20252026學年化學人教版九年級上冊第二單元空氣和氧氣課題1我們周圍的空氣（專項講義）姓名：班級：學習目標知識與技能：了解空氣的主要成分及其體積分數。知道氧氣、氮氣、稀有氣體的主要物理性質和用途。初步認識純凈物和混合物的概念，并能區(qū)分一些常見的純凈物和混合物。過程與方法：通過對空氣成分的探究過程，學習科學探究的初步方法，體驗科學探究的樂趣。初步學習運用觀察、實驗等方法獲取信息，并運用比較、歸納等方法對信息進行加工。情感態(tài)度與價值觀：認識空氣對人類生活的重要作用，體會空氣是一種寶貴的自然資源。初步形成關注環(huán)境、熱愛自然的情感。知識點梳理及其講解一、空氣是由什么組成的空氣的組成：早期觀點：人們曾認為空氣是一種單一成分的物質。拉瓦錫的貢獻：法國化學家拉瓦錫通過著名的“鐘罩實驗”（加熱汞的實驗），得出了空氣是由氧氣和氮氣組成的結論，其中氧氣約占空氣體積的五分之一。現(xiàn)代測定：經過精確的實驗測定，空氣的成分按體積計算，大約是：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%。講解：這里的百分數是體積分數，不是質量分數。例如，氮氣78%指的是100體積的空氣中含有78體積的氮氣。拉瓦錫的實驗是化學史上的重要實驗，它推翻了“燃素說”，建立了燃燒的氧化學說，我們要學習他嚴謹的科學態(tài)度和勇于探索的精神?？諝獾闹饕煞旨捌潴w積分數：氣體成分體積分數氮氣(N?)78%氧氣(O?)21%稀有氣體0.94%二氧化碳(CO?)0.03%其他氣體和雜質0.03%二、空氣的組成成分及其主要性質和用途氧氣(O?)物理性質：通常狀況下，是無色、無味的氣體，密度比空氣略大，不易溶于水。在一定條件下可液化成淡藍色液體或固化成淡藍色雪花狀固體。主要用途：供給呼吸：用于醫(yī)療急救、潛水、登山等。支持燃燒：用于煉鋼、氣焊、航天等。講解：氧氣是我們生存必不可少的氣體，但它并不是越多越好，純氧環(huán)境對人體也是有害的。氮氣(N?)物理性質：通常狀況下，是無色、無味的氣體，密度比空氣略小，難溶于水。化學性質：化學性質不活潑，一般情況下，不易與其他物質發(fā)生化學反應。主要用途：保護氣：焊接金屬時作保護氣、食品包裝中充氮氣以防腐。制硝酸和化肥的重要原料。醫(yī)療上可在液氮冷凍麻醉條件下做手術。超導材料在液氮的低溫環(huán)境下能顯示超導性能。講解：氮氣的“不活潑”性使得它在很多情況下能充當保護角色，防止物質被氧化。稀有氣體（氦、氖、氬、氪、氙、氡的總稱）物理性質：都是無色、無味的氣體，難溶于水?；瘜W性質：曾被稱為“惰性氣體”，化學性質很不活潑。但在一定條件下，有些稀有氣體也能與某些物質發(fā)生化學反應，生成其他物質。主要用途：保護氣：如焊接精密儀器時用作保護氣。電光源：稀有氣體在通電時能發(fā)出不同顏色的光，可制成多種用途的電光源，如霓虹燈、航標燈等。例如，氦氣發(fā)粉紅色光，氖氣發(fā)紅光，氬氣發(fā)藍紫色光。氦氣：密度小，化學性質穩(wěn)定，可用于填充探空氣球。醫(yī)療：氙氣可用于醫(yī)療麻醉。講解：“稀有氣體”并非絕對“稀有”，只是它們在空氣中含量較少，且化學性質穩(wěn)定，發(fā)現(xiàn)較晚。三、純凈物和混合物純凈物：由一種物質組成的物質。特點：有固定的組成和性質，可以用專門的化學符號表示。舉例：氧氣(O?)、氮氣(N?)、二氧化碳(CO?)、水(H?O)、鐵(Fe)等?；旌衔铮河蓛煞N或兩種以上的物質混合而成的物質。特點：沒有固定的組成和性質，各成分保持各自原來的性質，可以通過物理方法將各成分分離。舉例：空氣（由多種氣體混合而成）、海水（水和溶解的多種物質）、糖水（糖和水）等。講解：判斷純凈物和混合物的關鍵在于物質的種類，而不是元素的種類。一種元素可以組成混合物（如氧氣O?和臭氧O?的混合氣體），多種元素也可以組成純凈物（如水H?O）。空氣是典型的混合物，因為它含有氮氣、氧氣等多種物質。四、空氣是一種寶貴的資源空氣中的各種成分作為原料廣泛用于生產化肥、化工產品、煉鋼、石油加工、運輸、電光源等領域，是人類生產活動的重要資源。保護空氣，就是保護我們的生命線。知識點總結空氣的組成（體積分數）：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%。氧氣的主要用途：供給呼吸、支持燃燒。氮氣的主要用途：作保護氣、制硝酸和化肥、冷凍麻醉等。稀有氣體的主要用途：作保護氣、制電光源（如霓虹燈）等?；靖拍睿杭儍粑铮河梢环N物質組成，有固定組成和性質，可用化學符號表示?；旌衔铮河蓛煞N或多種物質組成，沒有固定組成和性質，各成分保持原有性質?？諝馐且环N寶貴的自然資源，對人類至關重要。鞏固練習一、選擇題1．某日A市的空氣質量報告如圖所示，下列說法不正確的是A．二氧化硫(SO2B．當日的首要污染物為可吸入顆粒物(PM2.5C．二氧化碳(CO2D．“污染指數”越大表示空氣質量越差2．校園微型空氣質量監(jiān)測站的組裝和使用，可以提高同學們保護環(huán)境的意識。下列相關說法不正確的是A．空氣質量指數越高，空氣質量越好B．加強空氣質量監(jiān)測有利于調控工業(yè)布局、減少環(huán)境污染C．二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、臭氧、PM2.5、PM10等是計入空氣質量評價的主要污染物D．積極植樹造林有助于提升空氣質量3．空氣中含量較高且在食品包裝中用作保護氣的是（）A．N2 B．CO2 C．H4．空氣的成分按體積分數計算，含量由多到少排第三位的氣體是A．稀有氣體 B．氮氣 C．氧氣 D．其他氣體5．“減污降碳，保衛(wèi)藍天”，下列做法不符合這一主題的是A．乘坐公交車 B．循環(huán)用教材 C．露天燒垃圾 D．分類放垃圾6．被污染的空氣會嚴重損害人體健康，影響作物生長，破壞生態(tài)平衡。下列做法不利于保護空氣的是A．工廠的廢氣直接排放 B．積極植樹、種草C．使用清潔能源 D．加強空氣質量監(jiān)測7．將燃著的木條分別插入盛有空氣、氮氣和氧氣的瓶中，觀察到的現(xiàn)象分別是燃燒更旺、繼續(xù)燃燒、火焰熄滅。則三瓶氣體依次應是A．氧氣、氮氣、空氣 B．氧氣、空氣、氮氣C．氮氣、空氣、氧氣 D．空氣、氧氣、氮氣8．中國空間站艙內的“人造空氣”與地球空氣成分含量基本相同，“人造空氣”中不該有的氣體是（）A．二氧化碳 B．氫氣 C．氮氣 D．氧氣9．化石燃料的不當使用給環(huán)境造成不良影響，下列哪項環(huán)境問題，不是化石燃料燃燒造成的()A．霧霾天氣 B．白色污染C．酸雨 D．溫室效應增強10．空氣中含量較多且性質比較活潑的氣體是（）A．氧氣 B．氮氣 C．二氧化碳 D．水蒸氣11．空氣是一種寶貴的自然資源。下列對空氣的有關說法中，正確的是（）A．空氣中的氧氣可以作燃料B．空氣中的氮氣化學性質穩(wěn)定，可以用于食品防腐C．CO2、SO2和粉塵都屬于空氣污染物D．目前空氣按質量分數計算，氮氣約占78%12．如圖所示裝置可用于測定空氣中氧氣的含量，實驗前在集氣瓶內加入少量水，并做上記號。下列說法不正確的是A．該實驗證明氧氣體積約占空氣總體積的1B．實驗時紅磷一定要足量C．點燃紅磷緩慢伸入集氣瓶中后，再塞緊瓶塞D．這個實驗能證明氮氣難溶于水，不支持燃燒的性質13．將燃著的蠟燭放入密閉容器中，同時用氧氣傳感器測的密閉容器中氧氣的含量的變化如下圖所示。下列說法正確的是A．蠟燭燃燒前密閉容器內的氣體全部是氧氣B．蠟燭熄滅是因為容器內的氧氣全部消耗完C．蠟燭熄滅后容器內的氧氣體積分數小于一定值時，蠟燭無法燃燒D．蠟燭熄滅后容器內的氣體全部是氮氣和二氧化碳，不能支持燃燒14．用如圖裝置可驗證空氣中O2的含量大約為總體積的1A．紅磷燃燒產生大量白霧B．紅磷燃燒熄滅后即可觀察讀數C．U形管左側水面最終上升至1處D．U形管左側水面一直上升最后不變二、填空與簡答15．空氣是我們賴以生存的寶貴資源。（1）空氣屬于(填“純凈物”或“混合物”)，其中能供給呼吸的物質是。（2）下表為北京市某監(jiān)測點監(jiān)測到的空氣質量。依據表格回答問題：污染項目PM2.5PM10SO2CONO2污染指數699590.842①首要污染物是；其中會形成酸雨的是(填1種即可)。②上圖為一款新型環(huán)保車，可通過360°旋轉的“大炮筒”向四周噴水，從而緩解極端惡劣天氣給人帶來的不適。分析這款環(huán)保車噴水的作用是。16．化學與我們的生產、生活息息相關，請從下列物質中選擇適當的物質填空(填字母)。a氧氣b．氮氣c．二氧化硫d．水蒸氣e．二氧化碳f．稀有氣體（1）能供給呼吸，支持燃燒的是。（2）能用來做電光源的是。（3）能用于制硝酸、氨肥的是。（4）酥脆的餅干在空氣中會變軟，說明空氣中含有。（5）會導致空氣污染的是。（6）能參與植物的光合作用，會導致溫室效應的是。17．空氣中占到近78%體積的氣體是占到20%體積的氣體是，它的主要用途是；剩余的1%包含好多種氣體，比如、等．18．空氣是重要的自然資源，請按要求填空。Ⅰ．如圖所示，請說明利用了氣體的哪些性質。（1）氮氣填充食品包裝袋利用氮氣________。（2）液氮用于磁懸浮列車中做冷凍劑________。（3）稀有氣體作霓虹燈利用了稀有氣體________。（4）氧氣用于潛水利用了氧氣________。Ⅱ．以下是國家關于空氣污染指數與質量級別的對應關系表：污染指數50以下51100101150151200201300300以上質量級別ⅠⅡⅢ(1)Ⅲ(2)ⅣⅤ（5）某城市某日的空氣污染指數為103～120，根據上表的信息判斷該市當天的空氣質量級別為________。（6）計入空氣污染指數的除了可吸入顆粒物外，還包括______(填序號)。A.二氧化碳B.二氧化硫C.一氧化碳D.二氧化氮E.氧氣（7）下列治理空氣污染的措施中，錯誤的是______(填序號)。A.提倡綠色出行，發(fā)展公共交通B.植樹造林，不亂砍濫伐C.將化工廠煙囪建高后排放廢氣D.加強大氣監(jiān)測與工廠治理19．已知空氣的主要成分是氮氣和氧氣，某課外活動小組設計測定空氣中氧氣含量的實驗，實驗裝置如圖所示：（1）該實驗中紅磷稍過量，目的是。（2）待燃燒停止，白煙消失并冷卻后，打開止水夾，觀察到燒杯中的水進入集氣瓶，瓶內水量約是集氣瓶體積的，由本實驗可推知氮氣的哪一性質？。20．暑期實踐活動中，同學們走進工廠，在實踐中認識化學、體驗化學、感悟化學。（1）工廠工作人員介紹，銅可以制成導線，這是利用金屬銅的性。（2）工廠設有可回收和不可回收垃圾箱，小明自覺響應垃圾分類回收的倡導，將飲用完的金屬易拉罐投放到垃圾箱。（3）工廠工作人員介紹了下列物質的性質及用途：a氧氣；b氮氣；c二氧化硫；d二氧化碳；e氦氣，請根據介紹內容選擇正確的字母填空：①可作焊接金屬時的保護氣的氣體是。②有刺激性氣味且有毒的氣體是。③可以用來制造霓虹燈的是。④用于醫(yī)療急救的是。⑤能加大溫室效應的是。21．探究小組的同學為探究空氣中氧氣的體積分數，設計了如圖7所示裝置，白磷在空氣中很容易燃燒，生成五氧化二磷固體．據圖1回答下列問題：（1）閉合電源開關，電阻絲后會發(fā)熱，可以觀察到白磷；（2）裝置冷卻到室溫，可觀察到U型管內左側液面；（3）通過這個實驗得出的結論是氧氣約占空氣體積的；（4）實驗完畢后，集氣瓶內殘余的氣體主要是；（5）小明同學由該實驗得到啟發(fā)，設計了如圖2的實驗，但是他看到的現(xiàn)象是水面并沒有上升約15，原因三、實驗與探究22．鉛是一種重金屬，鉛和鉛的化合物有很多用途，如蓄電池等，但含鉛化合物大多有毒，汽車尾氣、金屬冶煉廠等都是主要的鉛污染源．鉛一旦進入人體會累積，對人腦、腎臟和造血功能有損害．為了了解環(huán)境中的鉛污染問題，小明與同學進行了如下的調查研究．（1）據報道，兒童從空氣中吸入的鉛是成人吸入量的1.6～1.7倍．為了研究這個現(xiàn)象，小明在閱讀資料時，看到了如下實驗數據：離地面高度（米）0.81.01.21.41.61.82.0鉛的濃度（微克/米3）1.100.980.910.720.660.540.50從上述數據分析，你認為兒童會更多吸入鉛的可能原因是（2）查閱資料時，小明又看到了如右所示的圖，圖中記錄了離某公路不同距離處種植的卷心菜中鉛的含量．由該圖推測：卷心菜內里葉片的鉛可能直接來于，造成卷心菜外圍葉片含鉛量不同的重要原因是23．空氣中氧氣含量測定的再認識．（1）【經典賞析】教材中介紹了拉瓦錫用定量的方法研究了空氣的成分(實驗裝置如圖1)．該實驗中選擇使用汞的優(yōu)點有．A．實驗過程中沒有污染B．在汞槽中起到液封作用C．生成的化合物加熱分解又能得到汞和氧氣D．能將密閉裝置內空氣中的氧氣集合耗盡（2）【實驗回顧】實驗室常用紅磷燃燒的方法測定空氣中氧氣的含量(裝置如圖2)，寫出紅磷燃燒的文字表達式．興趣小組用該方法測出的氧氣含量常常遠低于21%．（3）【提出問題】用紅磷燃燒的方法為什么不能準確地測定空氣中氧氣的含量？【進行猜想】①裝置漏氣；②裝置內氧氣有剩余；…（4）【實驗探究1】小明根據鐵生銹的原理，探究用鐵能否準確測定空氣中氧氣的含量，于是進行了實驗(裝置如圖3)通過7天測得的數據計算空氣中氧氣的含量為19.13%．【交流與反思】與用紅磷燃燒的方法相比，用鐵絲生銹的方法測定結果更準確的原因：．（5）【實驗探究2】為了加快反應速率，小明通過查閱資料，利用鐵粉、炭粉、氯化鈉等物質又進行了實驗(裝置如圖4)，8分鐘后測得的數據如表：實驗前的體積實驗后的體積集氣瓶內空氣燒杯內蒸餾水燒杯內剩余蒸餾水131mL90.0mL63.6mL請計算出空氣中氧氣含量(計算結果保留一位小數)（6）【結論與反思】通過上述實驗探究，選擇(填物質名稱)進行實驗，可較為快速地完成實驗并減小實驗誤差．（7）【拓展延伸】銅也能與空氣中氧氣、水、二氧化碳反應而銹蝕，生成銅綠[銅綠的主要成分為Cu2(OH)2CO3]，若將圖3裝置中的粗鐵絲換成足量的銅絲進行實驗，請判斷能否比較準確地測定空氣中氧氣的含量，并說明理由。(填“能”或“不能”)，理由。(提示：銅與空氣中氧氣、水、二氧化碳反應銹蝕時，當參加反應的氧氣和二氧化碳的體積相等時，反應才能恰好完成。)24．化學反應需要一定的條件，調控化學反應具有重要意義。（1）將食品置于冰箱中保存可減緩變質，原理是能影響化學反應。（2）某小組按下列實驗方案探究過氧化氫分解的影響因素，實驗用到的H2O2溶液濃度為30%，催化劑的用量均相同，0~100秒廣口瓶中壓強的變化用△p表示。編號H2O2溶液的體積/mL水的體積/mL溶液pH催化劑種類△p/kPa115155FeCl349210205FeCl32635255FeCl32045255CuCl21055255CuSO47①實驗1、2、3用于探究對過氧化氫分解快慢的影響。②依據實驗(填編號)的數據，得出催化能力：FeCl3>CuCl2。③在上述實驗的基礎上，提出一個可繼續(xù)探究的問題：（3）研究和調控燃燒能提升化學反應的應用價值。①將蠟燭置于空氣中，測定從點燃到熄滅過程中氣體濃度(體積分數)的變化，結果如圖。為了