资源简介

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2.1.1空气的组成 分层作业设计
基础练习：
1．法国著名化学家拉瓦锡的主要贡献有（ ）
A．发表元素周期表 B．研究炸药
C．研究空气成分 D．研究原子结构
2.下列物质属于纯净物的是（ ）
A．自来水 B．冰水 C．矿泉水 D．地下水
3.空气中氧气与氮气的体积比约为（　　）
A．4：1 B．1：4 C．1：5 D．4：5
4.下列关于空气成分的叙述正确的是（　　）
A．空气中的氧气可以供给人的呼吸
B．空气的成分按质量计算：氮气占78%，氧气占21%
C．最早用定量的方法测定空气成分的是瑞典化学家舍勒
D．空气中含量最多且性质不活泼的是稀有气体
5.空气的主要成分①氧气、②氮气、③稀有气体、④二氧化碳及其他气体杂质，按体积分数由大到小的顺序排列正确的是（　　）
A．①②③④ B．②①③④ C．①②④③ D．②①④③
6.下列各组物质中，前者属于纯净物，后者属于混合物的是（　　）
A．二氧化碳，澄清石灰水
B．冰水混合物，五氧化二磷
C．矿泉水，河水
D．净化后的空气，受污染的空气
7.如图装置常用来测定空气中氧气的含量，下列对该实验的认识中正确的是（　　）
A．该实验证明空气中氧气的含量约占空气质量的五分之一
B．燃烧匙中的红磷可以换成细铁丝
C．该实验可说明N2难溶于水
D．红磷的量不足会导致进入集气瓶中水的体积大于
8.某课外活动小组设计如图实验探究测定空气中氧气的含量。下列有关说法不正确的是
A．该实验可用碳粉来代替铜粉进行测定
B．该实验方法利用的是间接测量的方法
C．造成该实验出现误差的原因可能是铜粉的量不足
D．实验结束后，密闭装置内剩余气体不支持燃烧
9.现有有下列物质：
①五氧化二磷②洁净的空气③高锰酸钾④医用75%的酒精⑤湖水⑥过氧化氢⑦食用醋⑧冰水混合物，其中属于混合物的有（填序号，下同）___________，属于纯净物的有___________。
10.利用V型管进行空气中氧气含量的测定实验。V型管内有空气和足量的白磷，白磷与红磷的组成相同，白磷燃烧所需最低温度为40℃，比红磷低得多，因此反应很容易发生。试回答以下问题：
(1)白磷与红磷在空气中燃烧的现象相同，白磷燃烧的现象为_______。
(2)如果装置气密性不好，则测出的氧气的体积分数_______1/5(填“大于”、“小于”或“等于”)
(3)此装置与教材上的装置相比，其优点是_______(写一点即可) 。
(4)已知V型管的容积为100ml，量筒内有100ml水。待白磷熄灭，装置冷却后打开弹簧夹，V型管内气压___填“增大”或“减小”，量筒中的水倒吸进入V型管内，理论上可观察到量筒内液面下降至____ml处。
提升练习：
1.下列说法正确的是（　　）
A．澄清的石灰水是一种化合物
B．空气中的稀有气体肯定是纯净物
C．五氧化二磷是一种氧化物
D．空气本来是纯净物，但被污染后变成了混合物
2.分类是化学学习和研究的重要方法之一，下列分类正确的是（ ）
A.物理性质包括:溶解性、挥发性、稳定性
B.可在酒精灯上加热的仪器:试管、烧杯、集气瓶
C.纯净物:洁净的空气、二氧化碳、冰水混合物
D.污染空气的气体有:一氧化碳、二氧化氮等
3.空气是人类生产活动的重要资源。对于空气的认识，正确的是
A．空气的成分按质量计算，氧气约占21%
B．空气中的氧气可用作火箭发射的燃料
C．氮气不燃烧也不支持燃烧，难溶于水
D．尽早实现“碳中和”(碳排放量与吸收量相等)有利于缓解温室效应，说明二氧化碳属于空气污染物
4.实验小组同学根据拉瓦锡测定空气中氧气含盘的实验进行如下改进，以下说法错误的是（ ）
A．脱氧剂必须足量
B．脱氧剂只能与空气中的氧气发生反应
C．量筒中预先装50mL水，实验结束时液面下降至约30mL处
D．拉瓦锡装置的优点之一是汞为液体，在汞槽中起到液封作用
5.为测定空气中氧气的含量，某小组的同学将过量的白磷放入试管中，用橡皮塞塞紧试管口，通过导管（导管容积忽略不计）与润滑性很好的注射器组成如图的实验装置，则下列说法不正确的是（ ）
A．取足量的白磷进行实验是为了减少误差
B．实验过程中观察到白磷燃烧冒出大量的白烟
C．实验结束无需等到装置冷却到室温后再读数
D．该装置实验的优点是密闭容器中进行测量结果更准确，污染小
6.如图是“测定空气中氧气含量”的实验，下列说法错误的是（ ）
A．铜丝在此实验中起到导热的作用
B．实验中白磷应过量
C．实验后左边玻璃管的一部分水会被压到右边玻璃管
D．此实验可以测定氧气约占空气体积的五分之一
7．某化学小组利用如图所示实验装置测定空气中氧气的含量（部分固定装置已略去，生石灰与水反应放出大量热）。关于该实验有下列说法：①向烧杯中加水是为了提高烧杯内的温度；②白磷燃烧会放出大量的白雾；③白磷的量不足，会使测定的结果偏大；④实验中可观察到，注射器的活塞先向右移动，后向左移动；⑤若试管内净容积为50mL，反应后冷却至室温。活塞停止在40mL附近。其中正确的是（ ）
A．①②③ B．②③⑤ C．③④⑤ D．①④⑤
8.如图可用于测定空气中氧气的含量，实验前在集气瓶内加入少量水，下列说法中正确的是（ ）
A．取用极少量红磷，可减少污染且不影响实验结果
B．点燃红磷前先用弹簧夹夹紧乳胶管
C．最终瓶中剩余的气体是纯净的氮气
D．红磷熄灭后应立刻打开弹簧夹
9.为测定空气中氧气的含量，小亮同学在老师的指导下进行创新设计。
(1)小亮先按照课本进行实验，装置如图1：
①红磷燃烧时，可观察到产生大量的 。红磷燃烧停止，冷却到室温后，打开止水夹，可观察到烧杯中的水进入集气瓶至刻度 处。
②实验中不能用木炭代替红磷，原因 。
③根据实验中观察到 （填实验现象）说明氮气不能燃烧也不能支持燃烧；根据实验中观察到集气瓶中的水上升到约集气瓶容积的1/5后，不再继续上升，说明氮气 （填“难”或“易”）溶于水。
④请写出红磷燃烧的化学方程式为 。
(2)在老师的指导下，小亮大胆创新设计实验，他选用容积为35mL的试管作反应容器，按预设的方案进行测定实验。装置如上图2，请分析并回答下列有关问题：
①实验前，打开弹簧夹，将注射器的活塞前沿从20mL刻度处推至10mL刻度处，然后松手，如果活塞仍能返回至20mL刻度处，则说明 。
②实验中，先夹紧弹簧夹，当红磷与氧气充分反应后，再移开酒精灯并打开弹簧夹，注射器活塞将从20mL刻度处慢慢前移，理论上活塞最终大约应停在 mL的刻度处。
③实验结束后，同学们发现最后测定结果偏小，可能的原因是 （填一种）。
10.根据所学知识回答：
(1)拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分（装置如图1），通过该实验拉瓦锡得出了空气是由______组成的，其中氧气约占空气总体积的______。
(2)用气体压力传感器可用于检测密闭体系内的气压变化，并以数字、曲线等多种形式形象地显示出来。图2为红磷测定空气中氧气含量的实验装置。连接好实验装置，将压力传感器接入电脑并打开，点燃燃烧匙内的红磷进行实验，集气瓶内气压与时间关系如图3所示。
①红磷在空气中燃烧的现象是______，符号表达式为______。
②描述图3中BC段气压的变化，其原因是______。
③红磷熄灭后，瓶中氧气仍然剩余约8%的原因是______。
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基于新课标核心素养下的教学评一体化教学设计--空气和氧气
课题内容 第二单元 空气和氧气 第1课时 空气的组成
教学分析 课标解析:了解空气的主要成分；通过实验探究认识氧气的主要性质，认识物质的性质与用途间的关系；认识空气是宝贵的自然资源，形成保护和节约资源的可持续发展意识和社会责任。 教材分析: 本课题包括空气的组成、空气是一种宝贵的资源、保护大气环境三部分内容，第一部分通过研究空气成分的化学史，引导学生从化学史与科学实验的角度上领悟化学，培养学生的科学素养。第二、三部分则是从社会责任上引导学生认识化学与生活的紧密联系，让学生通过各种途径获取知识，对学生的学习方法和学习途径进行指导。 学情分析:学生通过日常生活等途径可能对空气有一定的认识，但是他们的认识是表面的，是零散的，并且不能通过科学的方式去测定空气的成分。因此学生需要系统的掌握空气的组成及其重要性质，需要系统的学习对物质进行研究的方法和思路。教师在教学中要以学生原有知识为基础，引导学生完成系统的知识结构，在一些比较困难的知识上提供指导，一到学习掌握学习方法。
学习目标 1.了解空气的主要成分和各成分的含量。 2.初步认识纯净物和混合物的概念，能区分一些常见的纯净物和混合物。 3.通过对“测定空气里氧气含量”实验的观察和记录，初步学习科学实验的方法和分析实验现象。 达成评价 能够了解到空气的主要成分及各成分的含量，能够准确区分纯净物和混合物。
重难点 重点: 空气中氧气含量的测定实验 难点: 空气中氧气含量的测定实验；混合物与纯净物的区分
先行组织 空气是比较熟悉的物质，再结合基本的生活常识学习，比较困难的是实验探究的过程，需要在课堂上引导学生注意观察和思考。
问题与活动 【新课导入】同学们，请深吸一口气，大家感觉怎麽样，是不是神清气爽，烦恼没了，问题来了，那你有没有想过，我们离不开的空气是有哪些成分组成的呢？今天我们就一起来探究有关空气的知识吧。 【学生活动】结合大家的知识和生活经验，说一说空气中有哪些成分？ 【总结】空气中有氧气、二氧化碳、水，另外还有氮气、稀有气体等。 【过渡】因此可以看出。空气中的成分是不止一种的。它是由多种成分组成，但是很长一段时间人们都认为空气是只有一种成分的，所以说在空气的认识上，人们也是经历了漫长的探究历程。 项目任务一：探求空气成分 【讲解】①17世纪中叶以前，人们一直把空气看作是一种单一成分的物质，到了 18 世纪，科学家通过对燃烧和呼吸的研究，才开始认识到空气成分的复杂性。 ②英国化学家丹尼尔·卢瑟福发现空气中存在氮气，科学界普遍认为是舍勒和普利斯特里各自独立发现了氧气，他们都是氧气的发现者。但由于他们墨守陈旧的燃素学说，并没有定量的测定出空气中氮气和氧气的含量。 ③法国化学家拉瓦锡摆脱了传统的燃素说的束缚，用定量实验测定了空气的组成，揭示了燃烧是物质与空气里的氧气发生了反应，即提出燃烧的氧化学说，使近代化学取得了革命性的胜利。 【过渡】下面我们来一起回顾一下拉瓦锡的实验吧。 【课件展示】展示拉瓦锡的实验装置图 【讲解】讲解拉瓦锡的实验过程 实验药品是图中银白色的液体汞，仪器有汞、玻璃钟罩和曲颈瓶。此装置处于密闭状态，将汞连续加热 12 天，有一部分银白色的液态汞变成了红色粉末，停止加热后冷却至室温，玻璃钟罩内汞的液面上升。其反应原理是汞 + 氧气氧化汞。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，而且氧气的体积恰好等于密闭容器里所减少的体积，反应原理是氧化汞汞 +氧气。 【交流讨论】 思考以下问题：1.曲颈瓶中和汞槽中的汞分别起到了什么作用？为什么玻璃钟罩内汞的液面会上升？如何判断空气中氧气的含量？ 【讲解】1.曲颈瓶中的汞与密闭体系中的氧气反应，将其耗尽；汞槽中的汞形成密闭体系; 在密闭容器里，将(液态)汞在(加热)条件下，与容器里的氧气反应，生成(固态)氧化汞，使密闭容器里的气体体积(减小)，压强(降低)，而使外界大气压将水槽中的水银压入密闭容器，因此玻璃钟罩内汞的液面会上升。根据(水银进入密闭容器的体积)，判定密闭容器中空气的体积。 【思考讨论】 拉瓦锡测定空气中氧气含量的实验的不足之处：如何改进拉瓦锡的实验并在实验室快速的验证拉瓦锡的实验结论呢？ 【结论】时间久、操作和装置复杂、对环境有污染； 项目任务二：实验探究成分 【实验探究】模拟拉瓦锡测定空气成分的实验，探究空气的成分，我们如何选择药品、仪器，设计装置进行实验呢？ 大家可以阅读教材思考与讨论内容。 【课件展示】展示实验装置、实验原理（可以引导学生自己总结） 【实验探究】 下面我们来进行实验，大家注意观察实验步骤与实验现象。（课件展示实验） 【实验总结】总结实验步骤与实验现象。 【探究讨论】1.集气瓶中的水的作用是什么？ 吸收热量，缩短冷却至室温的时间；吸收有毒的五氧化二磷；防止燃烧物溅落瓶底，使瓶底炸裂。 2. 测定空气中氧气含量的误差分析？注意事项？ 【探究讨论】 1.上述实验结束后集气瓶内剩余的气体具有哪些性质？（不能支持燃烧，且不溶于水） 【讲解】空气中的成分及其含量。 2.利用燃烧法测定空气中氧气的含量的原理我们还可以设计出其他的装置图吗？ 展示改进装置，设计典型例题。 项目任务三：对比分析概念 【提出问题】通过上述实验我们知道空气有很多种成分，那么我们从物质的分类角度该把它归到哪一类呢？阅读教材，我们先来学习；两个概念。 纯净物混合物概念只由一种物质组成由多种物质组成特性有固定的组成和性质，如熔点、沸点等没有固定的组成和性质，各物质都保持各自的性质表示方法可用化学符号表示，如氮气(N2)、二氧化碳(CO2)等不能用固定的化学符号来表示举例氧气(O2)、硫（S）、一氧化碳（CO）等空气、稀有气体、海水、糖水等联系
【拓展讲解】 1.混合物是各成分简单混合，它们之间没有发生化学反应，各成分保持其原来的性质，在一定条件下可将其分离。 2.纯净物是相对而言的，绝对纯净的物质是没有，通常说的纯净物是含杂质很少，纯度相对较高的物质。 3.判断一种物质是纯净物还是混合物，关键是这种物质是由几种物质组成，不能与物质的名称混淆。例如五氧化二磷是一种物质的名称，是一种纯净物，这里的“氧”“磷”是组成五氧化二磷的两种元素，不是两种物质。 【课堂总结】本节课我们学习了空气的组成，希望同学们能够掌握拉瓦锡的实验原理，实验室测定氧气含量的实验，准确区分纯净物与混合物。 教学评价 通过身边熟悉的空气和空气成分发现过程，能吸引学生进入课堂。 探究拉瓦锡的实验，明确实验原理，培养概括总结的思考能力。 模拟探究实验，从实验角度探究空气成分，但更重要的是在实验中获得的技能和解决问题的能力。 设置典型例题，能加深对知识的应用，培养解决问题的能力。 5.对比总结概念，为学生提供新的学习方法，更加直观清晰，更容易掌握理解抽象知识。
迁移运用(当堂检测）: 1.空气成分中，体积分数最大的是(　B　) A.氧气 B.氮气 C.稀有气体 D.二氧化碳 2.属于稀有气体的是(　B　) A.氮气 B.氦气 C.氢气 D.氧气 3.化学使世界变得绚丽多彩，科学家为此作出了巨大的贡献。其中研究空气成分的科学家是(　A　) A.拉瓦锡 B.侯德榜 C.门捷列夫 D.道尔顿 4.关于如图所示装置，下列说法不正确的是(　B　) A.两个实验都可用于测定空气中氧气的含量 B.两个实验都证明了空气中氧气的体积分数约为21% C.图1实验中，玻璃钟罩内液面逐渐上升，达到一定高度后不再变化 D.图2实验中，集气瓶内加少量水可以加速降温 5.实验室常用燃烧红磷的方法测定空气中氧气的含量。下列做法会使实验结果不准确的是(　C　) A.事先在集气瓶内加少量的水 B.燃烧匙内加足量的红磷 C.红磷熄灭后立即打开弹簧夹 D.实验前检查装置的气密性 6.下列物质中，属于纯净物的是( D　　) A.洁净的空气 B.纯净的食盐水 C.矿泉水 D.冰水混合物
成果集成：
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2.1.1空气的组成 分层作业设计
基础练习：
1．法国著名化学家拉瓦锡的主要贡献有（ ）
A．发表元素周期表 B．研究炸药
C．研究空气成分 D．研究原子结构
【答案】C
【解析】A、俄国化学家门捷列夫发表了元素周期表，故A项不符合题意；
B、诺贝尔是瑞典化学家，是炸药的发明者，故B项不符合题意；
C、法国化学家拉瓦锡通过实验研究了空气成分，故C项符合题意；
D、英国化学家道尔顿研究了原子结构，故D项不符合题意。
故选：C。
2.下列物质属于纯净物的是（ ）
A．自来水 B．冰水 C．矿泉水 D．地下水
【答案】B
【解析】A、自来水中含有水和可溶性杂质，属于混合物，故选项错误；
B、冰水是由一种物质组成，属于纯净物，故选项正确；
C、矿泉水中含有多种矿物质，属于混合物，故选项错误；
D、地下水属于硬水，含有可溶性钙、镁化合物，属于混合物，故选项错误。
故选：B。
3.空气中氧气与氮气的体积比约为（　　）
A．4：1 B．1：4 C．1：5 D．4：5
【答案】B
【解析】空气中氧气体积分数为21%约为20%，氮气体积分数为78%，约为80%，所以空气中氧气与氮气的体积比约为＝1：4；
故选：B。
4.下列关于空气成分的叙述正确的是（　　）
A．空气中的氧气可以供给人的呼吸
B．空气的成分按质量计算：氮气占78%，氧气占21%
C．最早用定量的方法测定空气成分的是瑞典化学家舍勒
D．空气中含量最多且性质不活泼的是稀有气体
【答案】A
【解析】A、空气中的氧气可以供给人的呼吸和支持燃烧，故选项正确；
B、空气中各成分的含量指的是体积含量而不是质量含量，故选项错误；
C、发现空气组成的科学家应该是拉瓦锡，不是瑞典化学家舍勒，故选项错误；
D、空气中含量最多且性质不活泼的是氮气，不是稀有气体，故选项错误；
故选：A。
5.空气的主要成分①氧气、②氮气、③稀有气体、④二氧化碳及其他气体杂质，按体积分数由大到小的顺序排列正确的是（　　）
A．①②③④ B．②①③④ C．①②④③ D．②①④③
【答案】B
【解析】A、氮气大约占空气体积的78%、氧气大约占空气体积的21%，氮气比氧气含量多，故选项错误；
B、氮气大约占空气体积的78%、氧气大约占空气体积的21%、稀有气体大约占空气体积的0.94%、二氧化碳大约占空气体积的0.03%；故选项正确；
C、氮气比氧气含量多，稀有气体比二氧化碳含量多，故选项错误；
D、稀有气体大约占空气体积的0.94%、二氧化碳大约占空气体积的0.03%，稀有气体比二氧化碳含量多，故选项错误；
故选：B。
6.下列各组物质中，前者属于纯净物，后者属于混合物的是（　　）
A．二氧化碳，澄清石灰水
B．冰水混合物，五氧化二磷
C．矿泉水，河水
D．净化后的空气，受污染的空气
【答案】A
【解析】A、二氧化碳是由一种物质组成的，属于纯净物；澄清石灰水中含有水和氢氧化钙，属于混合物；
B、冰水混合物是由一种物质组成的，属于纯净物；五氧化二磷是由一种物质组成的，属于纯净物；
C、矿泉水中含有水和溶于水的矿物质，属于混合物；河水中含有水和一些溶于水的物质，属于混合物；
D、净化后的空气中含有氮气、氧气等物质，属于混合物；受污染的空气中含有氮气、氧气、污染物等物质，属于混合物。
故选：A。
7.如图装置常用来测定空气中氧气的含量，下列对该实验的认识中正确的是（　　）
A．该实验证明空气中氧气的含量约占空气质量的五分之一
B．燃烧匙中的红磷可以换成细铁丝
C．该实验可说明N2难溶于水
D．红磷的量不足会导致进入集气瓶中水的体积大于
【答案】C
【解析】A、该实验证明空气中氧气的含量约占空气体积的五分之一，故选项说法错误。
B、铁丝不能在空气中燃烧，不能用来测定空气中氧气含量，故选项说法错误。
C、打开弹簧夹，烧杯中的水进入集气瓶，且进入的水约占集气瓶体积的，水不再继续进入，说明氮气难溶于水，故选项说法正确。
D、红磷的量不足，不能全部消耗装置内的氧气，会导致进入集气瓶中水的体积小于，故选项说法错误。
8.某课外活动小组设计如图实验探究测定空气中氧气的含量。下列有关说法不正确的是
A．该实验可用碳粉来代替铜粉进行测定
B．该实验方法利用的是间接测量的方法
C．造成该实验出现误差的原因可能是铜粉的量不足
D．实验结束后，密闭装置内剩余气体不支持燃烧
9.现有有下列物质：
①五氧化二磷②洁净的空气③高锰酸钾④医用75%的酒精⑤湖水⑥过氧化氢⑦食用醋⑧冰水混合物，其中属于混合物的有（填序号，下同）___________，属于纯净物的有___________。
【答案】 ②④⑤⑦ ①③⑥⑧
【解析】①五氧化二磷是由两种元素组成且其中一种是氧元素的化合物，故属于氧化物；
②空气中有氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体等，故为混合物；
③高锰酸钾中含有钾、锰、氧三种元素的化合物，属于化合物；
④75%的酒精中有水和乙醇，故为混合物；
⑤湖水中有水和其他可溶性的物质，故为混合物；
⑥过氧化氢是由氢、氧两种元素组成的化合物；
⑦食用醋，含有醋酸、食用盐等，属于混合物；
⑧冰水混合物中只含有水一种物质，水中含有氢、氧元素，故为氧化物；
纯净物包括单质、化合物、氧化物；
故填：②④⑤⑦；①③⑥⑧。
10.利用V型管进行空气中氧气含量的测定实验。V型管内有空气和足量的白磷，白磷与红磷的组成相同，白磷燃烧所需最低温度为40℃，比红磷低得多，因此反应很容易发生。试回答以下问题：
(1)白磷与红磷在空气中燃烧的现象相同，白磷燃烧的现象为_______。
(2)如果装置气密性不好，则测出的氧气的体积分数_______1/5(填“大于”、“小于”或“等于”)
(3)此装置与教材上的装置相比，其优点是_______(写一点即可) 。
(4)已知V型管的容积为100ml，量筒内有100ml水。待白磷熄灭，装置冷却后打开弹簧夹，V型管内气压___填“增大”或“减小”，量筒中的水倒吸进入V型管内，理论上可观察到量筒内液面下降至____ml处。
【答案】(1)产生大量白烟，放出热量
(2)小于
(3)装置密封，实验结果准确或环保无污染等
(4) 减小 80
【解析】 (1)白磷与红磷在空气中燃烧的现象相同，白磷燃烧的现象为产生大量白烟，放出热量。
(2)如果装置气密性不好，倒吸进入集气瓶的水偏少，则测出的氧气的体积分数小于1/5。
(3)此装置与教材上的装置相比，其优点是装置密封，实验结果准确或环保无污染等。
(4)待白磷熄灭，装置冷却后打开弹簧夹，由于管内氧气被消耗，V型管内气压减小，量筒中的水倒吸进入V型管内，V型管的容积为100ml，则被消耗的气体（氧气）体积为20ml，量筒内有100ml水，则理论上可观察到量筒内液面下降至80ml处。
提升练习：
1.下列说法正确的是（　　）
A．澄清的石灰水是一种化合物
B．空气中的稀有气体肯定是纯净物
C．五氧化二磷是一种氧化物
D．空气本来是纯净物，但被污染后变成了混合物
【答案】C
【解析】A、澄清的石灰水中含有氢氧化钙和水，属于混合物，故A错；
B、稀有气体中含有氦气、氖气、氩气等，属于混合物，故B错；
C、五氧化二磷是一种氧化物，故C正确；
D、空气中含有氧气、氮气、等物质，属于混合物，故D错。
故选：C。
2.分类是化学学习和研究的重要方法之一，下列分类正确的是（ ）
A.物理性质包括:溶解性、挥发性、稳定性
B.可在酒精灯上加热的仪器:试管、烧杯、集气瓶
C.纯净物:洁净的空气、二氧化碳、冰水混合物
D.污染空气的气体有:一氧化碳、二氧化氮等
【答案】D
【详解】A.溶解性、挥发性不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，稳定性需要通过化学变化才能表现出来，属于化学性质，不符合题意;
B.试管可在酒精灯上直接加热，烧杯不能直接加热，可垫上陶土网加热，集气瓶不能加热，不符合题意;
C.洁净的空气是由氮气、氧气等混合而成，属于混合物;二氧化碳由同种物质组成，属于纯净物，冰是固态的水，冰水混合物由水一种物质组成，属于纯净物，不符合题意;
D.一氧化碳有毒，属于空气污染物，二氧化氮能与水反应生成酸性物质，导致酸雨的发生，属于空气污染物，符合题意。
故选D。
3.空气是人类生产活动的重要资源。对于空气的认识，正确的是
A．空气的成分按质量计算，氧气约占21%
B．空气中的氧气可用作火箭发射的燃料
C．氮气不燃烧也不支持燃烧，难溶于水
D．尽早实现“碳中和”(碳排放量与吸收量相等)有利于缓解温室效应，说明二氧化碳属于空气污染物
【答案】C
【详解】A、空气的成分按体积计算，氧气约占21%，说法错误，不符合题意；
B、氧气具有助燃性而不是可燃性，故空气中的氧气可用作火箭发射的助燃剂，说法错误，不符合题意；
C、氮气不能燃烧也不支持燃烧，难溶于水，说法正确，符合题意；
D、尽早实现“碳中和”(碳排放量与吸收量相等)有利于缓解温室效应，说明二氧化碳含量过高会加剧温室效应，二氧化碳是空气中的成分，不属于空气污染物，说法错误，不符合题意。
故选：C。
4.实验小组同学根据拉瓦锡测定空气中氧气含盘的实验进行如下改进，以下说法错误的是（ ）
A．脱氧剂必须足量
B．脱氧剂只能与空气中的氧气发生反应
C．量筒中预先装50mL水，实验结束时液面下降至约30mL处
D．拉瓦锡装置的优点之一是汞为液体，在汞槽中起到液封作用
【答案】C
【详解】A、脱氧剂必须足量，从而消耗尽装置内的所有氧气，减少实验误差，说法正确；
B、测定空气中的氧气时，脱氧剂只能与空气中的氧气发生反应，不然会造成较大的气压差，造成实验误差，说法正确；
C、瓶内氧气体积=，所以倒吸水的体积为30mL，液面下降至约50mL-30mL=20mL处，说法错误；
D、汞为液体，在汞槽中起到液封作用，使得反应在密闭条件下进行，减少实验误差，说法正确。
故选C。
5.为测定空气中氧气的含量，某小组的同学将过量的白磷放入试管中，用橡皮塞塞紧试管口，通过导管（导管容积忽略不计）与润滑性很好的注射器组成如图的实验装置，则下列说法不正确的是（ ）
A．取足量的白磷进行实验是为了减少误差
B．实验过程中观察到白磷燃烧冒出大量的白烟
C．实验结束无需等到装置冷却到室温后再读数
D．该装置实验的优点是密闭容器中进行测量结果更准确，污染小
【答案】C
【详解】A、取足量的白磷进行实验是为了耗尽装置中的氧气，减少误差，说法正确；
B、实验过程中观察到白磷燃烧冒出大量的白烟，说法正确；
C、实验结束需等到装置冷却到室温后再读数，否则剩余的气体在受热状态下，处于膨胀状态，使测定结果偏小，说法错误；
D、该装置实验的优点是密闭容器中进行测量，无需打开瓶塞点燃白磷，避免瓶内空气外逸而造成实验误差，结果更准确；同时防止生成的五氧化二磷逸散到空气中，污染小，说法正确；
故选：C。
6.如图是“测定空气中氧气含量”的实验，下列说法错误的是（ ）
A．铜丝在此实验中起到导热的作用
B．实验中白磷应过量
C．实验后左边玻璃管的一部分水会被压到右边玻璃管
D．此实验可以测定氧气约占空气体积的五分之一
【答案】C
【解析】A、铜丝具有优良的导热性，铜丝在此实验中起到导热的作用，引燃白磷，选项说法正确，不符合题意；
B、白磷应过量，才能把氧气耗尽，使实验结果更准确，选项说法正确，不符合题意；
C、由于白磷燃烧生成的五氧化二磷，左侧装置内压强减小。实验后右边玻璃管的一部分水会被压到左边玻璃管去。选项说法错误，符合题意；
D、此实验可以测定氧气约占空气体积的五分之一，选项说法正确，不符合题意。
故选C
7．某化学小组利用如图所示实验装置测定空气中氧气的含量（部分固定装置已略去，生石灰与水反应放出大量热）。关于该实验有下列说法：①向烧杯中加水是为了提高烧杯内的温度；②白磷燃烧会放出大量的白雾；③白磷的量不足，会使测定的结果偏大；④实验中可观察到，注射器的活塞先向右移动，后向左移动；⑤若试管内净容积为50mL，反应后冷却至室温。活塞停止在40mL附近。其中正确的是（ ）
A．①②③ B．②③⑤ C．③④⑤ D．①④⑤
【答案】D
【解析】①由提示生石灰遇水发生反应并放热可知，向烧杯中加水是为了提高烧杯内的温度，使白磷达到着火点，故①正确；
②白磷燃烧生成五氧化二磷固体，产成大量白烟，没有白雾，故②错误；
③白磷量不足，不能完全消耗集气瓶内的氧气，会导致测定结果偏小，故③错误；
④实验中白磷燃烧放热，试管内气体先膨胀，冷却后压强减小，故注射器活塞先向右移动，后向左移动，故④正确；
⑤.空气中氧气体积约占总体积的1/5，消耗氧气体积为 50mL×1/5=10mL ，剩余气体的体积为50mL-10mL=40mL，所以进入试管中水体积约为10mL，所以活塞停止在40mL，故⑤正确；
故①④⑤正确。故选：D。
8.如图可用于测定空气中氧气的含量，实验前在集气瓶内加入少量水，下列说法中正确的是（ ）
A．取用极少量红磷，可减少污染且不影响实验结果
B．点燃红磷前先用弹簧夹夹紧乳胶管
C．最终瓶中剩余的气体是纯净的氮气
D．红磷熄灭后应立刻打开弹簧夹
【答案】B
【解析】A 、红磷的量若过少，会造成集气瓶内空气中氧气不能被完全消耗，使得实验结果偏小，故A错误；
B、点燃红磷前需要关闭弹簧夹，防止红磷燃烧过程中集气瓶内气体受热使得气体逸出，是测定结果不准确，故B正确；
C、剩余空气中除了氧气外，还有氮气、二氧化碳、稀有气体等物质，仍属于混合物，故C错误；
D、红磷熄灭后需要等装置冷却到室温再打开弹簧夹，防止因为气体受热体积膨胀使得进入集气瓶内的水的体积偏小，使得测定结果偏小，故D错误；
故选B。
9.为测定空气中氧气的含量，小亮同学在老师的指导下进行创新设计。
(1)小亮先按照课本进行实验，装置如图1：
①红磷燃烧时，可观察到产生大量的 。红磷燃烧停止，冷却到室温后，打开止水夹，可观察到烧杯中的水进入集气瓶至刻度 处。
②实验中不能用木炭代替红磷，原因 。
③根据实验中观察到 （填实验现象）说明氮气不能燃烧也不能支持燃烧；根据实验中观察到集气瓶中的水上升到约集气瓶容积的1/5后，不再继续上升，说明氮气 （填“难”或“易”）溶于水。
④请写出红磷燃烧的化学方程式为 。
(2)在老师的指导下，小亮大胆创新设计实验，他选用容积为35mL的试管作反应容器，按预设的方案进行测定实验。装置如上图2，请分析并回答下列有关问题：
①实验前，打开弹簧夹，将注射器的活塞前沿从20mL刻度处推至10mL刻度处，然后松手，如果活塞仍能返回至20mL刻度处，则说明 。
②实验中，先夹紧弹簧夹，当红磷与氧气充分反应后，再移开酒精灯并打开弹簧夹，注射器活塞将从20mL刻度处慢慢前移，理论上活塞最终大约应停在 mL的刻度处。
③实验结束后，同学们发现最后测定结果偏小，可能的原因是 （填一种）。
【答案】(1) 白烟 1 木炭燃烧生成二氧化碳，内部压强基本不变 红磷燃烧熄灭 难
(2) 气密性良好 13 红磷的量不足/装置漏气/没有冷却到室温就打开弹簧夹等（合理即可）
【详解】（1）①红磷燃烧时，产生大量白烟，放出热量；红磷燃烧消耗氧气，待完全反应后，逐渐冷却至室温，由于消耗了氧气，装置内压强减少，打开止水夹，烧杯中的水进入集气瓶至刻度1处，进入水的体积就是消耗氧气的体积，故可得出结论：氧气约占空气体积的；
②实验中不能用木炭代替红磷，原因是木炭燃烧生成二氧化碳，二氧化碳是气体，化学反应前后，压强基本不变，导致烧杯中的水几乎不回流，从而无法测定出空气中氧气的含量；
③红磷过量，氧气耗尽后，观察到红磷燃烧熄灭，说明氮气不燃烧、不支持燃烧；
集气瓶中的水上升到约集气瓶容积的后，不再继续上升，说明氮气难溶于水；
④红磷燃烧生成五氧化二磷，该反应的文字表达式为：；
（2）①红磷燃烧消耗氧气，待完全反应后，逐渐冷却至室温，由于消耗了氧气，装置内压强减少，打开弹簧夹，注射器活塞左移，氧气约占空气体积的，故消耗氧气的体积为：，故理论上活塞最终大约应停在20mL-7mL=13mL的刻度处；
②实验结束后，同学们发现最后测定结果偏小，可能的原因是红磷的量不足，不能将装置内氧气耗尽，也可能是装置漏气，在冷却至室温的过程中，外界空气进入，占据了一定的体积，也可能是没有冷却至室温就打开弹簧夹，气体受热膨胀，占据了一定的体积。
10.根据所学知识回答：
(1)拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分（装置如图1），通过该实验拉瓦锡得出了空气是由______组成的，其中氧气约占空气总体积的______。
(2)用气体压力传感器可用于检测密闭体系内的气压变化，并以数字、曲线等多种形式形象地显示出来。图2为红磷测定空气中氧气含量的实验装置。连接好实验装置，将压力传感器接入电脑并打开，点燃燃烧匙内的红磷进行实验，集气瓶内气压与时间关系如图3所示。
①红磷在空气中燃烧的现象是______，符号表达式为______。
②描述图3中BC段气压的变化，其原因是______。
③红磷熄灭后，瓶中氧气仍然剩余约8%的原因是______。
【答案】(1) O2、N2 五分之一
(2) 出现黄白色火焰，释放热量，并产生大量白烟
红磷燃烧放热，气体膨胀，导致气压增大 红磷燃烧不能将空气中的氧气完全除去
【解析】(1)拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分（装置如图1），通过该实验拉瓦锡得出了空气是由氧气和氮气组成的，其中氧气约占空气总体积的1/5；
(2)①红磷在空气中燃烧会出现黄白色火焰，释放热量，并产生大量白烟，红磷与氧气反应生成五氧化二磷，反应的符号表达式为：；
②图像中BC段气压变化的原因：红磷燃烧放热，气体膨胀，导致气压增大；
③红磷熄灭后，瓶中氧气仍然剩余约8%的原因是红磷燃烧不能将空气中的氧气完全除去或者说氧气剩余约8%时，红磷不能燃烧。
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第二单元 空气和氧气
课题1 我们周围的空气 第1课时
（人教版）九年级
上
01
学习目标
内容总览
02
新知导入
03
探究新知
04
课堂练习
05
课堂总结
06
板书设计
学习目标
了解空气的主要成分和各成分的含量
01
02
初步认识纯净物和混合物的概念，能区分一些常见的纯净物和混合物。
03
通过对“测定空气里氧气含量”实验的观察和记录，初步学习科学实验的方法和分析实验现象。
新知导入
深吸一口气，烦恼全抛弃.............
空气由哪些成分组成的呢？
探究新知
空气的发现史
17世纪中叶以前，人们认为空气只是单一的某种物质。
探求空气成分
任务一
空气发现史
拉瓦锡
氧气、氮气
1777年
探究新知
1772年
浊气(氮气)
卢瑟福
火气(氧气)
1773年
舍勒
1774年
脱燃素空气(氧气)
普利斯特里
探究新知
拉瓦锡研究空气成分所用的装置
实验步骤
将少量的汞放在密闭容器中连续加热12天
一部分银白色的液态汞变成了红色粉末
容器内空气的体积差不多减少了1/5
实验现象
实验原理
汞 + 氧气 氧化汞
加热
Hg +
O2
HgO
加热
探究新知
把汞表面上所生成的红色粉末收集起来，放在一个小的容器里再加强热。
实验步骤
红色粉末又生成了银白色物质和能使带火星木条复燃的气体。
实验现象
空气由氧气和氮气(N2)组成，其中氧气约占空气总体积的1/5。
实验结论
实验原理
氧化汞 汞+氧气
加热
HgO Hg + O2
加热
探究新知
思考：曲颈瓶中和汞槽中的汞分别起到了什么作用？为什么玻璃钟罩内汞的液面会上升？如何判断空气中氧气的含量？
曲颈瓶中的汞与密闭体系中的氧气反应，将其耗尽；汞槽中的汞形成密闭体系;
在密闭容器里，将(液态)汞在加热条件下，与容器里的氧气反应，生成(固态)氧化汞，使密闭容器里的气体体积减小，压强降低，而使外界大气压将水槽中的水银压入密闭容器，因此玻璃钟罩内汞的液面会上升。
根据(水银进入密闭容器的体积)，判定密闭容器中空气的体积。
探究新知
拉瓦锡测定空气中氧气含量的实验的不足之处
实验时间较长
实验过程对环境有污染
操作、装置比较复杂
探究新知
测定空气里氧气的含量
集气瓶
烧杯
导管
止水夹
燃烧匙
实验装置
实验探究成分
任务二
探究新知
测定空气里氧气的含量
利用可燃物红磷消耗密闭容器内空气中的氧气，生成固态物质；
在大气压的作用下，进入容器内水的体积即为减少的氧气的体积。
密闭容器内的气压减小，小于外界大气压；
红磷 + 氧气 五氧化二磷
点燃
P O2 P2O5
点燃
+
实验装置
实验步骤
探究新知
连接实验装置；
集气瓶内加入少量水，
检查装置气密性；
并把水面上方空间分为五等分；
点燃红磷，立即伸入集气瓶内，并把塞子塞紧；
待燃烧后， ，打开止水夹。
集气瓶冷却到室温
步骤一
步骤二
步骤三
步骤四
步骤四
测定空气里氧气的含量
燃烧匙中的红磷燃烧，发出 ，产生大量 ，并 ；
，打开止水夹，水沿导管进入集气瓶，并约占 的1/5。
黄光
白烟
放出大量的热
冷却到室温后
集气瓶内空气体积
实验现象
探究新知
氧气约占空气体积的1/5。
实验结论
探究新知
集气瓶中少量的水的作用？
吸收热量，缩短冷却至室温的时间；
吸收有毒的五氧化二磷；
防止燃烧物溅落瓶底，使瓶底炸裂。
探究新知
测定空气里氧气的含量
偏小
偏大
偏小
偏小
偏大
红磷不足
试验结束后，没有冷却到室温就打开止水夹
止水夹未夹紧
塞胶塞时过慢
装置漏气
误差一
误差二
误差三
误差四
误差五
误差分析
探究新知
典型例题
【例】化学兴趣小组的同学们在实验室分别进行测定空气中氧气的含量的实验。图1和图2除了凸透镜之外，均是相同的药品和仪器。请回答下列问题：
(1)小雪按图1装置的实验过程是:
第一步:测得集气瓶的体积为60mL，瓶中预装了10mL的水，
第二步:点燃燃烧匙内的红磷(足量)，伸入集气瓶中并把塞子塞紧
第三步:待红磷熄灭，冷却到室温后，打开弹夹，测得集气瓶中水的体积为19.5mL。
①红磷燃烧的文字表达式为________________________________
②由实验数据得出结论是:空气中氧气所占的体积百分数为_______________
红磷 + 氧气 五氧化二磷
点燃
19%
【例】化学兴趣小组的同学们在实验室分别进行测定空气中氧气的含量的实验。图1和图2除了凸透镜之外，均是相同的药品和仪器。请回答下列问题：
典型例题
典型例题
(2)小娟用木炭来代替红磷，也按图1的步骤进行实验，小娟无法测出氧气在空气中的含量，你认为原因是_____________________________________
【例】化学兴趣小组的同学们在实验室分别进行测定空气中氧气的含量的实验。图1和图2除了凸透镜之外，均是相同的药品和仪器。请回答下列问题：
木炭在空气中燃烧生成二氧化碳，二氧化碳是气体，化学反应前后压强变化不大，无法测定空气中氧气的含量
典型例题
(3)小清按图2装置进行实验，与图1相比优点是_________________________
若用图2进行实验，测量结果偏低，原因可能是______________________________
比较环保，误差小
装置漏气
【例】化学兴趣小组的同学们在实验室分别进行测定空气中氧气的含量的实验。图1和图2除了凸透镜之外，均是相同的药品和仪器。请回答下列问题：
空气的成分(按体积)
通过实验测定，空气的成分按体积计算，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%。
氮气78%
氧气21%
其他成分1%
0.94%
0.03%
0.03%
稀有气体
二氧化碳
其他气体和杂质
探究新知
探究新知
对比分析概念
任务三
纯净物 混合物
概念 只由一种物质组成 由多种物质组成
特性 有固定的组成和性质，如熔点、沸点等 没有固定的组成和性质，各物质都保持各自的性质
表示方法 可用化学符号表示，如氮气(N2)、二氧化碳(CO2)等 不能用固定的化学符号来表示
举例 氧气(O2)、硫（S）、一氧化碳（CO）等 空气、稀有气体、海水、糖水等
联系 下列物质属于混合物的是 ，属于纯净物的是 。
①③⑤⑥
②④⑦⑧
①纯净的空气
②冰水混合物
③娃哈哈矿泉水
④液氧
⑤食用盐
⑥优质燃煤
⑦五氧化二磷
⑧蒸馏水
典型例题
探究新知
测定空气中氧气含量的数字化实验
科学·技术·社会
数字化实验利用传感器和信息处理终端进行实验数据的采集与分析。实验时一般将传感器、数据采集器和计算机依次相连，采集实验过程中各种物理量(如温度、压强、浓度等)的数据，通过软件对数据进行记录、呈现和分析。我们可以将测定空气中氧气的含量设计成数字化实验(如图2-5)。
实验步骤如下:
（1）将氧气传感器与数据采集器、计算机连接;
（2）把氧气传感器插入盛有空气的容器，采集数据;
（3）通过相关软件处理数据，并在计算机屏幕
上显示空气中氧气的含量。
课堂练习
1.空气成分中，体积分数最大的是(　 　)
A.氧气
B.氮气
C.稀有气体
D.二氧化碳
B
2.属于稀有气体的是(　　)
A.氮气
B.氦气
C.氢气
D.氧气
课堂练习
B
3.化学使世界变得绚丽多彩，科学家为此作出了巨大的贡献。其中研究空气成分的科学家是(　　)
A.拉瓦锡 B.侯德榜 C.门捷列夫 D.道尔顿
课堂练习
A
4.关于如图所示装置，下列说法不正确的是(　 )
A.两个实验都可用于测定空气中氧气的含量
B.两个实验都证明了空气中氧气的体积分数约为21%
C.图1实验中，玻璃钟罩内液面逐渐上升，达到一定高度后不再变化
D.图2实验中，集气瓶内加少量水可以加速降温
课堂练习
B
5.实验室常用燃烧红磷的方法测定空气中氧气的含量。下列做法会使实验结果不准确的是(　 　)
A.事先在集气瓶内加少量的水
B.燃烧匙内加足量的红磷
C.红磷熄灭后立即打开弹簧夹
D.实验前检查装置的气密性
课堂练习
B
6.下列物质中，属于纯净物的是( 　　)
A.洁净的空气 B.纯净的食盐水
C.矿泉水 D.冰水混合物
课堂练习
D
课堂总结
板书设计
第1课时 空气的组成
一、空气中氧气含量的测定
实验现象：红磷燃烧产生大量白烟，放出热量，水集气瓶的体积约占集气瓶容积的1/5
文字表达式：
实验结论：氧气占空气体积的1/5
氮气的性质：难溶于水，不支持燃烧）（化学性质稳定）
二、空气的成分及含量
按体积分数：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%
三、纯净物和混合物
1. 纯净物：只由一种物质组成
2. 混合物：由多种物质组成
红磷 + 氧气 五氧化二磷
加热
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让备课更有效
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Thanks!

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