第二单元 课题1 我们周围的空气-【新课标·新素养】2024-2025学年九年级化学上册精品讲义+分层练（人教版2024）

第二单元 课题1 我们周围的空气 教材知识全解……讲透知识、查漏补缺 知识点1 空气的组成 一、空气成分的发现 法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分，得出空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积1/5的结论。 二、空气中氧气含量的测定 实验原理 红磷燃烧消耗密闭容器内的氧气，使容器内压强减小，水在外界大气压的作用下进入容器，进入容器内水的体积即为减少的氧气的体积 实验装置及分析 反应文字表达式 红磷+氧气 五氧化二磷 实验现象 红磷燃烧，产生大量白烟，放热；冷却至室温，打开弹簧夹，水沿导管进入集气瓶，流入的水的体积约占集气瓶内原空气总体积的 1/5 实验结论 ①氧气约占空气总体积的1/5 ②氮气难溶于水，不燃烧也不支持燃烧 点拨 实验成功的关键 （1）红磷要过量，保证完全消耗容器内的氧气。 （2）装置的气密性必须良好。 （3）必须冷却到室温才能打开弹簧夹。 拓展延伸1 若实验室没有红磷，选用替代品来做此实验，替代品应同时满足两个条件： （1）能与空气中的氧气反应但不与空气中的其他气体反应； （2）反应后生成物为固体。 拓展延伸2 此实验装置可做如下改进，操作简单，且误差较小。 三、空气的成分 巧学妙记 空气的成分 氦七八，氧二一，零点九四是稀气，还有两个点零三，二氧化碳和其他，体积分数要记清，莫与质量混一起。 三、空气的成分 巧学妙记 空气的成分 氦七八，氧二一，零点九四是稀气，还有两个点零三，二氧化碳和其他，体积分数要记清，莫与质量混一起。 知识点2 纯净物与混合物 纯净物 混合物 组成 只由一种物质组成 由两种或两种以上的物质混合而成 性质 有固定的组成与性质，如具有固定的熔点、沸点等 没有固定的组成与性质，各物质保持各自的性质 表示 可用化学符号表示，如氧气（02） 没有固定的组成与性质，各物质保持各自的性质 实例 氧气、水等 无固定的化学符号 联系 特别提醒 纯净物是相对而言的，自然界中绝对纯净的物质是不存在的。通常所讲的纯净物是指含杂质很少的高纯度物质。 知识点3 空气是一种宝贵的资源 一、氧气的用途 二、氮气的用途 （1）是制造硝酸和氮肥的重要原料。 （2）化学性质不活泼，常被用作保护气，如焊接金属时用氮气作保护气，食品包装中充入氮气以防腐。 （3）医疗上可利用液氮进行冷冻治疗。 （4）超导材料在液氮的低温环境下能显示超导性能。 三、稀有气体的用途 （1）通电时会发出不同颜色的光，可用于航标灯、照明灯、闪光灯、霓虹灯等。 （2）液态氦可用于制造低温环境。 （3）氦气密度小且化学性质稳定可用于填充探空气球。 扩展：空气的成份 知识点4 保护大气环境 一、空气污染引发的三大环境问题 （1）全球气候变暖：造成海平面上升，土地沙漠化等。 （2）酸雨：造成建筑物腐蚀损坏，土壤酸化等。 （3）臭氧层破坏：使紫外线穿透大气层，危害人体健康。 二、空气质量指数日报 （1）主要内容：空气质量指数、首要污染物、空气质量指数级别等 （2）目前计入空气质量评价的主要污染物：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物（粒径小于等于10微米的颗粒物，称PM，）、细颗粒物（粒径小于等于2.5微米的颗粒物，称PM2s）和臭氧等。 （3）空气质量分级标准 空气质量指数 0-50 51~100 101~150 151~200 201~300 300 以上 空气质量指数级别 一级 二级 三级 四级 五级 六级 空气质量指数类别 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染 三、空气污染的防治措施 拓展延伸 雾霾是雾和霾的组合词，雾是一种无毒、无害的自然现象，霾的形成主要是空气中悬浮的大量微粒和气象条件共同作用的结果。由于这些细小颗粒物直径一般在0.01μm以下，可直接通过呼吸系统进入支气管，甚至肺部。所以，霾影响最大的是人的呼吸系统，造成的疾病主要集中在呼吸道疾病、脑血管疾病、鼻腔炎症等病种 经典例题全解 考点1 考查空气中氧气含量的测定 例1（2024河南郑州实验外国语中学期中）测定空气里氧气含量的实验装置如图，下列说法正确的是( ) A.红磷量不足会导致测得的氧气含量小于五分之一 B.装置内的水位不会发生变化 C.燃烧匙中的红磷可以换成硫粉或木炭 D.红磷熄灭后，立即打开弹簧夹 【解析】 红磷的量不足时，不能将瓶内氧气全部消耗掉，会导致测得的氧气含量小于五分之一；待红磷熄灭，装置冷却到室温，打开弹簧夹，由于氧气被耗尽，产生了内外压强差，烧杯中的水会流入集气瓶，装置内的水位发生变化；硫或木炭在空气中燃烧虽然消耗了氧气，但生成了气体，装置内压强几乎不变，不能用来测定空气中氧气的含量；红磷熄灭后立刻打开弹簧夹，此时剩余的气体在受热状态下，处于膨胀状态，瓶内的气压偏大，流入集气瓶的水的体积不足五分之一，会导致测量结果偏小。 答案 A 归纳总结 可能原因 测定结果小于1/5 装置漏气 红磷量不足 未冷却到室温就打开弹簧夹 测定结果大于1/5 红磷点燃插入瓶中未立即塞上胶塞 最初弹簧夹未夹紧 考点2 考查空气的成分及其用途 例2（2023四川内江中考改编）空气是一种重要的资源。下列有关空气成分的说法错误的是( ) A.氮气充入食品包装袋中可延长其保质期 B.氧气是空气中含量最多的气体 C.稀有气体可用于制造电光源 D.氧气能供给生物呼吸，支持燃料燃烧 【解析】 氮气的化学性质不活泼，不易与其他物质发生化学反应，常用作食品包装袋中的保护气；氮气是空气中含量最多的气体；稀有气体通电时能发出不同颜色的光，可用于制造电光源；氧气能供给生物呼吸，支持燃料燃烧。 答案 B 解题指导 （1）运用口诀法记忆空气中各成分的含量。 （2）运用性质决定用途的思维认识空气主要成分的用途。如氮气的化学性质不活泼，可用于食品防腐、用作焊接金属的保护气等；氧气能支持燃烧，可用于炼钢、气焊、气割等。 易错易混全解 易错点 纯净物与混合物的辨别易错 例题（2024山东德州德城期中）下列各组物质中，前者属于混合物，后者属于纯净物的是( ) A.食醋、啤酒 B.牛奶、冰水混合物 C.液氧、二氧化碳 D.洁净的空气、食盐水 解析 食醋中含有醋酸、水等多种物质，属于混合物；啤酒中含有水、酒精等多种物质，属于混合物。牛奶中含有水、蛋白质等多种物质，属于混合物；冰水混合物由一种物质组成，属于纯净物。液氧由一种物质组成，二氧化碳也由一种物质组成，二者都属于纯净物。洁净的空气中含有氮气、氧气等多种物质，属于混合物；食盐水中含有氯化钠和水，属于混合物。 答案 B 纠错点睛 判断纯净物与混合物的关键是看该物质的成分是一种还是多种，不要看到“清澈、透明、干净、洁净”等字眼就认为是纯净物或看到“混合”等字眼就认为是混合物。如洁净的空气中含有氧气、氮气等物质，属于混合物；而冰水混合物只含水一种物质，属于纯净物。 《分层练》 课题1 我们周围的空气 第1课时 空气是由什么组成的 基础过关全练 知识点 1 空气的组成 1.(2023北京中考)空气的成分中，体积分数最大的是( ) A.氮气 B.氧气 C.二氧化碳 D.稀有气体 2.【教材变式】如图所示装置可用于实验室测定空气中氧气的含量，实验前在集气瓶内加入少量水，并将水面上方空间分为5等份，对该实验认识正确的是( ) A.红磷熄灭后立即打开弹簧夹 B.实验过程中弹簧夹未夹紧，可能造成气体减少的体积小于1/5 C.集气瓶内加入少量水可防止空气污染 D.可用木炭代替红磷 3.【数字化实验】(2023四川巴中中考改编)如图所示是利用压力传感器测定空气中氧气含量的装置及压强变化曲线。 (1)红磷燃烧的文字表达式为___________________________________。 (2)分析图2，CD段压强发生变化的原因：___________________________________,__________________________________________。 知识点 2 纯净物与混合物 4.(2023湖北鄂州中考)下列物质中属于纯净物的是( ) A.水泥砂浆 B.液态氮 C.汽水 D.洁净的空气 5.(2024陕西宝鸡渭滨期末)下列物质中，前者属于混合物，后者属于纯净物的是( ) A.碘盐 酱油 B.雨水 冰水混合物 C.红磷 稀有气体 D.可乐 食醋 易错专练 6.下列物质：①氮气；②液态空气；③氧化镁；④矿泉水；⑤氧气；⑥铁；⑦冰水混合物。 (1)属于纯净物的有____________________________(填序号)，仿写一例：______________(填名称)。 (2)属于混合物的有_____________________(填序号)，仿写一例：_____________________(填名称)。 能力提升全练 7.【模型法】(2023四川乐山中考改编，25，☆公)科学家通过“祝融号”火星车探测器测得火星表面大气成分(体积分数)如图所示，下列说法正确的是( ) A.火星大气中氮气的含量最高 B.火星大气中二氧化碳的含量高于空气 C.火星大气不含稀有气体 D.火星大气属于纯净物 8.【创新装置】(2024福建福鼎期中，8，☆☆)为了测定空气中氧气的含量，向装置中加入水并调整B的高度，使A中液面的刻度至15厘米处，将红磷平铺在惰性电热板上，盖紧密封盖，通电使红磷燃烧，充分反应后，断开电源，冷却至室温后，调整B的高度使容器A、B中的液面保持水平，记录液面刻度。关于该实验的说法不正确的是( ) A.该实验装置更环保 B.红磷用量越多，测得的氧气含量越高 C.最终装置A中液面的刻度约至12cm处 D.为了减小实验误差，装置气密性要好 9.【数字化实验】(2023湖南衡阳中考改编，14，☆)某兴趣小组利用氧气传感器来检测足量红磷燃烧过程中氧气的含量，如图所示，下列判断不正确的是( ) A.a点时容器内氮气的体积分数小于85% B.容器内水的作用主要是降温和防止污染 C.氧气有剩余，说明物质燃烧时氧气必须达到一定浓度 D.此实验测得空气中氧气的质量分数为18% 10.【跨学科·素养·科学探究与实践】(2024福建泉州七中期中，15，☆☆)如图为利用不同装置进行“测定空气中氧气含量”的实验。回答下列问题： (1)用图1装置进行实验时，实验中观察到红磷燃烧的现象是____________________________。 (2)图2中红磷从燃烧到熄灭的过程中，左侧活塞的变化情况是___________________________________。 (3)图3测定原理是利用铜与氧气在加热条件下生成氧化铜，实验过程中不断推拉注射器活塞的目的是____________________________,利用此装置(硬质玻璃管容积为25mL)进行实验，反应结束后，待装置冷却至室温，注射器活塞从原来的15mL刻度处移动至9mL刻度处，该实验测得的氧气体积分数为______________。造成该结果的原因可能是_____________________(答一条即可)。 【分层练参考答案及解析】 第二单元 空气和氧气 课题1 我们周围的空气 第1课时 空气是由什么组成的 基础过关全练 1.A 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.O3%、其他气体0.O3%。空气的成分中，体积分数最大的是氮气。 2.C 红磷熄灭后，集气瓶内剩余的气体处于膨胀状态，立即打开弹簧夹，会使测定结果偏小；在实验过程中弹簧夹未夹紧，装置内气体受热膨胀逸出，可能造成气体减少的体积大于1/5；木炭燃烧生成二氧化碳气体，装置内的气压无明显改变，不能用木炭代替红磷。 3.【答案】 (1)红磷+氧气五氧化二磷 (2)红磷燃烧消耗了装置内的氧气反应后装置内温度逐渐降低 4.B 水泥砂浆中含有水和沙子等物质，属于混合物；液态氮由一种物质组成，属于纯净物；汽水中含有碳酸、水等物质，属于混合物；洁净的空气中含有氮气、氧气等物质，属于混合物。 5.B 碘盐和酱油都属于混合物；雨水属于混合物，冰水混合物属于纯净物；红磷属于纯净物，稀有气体属于混合物；可乐和食醋都属于混合物。 6.【答案】 (1)①③⑤⑥⑦ 氢气(合理即可) (2)②④ 自来水(合理即可) 能力提升全练 7.B 由图示可知，火星大气中二氧化碳的含量最高；火星大气中二氧化碳的体积分数为95.3%，空气中二氧化碳的体积分数约为0.O 3%，火星大气中二氧化碳的含量高于空气；火星大气中含有氩气，氩气属于稀有气体；火星大气中含有二氧化碳、氮气等多种物质，属于混合物。 8.B 反应始终在密闭容器中进行，能防止生成的五氧化二磷逸散到空气中，更环保；红磷消耗完装置中的氧气，就不再燃烧，故不是红磷用量越多，测得的氧气含量就越高；氧气约占空气总体积的1/5，根据题意可知，反应前装置A中液面刻度为15cm,则充分反应后，最终装置A中液面的刻度约至15cm－15cm×=12cm处；为了减小实验误差,装置气密性要好。 拓展延伸 空气中氧气含量测定实验的三个改进方向：①有利于减小误差，使实验结果准确；②使实验装置简单，操作更加方便；③环保。分析优缺点时，也要从这三个方面考虑。 9.D 由图示可知，a点时容器内氧气的体积分数为15%,a点时容器内含有氧气、氮气、二氧化碳、稀有气体等，所以此时容器内氮气的体积分数小于85%；容器内水的主要作用是吸热与吸收五氧化二磷；最终氧气有剩余，说明物质燃烧时氧气必须达到一定浓度；此实验测定的是空气中氧气的体积分数，而不是质量分数。 10.【答案】 (1)产生大量白烟，放热 (2)先左移后右移，最终停留在约刻度“8”处 (3)使氧气充分反应15% 装置漏气(或铜粉量不足等) 【解析】 (2)题图2中红磷燃烧放热，气体受热膨胀，所以左侧活塞会先左移，又因为红磷燃烧消耗氧气及反应后温度降低，装置内压强变小，左侧活塞右移；氧气约占空气体积的五分之一，10mL－10mL× =8mL,所以左侧活塞最终停留在约刻度“8”位置。 (3)题图3中玻璃管容积为25mL,注射器原来刻度为15mL,说明原来装置内空气总体积为25mL+15mL=40mL,反应结束后，待装置冷却至室温，注射器活塞移动至9mL刻度处，说明消耗氧气的体积为15mL－9mL=6mL,则该实验测得的氧气体积分数为 ( 1 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$