2.1空气学案(人教版九年级上)

我们周围的空气

单元概述

地球之所以孕育了生命，主要是因为地球上存在着水和空气。空气不仅起着调节气候的作用，还是人类和一切动植物的生命支柱。空气中的各种成分都是重要的自然资源，在工农业生产中起着积极作用。通过本单元的学习，我们将认识空气的组成，了解氮气、稀有气体的主要物理性质和用途，初步了解空气污染的危害，知道空气是一种重要的资源，加强环保意识，培养关注环境、热爱自然的情感；了解氧气的物理性质，催化剂的概念，掌握氧气的化学性质和实验室制法。通过探究氧气的化学性质和实验室制法，培养逻辑推理能力和科学探究的自主学习能力，增强交流和表达意识。

课题1 空气

自主梳理

一、空气是由什么组成的

1.测定空气里氧气含量（装置如图所示）

（1）实验步骤：

①连接装置：在集气瓶口连接一个双孔胶塞，一孔插燃烧匙，另一孔插导管，并配上弹簧夹。

②检查气密性：把导管的一端放入水中，用手紧握集气瓶外壁，如果在导管口有气泡冒出，则证明气密性良好。

③在集气瓶内加少量水，并做上记号。

④点燃燃烧匙内的红磷，立即伸入集气瓶中，并把塞子塞紧。

⑤待红磷燃烧，有大量白烟生成。

（2）实验现象：

①红磷燃烧，有大量白烟生成。

②集气瓶内的水面上升，而且上升至集气瓶体积的。

（3）实验结论：

①红磷燃烧的文字表达式：___________________________。

②空气中氧气的体积大约占空气体积的______________________________________。

2.空气的成分及各成分的体积分数

空气的成分按体积计算，大约是___________________占78%___________________，占21％，稀有气体占___________________,___________________占0.03％，其他气体和杂质占___________________。

3.纯净物和混合物

纯净物：________________。纯净物有固定的组成和性质。

混合物：________________。混合物没有固定的组成和性质。

一、1.答案:(2)②1/5

(3)①红磷+氧气五氧化二磷②1/5

2.答案:氮气氧气 0.94% 二氧化碳 0.03%

3.答案:由一种物质组成的物质由两种或多种物质组成的物质

二、空气是一种宝贵的资源

1.氧气

氧气可供给呼吸，在通常情况下，人吸入空气就可以了，但如___________________、___________________等时，则需要纯氧；氧气可支持燃烧，如___________________、气焊以及化工生产和___________________等都要用到氧气。

2.氮气

（1）物理性质

通常状况下，氮气是一种___________________的气体, ___________________溶于水，密度比空气___________________。

（2）化学性质

氮气的化学性质___________________，一般情况下不能支持燃烧，不供给呼吸，___________________与其他物质反应，但在一定条件下，氮气可以和某些物质反应，例如：

合成氨、制氮肥、生物固氮等。

3.稀有气体

（1）物理性质

在通常状况下，稀有气体都是___________________的气体。

（2）化学性质

极不___________________，过去人们认为这些气体不跟其他物质发生化学反应，曾把它们叫做___________________。但随着科学技术的发展，已经发现有些稀有气体在一定条件下也能与某些物质发生化学反应，生成其他物质。

答案:潜水医疗急救炼钢宇宙航行

2.答案:(1)无色、无味难略小 (2)不活泼很难

3.答案:(1)无色、无味 (2)活泼惰性气体

三、保护空气

1.空气中的污染源主要是___________________和___________________。

2.目前，人们在采取多种措施防治空气污染。例如，_________________；_________________；________________；___________________。

1.答案:有害气体烟尘

2.答案:加强大气质量监测研制和开发洁净能源采用化学方法处理工业生产中产生的有害气体在汽车上安装尾气净化装置，将有害气体转化为无害气体

师生互动

一、测定空气中氧气的含量

探究：（1）可用多种方法测定空气中氧气的含量，其原理都是利用某些物质在一定量的空气中，完全消耗其中的氧气而又不产生其他气体，导致压强减小，减少的体积即为空气中氧气的体积。

（2）常用来研究空气成分的药品和装置

研究空气成分的常用药品必须是易与氧气反应且没有气体生成的物质，如磷、铜丝，因为它们在空气中与氧气反应生成固体物质，一般不选择铁丝，因为铁丝在空气中难以燃烧，也不选择碳和硫，因为它们燃烧后生成的产物分别是二氧化碳气体和二氧化硫气体，燃烧后装置内压强变化不大。装置除课本提供的类型外通常还有如下四种：

注意：所用来反应的物质必须足量，容器的气密性必须良好，不漏气。

【例题1】用来测定空气成分的方法很多，图1所示的是小明用红磷在空气中燃烧的测定方法。实验过程是：

图1

第一步：将集气瓶容积划分为五等份，并做好标记。

第二步：点燃燃烧匙内的红磷，伸入集气瓶中并把塞子塞紧。

第三步：待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，发现水被吸入集气瓶中，进入集气瓶中水的体积约为集气瓶总容积的1/5。

请回答下列问题：

（1）上面的实验同时证明了氮气有_________________的化学性质。

（2）实验完毕，若进入集气瓶中水的体积不到总容积的1/5，你认为导致这一结果的原因可能是________________。

（3）某同学对实验进行反思后，提出了改进方法（如图2所示），你认为改进后的优点是________________。

图2

解析：（1）由于氧气支持燃烧，反应完毕后气体减少1／5，可知剩余气体主要是氮气，说