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第一节 空气的成分第四单元 我们周围的空气1.1.通过测定空气中氧气含量的实验认识空气的组成，学通过测定空气中氧气含量的实验认识空气的组成，学习从混合气体中除去某种气体进而测定其含量的方法。习从混合气体中除去某种气体进而测定其含量的方法。2.2.了解空气是一种重要的资源。了解空气是一种重要的资源。3.3.了解空气污染的危害，认识空气质量报告，增强环保了解空气污染的危害，认识空气质量报告，增强环保意识和责任感。意识和责任感。一、认识空气的组成一、认识空气的组成氩气氩气 （0.9340.934）其他气体其他气体 （0.020.02）二氧化碳二氧化碳 （0.0330.033）1.1.空气成分（空气成分（体积分数体积分数）氮气（氮气（7878）氧气（氧气（2121）其他气体其他气体提出问题：提出问题：空气中约含空气中约含1/51/5体积的氧气，你能通过实验测定空气中氧体积的氧气，你能通过实验测定空气中氧气的含量吗？气的含量吗？思路思路1 1：将其他气体除去，只剩下氧气，测定氧气体积。将其他气体除去，只剩下氧气，测定氧气体积。思路思路2 2：将氧气除去，然后通过减少的体积来测定氧气的将氧气除去，然后通过减少的体积来测定氧气的体积。体积。难！难！相对容易！相对容易！2.2.测定空气中氧气的含量测定空气中氧气的含量 实验装置实验装置 实验探究实验探究在加热的条件下，铜粉跟空气中的氧气完全反应，生成固在加热的条件下，铜粉跟空气中的氧气完全反应，生成固体氧化铜，而又不产生新的气体，从而使密闭装置内空气体氧化铜，而又不产生新的气体，从而使密闭装置内空气的体积减少，减少的体积即为空气中氧气的体积。的体积减少，减少的体积即为空气中氧气的体积。实验原理实验原理 （1 1）将一只具支试管注满水，塞上橡胶塞。然后打开橡）将一只具支试管注满水，塞上橡胶塞。然后打开橡胶塞，将水倒入量筒中，记录体积。胶塞，将水倒入量筒中，记录体积。（2 2）如图所示：在另一只具支试管中装入铜粉，塞上橡）如图所示：在另一只具支试管中装入铜粉，塞上橡胶塞，用小气球封闭试管的支管口。移动注射器活塞在胶塞，用小气球封闭试管的支管口。移动注射器活塞在注射器内留有一定体积的气体，记录体积后插入橡胶塞。注射器内留有一定体积的气体，记录体积后插入橡胶塞。据酒精灯的高度安装仪器。据酒精灯的高度安装仪器。（3 3）用酒精灯在铜粉部位加热，加热时不断推拉注射器。）用酒精灯在铜粉部位加热，加热时不断推拉注射器。（4 4）停止加热后，待试管冷却至室温，将气球内的气体）停止加热后，待试管冷却至室温，将气球内的气体全部挤入注射器内。待注射器活塞稳定后，记录注射器全部挤入注射器内。待注射器活塞稳定后，记录注射器中气体的体积。中气体的体积。实验步骤实验步骤 具支试管具支试管内气体的内气体的体积体积V V1 1注射器内的注射器内的气体体积气体体积V V2 2反应结束后反应结束后注射器中气注射器中气体体积体体积V V3 3氧气占空气的体氧气占空气的体积分数积分数=(V=(V2 2-V-V3)3)/ /(V(V1 1+V+V2 2) ) 100100 与真实结与真实结果的比较果的比较（偏大或（偏大或偏小）偏小）请同学们按要求进行实验，并在下表中请同学们按要求进行实验，并在下表中记录数据记录数据：实验结论：实验结论： 氧气约占空气体积的氧气约占空气体积的1/51/5。注意事项注意事项冷却到室温读数。冷却到室温读数。装置不漏气；装置不漏气；铜粉足量且反应时间足够；铜粉足量且反应时间足够；用酒精灯小心均匀的加热药品部位并不断推拉注射用酒精灯小心均匀的加热药品部位并不断推拉注射器的活塞；器的活塞；问题讨论问题讨论 （1 1）为测定空气中氧气含量而运用化学方法除去氧气时，）为测定空气中氧气含量而运用化学方法除去氧气时，应注意哪些问题？应注意哪些问题？ a.a.所选的反应物只能与空气中的氧气反应所选的反应物只能与空气中的氧气反应 b.b.反应后生成物必须为固体反应后生成物必须为固体问题讨论问题讨论 （2 2）在氧气含量测定实验中，哪些环节可能造成误差，）在氧气含量测定实验中，哪些环节可能造成误差，如何避免或减少这些误差？如何避免或减少这些误差？a.a.装置漏气装置漏气b.b.铜粉量不足铜粉量不足c.c.未等装置冷却读数未等装置冷却读数d.d.反应时间较短，没有充分反应反应时间较短，没有充分反应 L生石灰生石灰白磷白磷白磷白磷水中滴入水中滴入浓硫酸浓硫酸提示：磷氧气提示：磷氧气点燃点燃五氧化二磷五氧化二磷（固体）（固体）实验拓展实验拓展一些测定氧气含量的装置，一些测定氧气含量的装置，说出它们的优缺点说出它们的优缺点。太阳光太阳光水水红磷红磷实验拓展实验拓展二、空气是一种重要的资源二、空气是一种重要的资源1.1.工业上制取氧气的原理工业上制取氧气的原理空气空气 液态空气液态空气 氩气氩气 氮气（沸点较低）氮气（沸点较低）（降温）（降温）氧气（沸点较高）氧气（沸点较高）（加压（加压 ）蒸发蒸发工业制氧气工业制氧气(1)(1)供给呼吸供给呼吸钢铁冶炼钢铁冶炼嫦娥二号卫星发射嫦娥二号卫星发射(2)(2)支持燃烧支持燃烧金属焊接金属焊接2.2.氧气的用途氧气的用途医疗急救医疗急救宇宙航行宇宙航行 食品防腐剂食品防腐剂医医疗疗冷冷冻冻制造氮肥、制造氮肥、硝酸硝酸低温超导低温超导猜猜俺猜猜俺是谁？是谁？我是氮我是氮气气3.3.氮气的用途氮气的用途 由于稀有气体一般不与其他物质发生化学反应，因由于稀有气体一般不与其他物质发生化学反应，因此常用作此常用作保护气保护气，如灯泡中充稀有气体以使灯泡耐用；，如灯泡中充稀有气体以使灯泡耐用；稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，可制成多种用稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，可制成多种用途的途的电光源电光源，如闪光灯，霓虹灯等。，如闪光灯，霓虹灯等。 4.4.稀有气体的用途稀有气体的用途沙沙尘尘弥弥漫漫的的城城市市川川流流不不息息的的汽汽车车三、关注空气质量三、关注空气质量问题讨论：问题讨论：（1 1）怎样检验二氧化碳气体的存在）怎样检验二氧化碳气体的存在? ?（2 2）怎样取得某个地方的空气样品？还有其他方法吗？）怎样取得某个地方的空气样品？还有其他方法吗？（3 3）猜想，讨论方案，通过现象对比获得结论。）猜想，讨论方案，通过现象对比获得结论。实验探究实验探究1.1.探究不同气体样本中二氧化碳含量的差异探究不同气体样本中二氧化碳含量的差异实验操作：实验操作：采集操场上田野、教室内样品和人呼出的气体，利用二氧化采集操场上田野、教室内样品和人呼出的气体，利用二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊的性质比较石灰水的浑浊情况碳能使澄清石灰水变浑浊的性质比较石灰水的浑浊情况；实验现象：实验现象：实验结论：实验结论：人呼出的气体中含有较多的二氧化碳。人呼出的气体中含有较多的二氧化碳。人呼出的气体中石灰水浑浊程度大人呼出的气体中石灰水浑浊程度大假设猜想：假设猜想：仪器材料：仪器材料： 10mL10mL澄清石灰水、相同的塑料瓶澄清石灰水、相同的塑料瓶通风不畅环境中二氧化碳含量高通风不畅环境中二氧化碳含量高问题：问题：（1 1）空气质量报告的主要内容包括哪几项？）空气质量报告的主要内容包括哪几项？（2 2）空气污染指数的大小与空气质量的关系如何？）空气污染指数的大小与空气质量的关系如何？2.2.认识空气质量报告认识空气质量报告城市名称城市名称空气污染指数空气污染指数首要污染物首要污染物空气质量级别空气质量级别空气质量状况空气质量状况北京北京9090可吸入颗粒物可吸入颗粒物良良太原太原118118二氧化硫二氧化硫(1 1) )轻微污染轻微污染宁波宁波150150可吸入颗粒物可吸入颗粒物(1 1) )轻微污染轻微污染拉萨拉萨4444优优上海上海6363可吸入颗粒物可吸入颗粒物良良济南济南9191可吸入颗粒物可吸入颗粒物良良青岛青岛7575二氧化硫二氧化硫良良全国重点城市空气质量日报全国重点城市空气质量日报(2011(2011年年1 1月月1313日日) )一氧化碳一氧化碳二氧化硫二氧化硫二氧化氮二氧化氮可吸入颗粒物可吸入颗粒物 目前计入空气污染指数的项目暂定为：目前计入空气污染指数的项目暂定为：空气污染指数空气污染指数首要污染物首要污染物空气质量级别空气质量级别空气质量状况空气质量状况（2 2）污染指数是一个相对数值，数值小表示污染物的含）污染指数是一个相对数值，数值小表示污染物的含量少，数值大表示污染物的含量多。量少，数值大表示污染物的含量多。 （1 1）空气质量报告的主要内容：）空气质量报告的主要内容：空气污染的危害空气污染的危害严重损害人体健康严重损害人体健康, ,影响作物生长影响作物生长, ,破坏生态平衡破坏生态平衡. .全球气全球气候变暖候变暖, ,臭氧层破坏和酸雨等。臭氧层破坏和酸雨等。对空气造成污染的主要是对空气造成污染的主要是有害气体有害气体（COCO、SOSO2 2、氮的氧化、氮的氧化物）和物）和粉尘粉尘等。等。目前目前计入空气污染指数的项目计入空气污染指数的项目为为COCO、SOSO2 2、NONO2 2、臭氧和可臭氧和可吸入颗粒物等。吸入颗粒物等。a.a.植树造林植树造林b.b.不烧散煤，改烧型煤不烧散煤，改烧型煤c.c.将煤进行脱硫处理将煤进行脱硫处理, ,不产生二氧化硫不产生二氧化硫d.d.对工厂产生的废气处理后再排放对工厂产生的废气处理后再排放e.e.使用洁净能源。例如：使用洁净能源。例如：太阳能、水能、潮汐能、电能、太阳能、水能、潮汐能、电能、地热能、风能地热能、风能空气污染的防治空气污染的防治【典例【典例1 1】（】（20102010苏州中考）为了经久耐用，在灯泡中可苏州中考）为了经久耐用，在灯泡中可填充的气体是（填充的气体是（ ）A A氧气氧气 B B氮气氮气 C C二氧化碳二氧化碳 D D二氧化硫二氧化硫知识点一、空气的成分及其各成分的用途知识点一、空气的成分及其各成分的用途 B B【典例【典例2 2】欲除去密闭容器中空气中的氧气，且不产生其】欲除去密闭容器中空气中的氧气，且不产生其他气体，可选用的物质是（他气体，可选用的物质是（ ）A A红磷红磷 B B铝粉铝粉 C C铁丝铁丝 D D木炭木炭A A知识点二、测定空气中氧气的含量知识点二、测定空气中氧气的含量知识点三、空气污染与防治、空气质量报告知识点三、空气污染与防治、空气质量报告【典例【典例3 3】（】（20102010温州中考）温州中考）20102010年年3 3月月2121日，温州市区日，温州市区出现罕见的浮尘天气。环境监测中心报告，当天空气污染出现罕见的浮尘天气。环境监测中心报告，当天空气污染指数为指数为270270290290，首要污染物为可吸入颗粒物。依据下表，首要污染物为可吸入颗粒物。依据下表判断，当天温州空气质量状况属于判断，当天温州空气质量状况属于( )( )空气污染指数范围及相应的空气质量级别表空气污染指数范围及相应的空气质量级别表A. A. 优优 B B良良 C C轻度污染轻度污染 D D中度污染中度污染 空气污染指数空气污染指数0 050505050100100100100200200200200300300300300空气质量状况空气质量状况优优良良轻度污染轻度污染中度污染中度污染重度污染重度污染D D2.2.经测定某容器中的空气含氮气经测定某容器中的空气含氮气15.6 mL15.6 mL，由此可推断该，由此可推断该容器中含空气的体积约为（容器中含空气的体积约为（ ）A.6mL B.25.6 mL C.25 mL D.20 mLA.6mL B.25.6 mL C.25 mL D.20 mLD D1.1.（20102010娄底中考）空气是一种宝贵的资源，空气中体娄底中考）空气是一种宝贵的资源，空气中体积分数约占积分数约占21%21%的是（的是（ ）A A二氧化碳二氧化碳 B B氮气氮气 C C氧气氧气 D D稀有气体稀有气体C C3.3.（20102010烟台烟台中考中考）下列关于氧气的说法中错误的是）下列关于氧气的说法中错误的是（ ）A. A. 氧气能支持燃烧，可作燃料氧气能支持燃烧，可作燃料B. B. 空气成分中氧气约占空气体积的空气成分中氧气约占空气体积的2121C. C. 水中的生物能依靠微溶于水中的氧气而生存水中的生物能依靠微溶于水中的氧气而生存D. D. 氧气能使带火星的木条复燃氧气能使带火星的木条复燃A A4.4.由于对森林的过量砍伐，草场大面积开垦，土地出由于对森林的过量砍伐，草场大面积开垦，土地出现沙漠化，导致最近我国北方多次出现沙尘暴天气。沙现沙漠化，导致最近我国北方多次出现沙尘暴天气。沙尘暴使空气中增加了大量的（尘暴使空气中增加了大量的（ ）A.A.二氧化硫二氧化硫 B.B.一氧化碳一氧化碳 C.C.二氧化氮二氧化氮 D.D.粉尘粉尘D D答案：答案：氧气；氧气； 二氧化碳；二氧化碳； 氮气；氮气； 稀有气体。稀有气体。5.5.空气中含有空气中含有A A、B B、C C、D D四种气体，已知四种气体，已知C C、D D两种气体两种气体都能作保护气；都能作保护气；A A、C C是空气的主要成分；是空气的主要成分；D D是一种混合气是一种混合气体，可用来填充灯泡，在通电时能发出不同颜色的光；体，可用来填充灯泡，在通电时能发出不同颜色的光；B B气体能使澄清的石灰水变浑浊，则气体能使澄清的石灰水变浑浊，则A A、B B、C C、D D的名称分的名称分别是别是_，_，_，_。6 6(2010 (2010 金华中考金华中考) )某课外活动小组在学习了教材某课外活动小组在学习了教材“空空气中氧气含量的测定气中氧气含量的测定”实验，知道实验，知道P P2 2O O5 5 不能随便排放在空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：气中，否则会对空气造成污染，所以对该实验进行了改进：在由两个注射器组成的密闭系统内共有在由两个注射器组成的密闭系统内共有50 mL50 mL空气（如图），空气（如图），然后给装有红磷的玻璃管加热。同时交替推动两个注射器然后给装有红磷的玻璃管加热。同时交替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。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：请根据你对上述实验的理解，回答下列问题：（1 1）实验结束后，注射器内的气体体积理论上应该减少约）实验结束后，注射器内的气体体积理论上应该减少约 mLmL。（2 2）在实验的加热过程中，交替缓慢推动两个注射器的目）在实验的加热过程中，交替缓慢推动两个注射器的目的是的是 。（3 3）上述实验只是粗略测定空气中氧气含量的一种方法，）上述实验只是粗略测定空气中氧气含量的一种方法，你认为造成该实验不够精确的可能原因是你认为造成该实验不够精确的可能原因是_ _ （写出其中一种即可）（写出其中一种即可） 装置漏气等装置漏气等1010使注射器内的氧气充分与红磷反应使注射器内的氧气充分与红磷反应空气空气成分成分体积分数体积分数氮气（氮气（78%78%）氧气（氧气（21%21%）氩气（氩气（0.934%0.934%）二氧化碳（二氧化碳（0.033%0.033%）其他气体（其他气体（0.02%0.02%）（混合物）（混合物）工业制取工业制取空气污染主要是有害气体（空气污染主要是有害气体（COCO、SOSO2 2、NONO、 NONO2 2）和粉尘等）和粉尘等分离液态空气法分离液态空气法动植物呼吸、医疗急救、金属切割、炼铁、气焊等动植物呼吸、医疗急救、金属切割、炼铁、气焊等用途用途用途用途作保护气；用作冷冻麻醉；作保护气；用作冷冻麻醉； 制硝酸和化肥的重要原料等制硝酸和化肥的重要原料等作保护气作保护气作各种电光源作各种电光源用途用途原理：原理：利用液态氮的沸点比液态氧的沸点低，因此氮气首先从液利用液态氮的沸点比液态氧的沸点低，因此氮气首先从液态空气中蒸发出来，剩下的主要就是液态氧。态空气中蒸发出来，剩下的主要就是液态氧。过程：过程：纯净的空气纯净的空气加压加压降温降温液态空气液态空气蒸发蒸发-196-196氮气氮气液态氧液态氧分离液态空气法分离液态空气法不灭的信心是通向成功彼岸的灯塔。
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