第4讲 空气-【暑假轻松学】2023年新九年级暑假预习课（人教版）

第4讲 空气 学习目标 1．通过实验了解空气中氧气含量的测定方法 2．能说出氧气、氮气、稀有气体的主要物理性质和用途 3．能区分纯净物和混合物的概念 4．知道空气是一种宝贵的自然资源，初步了解空气污染的危害和保护空气的方法 课程导入 人类每时每刻都离不开空气，没有空气就没有生机勃勃的地球，空气是我们司空见惯的，但是，你了解空气吗？ 知识讲解 知识点一 空气的组成 二百多年前法国科学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分，并得出了“空气中氧气约占空气总体积的1/5”的结论。 仿照这个历史上著名的原理，我们在实验室中来测定空气里氧气的含量。 1．空气中氧气含量的测定 实验1 实验装置如图，在集气瓶内加入少量水，并将水面上方空间分为5等份。用弹簧夹夹紧橡皮管。点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧，观察红磷燃烧的现象。待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察实验现象及水面的变化情况。（实验前要检查装置的气密性） 实验仪器：集气瓶、燃烧匙、橡皮塞、弹簧夹、乳胶管、玻璃导管、烧杯等 现象：1．红磷燃烧时产生大量白烟，并放出大量热 ２．打开弹簧夹后，烧杯中的水进入集气瓶，集气瓶中水面上升至原气体体积的1/5。 原理：集气瓶内的氧气被消耗了，瓶内的气体减少，压强减小，所以烧杯中的水进入集气瓶，进入集气瓶的水的体积等于消耗的氧气的体积。 结论：氧气约占空气体积的1/5。 文字表达式：红磷+氧气五氧化二磷注意：“烟”和“雾”不同，“烟”是固体小颗粒，“雾”是小液滴，不要弄混哦！ P O2 P2O5 【误差分析】 导致结果偏小的操作有：装置漏气、红磷不足、没有冷却至室温就打开弹簧夹 导致结果偏大的操作有：伸入红磷太慢、没有夹紧止水夹 选用红磷来测氧气含量，因为红磷满足： 在空气中只与氧气反应，且生成物是固体 注意细节：集气瓶中预先留少量水（吸收五氧化二磷，同时可以起到冷却的作用） 2．空气的成分 空气的成分按体积计算，大约是： 氮气（N2）: 78% 二氧化碳（CO2）: 0.03% 氧气（O2）: 21% 其他气体和杂质：0.03% 稀有气体：0.94% 3．纯净物和混合物 像空气这样由两种或两种以上物质混合而成的物质叫混合物，组成混合物的各种成分之间保持着它们各自的性质。 氮气、氧气、二氧化碳等分别只由一种物质组成，它们都是纯净物。纯净物可以用化学符号表示，如氮气-N2、氧气-O2、二氧化碳-CO2、红磷-P、五氧化二磷-P2O5都是纯净物。 注意：带“混合”字样的不一定是混合物，如冰水混合物（纯净物）；带“纯净”字样的不一定为纯净物，如纯净的空气（混合物） 知识点二 空气是一种宝贵的资源 空气中的各种成分作为原料广泛用于生产化肥、化工产品、炼钢、石油加工、运输、电光源等领域，是人类生产活动的重要资源。 1．氧气 用途： 供给呼吸，如动植物呼吸，医疗急救、潜水等。 支持燃烧，如炼钢、航天、气焊等 2．氮气 物理性质：无色、无味的气体，密度比空气略小，难溶于水 化学性质很稳定，一般不易与其他物质反应。 用途：制硝酸、制氮肥、作保护气用于食品防腐及延长灯泡寿命、医疗上用于麻醉等。 3．稀有气体 在空气的成分中，稀有气体（氦、氖、氩、氪、氙、氡）所占比例很小，但却是一类很重要的气体。他们都没有颜色，没有气味，化学性质很不活泼。一般不与其他物质反应，曾被称为“惰性气体”。 用途： ①稀有气体在通电时会发出不同颜色的光，可制成电光源 ②氦可用于制造低温环境，用于激光技术和麻醉等 ③氦气可用于飞艇的填充气体 ④可以用作保护气 知识点三 保护空气 1．空气污染物的主要来源 （1）空气污染物 ①可吸入颗粒物如PM2.5（微粒直径在2.5微米以下的颗粒物）等 ②有害气体：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、臭氧等 注意：二氧化碳含量过高会导致温室效应，但二氧化碳不属于空气污染物 （2）污染物来源 ①工厂废气：含有多种有害气体 ②汽车尾气：含一氧化碳、二氧化氮等 ③煤、石油、天然气的燃烧：产生烟尘、二氧化氮、二氧化硫（引起“酸雨”）等 2．空气污染的危害 （1）严重损害人体健康 （2）影响作物的生长 （3）破坏生态平衡 （4）导致全球气候变暖、臭氧层破坏和酸雨等 3．防治措施 （1）加强大气质量检测 （2）减少化石燃料（煤、石油、天然气等）的使用，更多利用清洁无污染的能源 （3）工厂废气经处理达标后再排放；汽车安装尾气净化处理装置 （4）积极植树、造林、种草等 4．空气质量日报 （1）空气质量日报的主要内容： ①空气污染指数。包括二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物（包括PM10、PM2.5）和臭氧等 备注：PM10为微