人類賴以生存的空氣 滬教版（上海）九年級化學上冊暑假班教學案

九年級化學暑假班（教師版）

教師日期

學生

課程編號05課型同步

課題人類賴以生存的空氣

教學目標

1.了解空氣的組成

2.掌握空氣中氧氣體積分數(shù)測定的實驗（拉瓦錫的實驗、紅磷燃燒的實驗）

3.掌握氮氣的性質和用途

4.了解稀有氣體及其性質和用途

5.認識到我們需要潔凈的空氣

教學重點

1.空氣的組成

2.空氣中氧氣體積分數(shù)的測定

教學安排

版塊時長

1知識溫習lOmins

2每識每課5mins

3新知精講40mins

4課堂小憩lOmins

5典例解析30mins

6師生總結lOmins

人類賴以生存的空氣

知識溫習

1.判斷哪些屬于化學變化（）

A.食物腐敗B.鋼鐵生銹C.用自來水制蒸儲水D.燈泡通電后發(fā)光E.鎂帶燃燒

F.將小麥磨成面粉G.糧食釀酒H.蒸發(fā)食鹽水I.干冰（固態(tài)二氧化碳）汽化

J.鋼鐵門窗生銹K.木材加工成桌椅L.濕衣服經(jīng)太陽曬干M.蠟燭熔化

【答案】A,B,E,G,J

2.化學變化的本質特征是（）

A.有發(fā)光發(fā)熱現(xiàn)象B.物質的狀態(tài)，顏色發(fā)生變化

C.有氣體放出D.有新物質生成

【答案】D

3.下列關于試管加熱的操作正確的是（）

A.用酒精燈直接給試管加熱B.加熱時試管底跟燈芯接觸

C.給試管中的液體加熱，液體體積為其容積的50%

D.加熱時，試管口朝著自己或有人的方向

【答案】A

4.下列物質中屬于純凈物的是的是()

A.水銀B.澄清石灰水C.啤酒D.豆?jié){

【答案】A

5.下列元素符號的書寫和名稱都正確的是

A.MNaB.汞HgC.硅SID.鐵FE

【答案】B

6.下列屬于氧化物的是)

氧氣(水氯酸鉀（）碳酸鈣

A.Ch)B.(H20)C.KC103D.(CaC03)

【答案】B

7.單質和化合物都屬于純凈物,下列說法正確的是()

A.單質是由同種分子構成,化合物由不同種分子構成

B.單質是由同種元素組成,化合物由不同種元素組成

C.單質是同種物質組成，化合物由不同種物質組成

D.單質是由同種原子構成，化合物由不同種原子構成

【答案】B

8.由+2價的X和-1價的Y兩種元素組成的化合物的化學式為(

A.XY2B.X2Yc.YX2D.Y2X

【答案】A

9.關于SO2、SO3、SiCh三種物質組成的正確敘述是()

A.都含硫單質B,都含氧元素C.都含氧氣D.都含有硫元素

【答案】B

10.按下列實驗步驟和要求，回答粗鹽提純的有關問題。

第一步：溶解

在托盤天平上稱取5.0g粗鹽，計算在10mL水中溶解的粗鹽g數(shù)（己知5.0g粗鹽在10mL水中不

能完全溶解）

①量：稱量前先把放在標尺的處，檢查天平是否平衡.準確稱取5.0g粗鹽;

②解:量取10mL水倒入燒杯里，用藥匙加粗鹽于水中，并用攪拌，一直到粗鹽________

為止。要估算粗鹽在10mL水中溶解的g數(shù)，還應在天平上稱量剩下的粗鹽。

第二步：過濾

①斗下端的管口要靠緊;

②流時與玻璃棒下端接觸的部分是;

③濾液仍然渾濁，應該再o

第三步：蒸發(fā)

①果蒸發(fā)皿中有液滴飛濺，原因是，應采取的措施是。

②蒸發(fā)皿出現(xiàn)較多量固體時，應__________________________________。

第四步：用將固體轉移到紙上，稱量后，O

【答案】A

第一步：①天平放平穩(wěn)零②玻璃棒不溶

第二步：①燒杯的內(nèi)壁②三層濾紙一邊③過濾

第三步：①未用玻璃棒攪拌應用玻璃棒不斷攪拌②停止加熱

第四步：玻璃棒，裝入試劑瓶。

每識每課

空氣趣事

空氣是構成地球周圍大氣的氣體。無色，無味，主要成分是氮氣和氧氣，還有極少量的氫、氨、

氤、鼠、氯、氤等稀有氣體和水蒸氣、二氧化碳和塵埃等。

很長一段時間以來，許多人認為空氣是沒有任何質量的。直到飛機發(fā)明以后，發(fā)生了這樣一件

事：一些飛行員的粉絲為了收藏，提出要收購飛行員所呼吸過的一個酒館里的空氣。開始老板說按

照體積收錢，但收購者提出的購買方式是按照重量付錢，老板答應了。但是很多人相信空氣是無質

量的，紛紛說老板受騙了。結果，當人們用抽氣機從酒館里抽取了相當酒館體積的空氣稱重后，結

果令許多人大跌眼鏡：按照重量算錢，比按照體積還貴！收購者的如意算盤落空了——空氣的確是

有質量的！

另外還有一個時期，很多人不知道空氣為何能夠助燃。種種假說提出來，但是都不能很好地解

決問題。比如有人提出空氣中有一種獨特的“燃素”，它可以助燃，但是無法燃燒。由此很多人開

始擔心：萬一哪天這種“燃素”消耗完了，那人不是要窒息而滅絕了嗎？直到人們揭開了光合作用

的秘密，這一恐懼才被打破：大自然已經(jīng)準備了完備的空氣循環(huán)系統(tǒng)！

新知精講

一、空氣的組成

1.大氣圈的構造

對流層：形成各種天氣現(xiàn)象

平流層：臭氧層（能吸收紫外線）

中間層、電離層、外層

【練一練】

1.雷雨天氣主要出現(xiàn)在大氣圈的（）

A.中間層B.對流層C.平流層D.外層

【答案】B

2.空氣的成份

按分數(shù)計算：氮氣—、氧氣、稀有氣體、二氧化碳.

其他氣體和雜質——0.03%

答案：體積、氮氣——78%、氧氣——21%、稀有氣體——0.94%、二氧化碳——0.03%

其他氣體和雜質——0.03%

【練一練】

1.大氣中含有多種氣體，按體積計算，含量最多的氣體是（）

A.氧B.氮氣C.二氧化碳D.稀有氣體

【答案】B

2.下列關于空氣的說法中正確的是（）

A.按質量計算，空氣中含有氮氣約有78%,氧氣21%

B.空氣中的CCh、CH4等氣體濃度增大，可造成氣溫升高

C.空氣中只有氧氣、氮氣與人類的生存發(fā)展密切相關

D.空氣質量報告中所列的空氣質量級別數(shù)目越大，空氣質量越好

【答案】B

3.空氣是由多種成分組成的,空氣的成分按計算，大約是：氮氣

,氧氣,稀有氣體，二氧化碳，其他氣

體和雜質?

思路解析：本題考查基礎知識。適合預習后進行自我測試。

【答案】混合物、體積分數(shù)、占78%、占21%、占0.94%、占0.03%、占0.03%

4.空氣中各成分所占的體積由大到小的順序是()

①氧氣②氮氣③二氧化碳④稀有氣體

A.①，②〉③〉④B.②>①>①>③

C.②>①④D.①>③>(§)>④

思路解析:本題考查空氣的基本組成。

【答案】B

二'空氣中氧氣含量測定的實驗

1.拉瓦錫的曲頸甑實驗

200多年前法國科學家拉瓦錫用定量試驗的方法測定了空氣成分。

他把少量汞放在密閉容器中加熱12天，發(fā)現(xiàn)部分汞變成紅色粉末，同時，空氣體積減少了1/5

左右。通過對剩余氣體的研究，他發(fā)現(xiàn)這部分氣體不能供給呼吸，也不助燃，他誤認為這全部是氮

氣。

拉瓦錫又把加熱生成的紅色粉末收集起來，放在另一個較小的容器中再加熱，得到汞和氧氣，

且氧氣體積恰好等于密閉容器中減少的空氣體積。他把得到的氧氣導入前一個容器，所得氣體和空

氣性質完全相同。

討論：拉瓦錫實驗的原理是什么？

答案：汞+氧氣點燃>氧化汞

通過實驗，拉瓦錫得出了空氣是由組成，氧氣占o在測定中，

裝置中剩余的氣體約占空氣體積的4/5,該實驗從另一方面說明該氣體具有的性質是

【答案】氧氣和氮氣組成，氧氣占其中的1/5。不能燃燒或不能支持燃燒。

19世紀前，人們認為空氣中僅有氮氣與氧氣。后來陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了一些稀有氣體。目前，人們已能

精確測量空氣成分。

【練一練】

1.二百多年前，法國化學家拉瓦錫通過實驗得出了空氣是由___________和

組成的，其中約占空氣總體積的1/5,約占空氣總體積的4/5。

思路解析:本題考查化學史和空氣的基本組成常識。

【答案】氮氣氧氣氧氣氮氣

2.人類對空氣是一種怎樣的物質進行了長期和艱難的探索，許多的探索者都提出過他們的觀點。

較早通過實驗研究得出“空氣是由氧氣和氮氣組成的”這一結論的科學家是(

A.普利斯特里B?舍勒C.侯德榜D.拉瓦錫

思路解析:本題考查化學史。

【答案】D

2.空氣中氧氣體積分數(shù)的測定：在集氣瓶中用點燃紅磷的方法測定

學生活動：觀看“空氣中氧氣含量的測定”視頻

(1)實驗裝置圖：

(2)實驗操作

①在集氣瓶內(nèi)要加少量水，并做上記號。

②連接裝置：在集氣瓶口連接一個雙孔膠塞，一孔插燃燒匙，另一孔插導管，并配上彈簧

夾。

③檢查氣密性：把導管的一端放入水中，用手緊握集氣瓶外壁，如果在導管口有氣泡冒出，

則證明O

答案：氣密性良好

④點燃燃燒匙內(nèi)的紅磷，立即伸入集氣瓶中，并把塞子塞緊。

⑤待紅磷熄滅并冷卻后，打開彈簧夾。

(2)觀看視頻

(3)回答下列問題

a.記錄實驗現(xiàn)象：_____________________________________________________________

b.反應的文字表達式：_________________________________________________________

C.反應原理是什么：

d.實驗結論：____________________________________________

【答案】a.紅磷劇烈燃燒，黃色火焰，放熱，有大量白煙產(chǎn)生；待集氣瓶冷卻后，打開止水夾，

集氣瓶內(nèi)液面上升約1/5體積。

點燃>

b.磷（P）+氧氣（Ch）五氧化二磷（P2O5）

c.在一個密閉的容器中，用一種足量的易燃的物質（如：紅磷或白磷）與容器中的氧氣反應,

生成一種固體，燃燒停止，溫度降到室溫時，瓶內(nèi)氣壓減小，如果將其打開與外界相連且一端

伸入盛水燒杯中導管上的止水夾，燒杯中的水在大氣壓強的作用下，流入密閉容器內(nèi)，進入的

水的體積，填補消耗掉的氧氣的體積。

d.空氣中氧氣的體積分數(shù)約占空氣體積的1/5。

（4）思考與討論

【思考1】集氣瓶內(nèi)水位為什么只能上升到一定高度？

【答案】集氣瓶內(nèi)的氧氣消耗完后，剩余的氣體不可然不助燃，也不易溶于水，瓶內(nèi)壓強不再

減小，所以水位上升到一定程度就不再上升。

【思考2】集氣瓶內(nèi)剩下的是什么氣體？該實驗可推出剩余氣體具有什么性質？

【答案】集氣瓶內(nèi)剩余的氣體主要是氮氣，不可燃不助燃，難溶于水。

【思考3】做測定氧氣體積分數(shù)的實驗時選用的固體一般應具備的條件？

【答案】①能在空氣中燃燒②不與其它氣體反應，只與氧氣反應③與氧氣反應后生成物是固體

(5)實驗時的注意事項總結

答案：①點燃紅磷前要檢查裝置的氣密性

②紅磷要過量(或足量)

③點燃紅磷前要夾緊止水夾

④當燃燒停止，溫度接近室溫時再打開止水夾

⑤不能用碳、硫、蠟燭來代替紅磷，因為它們?nèi)紵蠖加袣怏w生成。使瓶內(nèi)氣體的體積幾乎沒

有變化，瓶內(nèi)外氣壓差很小，水不能進入或進入的水很少，但如果在瓶內(nèi)先放入能與生成氣體反

應的物質除去該氣體，也能用碳、硫、蠟燭等代替紅磷

⑥不能用鎂代替紅磷，因鎂也能與氮氣、二氧化碳反應，使測得的氧氣體積比實際偏大

(5)對做完實驗后水量的分析

I.吸入瓶內(nèi)的水不足1/5的原因有哪些？

答案：①紅磷不足，消耗02太少。②氣密性不好。③裝置沒有冷卻到室溫就打開了止水夾

II.吸入瓶內(nèi)的水大于1/5的原因分析

答案：

①燃的紅磷插入集氣瓶時趕跑了瓶內(nèi)的一部分空氣

②點燃紅磷前未夾緊止水夾，使瓶內(nèi)的空氣沿導管跑出

③能選用了能與氮氣反應的物質，如：鎂等。

(6)實驗結論：

答案：本實驗的結論是說明空氣不是單一的物質；氧氣約占空氣總體積的1/5。

(7)實驗結論延伸

該實驗除證明空氣中O2的體積量約為空氣體積的1/5外，還可得到以下結論。

答案：①氮氣體積含量約占空氣體積的4/5：空氣主要由02和N2組成，因為實驗測得空氣中的

。2約占空氣體積的1/5,則剩余氣體體積基本為N2。

②氮氣不支持紅磷燃燒：紅磷在瓶內(nèi)燃燒消耗大部分02后熄滅，剩下的N2并不能支持紅磷繼

續(xù)燃燒。

③氮氣本身也不能燃燒：燃著的紅磷伸入瓶中，若N2也能燃燒，則可能出現(xiàn)瓶內(nèi)的水上升超過

1/5o

④氮氣不易溶于水：實驗中紅磷開始燃燒時，瓶內(nèi)壓強增大，實驗結束后瓶內(nèi)壓強降低，水被

吸入瓶內(nèi)。這中間，N2都充分與水接觸，若N2易溶于水，則瓶內(nèi)的水的上升可能超過1/5。

【練一練】

1.用右圖的裝置來測定空氣中氧氣的體積分數(shù)。

(1)盛放在燃燒匙內(nèi)的物質可用

(2)實驗中觀察到的現(xiàn)象是,同時水進入廣口瓶，水的體積約占廣口瓶容積的

(3)如果實驗步驟是：①先用夾子夾緊橡皮管；②點燃燃燒匙內(nèi)的固體物質；③將燃燒匙插入

廣口瓶，并塞緊橡皮塞；④燃燒完畢后，打開橡皮管上的夾子，結果發(fā)現(xiàn)測定的氧氣體積分數(shù)

低于21%。問：這可能是由哪幾種原因引起的?

思路解析:該實驗的原理是利用紅磷在密閉容器中燃燒，消耗氧氣，生成五氧化二磷固體，而無

氣體生成，同時壓強減小，可通過倒流入廣口瓶內(nèi)的水的體積來確定空氣中氧氣的體積分數(shù)。

【答案】(1)紅磷(2)廣口瓶內(nèi)產(chǎn)生大量白煙、1/5(或21%)(3)①紅磷用少了，瓶內(nèi)氧氣沒有

反應完；②裝置漏氣，瓶外的空氣進入瓶內(nèi)；③瓶內(nèi)未冷卻到室溫使壓強變大。

2.某容器所盛的空氣里含有氧氣10g,則此容器所盛的空氣是50go這句話是否正確?若不正確

請改正。

思路解析：已知氧氣的質量求空氣的質量必須借助密度和體積。錯解的原因是，利用氧氣的體積

約占空氣體積的1/5,則有空氣的體積=10L4-1/5=50Lo誤認為空氣成分按質量劃分。

【答案】不正確。應改為某容器所盛的空氣里含有氧氣10L,則此容器所盛的空氣是50Lo

3.下圖是實驗驗證空氣中氧氣含量的裝置。紅磷與氧氣反應后生成固體五氧化二磷，該固體極

易溶于水，而木炭與氧氣反應后生成氣體二氧化碳，該氣體在水中溶解性不大。下圖為兩個同學設

計的測定空氣中氧氣含量的實驗示意圖。

圖n

(1)圖I實驗時，燃燒匙里為什么要盛過量的紅磷?

(2)圖I實驗除了可以得出氧氣約占空氣體積1/5的結論外，還可以得出有關氮氣性質的哪些結

論？

(3)圖H裝置燃燒匙中放點燃的木炭，可以得到氧氣約占空氣體積1/5的結論嗎？為什么？

思路解析：紅磷燃燒，消耗了空氣中的氧氣，只剩下氮氣和惰性氣體等，因為氮氣和惰性氣體不

支持燃燒，也不溶于水。氧氣約占空氣成分的20%,故氣體剩余的約占80%。

【答案】（1）紅磷過量，才能把氧氣消耗完全。（2）氮氣不支持燃燒，也不溶于水。

（3）不可以；因為碳燃燒產(chǎn)生二氧化碳氣體或一氧化碳,氣體體積沒有減少，無法判斷氧氣的量。

3.空氣中氧氣含量測定的其他拓展裝置（老師根據(jù)學生情況，這部分內(nèi)容可刪減）

裝置實驗操作評價

用凸透鏡將太陽光聚焦到白磷，使

原方法操作

白磷燃燒，一段時間后，白磷燃燒。

時，燃著的磷伸入

燃燒完畢，待冷卻至室溫，打開彈簧瓶內(nèi)的一瞬間，瓶

夾，燒杯中的水倒吸進入瓶內(nèi)。內(nèi)的空氣膨脹，總

會有一部份空氣會

排出，那排出的部

3「卜閉合電源開關，電阻絲發(fā)熱，溫度

rr~~達到40℃時白磷燃燒，產(chǎn)生大量白煙。份的4/5的的）也

當成了。2被“測定”

足量白磷思gn裝置冷卻后，由于左側中氧氣被消

電阻絲-為To

耗，氣體壓強減小，水會在左側中上升,

O■水

且上升到1刻度處。

在一封閉的試管內(nèi)放一顆白磷,此法在不透氣

用酒精燈微微加熱白磷，白磷燃燒，的情況下進行,幾乎

有大量白煙生成，注射器被推向外側可以完全防止漏氣。

（右側）。

用注射器的刻

待裝置冷卻，注射器逐漸向內(nèi)側度代替了“水”的體

（左側）移動，根據(jù)注射器停止時的積，設計思路上的創(chuàng)

位置，確定空氣中氧氣的體積。新。

此法在不透氣

的情況下進行，幾乎

可以完全防止漏氣。

熱量來源新穎。

在一端封閉的粗玻璃管內(nèi)放一顆

用刻度代替了“水”

白磷，用膠塞塞住，并推入到玻璃管

的體積,設計思路上

中部，記下位置。

<的創(chuàng)新。

用酒精燈微微加熱白磷，白磷燃

推入時，須在膠

燒，有大量白煙生成，膠塞被推向外

塞上插一根注射器

側（右側）。

針頭，以便排出氣

待裝置冷卻，膠塞逐漸向內(nèi)側（左

b體,待膠塞推到合適

側）移動，根據(jù)膠塞停止時的位置，

位置時，拔出針頭即

確定空氣中氧氣的體積。

可。

玻璃管不宜太

短，太短，加熱時膠

塞會被推出管外。

此法在不透氣

的情況下進行，幾乎

在一個耐熱活塞的底部放一小

可以完全防止漏氣。

塊（足量）白磷，然后迅速將活塞下

壓，使空氣內(nèi)能增大，溫度達到40℃。熱量來源新穎，

符合低碳.綠色化學

白磷燃燒，產(chǎn)生大量白煙，冷卻

的理念。用注射器的

至原來溫度時，松開手，活塞最終將

&刻度代替了“水”的

回到刻度4處。

體積，設計思路上的

創(chuàng)新。

將燃著的紅磷迅速插入集氣瓶

用注射器的刻

內(nèi)，紅磷燃燒，產(chǎn)生大量白煙。

度代替了“水”的體

待紅磷熄滅并冷卻后，根據(jù)注射

積，設計思路上的創(chuàng)

器停止時的位置，確定空氣中氧氣的

新，操作簡單。

1體積。

推動注射器活

在一玻璃管的兩端，通過橡皮塞

塞，空氣可以通過裝

裝上兩只注射器，玻璃管內(nèi)裝幾團細

銅絲的玻璃管在兩

的銅絲，把一個注射器內(nèi)的空氣體積

只注射器間來回傳

調到50mL的位置，另一只注射器不

送，不會泄漏，且反

留空氣加熱玻璃管的銅絲部位。

銅絲

(fl"1111L11[=[]應充分（氧氣消耗徹

加熱待銅絲被灼熱后，把注射管緩慢

底）。

地以2?3次/分的速度左右推動。

做該實驗時，要

大約3?4min之后停止加熱。待注意注射器不宜太

玻璃管冷卻至室溫后，注射器內(nèi)空氣

小，太小體積變化不

減少。

大，現(xiàn)象不明顯。

鐘罩下方敞口,

用鐘罩代替集氣瓶進行實驗，將燃

氣體受熱膨脹時，可

著的紅磷迅速插入鐘罩內(nèi)，紅磷燃燒，

將水壓出一部分從

產(chǎn)生大量白煙。

產(chǎn)生減壓作用，減少

了氣體泄漏的可能，

待紅磷熄滅并冷卻后，鐘罩內(nèi)水面

準確性比原實驗方

上升約1/5處。

案高。

【練一練】

1.小偉同學在探究空氣組成實驗時做了下面的實驗，在注射器內(nèi)放入石棉并在上面放一塊白磷

（常溫下白磷可以自燃），然后，把注射器活塞推至如圖所示位置，再把注射器的注入端密封，放

在盛有熱水的燒杯上進行實驗試回答：

①驗過程中可觀察到的現(xiàn)象.

②此實驗可以得出的結論是_____________________________________

【答案】①白麟燃燒，產(chǎn)生大量白煙，放出大量熱，活塞先右移，冷卻至室溫后活塞左移至大

約刻度4處②氧氣約占空氣總體積的五分之一

2.小麗同學想用如圖所示的裝置探究空氣中氧氣的含量。請你參與探究:

實驗過程：

(1)將兩只燃燒匙內(nèi)放入過量的木炭和紅磷；

(2)分別用酒精燈點燃木炭和紅磷，將燃燒匙迅速放入集氣瓶內(nèi)，并塞緊橡膠塞；紅磷燃燒觀

察到有產(chǎn)生，反應的化學方程式:.

(3)待完全冷卻后打開兩側止水夾.觀察到右側集氣瓶幾乎無水進入，而左側集氣瓶進水量約

為______

結論解釋：右側集氣瓶中水不能進入的原因是

【答案】(2)大量白煙生成，4P+5c點燃＞2PAg)集氣瓶容積的1/5、消耗氧氣的體

積等于產(chǎn)生二氧化碳的體積，使得氣體總體積沒變，壓強不變，水不能進入

三、氮氣的性質及用途

1.氮氣的性質和用途

（1）物理性質：.

答案：無色、無味的氣體，不易溶于水，密度比空氣略小。

（2）化學性質：，一定條件下，氮氣可以和某些物質反

應，例如：合成氨、制氮肥、生物固氮等。

答案：不活潑，一般情況下不能支持燃燒，不供給呼吸，較難與其他物質反應，

2.氮氣的性質和用途

（1）制硝酸和化肥的重要原料；

（2）用作保護氣，如焊接金屬時常用氮氣作保護氣、燈泡中充氮氣以延長使用壽命、食品包裝

時充氮氣用來防腐；

（3）醫(yī)療上用液氮治療一些皮膚病和在液氮冷凍麻醉條件下做手術；

（4）超導材料在液氮的低溫環(huán)境下能顯示超導性能。

【練一練】

1.空氣是人類寶貴的自然資源，下列說法是與但其化學性質有關的是（）

A.潔凈的空氣是純凈物

B.空氣中的氮氣可以做燈泡的填充氣、糧食瓜果的保護氣等

C.分離液態(tài)空氣得到氧氣和氮氣的過程中發(fā)生了化學反應

D.新鮮空氣中不含二氧化碳

【答案】B

2.空氣成分中體積分數(shù)含量最高的是是（）

A.氮氣B.氫氣C.二氧化碳D.稀有氣體

【答案】A

3.學習科學知識可以用來辨別“真”、“偽”，通過分析下列敘述屬于“真”的是（）

A.綠色食品是不含任何化學物質的食品

B.為延長燈泡的使用壽命，可在燈泡中充入氮氣

C.某氣體能使燃著的木條熄滅，該氣體是二氧化碳

D.稀有氣體化學性質極不活潑，不能與任何物質發(fā)生反應

【答案】B

四、稀有氣體的性質及用途

1.稀有氣體的性質和用途

（1）稀有氣體是等氣體的總稱。

答案：氨、鏡、僦,、氟、抗

（2）物理性質：稀有氣體都是顏色、氣味的氣體，溶于水。

答案：沒有，沒有，難

（3）化學性質：極不活潑，過去稱為惰性氣體，但現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有些稀有氣體在一定條件下也

能與某些物質發(fā)生化學反應，生成其他物質。

2.廣泛用途

（1）保護氣，如焊接金屬時用稀有氣體來隔絕空氣，燈泡中充入稀有氣體以使燈泡耐用；

（2）電光源，稀有氣體在通電時能發(fā)出不同顏色的光；

（3）用于激光技術；

（4）氯氣可作冷卻劑；

（5）債氣可作麻醉劑。

【補充】燈管里充入然氣，通電時發(fā)出藍紫色的光；充入氨氣發(fā)出粉紅色光；充入氤氣發(fā)出紅

光，這種光能穿透濃霧，可作航標燈；在石英玻璃管里充入民氣的氤燈，通電時能發(fā)出比熒光燈強

幾萬倍的強光，因此被叫做“人造小太陽工

【練一練】

1.屬于稀有氣體的是（）

A.氫氣B.氨氣C.氮氣D.氯氣

【答案】B

2.電工使用的“電筆”內(nèi)充有一種氣體，此氣體是（）

A.氧氣B.氮氣C.速氣D.氧氣

【答案】C

3.、、、、等氣體總稱為稀有氣體。它們一般

其他物質發(fā)生化學反應。人們利用這種性質，在一些工業(yè)生產(chǎn)中，常把它們用作O

稀有氣體在通電時會發(fā)出__________，因此它們在_____________中有特殊的應用。

思路解析:本題考查惰性氣體的性質及用途。

【答案】氮就筑氮敬不與保護氣不同顏色的光燈具制造業(yè)

五、我們需要潔凈的空氣

1.目前計入空氣污染指數(shù)的項目為：

答案：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、吸入顆粒物和臭氧。

2.臭氧空洞、酸雨和溫室效應是人類所面臨的三大環(huán)境問題

其中造成溫室效應是因為人類活動的加劇，從而向環(huán)境排放了大量的二氧化碳.溫室效應產(chǎn)生

的原因是由于空氣中二氧化碳（還包括甲烷）含量的增加，使得熱量散失能力減弱；臭氧空洞

是由于臭氧層被氮的氧化物和氟利昂等破壞造成的。

【練一練】

1.下列不會造成空氣污染的是（）

A.煤燃燒時產(chǎn)生的煙B.汽車排放的尾氣

C.化工廠排放的廢氣D.人和動物呼出的二氧化碳

【答案】D

2.目前我國對城市空氣質量監(jiān)測項目中，一般不考慮的是（）

A.二氧化碳B.氮氧化物C.硫氧化物D.可吸入顆粒物

【答案】A

3.隨著工業(yè)的發(fā)展，排放到空氣中的和對空氣造成了污染，“溫

室效應”“酸雨”“臭氧層空洞”等都是空氣污染引發(fā)的環(huán)境問題。

思路解析：空氣中的污染物主要是二氧化硫等有害氣體和灰塵等顆粒狀物質。

【答案】有害氣體、煙塵

4.有五種物質，其中能對空氣造成污染的是（）

①汽車排出尾氣形成的煙霧②石油化工廠排出的廢氣③天然水蒸發(fā)成水蒸氣

④植物光合作用放出的氣體⑤煤燃燒產(chǎn)生的煙塵

A.②④B.①②⑤C.⑧⑤D.①③④

思路解析：汽車排出的煙霧中含有一氧化碳等有毒氣體；石油化工廠排出的廢氣中含有一氧化氮、

二氧化氮、二氧化硫等有害物質；煤燃燒時產(chǎn)生了煙塵和二氧化硫等有害氣體，它們都能造成

空氣的污染。而天然水蒸發(fā)成水蒸氣并沒有產(chǎn)生有害物質；綠色植物進行光合作用放出的氣體

是氧氣，是人類和其他生物生存所必需的物質。二者均不會污染空氣。

【答案】B

課堂小憩

空氣的成份發(fā)現(xiàn)史

1772年：英國化學家盧瑟福在密閉的的容器中燃燒磷，除去尋常空氣中可助燃和可供呼吸的氣

體，對剩下的氣體進行研究，發(fā)現(xiàn)了這種氣體不被堿液吸收，不能維持生命，具有可滅火的性質，

因此他稱之為“濁氣”“毒氣”；

1772年：英國化學家普利斯特里了解到木炭在密閉于水上的空氣中燃燒時，能使1/5的空氣變

成“碳酸氣”，用石灰水吸收后，剩下的氣體不助燃也不能呼吸；

1774年：英國化學家普利斯特里利用直徑為一英尺的聚光鏡來加熱各種物質，看是否分解放出

氣體，他還用汞槽來收集放出的氣體，以便研究它們的性質。8月1日他加熱汞燃灰（氧化汞）時

發(fā)現(xiàn)蠟燭在分解出的“空氣”中燃燒時放大鏡出更為光亮的火焰，老鼠在這種“空氣”中的存活時

間也比在尋?？諝庵虚L4倍，可以說他發(fā)現(xiàn)了“氧二但令人遺憾的是當時他和盧瑟福堅持相信“燃

素說”從而錯誤地認為：這種氣體不含燃素，所以有特別強的吸收燃素的能力，因而能夠助燃，當

時他把氧氣稱為“脫燃素空氣”，把氮氣稱為“被燃素飽和了的空氣”

1772年：瑞典化學家舍勒在盧瑟福和普利斯特里研究氮氣的同時也在從事這一研究，他是第一

個認為氮是空氣成份之一的人。1773年，他用硝酸鹽（硝酸鉀、硝酸鎂）、氧化物（氧化汞）加熱，

制得“火氣”，并用實驗證明空氣中也存在“火氣

1777年拉瓦錫在接受其他化學家見解的基礎上，認識到空氣是兩種氣體的混合物，一種是

“oxygen"，另一種是“azote”，我國化學家最早翻譯為“養(yǎng)”和“淡”，后規(guī)范為“氧、氮

1785年英國化學家卡文迪許使用電火花使空氣中的N?與反應，并加入過量的Ch使N2完全反

應，然后用Cu除去多余的用堿吸叫生成的N氧化物后，發(fā)現(xiàn)仍有1%的氣體不與氧氣化合，他

認為空氣中可能有另一種新的氣體，但這種觀點沒被當時的化學家認可。

1868年，法國天文學家嚴森發(fā)現(xiàn)了氨氣

1892年，英國物理學家發(fā)現(xiàn)了最

1898年，拉姆塞發(fā)現(xiàn)了最、氟、氤

1900年，德國物理學家道恩發(fā)現(xiàn)了氫

N2：78%、0z21%、稀有氣體0.94%、二氧化碳0.03%、其它氣體和雜質0.03%

例題解析

知識點1:空氣的組成

【例1】下列現(xiàn)象與空氣中何種成分有關，請寫出相關物質的名稱：

A.酥脆的餅干在空氣中變軟

B.澄清的石灰水長期敞口在空氣中表面有一層白膜

C.火柴在空氣中能夠燃燒

D.空氣作為氮肥的原料

【難度】★

【答案】A水B二氧化碳C氧氣D氮氣

變式1：鐵暴露在空氣中會生銹。不知你注意了沒有，將蘋果切開不久，果肉上就會產(chǎn)生一層咖啡色

的物質，也好象是生了“銹”一樣。某化學活動小組對此進行了探究。

【提出問題】切開的蘋果“生銹”與什么因素有關？

【猜想與假設】

猜想①：可能與空氣沒有關系，只是果肉內(nèi)的物質自身相互反應而“生銹”。

猜想②：可能是果肉中的物質與空氣中的氧氣作用而“生銹”；

猜想③：可能是果肉中的物質與空氣中的氮氣作用而“生銹”；

猜想④：可能是果肉中的物質與空氣中的二氧化碳作用而“生銹”；

猜想⑤：可能是果肉中的物質與空氣中的氧氣作用而“生銹”，并且蘋果“生銹”的速度還可能與

溫度有關。

【收集證據(jù)】

（-）查閱有關資料：已知蘋果“生銹”是果肉里的物質（酚和酶）與空氣中的一種物質發(fā)生反

應，生成咖啡色的物質。

（二）實驗探究：針對上面的猜想①至猜想⑤，化學活動小組依次設計了實驗方案，進行了實

驗驗證，并依次觀察到下列實驗現(xiàn)象。請你將他們設計的可行的實驗探究方案，填寫在下表中

猜想可行的實驗方案觀察到的實驗現(xiàn)象

猜想①將一小塊果肉浸入盛有蒸儲水的燒杯中，觀察現(xiàn)象。果肉表面不變色

猜想②果肉表面變色。

猜想③果肉表面不變色。

猜想④果肉表面不變色。

猜想⑤溫度高的先變色

［得出結論］_____________________

【反思與評價】（1）在②一⑤四種猜想中，你認為猜想填代號）最不合理，理由是

____________________________________O

（2）在驗證猜想①時，同學們發(fā)現(xiàn)，如果水不與空氣隔絕，果肉放在水中時間長了也會變色,

其可能的原因是o

【應用】根據(jù)上述結論，要防止果汁變質，果品加工廠加工和保存果汁時可采取的措施是

【難度】★★

【答案】

【收集證據(jù)】

猜想可行的實驗方案

猜想②將一小塊切開的蘋果放入盛有氧氣的集氣瓶中，觀察現(xiàn)象。

猜想③將切開的蘋果放入盛有氮氣的集氣瓶中，觀察現(xiàn)象。

猜想④將切開的蘋果放入盛有二氧化碳的集氣瓶中，觀察現(xiàn)象

猜想⑤各取一小塊蘋果分別放入兩支集滿氧氣的試管中，將其中一支

試管放入熱水中，觀察兩試管中蘋果的變色速度

【得出結論】是果肉中的成分與氧氣作用的結果，“生銹”的速度與溫度有關，溫度越高，果肉變色

速度越快。

【反思與評價】

(1)③氮氣化學性質很穩(wěn)定，通常不與其它物質反應。

(2)水中溶解了氧氣

【應用】將水果在隔絕空氣的條件下加工，采用真空包裝并低溫保存。

變式2：小明同學發(fā)現(xiàn)銅制的眼鏡框表面出現(xiàn)了綠色的物質，通過化學學習知識了該物質為銅綠，主

要成分是Q/2(O")2co3

提出問題：銅是在什么條件下銹蝕的？

猜想：根據(jù)銅綠的化學式，小明猜想銅生銹可能是銅與

空氣中的,共同作用的結果。

設計與實驗：小明通過實驗對銅片銹蝕的條件進行了探究，如上圖所示。實驗進行較長時間后,

發(fā)現(xiàn)試管中光亮的銅片生銹。

思考：其余三支試管中銅片不生銹的原因分別是：

(1)O

(2)o

(3)o

小結：銅片銹蝕的條件是銅與空氣中的長期接觸。

【難度】★★

【答案】猜想：氧氣、二氧化碳、水

【解析】猜想不是憑空想象出來的，必須有事實和理論的支持，通過對C4（OH）2cQ的化學

式分析，結合質量守恒定律，可知銅的生銹過程中一定有含碳元素的物質參與反應，再結合鐵的生

銹過程，從而得知銅生銹是銅與空氣中的水、氧氣、二氧化碳共同作用的結果，所以B試管中由于

反應物同時具備，因此里面的銅片會逐漸生銹。而另三支試管中由于反應物不全，所以里面的銅片

依舊光亮。

【方法提煉】解答此類問題時，掌握和識記空氣中各種成分是關鍵，尤其能夠熟悉掌握各種成分的

性質和作用。

知識點2：空氣中氧氣含量的測定

【例1】小軍根據(jù)燃燒紅磷測定空氣中氧氣含量的實驗原理，認為可用木炭替代紅磷測定。

空氣中氧氣的含量，并按圖所示裝置進行實驗。

（1）依據(jù)的實驗原理是o

小軍檢查裝置氣密性后，將盛有足量紅熱木炭的燃燒匙迅速伸入廣口瓶中，并把塞子塞緊，待紅熱

的木炭熄滅并冷卻至室溫后，就打開彈簧夾，并未發(fā)現(xiàn)倒吸現(xiàn)象。經(jīng)過認真分析，小軍發(fā)現(xiàn)實驗失

敗的原因是（答一條）0

（2）小軍反思上述實驗的探究過程后認為：用燃燒法測定空氣中氧氣含量的實驗時，在藥品的

選擇和生成物的要求上應考慮是（答一條）O

【難度】★★

【答案】（1）木炭在空氣中燃燒消耗空氣中的氧氣;木炭在空氣中燃燒雖然消耗了空氣中的氧氣，

但生成了二氧化碳氣體，致使廣口瓶內(nèi)氣體壓強未減小。（2）藥品要能在空氣中燃燒，燃燒時只消

耗氧氣（或生成物不能是氣體）

變式1:誤差分辨型

③乙同學可能沒夾緊彈簧夾，紅磷燃燒時瓶內(nèi)空氣受熱從導管逸出

④乙同學可能插入燃燒匙太慢，塞緊瓶塞之前，瓶內(nèi)空氣受熱逸出

A.有①③B.有②④C.有①②③D.②③④

【難度】★

【答案】D

【解析】探究空氣中氧氣的含量的實驗誤差分析，要根據(jù)實驗原理進行推斷，關鍵看操作的結

果是導致密閉體系內(nèi)氣體的壓強變大還是減小。甲同學的實驗結果比實際偏低，原因可能有：（1）

紅磷量不足，瓶內(nèi)氧氣沒有耗完；（2）未塞緊瓶塞，外界空氣進入瓶內(nèi)；（3）未冷卻到室溫就打開

彈簧夾；乙同學的實驗結果比實際偏高，原因可能是廣口瓶內(nèi)的部分空氣受熱逸出，致使廣口瓶內(nèi)

氣體的體積減小更多。

變式2：創(chuàng)新裝置

為測定空氣中氧氣的含量，小華同學打算設計如下方案:

選用實際容積為40mL的試管作反應容器，將過量的白磷放入試管，用橡皮塞塞緊試管口，通

過導管與實際容