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化学 沪教版（全国）（2024）
九年级上册
第2章 空气与水资源
第1节 空气的组成
1.能依据观察的实验现象初步推断空气的主要成分。
2.能从组成上对物质进行分类，识别纯净物和混合物。
3.能体会科学家在探索空气成分过程中的智慧和方法。
1.“捕获”空气实验
空气看不见摸不着，可通过“捕获”空气实验来证明空气的存在。
实验内容 实验原理 实验装置
向分液漏斗中加水，然后打开分液 漏斗的玻璃旋塞使集气瓶中的部分 空气沿导管进入水槽中的集气瓶 空气的主要成 分不溶于水 ______________________
2.检查装置气密性
实验原理 气体的热胀冷缩
实验装置 _____________________________
现象及结论 用手握住试管时，导管口有气泡冒出；松开手后过
一段时间，导管中会形成一段水柱，则说明装置的
气密性良好
3.空气中氧气体积分数的测定
实验原理 及装置 利用红磷燃烧（只消耗氧气，不消耗空气中其他成
分）消耗密闭容器内空气中的氧气，使密闭容器内压
强减小，在大气压的作用下，进入容器内水的体积即
减少的氧气的体积。
实验原理 及装置 __________________________________________
反应的文字表达式为：
实验步骤 （1）连接仪器，检查装置的气密性（装置的气密性要
良好，否则会导致测定结果偏小）。
（2）将集气瓶的容积划分为5等份并加以标记。
（3）用止水夹夹紧橡胶管，在燃烧匙内装入足量的红
磷（红磷要足量，否则会导致测定结果偏小）。
实验步骤 （4）在酒精灯火焰上点燃红磷后，将燃烧匙迅速伸入
集气瓶内,塞紧橡皮塞。
（5）燃烧结束待集气瓶冷却到室温后，把导管插入盛
水的烧杯中（烧杯内的水要足量），打开止水夹
实验现象 红磷燃烧，产生大量白烟，并放出热量；冷却至室温
后，打开止水夹，烧杯中的水沿导管进入集气瓶，进
入的水的体积约占集气瓶容积的
实验分析 红磷燃烧生成的五氧化二磷为白色固体（生成物必须
是固体或液体，所占的体积可以忽略不计；不能用木
炭、蜡烛等代替红磷是因为其燃烧后生成了气体），
极易溶于水且几乎不占有体积，燃烧消耗了集气瓶内
的氧气，使瓶内气体减少，压强减小；冷却后，容器
内气压小于外界大气压，打开止水夹，在大气压的作
用下，水会进入集气瓶占据消耗氧气的体积
实验结论 氧气约占空气总体积的
[该实验还能得出氮气的两点性质：
①不易溶于水（物理性质）；
②不能燃烧也不支持燃烧（化学性质）]
可能原因 影响
测定结 果小于 装置漏气 反应结束后外界空气进入
红磷量不足 氧气不能完全被消耗
未待装置冷却到室温就 打开止水夹 温度较高，剩余气体处于膨胀
状态，瓶内压强较大
测定结 果大于 点燃的红磷插入瓶中后 未立即塞上橡皮塞 空气受热膨胀，部分逸出
实验前止水夹未夹紧 部分空气受热膨胀沿导管逸出
空气中氧气体积分数测定的其他方法
方法 方法一：测量进入 容器内水的体积 方法二：利用刻度测量密闭装置内气 体体积的减少量
常见 装置 ______________________________________ ________________________ ______________________________________
方法 方法一：测量进入 容器内水的体积 方法二：利用刻度测量密闭装置内气 体体积的减少量
反应 原理 红磷、白磷燃烧产物相同，文字表 达式均为： 磷氧气 五氧化二磷 铜氧气 氧化铜
典例1 如图所示装置可用于测定空气中氧气的体积分数，将集气瓶
的容积划分为5等份并加以标记。下列说法中不正确的是( )
C
A.该实验证明氧气约占空气总体积的
B.实验时红磷一定要足量
C.红磷燃烧产生大量白雾，火焰熄灭后立刻打开
止水夹
D.实验前一定要检查装置的气密性
[解析] 红磷燃烧的现象应是产生大量白烟，而不是白雾；实验时
要待装置冷却至室温后再打开止水夹，否则会导致测定结果偏小。
纯净物 混合物
概念 只由一种物质组成 由两种或两种以上物质混
合而成
组成 固定，可用专门的化学符号表 示，如氧气可用 2表示 不固定，不能用化学符号
表示
性质 有固定的物理性质和化学性质 混合物中各种成分都保持
原有的化学性质
纯净物 混合物
举例 氮气、氧气 等 空气、海水、食盐水等
联系 纯净物 混合物
说明 实际应用中，绝对纯净的物质并不存在，当其中杂质成 分的含量极少时，即可认为是纯净物
典例2 下列物质中属于纯净物的是( )
C
A.洁净的空气 B.汽水
C.液态氧 D.水泥砂浆
[解析] 洁净的空气、汽水、水泥砂浆都是由两种以上物质混合而
成的，属于混合物；液态氧只由氧气组成，属于纯净物。
空气的主要成分 （还含有二氧化碳、 其他气体和杂质） 氮气 氧气 稀有气体（包括氦气、氖
气、氩气、氪气、氙气等）
体积分数（不是质量 分数）
在通常情况下，空气中各种成分的含量保持相对稳定，但不是一成
不变的，在不同地区或同一地区的不同时间，空气中各成分的含量
可能略有不同。
拓展培优
空气成分的发现
典例3 在“天宫课堂”第一课中，水球光学实验中打入的“人造空气”
与我们身边空气的成分和含量基本相同，下列关于“人造空气”的说
法错误的是( )
B
A.“人造空气”中含量最多的气体是氮气
B.“人造空气”中氧气的质量分数约为
C.“人造空气”中氮气的体积分数比氧气的大
D.用红磷燃烧实验可测定“人造空气”中氧气的体积分数
[解析] “人造空气”中氧气的体积分数约为 ，不是质量分数。
1.氮气的性质与用途
①氮气的物理性质
颜色、气味 无色、无气味
溶解性 常温、常压下1体积水中大约只能溶解0.02体积的
氮气
气液转化 氮气 液氮（无色液体）
②氮气的化学性质
通常情况下，氮气的化学性质稳定。
2.稀有气体
概述 稀有气体（是混合物）包括氦气、氖气、氩气等
化学 性质 在通常条件下不与其他物质发生化学反应
用途 ①氦气可用来填充电子管、气球、气体温度计和潜水服，
也可作焊接金属的保护气；②氖气常被用作霓虹灯的填充气，放电时能发出橘红色的光；③氩气可用作电弧焊接的保护气等
典例4 小明整理了氮气和稀有气体的性质与用途的关系，其中错误
的是( )
B
A.氖气放电时能发出橘红色的光，可填充霓虹灯
B.氮气化学性质活泼，可用于医疗手术
C.氩气通常不与其他物质发生化学反应，可用作电弧焊接的保护气
D.氦气密度小，化学性质稳定，可用来填充气球
[解析] 氮气可用于医疗是由于液氮汽化可制造低温环境。
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