2.1 空气的成分 导学案-2024-2025学年九年级化学科粤版（2024）上册

第二单元 空气、物质的构成与组成 2.1 空气的成分 导学案 一、自主预科填空 1. 空气中体积分数最大的气体是________，约占________。 2. 空气中氧气的体积分数约为________。 二、知识清单 1. 空气的组成成分 氮气：________。 氧气：________。 稀有气体：________。 二氧化碳：________。 其他气体和杂质：________。 2. 测定空气中氧气含量的实验 实验原理：________。 实验装置：________。 实验步骤：________。 实验现象：________。 实验结论：________。 三、要点讲解 1. 空气的组成成分 氮气：氮气是一种无色、无味、性质稳定的气体，在空气中体积分数最大，约占 78%。氮气在化工、食品、医疗等领域有广泛的用途，例如用作保护气、液氮用于冷冻等。 氧气：氧气是一种无色、无味、支持燃烧和呼吸的气体，在空气中体积分数约为 21%。氧气在生命活动、燃烧、氧化反应等方面起着重要作用。 稀有气体：包括氦（He）、氖（Ne）、氩（Ar）、氪（Kr）、氙（Xe）等，它们性质非常稳定，一般不与其他物质发生反应，在霓虹灯、激光技术等方面有应用。 二氧化碳：二氧化碳是一种无色无味的气体，约占空气体积的 0.03%。它是植物光合作用的原料，也是产生温室效应的气体之一。 其他气体和杂质：包括水蒸气、一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等，虽然含量较少，但对空气质量和气候变化等有一定影响。 常考易错点：对各种气体的体积分数记忆不准确；混淆氮气和稀有气体的性质和用途；忽略二氧化碳对环境的影响。 2. 测定空气中氧气含量的实验 实验原理：利用红磷在空气中燃烧消耗氧气，生成五氧化二磷固体，使密闭容器内压强减小，在大气压的作用下，水进入容器，进入容器中水的体积即为氧气的体积。化学方程式：4P + 5O₂ 点燃 2P₂O₅ 。 实验装置：通常由集气瓶、燃烧匙、止水夹、导管、烧杯等组成。 实验步骤： 连接装置，检查装置的气密性。 在集气瓶中加入少量水，并将水面上方空间分为五等份。 用弹簧夹夹紧胶皮管，点燃红磷，迅速伸入集气瓶中，并塞紧瓶塞。 待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹。 实验现象：红磷燃烧，产生大量白烟；冷却后打开弹簧夹，水沿导管进入集气瓶，进入集气瓶内水的体积约占集气瓶内原空气体积的 1/5 。 实验结论：空气中氧气的体积约占空气总体积的 1/5 。 常考易错点：实验装置气密性不好导致实验结果不准确；红磷不足或燃烧后未冷却至室温就打开弹簧夹，使进入集气瓶中的水体积偏小；装置未冷却就打开止水夹，导致测量结果偏小。 四、例题赏析 1. 空气中含量较多且化学性质不活泼的气体是（ ） 2. A. 氧气 B. 氮气 C. 二氧化碳 D. 稀有气体 3. 答案：B 4. 解析：氮气在空气中含量较多，约占 78%，且化学性质不活泼，B 选项正确；氧气化学性质比较活泼，A 选项错误；二氧化碳在空气中含量较少，C 选项错误；稀有气体含量较少，D 选项错误。 5. 在用红磷测定空气中氧气含量的实验中，下列操作会导致实验结果偏小的是（ ） 6. A. 实验前没有将弹簧夹夹紧 7. B. 红磷燃烧时，止水夹未夹紧 8. C. 红磷不足 9. D. 实验结束后，未冷却至室温就打开止水夹 10. 答案：C 11. 解析：实验前没有将弹簧夹夹紧，会使集气瓶内气体受热膨胀逸出，导致实验结果偏大，A 选项错误；红磷燃烧时，止水夹未夹紧，气体受热膨胀逸出，导致实验结果偏大，B 选项错误；红磷不足，不能将氧气完全消耗，导致实验结果偏小，C 选项正确；实验结束后，未冷却至室温就打开止水夹，集气瓶内气体膨胀，进入的水体积偏小，导致实验结果偏小，D 选项正确。 五、考点集训 1. 下列关于空气成分的说法中，错误的是（ ） 2. A. 空气中氧气的质量分数约为 21% 3. B. 氮气化学性质不活泼，可用于食品防腐 4. C. 稀有气体通电时能发出不同颜色的光，可制成多种用途的电光源 5. D. 空气中的二氧化碳是植物光合作用的重要原料 3. 在测定空气中氧气含量的实验中，集气瓶内预先装入少量水的目的是________、_______。 4. 已知：在空气中，氮气的体积分数约为 78%，氧气的体积分数约为 21%。若要收集一瓶氮气和氧气的体积比为 4∶1 的混合气体，你认为正确的收集方法是_______（填序号）。 A. 排水法 B. 向上排空气法 C. 向下排空气法 D. 无法确定 学科网（北京）股份有限公司 $$