是测定空气中氧气含量的实验装置。用该装置测定空气中氧气含量时，红磷燃烧结束后，待恢复到原温度时，发现钟罩内的水面上升到不足容积的1/5处，则引起该结果的原因是(　　)
A. 钟罩内剩余的气体主要是氮气 B. 钟罩内剩余的气体主要是氧气
C. 燃烧的红磷量不足 D. 红磷未能完全燃烧
5. 下列事实说明空气中含有哪些成分？
(1)石蜡、木材等在空气中燃烧，说明空气中含有 。
(2)利用空气制造氮肥，说明空气中含有 。
(3)酥脆的饼干在空气中变软，说明空气中含有 。
6. 用如图的装置来测定空气中氧气的体积分数：
(1)实验中观察到的现象是　 　。
(2)结果发现测定的氧气体积分数高于21%，则可能的原因为　 　(回答一条即可)。
当堂检测参考答案
1. A 2. C 3. A 4. C
5. (1)氧气 (2)氮气 (3)水蒸气
6. (1)红磷燃烧，产生大量的白烟；待冷却至室温打开弹簧夹，烧杯中的水进入集气瓶，且水约占集气瓶体积的1/5