4.1 空氣的成分 2023-2024學(xué)年魯教版化學(xué)九年級上冊

第四單元我們周圍的空氣第一節(jié)空氣的成分第1課時認(rèn)識空氣的組成及各組成的用途魯教版·九年級化學(xué)上冊新課導(dǎo)入我們周圍存在一種“看不到摸不著”的物質(zhì)——空氣，它跟我們的生活聯(lián)系密切，你能用一個簡單的實驗或?qū)嵗齺碚f明空氣確實存在嗎？推進(jìn)新課空氣是由哪些成分組成的呢？科學(xué)家們又是怎么發(fā)現(xiàn)的？18世紀(jì)中葉以前，人們一直把空氣看作是一種單一成分的物質(zhì)1775年，法國化學(xué)家拉瓦錫用定量的方法研究了空氣的組成，得出了“空氣是由氧氣和氮氣組成”的結(jié)論?？諝獬煞值陌l(fā)現(xiàn)1892年，英國物理學(xué)家瑞利與英國化學(xué)家拉姆齊合作，發(fā)現(xiàn)空氣中還存在著氬氣。在以后的幾年里，拉姆齊等人又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了氦氣、氖氣、氙氣等其他稀有氣體。氮氣（約78%）氧氣（約21%）氬氣約0.934%二氧化碳約0.034%其他氣體約0.002%通過科學(xué)研究我們知道，干燥潔凈的空氣主要是由氮氣、氧氣和稀有氣體組成的，還含有少量的二氧化碳和少量其他氣體。在小學(xué)科學(xué)課程中，我們已經(jīng)知道空氣中約含1/5體積的氧氣。你知道怎樣通過實驗測定空氣中氧氣的含量嗎？實驗探究：測定空氣中氧氣的含量

儀器用品：銅粉、硬質(zhì)玻璃管(相同規(guī)格2支)、橡皮塞(帶玻璃導(dǎo)管及不帶玻璃導(dǎo)管各2個)、量筒、酒精燈、鐵架臺(帶鐵夾)、氣球、注射器。實驗步驟：1.將一支硬質(zhì)玻璃管注滿水(兩端用橡皮塞封住)。然后打開上端橡皮塞，將水倒入量筒中，記錄體積。2.如圖所示：在另一支干燥的硬質(zhì)玻璃管中裝入銅粉，兩端塞上帶玻璃導(dǎo)管的橡皮塞，其中一端用氣球密封。移動注射器活塞，在注射器中留下一定體積的氣體，記錄體積后與硬質(zhì)玻璃另一端密封相連接。根據(jù)酒精燈的高度，將玻璃管固定在鐵架臺上。3.用酒精燈在銅粉部位加熱，加熱時不斷推拉注射器。4.停止加熱后，待玻璃管冷卻至室溫，將氣球內(nèi)的氣體全部擠出。待注射器活塞穩(wěn)定后，記錄注射器中氣體的體積。硬質(zhì)玻璃管的容積反應(yīng)前注射器中氣體體積反應(yīng)后注射器中氣體體積反應(yīng)消耗的氧氣體積實驗結(jié)論：_____________________________。加熱時，銅能跟空氣中的氧氣反應(yīng)，生成黑色的氧化銅：

銅+氧氣→氧化銅△思考：1.為測定空氣中氧氣的含量而運用化學(xué)方法除去氧氣時，應(yīng)注意哪些問題？2.上述實驗在哪些環(huán)節(jié)上可能造成誤差？如何避免或減小這些誤差？空氣中各種成分作為原料廣泛用于生產(chǎn)化肥、化工產(chǎn)品、煉鋼、石油加工、運輸、電光源等領(lǐng)域，是人類生產(chǎn)活動的重要資源。在工業(yè)上，通過降溫加壓使空氣液化，然后加熱液態(tài)空氣，利用空氣中氧氣、氮氣、稀有氣體的沸點不同，使它們在不同溫度下分別氣化，逐一從空氣中分離出來。氮氣-196℃沸騰氬氣-186℃沸騰氧氣-183℃沸騰氧氣的用途(1)供給呼吸動植物呼吸醫(yī)療急救潛水(2)支持燃燒航天煉鋼化工氣割氣焊(1)重要的化工原料(2)保護(hù)氣(3)提供低溫環(huán)境氮氣的性質(zhì)和用途磁懸浮列車化工原料液氮冷凍食品充氮防腐(1)可用作保護(hù)氣；(2)可制成多種用途的電光源；(3)可用于激光技術(shù)。稀有氣體——惰性氣體【易錯提醒】(1)氮氣和稀有氣體的穩(wěn)定性是相對的，在一定條件下也能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。(2)稀有氣體可用于制造多種用途的電光源是利用其物理性質(zhì)。1.人的生存離不開空氣。下圖為空氣成分示意圖，其中R指的是()A.氮氣B.氧氣C.稀有氣體D.二氧化碳B隨堂練習(xí)2.最先提出“空氣是由氧氣和氮氣組成的”結(jié)論的科學(xué)家是（）A.道爾頓B.門捷列夫C.阿伏伽德羅D.拉瓦錫D3.食品保鮮的方法很多，其中包括真空包裝或在包裝袋中充入不活潑氣體。請問：(1)為什么真空包裝能延長食品保質(zhì)期？(2)若采用充入氣體的保鮮方法，則應(yīng)選擇什么氣體？請說明理由。答：(1)真空中沒有氧氣，細(xì)菌不能生存，食品不易腐爛。(2)可充入氮氣、二氧化碳。使食品與空氣隔絕，達(dá)到保鮮的目的。課堂小結(jié)空氣是由氮氣、氧氣、稀有氣體和二氧化碳等多種成分組成的混合物，它是一種重要的資源。第四單元我們周圍的空氣第一節(jié)空氣的成分第2課時關(guān)注空氣質(zhì)量魯教版·九年級化學(xué)上冊推進(jìn)新課通常情況下，空氣中各成分所占的比例保持相對穩(wěn)定。潔凈的空氣對于人類和其他動植物都是非常重要的。少量有害物質(zhì)進(jìn)入空氣中，依靠大自然的自我凈化能力，仍能保持空氣的潔凈。如果進(jìn)入空氣的有害物質(zhì)的種類和數(shù)量超出了大自然的自凈能力，就會造成空氣的污染?！拘〗M討論】(1)在你身邊發(fā)生過哪些污染空氣的現(xiàn)象？(2)大氣污染會造成哪些危害？(3)為了保護(hù)人類賴以生存的空氣，你能做些什么？焚燒垃圾產(chǎn)生污染空氣的粉塵和有害氣體、汽車尾氣、工廠廢氣、沙塵暴、酸雨、使用含氟冰箱造成臭氧層空洞、溫室效應(yīng)等。空氣污染會嚴(yán)重?fù)p害人體的健康，影響農(nóng)作物的生長，破壞生態(tài)平衡等。全球氣候變暖、臭氧層破壞和酸雨等都與空氣污染有關(guān)。積極植樹、造林、種草、愛護(hù)花木，向周圍的人宣傳保護(hù)空氣的重要性及保護(hù)空氣應(yīng)采取的措施?！局R拓展】(1)目前計入空氣污染指數(shù)的項目暫定為二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入顆粒物和臭氧等。空氣污染指數(shù)越大，空氣質(zhì)量級別越高，空氣質(zhì)量越差。二氧化碳不是空氣主要污染物，不計入空氣污染指數(shù)。(2)綠色化學(xué)又稱環(huán)境友好化學(xué)，其核心就是利用化學(xué)原理從源頭消除污染。它的主要特點是采用無毒、無害的原料，在無毒無害的條件下進(jìn)行反應(yīng)，提高原料利用率，生產(chǎn)出環(huán)境友好產(chǎn)品。實驗探究：探究不同氣體樣本中二氧化碳含量的差異儀器用品：試管、導(dǎo)氣管、澄清石灰水、各種氣體樣本。實驗步驟：1.利用課余時間，用氣球、塑料袋或塑料瓶收集至少3種氣體樣本，如田野或樹林中的空氣、人流密集的商場中的空氣、自己或他人呼出的氣體、機(jī)動車尾氣等，留作課堂實驗時使用。

收集氣體樣本的過程中一定要注意安全，切不可讓自己置身于危險中。

2.將課前收集的各種樣本氣體中分別加入少量澄清石灰水，觀察現(xiàn)象。實驗序號樣本氣體來源實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論123例某市環(huán)保局正式發(fā)布的該城市環(huán)境狀況白皮書介紹，該城市全年環(huán)境空氣達(dá)到優(yōu)秀、良好級別的天數(shù)為295天，比上一年少了2天。城市環(huán)境空氣中首要污染物為可吸入顆粒物，SO2、NO2的年平均值同比上升了55.2％和14.6％，可吸入顆粒物與上年基本持平，仍劣于國家環(huán)境空氣質(zhì)量二級標(biāo)準(zhǔn)。全市的酸雨發(fā)生率為33.2％。(1)請你分析，該城市環(huán)境空氣中各種污染物主要來自(答出2點)：_____________________________________________________________。(2)形成酸雨的主要物質(zhì)是_______________。(3)請你對改善該城市環(huán)境空氣質(zhì)量提2條建議：_________________________________________________________________________________。

【解析】空氣污染物主要有煙塵和有害氣體兩大類。有害氣體主要有二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳等。煙塵主要是化石燃料的燃燒、工廠廢氣、土建工程、沙塵暴等原因引起，而有害氣體主要是由化石燃料的燃燒和工廠的廢氣、汽車的尾氣等因素引起。(1)請你分析，該城市環(huán)境空氣中各種污染物主要來自(答出2點)：

。(2)形成酸雨的主要物質(zhì)是

。(3)請你對改善該城市環(huán)境空氣質(zhì)量提2條建議：

建筑工地?fù)P塵；汽車尾氣；煤等化石燃料燃燒產(chǎn)生的廢氣和煙塵；化工廠的廢氣等SO2、NO2等污染物改造燃煤鍋爐，使用脫硫煤；加強(qiáng)機(jī)動車尾氣排放的管理；汽車改用壓縮天然氣、液化石油氣、乙醇汽油等燃料，推進(jìn)全面達(dá)標(biāo)排放等。(其他合理答案均可)點擊圖片播放視頻空氣污染指數(shù)（API）栗色空氣質(zhì)量級別對健康的影響標(biāo)識顏色0－50I空氣質(zhì)量優(yōu)。不存在空氣污染問題，對公眾的健康沒有任何危害。綠色51－100Ⅱ空氣質(zhì)量良。除極少數(shù)對某種污染物特別敏感的人以外，對公眾健康沒有危害。黃色101－150Ⅲ⑴輕微污染。對污染物比較敏感的人群，如兒童和老年人、呼吸道疾病或心臟病患者，健康會受到影響；對其他健康人群基本沒有影響。橙色151－200Ⅲ⑵輕度污染。幾乎所有人的健康都會受到影響，對敏感人群的不利影響尤為明顯。紅色201－300Ⅳ中度重污染或中度重污染。所有人的健康都會受到比較嚴(yán)重的影響。紫色>300V重度污染。所有人的健康都會受到嚴(yán)重影響，甚至出現(xiàn)危機(jī)情況。栗色空氣質(zhì)量級別對人體健康的影響隨堂練習(xí)1.由于森林的過量砍伐、草場大面積開墾，土地出現(xiàn)沙漠化，導(dǎo)致我市今年出現(xiàn)了近幾年來最嚴(yán)重的沙塵暴天氣。沙塵暴天氣使空氣中增加了大量的（）A.可吸入顆粒物B.一氧化碳C.二氧化氮 D.二氧化硫A2.近年來，我國許多城市禁止汽車使用含鉛汽油，其主要原因是（

）A.提高