2.1我们周围的空气 （第一课时）---2025-2026学年九年级化学人教版（2024）上册

我们周围的空气 （第一课时） 　 我们人类每时每刻都离不开空气，没有空气就没有生命，也没有生机勃勃的地球 新课导入 我们周围存在一种 “看不到摸不着”的物质——空气，它跟我们的生活联系密切， 你能用一个简单的实验或实例 来说明空气确实存在吗？ 学习目标 1.掌握测定空气中氧气的含量的实验 2.了解空气的主要成分。　　 3.初步认识纯净物、混合物的概念，能区分一 些常见的纯净物和混合物。 空的饮料瓶中还剩什么?空气既看不到又摸不着，怎么证明瓶内有空气的存在？ 创设情境 引出课题 1 01 2 02 3 4 扁的密实袋开袋后抖动，然后封好——双手挤压，有压力 扇子朝脸扇、树叶在动 ———有风 给车胎打气 ———涨起来 空烧杯在盛满水的水槽中向下压——烧杯内的水无法上升到顶部 还有哪些事实或实验能证明空气的存在？ 空气是由什么组成的呢？ 18世纪70年代，瑞典科学家舍勒和英国化学家普利斯特里分别制得了氧气，但他们并没有意识到自己发现了氧气。 1774年法国化学家拉瓦锡第一次用实验证明了空气中有氧气和氮气。 19世纪末英国物理学家瑞利发现了稀有气体氩气，之后各个稀有气体陆续被发现。 空气研究的发展史 活动2 拉瓦锡对空气成分的研究 【自主探究】阅读课本，了解拉瓦锡研究空气成分的实验，完成下列问题。 实验现象 反应文字表达式 部分银白色的液态汞变成红色粉末，容器里空气的体积约减少了1/5。 汞 + 氧气 氧化汞 加热 思考： 拉瓦锡实验的测定原理是什么？ 资料：汞常温下为液体,只与空气中的氧气反应,并且生成物为氧化汞固体。 【思考】测定密闭空气中某气体的体积分数的方法是什么？ 模型构建 其他气体 O2 压强 压强 水 或其他液体 大气 压强 水 其他气体 思考：实验室测定空气中氧气的含量,能否直接用拉瓦锡的这套实验装置?为什么? 1.拉瓦锡做这个实验的时间太长了,用了 12 天; 2.这个装置太大,使用不方便; 3.汞有毒性,会使人中毒 活动2 拉瓦锡对空气成分的研究 活动3 空气中氧气含量的测定 ①如何将密闭容器中的氧气消耗掉？ （1）选择“耗氧剂” ②选择的“耗氧剂”有什么要求？ 资料：红磷能在空气中燃烧，只消耗氧气，生成五氧化二磷固体 （2）组装实验装置 如何选择实验装置，测得消耗掉的氧气的体积？ （3）确定实验步骤 ①检查装置的气密性 ②将集气瓶做五等份记号，弹簧夹夹紧乳胶管 ③在燃烧匙内放入足量的红磷 ④点燃红磷快速伸人瓶中并立即塞住塞子 ⑤冷却至室温,打开止水夹 【应用模型预测实验现象】 活动3 空气中氧气含量的测定 （4）小组合作进行实验 （5）获取并分析证据 你观察到的现象是什么，哪些能作为证据证明空气中氧气的含量？你是怎么进行分析的？ 红磷燃烧，产生大量白烟。冷却后打开止水夹，烧杯中的水倒流到集气瓶，集气瓶中的液面上升至刻度“1”处。说明空气中的气体减少了1/5体积的氧气。 活动3 空气中氧气含量的测定 （6）得出结论 从证据现象中得到的实验结论是什么？ 氧气约占空气总体积的1/5. 活动3 空气中氧气含量的测定 （7）分析造成实验误差的原因 操作步骤 可能导致的误差 ①装置气密性不好，漏气 ②弹簧夹未夹紧乳胶管 ③在燃烧匙内放入的红磷量不足 ④点燃红磷未快速伸入瓶中并塞住橡胶塞 ⑤未冷却至室温,就打开止水夹 偏小 偏大 偏小 偏大 偏小 活动3 空气中氧气含量的测定 测得氧气的含量 ？ 根据教材中测定空气里氧气含量的实验结果,剩余气体主要是什么?试着推测氮气具有哪些性质?你的依据是什么? 物理性质：无色、不易溶于水； 化学性质： 不支持燃烧、不与水反应。 依据：从红磷在氮气中不能继续燃烧的事实，说明氮气不支持燃烧。从倒吸水的体积占集气中空气体积的 1/5左右，说明氮气不易溶于水且不与水反应。 活动4 分析剩余气体的性质 氮气（78％） 氧气（21％） 其他气体杂质（0.03％） 二氧化碳（0.03%） 稀有气体（0.94%） 巧 学 妙 记 氮七八，氧二一，零点九四是稀气，还有两个点零三，二氧化碳和杂气，体积分数要记清，莫与质量混一起。 活动5 总结空气的组成 (二). 纯净物与混合物 2.纯净物：_________________________。 1.混合物：____________________________。 由两种或两种种以上的物质混合而成的物质 (不能用具体的化学符号表示，混合物中的各种成分之间没有发生化学变化，它们各自保持各自的性质。如：空气、糖水等) 由一种物质组成 (可以用专门的化学符号表示。如： 氧气O2、 氮气N2、 二氧化碳CO2、 红磷P、 五氧化二磷P2O5等。) 纯净物： 物质 由一种物质组成。 混合物： 如：氮气、氧气、二氧化碳、红磷、水等。 符号 由两种或多种物质组成。 如：空气、矿泉水、、可口可乐、啤酒等。 小结： 物质的简单分类： 注：哪些水是纯净物？ 水、蒸馏水、冰水混合物 下列物质中，属于纯净物的是 ( ) 典例剖析 A. 新鲜空气 B. 矿泉水 C. 澄清的石灰水 D. 冰水共存物 (由氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等不同种物质组成，是混合物) (矿泉水中有水和矿物质等多种物质，是混合物) (冰和水是同一种物质，只是状态不同，所以是纯净物) (澄清石灰水中有水和氢氧化钙，也是混合物) D √ × × × 氮气、二氧化碳、红磷、空气、河水、矿泉水等物质，哪些是混合物，哪些是纯净物? 纯净物 混合物 氮气 二氧化碳 红磷 空气 河水 矿泉水 思考与讨论 分一分 1、空气中O2与N2的体积比为 （ ） A.1:5 B.5:1 C.1:4 D.4:1 2、下列物质属于纯净物的是 （ ） A.白酒 B.食醋 C.加碘食盐 D. 蔗糖 3、下列物质属于混合物的是 （ ） A.自来水 B.蒸馏水 C.冰水混合物 D.水蒸汽 4、将一充满空气的瓶子中的氧气除去，又不增加 其他气体的成分。下列物质可达到目的的是（ ）   A.木灰 B.硫磺 C.铁丝 D．红磷 当堂训练： D A C D 5、根据空气的成分填空： ①小白鼠在装有空气的密闭容器中可存活一段时间， 说明空气中含有____________； ②石灰水长期露置在空气中会出现白色固体物质，说 明空气中含有____________； ③夏天，盛放冰棒的杯子外壁上附有一层水珠，说明 空气中含有______________。 6、在“空气中氧气含量的测定”实验探究中， 甲生设计了如下实验方案： 氧气 二氧化碳 水蒸气 ①实验过程中，观察到的主要现象是: ______________________________________________。 反应的文字达式是______________________________。 集气瓶中剩余的气体主要是 ________。 由此可以推断集气瓶中剩余气体的性质是 ______________________________________。 ②乙生用上述实验装置测定的结果是：空气中氧气含量 与正常值有较明显的偏小，其操作上的原因可能是： __________________。________________________。 ______________________________________. 氮气 难溶于水、不助燃、不可燃 红磷的用量不足 装置漏气 装置没有冷却到室温就打开止水夹。 磷 + 氧气 五氧化二磷 点燃 红磷燃烧，产生大量的白烟，打开弹簧夹，烧杯中的水进入集气瓶约占集气瓶体积的1/5。 　④丁生对实验进行反思后，提出了改进方法 （如图2所示 ），你认为改进后的优点是: ____________________________________________. 　③丙生也设计了一个实验方案，装置和操作同上，只不过用木炭代替了红磷。当木炭停止燃烧，集气瓶冷却至室温，打开弹簧夹后，水能否进入集气瓶？为什么？ 不能。 木炭燃烧时生成CO2气体，集气瓶内的压强不变。 装置始终密闭，空气没有逸出，实验结果更准确 水 ········ ········ 7、区别下列物质哪些是混合物，哪些是纯净物： ①空气 ②红磷 ③五氧化二磷 ④氧气 ⑤二氧化碳 ⑥ 糖水 ⑦蒸馏水 ⑧可乐饮料 属于混合物_________；纯净物____________。 （填序号） ①⑥⑧ ②③④⑤⑦ 课题1 空气 第二单元、我们周围的空气 （第二课时） 学习目标: 1.了解氧气、氮气、稀有气体的主要用途。 2.知道空气的主要污染物，能对防治空气污染 提出合理化建议。 3.了解空气质量日报 自学指导1: 阅读教材P33第二段及图片，氧气有哪些用途？ 1、氧气的用途：(曾经叫“养气”) ①供给呼吸 (登山、潜水、医疗) ②支持燃烧 （炼钢、气焊、宇航） 动植物呼吸 医疗急救 潜水 炼钢 化工 航天 气焊 气割 自学指导2： 阅读教材P33，氮气有什么用途？ 根据P34的讨论， 描述氮气的物理性质及化学性质？ 氮气的性质： 无色、无味的气体，难溶于水，密度比空气的略小。 不活泼，不支持燃烧。 物理性质： 化学性质： 性质 2、氮气的用途： ③冷冻剂 ④超导试验车 ①制氮肥 ②制作保护气 讨论：P34 　　要测定空气中氧气含量的实验中，集气瓶内剩下的气体主要是氮气。结合实验和日常生活经验讨论： 答：不能支持燃烧。 答：不能继续上升。能说明氮气难溶解于水。 答：能。因为氮气约占空气总体积的4/5 。 　　2.集气瓶内水平面上升一定高度后，还能继续上升吗？这种现象能不能说明氮气不易溶于水？ 　　1.燃烧着的红磷熄灭了，这种现象说明氮气能不能支持燃烧？ 　　3.空气所表现出来的某些性质，能不能在一定程度上代表氮气的性质？ 物质 颜色 状态 气味 标准状况下的密度 熔点 沸点 是否易溶于水 氮气 1.251g/L -210℃ -196℃ 无色 气态 无味 不易溶于水 【知识延伸】氮气能作保护气，主要利用了它的化学性质比较稳定， 另外还考虑到氮气的无毒和造价低廉。 通过日常生活经验及上面的讨论，填写下表，描述氮气的物理性质。 P34 自学指导3： 仔细阅读教材P34，认识稀有气体的性质与用途。 稀有气体的性质与用途： 无色、无味的气体，难溶于水。 很不活泼（又叫惰性气体） 物理性质： 化学性质： 稀有气体 性质 用途： ①作保护气；②电光源；③填充飞艇(He)。 通电时能发出不同颜色的光。 氩氦刀不是一般意义上的手术刀，而是一种低温冷冻微创治疗肿瘤的设备，其治疗过程利用氩气降温和氦气升温，因此被称为氩氦刀。氩氦刀的制冷和加热原理是：当高压气体经针尖突然释放，进入较大空间时，随着压强突然降低，气体会使局部温度迅速降低或升高。氩气在针尖急速释放，可在几十秒内冷冻病变组织，使其温度降至-100℃以下；氦气在针尖急速释放，将使病变组织快速升温解冻，从而消除肿瘤。降温和升温的速度，以及冷冻区域的大小与形状都可以进行精确设定和控制。 利用氩氦刀治疗肿瘤 自学指导4： 仔细阅读教材P35--36,回答下列问题： 1.造成空气污染的因素是什么？ 2.怎样防治空气污染？ 3.了解空气质量日报 讨论： （1）哪些物质会对空气造成污染？ （2）大气污染会造成哪些危害？ (3)为了保护空气，我们能做些什么？ 损害人体健康、影响作物生长、破坏生态平衡、 全球气候变暖、臭氧层破坏、酸雨等 ①使用清洁能源 ②加强大气质量监测 ③积极植树造林、种草 ④宣传环境保护知识 ①.有害气体：一氧化碳 二氧化硫 二氧化氮 臭氧 ②.烟尘：可吸入颗粒物、细颗粒物 CO、 SO2、 NO2 O3 (1) 举例说明空气污染造成的危害。 焚烧垃圾产生污染空气的粉尘和有害气体、汽车尾气、工厂废气、沙尘暴、 酸雨、使用含氟冰箱造成臭氧层空洞、温室效应等。 P35思考与讨论 (3) 为了保护人类赖以生存的空气，你能做些什么？ 积极植树、种草、爱护花木，向周围的人宣传保护空气的重要性及保护空气应采取的措施等。 (2) 2013年秋季，我国发布《大气污染防治行动计划》，加强了对空气污染的综合治理。请查阅资料，结合自身体会，了解我国空气质量改善取得的成就，并与同学交流。 损害人体健康、影响作物生长、破坏生态平衡、 全球气候变暖、臭氧层破坏、酸雨等 ①使用清洁能源 ②加强大气质量监测 ③积极植树造林、种草 ④宣传环境保护知识 资料卡片 阅读36页；空气质量日报 2.目前计入空气污染指数的项目有哪些？ 3.CO2是空气污染指数的项目吗？为什么？ 二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物、臭氧等 不是； CO2无毒，对空气不会造成污染。 注意：虽然空气中二氧化碳含量的增加，会导致全球变暖，给环境造成极大的危害，但二氧化碳无毒，也不会污染空气，目前暂不列为空气污染物。 1.空气质量日报的主要内容： ①空气质量指数；②首要污染物；③空气质量状况等。 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 空气 质量级别 一级 二级 三级 四级 五级 六级 空气 质量状况 及表示颜色 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染 绿色 黄色 橙色 红色 紫色 褐红色 空气质量指数和质量级别越高，污染越 。 严重 薯片等易碎食品的包装袋中常充入氮气用于防腐 （如图所示），主要是因为氮气（ ） 巩固练习 巩固练习 2008年北京奥运会若用大型遥控飞艇作广告。为了安全，艇内充入的气体最好是（ ) 当堂训练： 1. 夏天从冰箱里拿出一瓶饮料，放在空气中，饮料外壁会潮湿，说明空气中含有 （ ） A．氮气 B．氧气 C．水蒸气 D．二氧化碳 2.想要在一个充满空气的瓶子中将其中的氧气除去，又不增加其他气体的成分，下列物质在瓶中燃烧可达到目的的是（ ） A木炭 b硫磺 c铁丝 d红磷 3. 2008年北京奥运会若用大型遥控飞艇作广告。 为了安全，艇内充入的气体最好是 （ ） A.氢气 B.氧气 C.氦气 D.二氧化碳 C C C 4、下列关于空气的叙述，错误的是 （ ） A.空气中最多的气体是氮气 B.空气是由多种物质组成的混合物 C.空气中二氧化碳的含量是始终不变的 D.空气是一种重要的化工原料 5、下列家庭常用物质中，属于纯净物的是 （ ） A.牛奶 B.酱油 C.蒸馏水 D.葡萄酒 6、目前，我国许多城市定期公布空气质量报告，在 空气质量报告中，一般不涉及 （ ） A.CO B.CO2 C.SO2 D.NO2 7、食品包装袋内，能有效防止食品变质常填充（ ） A.空气 B.O2 C.N2 D.SO2 B C C C 8、某些易脆、易潮的松脆食品，通常在其密封塑料包装袋中充入一种气体，有的还放入一小袋干燥剂。从食品卫生、食品安全和经济角度综合考虑： ⑴下列最适宜用来作充入的气体是 （填字母） A、空气 B、氮气 C、氧气 D、氦气 ⑵理由_______________________________________ 9、在测定空气中O2的含量的实验中，集气瓶内剩余的气体主要是N2. 结合实验讨论： ①燃烧着的红磷熄灭了， 说明N2的化学性质为 。 ②根据集气瓶内剩余气体N2的现象，说明N2的物理性质为 。 ①无毒;②不与食品发生化学反应;③价格便宜。 B 不可燃，不助燃 不溶于水 1.食品保鲜的方法很多，其中包括真空包装或在包装袋中充入不活泼气体。请问： 课后练习 (1) 为什么真空包装能延长食品保质期？ (2) 若采用充入气体的保鲜方法，则应选择什么气体？请说明理由。 【解析】食物在空气中久置，会因氧气的缓慢氧化作用而使食品变质。将食品袋抽成真空，其中没有氧气，细菌不能生存，食品不易腐烂。有些食品较脆，抽成真空包装容易使食品挤压变形，还需要充入气体，如充入氮气、二氧化碳等化学性质不活泼的气体，可以使食品与空气隔绝，达到保鲜的目的。 Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 Lavf58.20.100 $$