2.1 空气的成分第1课时空气的主要成分课件-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 第1课时 空气的主要成分 1 第1课时 空气的主要成分 目标素养 导航 2 课标要求 学业内容 1.了解空气的主要成分。 2.学会使用简单的实验方 法，如燃烧法测定空气中 氧气的含量。 3.通过实验探究，培养动 手能力、观察能力和分析 问题的能力。 1.知道空气中含有氮气、氧气、稀有气体、 二氧化碳等成分，了解氮气不支持燃烧、稀 有气体通电发出不同颜色的光等性质。 2.学习用燃烧法测定空气中氧气的含量，理 解实验原理，掌握实验步骤和注意事项。 3.通过实验，加深对空气成分的理解，提高 实验操作能力。 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 3 第1课时 空气的主要成分 新知预习 导学 4 知识梳理 1.法国化学家________通过实验得出空气是由______和氧气组成的，其 中氧气约占空气总体积的_____的结论。 拉瓦锡 氮气 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 5 2.空气中氧气含量的测定。 （1）实验操作与现象：向集气瓶中加少量水，将水面上方的容积划分 为5等份，用记号笔标记；组装好仪器，夹紧止水夹；点燃燃烧匙中的 红磷，______插入集气瓶中，塞好胶塞，观察到__________，产生 ___________，并放出______；反应停止后，待集气瓶____________， 松开止水夹，观察到烧杯中的水被倒吸入集气瓶，进入集气瓶中的水约 占__________体积的 ，发生反应的文字表达式为 _ ________________________。 迅速 红磷燃烧 大量白烟 热量 冷却至室温 瓶内空气 磷氧气五氧化二磷 （2）实验结论：氧气约占空气总体积_____。 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 6 3.空气中各成分占空气总体积的百分比分别为：______约占 ， _______约占，__________约占 ，二氧化碳约占_______，其 他气体约占 。 氮气 氧气 稀有气体 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 7 4.空气中各成分的用途。 物质的用途是由它们的______决定的。 性质 （1）氮气在低温、常温下化学性质______，可用作保护气；在______ 等条件下，氮气可参与化学反应，用于制炸药、氮肥等；液态氮还可用 作冷冻麻醉剂。 稳定 高温 （2）稀有气体曾被称为“惰性气体”，一般不与其他物质反应，常用作 焊接金属的________；稀有气体通电时能发出各种颜色的光，常用于制 造________或用于激光技术；氦气密度小且很稳定，可用于填充______ _____。 保护气 霓虹灯 探空气球 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 8 问题导思 分小组讨论：拉瓦锡测定空气成分的实验原理是什么？在测定空气中氧 气含量的实验中，为什么点燃红磷后要迅速插入集气瓶？ 提示：红磷燃烧消耗掉容器中的氧气，使容器中的气压减小；冷却后打 开止水夹，烧杯中的水在大气压的作用下进入集气瓶。进入集气瓶中水 的体积即为消耗掉的氧气的体积。为防止红磷燃烧产生的白烟污染空气， 同时也防止插入过慢使集气瓶内空气受热膨胀溢出而导致实验误差偏大， 所以点燃红磷后要迅速插入集气瓶。 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 9 第1课时 空气的主要成分 重点直击 导析 10 典例精析 知识点1 空气中氧气含量的测定 例1 测定空气里氧气含量的实验装置如图2-1所示，下列描述正确的是 ( ) 。 图2-1 A.实验所用红磷的量要尽量少 B.用酒精灯点燃红磷后，为安全起见应慢慢将 燃烧匙伸入集气瓶中 C.红磷熄灭后立即打开止水夹 D.若操作正确将观察到消耗的气体与剩下的气 体的体积比约为 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 11 图2-1 【分析与解】 实验中所用红磷应过量，否则 不能将装置内的氧气耗尽，导致实验结果不准 确。用酒精灯点燃红磷后，应立即将燃烧匙快 速伸入集气瓶中，以防装置内的气体受热膨胀 逸出，导致实验结果不准确。红磷熄灭后，应 等集气瓶冷却至室温再打开止水夹，否则瓶中 【答案】D 的气体受热膨胀，体积偏大，会导致实验结果不准确。红磷燃烧消耗氧 气，氧气约占空气总体积的 ，故操作正确将观察到消耗的气体与剩 下的气体的体积比约为 。 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 12 因素 影响 结果 装置漏气 外界空气进入 小于1/5 红磷量不足 氧 气 不 能 被 完全消耗 装置未冷却至室温就打开止水夹 剩 余 气 体 因 温度 高而 占 有 较大的体积 将点燃的红磷插入瓶中速度太慢或未立即塞上瓶塞 受 热 膨 胀 的 空气 部 分 逸 出 瓶外 大于1/5 实验开始时止水夹未夹紧 部 分 空 气 受 热膨胀逸出 思维点拨 在测定空气中氧气含量的实验中，不规范的操作会使测定结果不准确。 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 13 知识点2 空气的成分 例2 在空气的各成分中，占空气总体积的百分比最大的是( ) 。 A A.氮气 B.氧气 C.二氧化碳 D.稀有气体 【分析与解】 空气中各成分占空气总体积的百分比大约是：氮气 、 氧气、稀有气体、二氧化碳、其他气体和杂质 。 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 14 知识点3 氮气和稀有气体的用途 例3 空气是人类生产活动的重要资源。下列有关空气成分的说法错误的 是( ) 。 A.氧气可以供给动植物呼吸 B.氮气不与任何物质发生化学反应 C.二氧化碳是植物光合作用的原料 D.稀有气体可制成多种用途的电光源 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 15 【分析与解】 动植物的呼吸作用需要氧气的参与。氮气在低温和常温 下性质稳定，在高温等状态下能与其他物质发生反应。二氧化碳是植物 光合作用的原料之一。稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，可用于 制造多种电光源。 【答案】B 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 16 思维点拨 解答本题的关键是了解空气中各成分的性质与用途。氮气在 常温下性质稳定，一般不与其他物质发生反应，但在高温等状态下， 氮气也能与某些物质发生反应，用于制造化肥、炸药等。 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 17 针对训练 1.广西北部湾空气质量优良。空气的各成分中，能供给呼吸的是 ( ) 。 B A.氮气 B.氧气 C.二氧化碳 D.稀有气体 2.下列物质不属于空气成分的是( ) 。 C A.氮气 B.氧气 C.二氧化硫 D.氦气 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 18 3.图2-2为空气成分示意图（按体积分数计），其中 的用途有( ) 。 图2-2 A.生产霓虹灯 B.作气体肥料，促进光合作用 C.用于医疗急救、冶炼钢铁等 D.生产氮肥、用作保护气等 D 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 4.测定空气里氧气含量的实验装置如图2-3所示，下列有关说法正确的是 ( ) 。 B 图2-3 A.燃烧匙中的红磷可用木炭代替 B.选用红磷是因为红磷燃烧可以消耗装置内的氧气，并 产成固态生成物 C.若红磷燃烧时止水夹未夹紧，则测得空气里氧气的体 积分数会小于空气总体积的 D.本实验可以证明空气里含有氮气、氧气、二氧化碳和 稀有气体 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 20 第1课时 空气的主要成分 素养达标 导练 21 基础巩固 1.下列现象不能证明空气存在的是( ) 。 D A.风吹草动 B.向空瓶子里灌水时有气泡逸出 C.将空杯子倒立插入水中，水不能完全进入杯中 D.太阳光洒在地球上 2.小明从冰箱里拿出一瓶冰果汁，用干布擦净瓶外壁的水，放置于桌面 片刻，发现瓶外壁又挂满水珠。这说明空气中有( ) 。 B A.氮气 B.水蒸气 C.二氧化碳 D.氧气 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 22 3.在一密闭容器中充满空气，经测定其中含氮气的体积为 ，则其中 含氧气的体积约为( ) 。 B A. B. C. D. 4.空气是一种宝贵的自然资源，分离空气的各成分，不能得到的气体是 ( ) 。 D A.用于医疗急救的氧气 B.用作霓虹灯中填充气的稀有气体 C.用作食品防腐剂的氮气 D.用作清洁燃料的氢气 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 23 5.用燃烧红磷法测定空气中氧气的含量时，常常会出现各种操作失误。 下列各项操作对实验结果没有任何影响的是( ) 。 B A.实验开始时，导管处未夹止水夹 B.实验时燃烧匙中加入过量红磷 C.橡皮塞未塞紧，部分空气进入集气瓶 D.没有等装置冷却至室温就打开止水夹 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 24 能力提升 6.根据空气的成分填空。 （1）蜡烛在空气中可以燃烧，说明空气中含有______。 （2）空气的成分中，可参与植物的光合作用的有__________和____。 （3）空气可作为制氮肥的原料，说明空气中含有______。 （4）测电笔中有一种气体，通电后发红光，这种气体是______。 氧气 二氧化碳 水 氮气 氖气 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 25 7.磷的燃烧反应在生产生活中有着广泛的应用。 （1）红磷燃烧时可观察到______________，军事上利用红磷的这一性 质来制烟幕弹。 产生大量白烟 【解析】红磷在空气中燃烧时产生大量白烟，可用于制烟幕弹。 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 26 （2）某同学利用燃烧红磷法测量空气中氧气的含量，实验过程如图2-4。 他测得的空气中氧气的体积分数约是____%。 18 图2-4 【解析】由图2-4可知进入试管的水的体积为 ，即红磷燃烧消耗 氧气，则测得的空气中氧气的体积分数 。 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 27 （3）燃烧结束时，试管里剩余的气体主要是______（填名称）。由此 实验可推测该气体具有的一条物理性质是__________，一条化学性质是 ________________________。 氮气 难溶于水 不能燃烧，也不支持燃烧 【解析】空气的主要成分是氧气和氮气，燃烧结束时，氧气耗尽，试管 中剩下的主要是氮气。由实验过程可知，剩余的气体不燃烧也不支持燃 烧，且难溶于水。 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 28 素能拓展 8.为了帮助同学们更好地理解空气中氧气含量测定实验的原理，老师利 用传感器技术实时测定了实验过程中集气瓶内的压强、温度和氧气浓度 （实验装置如图2-5所示），它们的变化曲线如图2-6所示。 图2-5 图2-6 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 29 （1）曲线 表示的是______（填“温度”或“氧气浓度”）的变化情况。 温度 【解析】曲线先升高后降低至起始水平，结合实验过程可知， 表示温 度的变化，其升高是红磷燃烧放出大量热所导致的。 图2-6 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 30 （2）结合、两条曲线，解释图2-6中 段气压变化的原因： ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________ 。 图2-6 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 31 【解析】反应开始后，表示压强变化的曲线先快速升高（ 段），这 是由于红磷燃烧放出大量热，使集气瓶中的气体压强迅速增大；随后压 强逐渐下降至初始值以下（ 段），说明红磷燃烧消耗瓶中的氧气， 使压强减小；反应结束容器冷却至室温后，集气瓶内的压强小于大气压； 打开止水夹后，烧杯中的水进入集气瓶，此时瓶中的压强又迅速增大 （ 段），直至与大气压相等。 【答案】红磷燃烧放出大量的热，使集气瓶中的温度升高，压强增大； 同时消耗氧气，使压强减小。 段燃烧放热造成的压强增大强于氧气 减少造成的压强减小 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 32 （3）实验中测得的数据如下： 实验前 实验后 烧杯中水的体积/ 烧杯中剩余水的体积/ 瓶中剩余气体的体积/ 80.0 46.4 126.0 根据实验测得的数据计算：空气中氧气的体积分数为 ___________________________（列出计算式即可）。 【解析】由表中数据可知，实验前后烧杯中水的体积差即为瓶中消耗的 氧气的体积；集气瓶的容积为进入瓶中水的体积与剩余气体体积之和， 故实验测得空气中氧气的体积分数为 。 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 33 （4）若测得的实验结果明显偏小，则可能的原因是：①_____________； ②______________________________。 红磷的量不足 装置的气密性不好（合理即可） 【解析】实验结果偏小的可能原因有：装置气密性不好，漏气；红磷的 量不足，未能完全消耗瓶中的氧气等。 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 34 $$