北京市房山区石窝中学九年级化学上册 第二单元 课题1 空气导学案（无答案）（新版）新人教版

空气知识要点一、空气成分的发展史18世纪70年代，瑞典科学家舍勒和英国化学家普利斯特里分别发现并制得了氧气。1774年法国化学家 用定量的方法研究了空气的成分，第一次明确提出空气是由 和 组成的。实验过程：他把少量汞放在密闭的容器里连续加热12天，发现有一部分银白色的液态汞（Hg）变成红色粉末，同时容器里空气的体积差不多减少了1/5。汞+氧气 氧化汞（HgO）液气体固体他研究剩佘4/5体积的气体，发现这部分气体既不能供给呼吸，也不能支持燃烧，他误认为这些气体全部都是氮气（N2）。（拉丁文原意是“不能维持生命”）拉瓦锡又把在汞表面上所生成的红色粉末收集起来，放在另一个较小的容器里再加强热，得到了汞和氧气（O2），氧化汞（HgO）汞+氧气 ，而且氧气的体积恰好等于密闭容器里所减少的体积。他把得到的氧气加到前一个容器里剩下的4/5体积的气体中，结果所得气体跟空气的性质完全一样。通过这些实验，拉瓦锡得出了： 。二、空气中氧气含量的测定（1）测定原理：利用燃烧法测定空气中氧气的含量的原理是：利用 燃烧消耗 容器内空气中的 ，使密闭容器内压强 ，在大气压的作用下，进入容器内 的体积即为 的体积。（2）实验装置：仪器： 、 、 、 、弹簧夹 药品： 、水（3）实验步骤：先在集气瓶内加入少量 ，并做上记号连接装置 检查装置的 用弹簧夹夹紧乳胶管 点燃红磷，伸入集气瓶内燃烧结束冷却后，打开弹簧夹说明：集气瓶内加少量水：一是为防止热的燃烧物溅落炸裂集气瓶；二是为了吸收红磷燃烧后生成的白色固体五氧化二磷。（4）实验现象：红磷在集气瓶内燃烧，放出大量热，生成大量 （五氧化二磷小颗粒），等待 后，打开弹簧夹，水 ，进入水的体积约占集气瓶内 。反应的文字表达式： （5）实验成功的关键：红磷要 ；装置必须 ；点燃红磷前，先 。等待 到室温后，打开弹簧夹。（6）实验分析与结论：红磷燃烧生成五氧化二磷 ，极易溶于水 （填“占”或“不占”）有体积，消耗了集气瓶内的 ，冷却后， 把烧杯内的水压进集气瓶，压进的水约 集气瓶内消耗的氧气的体积，由此证明空气中 。（7）讨论与思考：为什么红磷必须过量，红磷熄灭后，瓶内还有没有残余的氧气？如果红磷的量不足，如果装置的气密性不好，测得氧气的体积分数偏大还是偏小？装置的气密性不好，当集气瓶内氧气耗尽时，瓶内压强减小，瓶外空气会进入集气瓶内，导致进入水的体积减少，测得的氧气的体积分数偏小。装置未冷却就打开弹簧夹，测量结果偏高还是偏低？实验要求：只有冷却到室温时，才能打开弹簧夹，这是因为温度较高气体压强较大，进入瓶内水的体积减少，引起测量结果偏低。能否用硫、木炭、铁丝等物质代替红磷？一般不用。因为硫或木炭燃烧后生成的是二氧化硫或二氧化碳（均为气体），而生成的气体的体积会弥补反应所消耗的氧气的体积，导致测得结果误差加大；而铁丝在空气中难以燃烧，瓶内空气的体积几乎不会变化，因而集气瓶内水面几乎不上升。由以上分析可知，做此实验选择可燃物的两个条件：一是该物质在空气中就能燃烧；二是该物质燃烧后生成的物质为固体。（8）误差分析：引起测量结果偏低（气体减少体积小于 1/5 ）(进水量小于1/5)的原因可能有哪些？ ； ； 。引起测量结果偏高（气体减少体积大于 1/5 ）(进水量大于1/5)的原因可能有哪些？ 。例：如图，用此类装置测量空气中氧气的含量，在燃烧匙中加入红磷，红磷与空气中的氧气发生化学反应生成五氧化二磷固体，请按要求填空。（）在空气中点燃红磷，并迅速插入玻璃罩内，塞紧橡皮塞，此时看到的主要现象是，该变化的文字表达式为；（）当红磷燃烧完毕，钟罩冷却到室温后，看到钟罩内水面的变化是，出现该现象的原因是：红磷燃烧消耗了空气中的而生成了固态的，从而使罩内气体的体积（填“增大”“减小”或“不变”），钟罩内气体压强（填“大于”“小于”或“等于”）钟罩外的大气压。（）上述实验除了可以得出氧气约占空气体积的结论外，还可以得出有关氮气性质的哪些结论、。（）若实验中测得氧气的体积分数低于1/5,则造成此误差的可能原因有哪些？ 三、空气的成分：空气是由不同物质组成的混合物，空气的成分按体积计算，大约是：氮气 ，氧气 ， 0.94%， 0.03%，其他气体和杂质 。解释：空气的主要成分是 和 。各成分的含量是 而不是质量分数。体积分数可理解为每100体积的空气中含氮气 体积，氧气 体积等。四、纯净物和混合物1、纯净物： 。例如： 。2、混合物： 。不能用化学式表示。各成分间不发生化学反应，各自保持原有的性质。例如： 。3、关系：分辨方法： 天然的物质绝大多数是混合物；纯净是相对的。例：水是生命的源泉，下列“水”中属于纯净物的是（）A矿泉水B.蒸馏水C.雨水D.自来水五、空气是一种宝贵的自然资源1、氧气：性质通常状况下是无色、无味的气体，不易溶于水，不能燃烧，能支持燃烧。化学性质比较活泼。用途供给呼吸： 支持燃烧： 2、氮气：性质通常状况下是无色、无味的气体，难溶于水，不能燃烧，不支持燃烧。化学性质比较稳定。氮气具有广泛用途，它是制硝酸和化肥的重要原料；由于氮气的化学性质 ，因此常用作 ，如焊接金属时常用作保护气，灯泡中充氮以 使用寿命，食品包装时充氮以 ；医疗上可在液氮冷冻麻醉条件下做手术；超导材料在液氮的低温环境下能显示超导性能。3、稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙气的总称。性质通常是无色、无味的气体，化学性质很不活泼（曾叫惰性气体）但也能发生反应。用途 保护气、电光源（霓虹灯）、激光技术、低温环境（氦）、医疗麻醉（氙）。 六、空气污染及防治 1、污染物 有害气体SO2、CO、NO2等 烟尘（可吸入颗粒物）燃料的燃烧产物2、污染来源 汽车尾气 工厂废气3、目前计入空气污染指数的项目暂定为：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物和臭氧等。 课后练习一、选择题1下列关于空气的说法正确的是 A空气成分按质量分数计算，大约是：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%。 B稀有气体就是在任何情况下都不能跟其他物质发生化学反应的气体。 C空气属于纯净物。D空气是一种宝贵的资源。2按体积计算，空气中含量最多的是 A氧气 B氮气 C稀有气体 D二氧化碳3最早通过实验测定出空气化学组成的科学家是 A舍勒 B普利斯特里 C道尔顿 D拉瓦锡4下列叙述错误的是 A空气是混合物，组成空气的N2和O2是纯净物 B氮气一般不能燃烧，也不能支持燃烧 C稀有气体在空气中含量很少，所以不重要D随着工业的发展，排放到空气中的有害气体和烟尘对空气造成了污染 5在我国的许多城市里，空气质量监测的指标主要包括 悬浮颗粒（粉尘） 氧气 二氧化碳 一氧化碳 氮气 二氧化硫 稀有气体氮的氧化物（二氧化氮） A B C D 6许多城市都禁止燃放烟花爆竹，原因是燃放烟花爆竹时：产生有毒气体产生噪声产生粉尘易引起火灾 A B C D7下列物质中，属于纯净物的是 A新鲜空气 B矿泉水 C液氮D澄清的石灰水8下列关于空气成分用途的说法不正确的是 A用氧气急救病人 B将氧气和氮气混合充入灯泡，使灯炮耐用C用氧气进行气焊 D食品充入氮气可延长保质期二、填空题9某同学设计了测定空气中氧气含量的实验，他的实验步骤如下：将集气瓶分为五等份，并作好标记。在带橡胶塞和导管的燃烧匙内装入足量的红磷，将导管上的止水夹夹紧，在酒精灯上点燃红磷，并立即伸入集气瓶内，塞紧橡胶塞。充分反应后，待集气瓶冷却至室温，打开止水夹。请回答下列问题：（1）该实验中红磷需稍过量，目的是 。（2）步骤中打开止水夹后观察到的现象是： 。由此可得出空气中氧气的体积分数约为 。10下列现象说明空气中含有的气体是：（1）很多物质在空气中能剧烈燃烧_；（2）饼干、瓜子等在空气中会变软_；（3）澄清石灰水长期放在空气中会变浑浊_；（4）将一只小白鼠放入密闭的广口瓶中，一段时间后小白鼠死了 ；（5）冷藏过的汽水，放在桌上一段时间，瓶壁上有一层水珠说明 。11用线段将氧气、氮气、稀有气体与它们的组成、用途、性质连接起来。支持燃烧氧气供给呼吸化学性质不活泼氮气用作保护气无气无味的气体稀有气体制硝酸和化肥混合物制各种颜色霓虹灯12.空气质量监测报告提醒人们要关心环境、保护环境。2020年十月某一天，首都北京、全国重工业基地重庆、海滨城市大连空气质量监测数据如下：注意各分指标与污染分指数之间关系： 一级50，二级50100，三级100200，四级200300，五级300400，六级400500。请按要求分析： 空气质量最差的城市是_； 空气质量标准确定依据是以下三项中的（填序号）_。 A三项数据综合考虑 B看最大的数据 C看最小的数据中考在线1空气的成分中，体积分数约占78%的是 A氮气 B氧气 C二氧化碳 D稀有气体2空气的成分中，体积分数约占21%的是A氮气B氧气 C二氧化碳D稀有气体3空气的成分中，体积分数最多的气体是 A氮气 B氧气 C二氧化碳 D稀有气体4下列气体在空气中体积分数最大的是 A氧气 B氮气 C二氧化碳 D稀有气体5空气的成分按体积计算，含量最多的气体是 A氧气 B氢气 C二氧化碳 D氮气6空气的成分中，体积分数约占78%的是A氮气B氧气 C二氧化碳D稀有气体7空气成分中，体积分数最多的是 A氧气 B氮气 C二氧化碳 D水蒸气8空气的成分中，体积分数约为21%的是A氧气B氮气 C二氧化碳D稀有气体9空气中含量最多且可以制化肥的气体是A氮气 B氧气 C二氧化碳 D稀有气体10绿色化学的核心是利用化学原理从源头上消除污染源。下列最能体现绿色化学理念的措施是A处理废弃物 B治理污染点 C减少有毒物 D杜绝污染源11（8分）我们的生活中离不开空气。（1）空气是混合物，其成分中含有氧气、 、稀有气体、二氧化碳等，其中氧气按体积计算约占空气中的 。（2）防止空气污染，是我们每个人的责任，请提出一条减少空气污染的建议 。（3）二百多年前，化学家拉瓦锡对空气成分进行研究。用汞在密闭空气中加热，得到的氧化汞是 色的固体，在空气中加热发生反应的文字表示式为 。（4）初中阶段，我们用如图所示的装置和药品研究空气的组成。写出发生反应的文字表示式 ；实验过程中，燃着的红磷熄灭后，当 时，水能进入集气