2.1空气的组成学案--2025-2026学年九年级化学沪教版(2024)上册

2.1 空气的组成 学案 【课前预习】 1、活动：空气组成成分探究 （1）CO2：a试剂：澄清石灰水。 b实验现象：变浑浊，但变浑浊速度慢。 c结论：空气中含有二氧化碳（较少）。 （2）O2：a检验用品：小木条。 b实验过程：取一瓶空气和一瓶氧气，把一根燃烧的木条，先后插入两个集气瓶中。 c实验现象：燃烧的木条在空气中继续安静的燃烧，在氧气中燃烧更旺。 d结论：空气中含有氧气，空气中氧气的浓度较低。 （3）水蒸气：a试剂：无水硫酸铜粉末。 b实验过程：取一烧杯，里面装入冰块，冰块上放一个装有无水硫酸铜粉末的表面皿。 c实验现象：白色的无水硫酸铜粉末变成蓝色。 d结论：空气中含有水蒸气。 2、空气成分 空气成分 氮气 氧气 稀有气体 二氧化碳 水蒸气和其它成分 体积分数 78% 21% 0.94% 0.03% 0.02% 3、空气中氧气含量的测定 （1）测定原理：在一个密闭容器内，用一种足量的易燃物质与空气中的氧气反应，生成一种固体，使容器内压强减小。在大气压的作用下，水倒吸入密闭容器内的体积，即为空气中氧气的体积。 （2）步骤：①连接装置，检查装置气密性；②把集气瓶的容积分成5等份，做好记号；③用止水夹夹紧胶管，在燃烧匙内放入过量的红磷，点燃③燃烧匙中的红磷，立即伸入集气瓶中，把塞子塞紧；④待红磷熄灭并冷却后，打开止水阀。 （3）现象：集气瓶中有大量的白烟生成，并放出热量；打开止水夹，烧杯中的水倒流到集气瓶中，并上升到约1/5处。 （4）结论：空气中的氧气含量大约是空气总体积1/5； （5）实验反思：在实验中，进入集气瓶内的水的体积常小于集气瓶容积的1/5，可能是什么原因呢？ ①装置漏气； ②红磷的量不足；③红磷熄灭后未冷却到室温就打开止水夹等等。 4、空气的利用： （1）氧气的用途：供给呼吸，支持燃烧，钢铁冶炼，金属焊接等。 （2）氮气的性质：物理性质：无色、无味的气体，密度比空气小，难溶于水。 化学性质不支持燃烧，化学性质不活泼。 用途：氮气 工业生产硝酸和氮肥，食品防腐，液态氮气用作制冷剂； （3）稀有气体，化学性质很不活泼，用作保护气；制作多用途电光源；氦可用于制造低温环境。 【典型例题】 1、空气中含量最多且化学性质不活泼的气体是（　　） A．O2 B．CO2 C．N2 D．Ne 【答案】C 【解答】空气中各成分及体积分数为：氮气：78%、氧气：21%、稀有气体：0.94%、二氧化碳0.03%、水蒸气和杂质：0.03%．氮气在空气中含量最多且化学性质不活泼。 故选：C。 【点评】本体难度不大，根据空气中各成分及体积分数来回答本题。 2、如图是用红磷燃烧法测定空气里氧气含量的装置图，有关此实验的结论与分析错误的是（　　） A．此实验证明，氧气约占空气体积的1/5 B．此实验证明，反应后组气瓶内剩余的气体，既不易溶于水，也不支持燃烧 C．该实验中的红磷还可以用硫来代替 D．若该实验没有达到预期目的，可能的原因之一是装置气密性不好造成的 【答案】C 【解析】A．通过此实验可知空气中氧气所占体积分数的，故正确； B．由红磷的熄灭，说明了氮气不燃烧、不支持燃烧；由冷却，打开弹簧夹，烧杯中的水倒流进集气瓶中，液面上升到一定高度不再上升．说明了氮气的溶解性是难溶于水，故正确； C．因红磷与氧气反应生成物为气体，不能用于该实验，故错误； D．如果装置漏气时，测定的结果偏小，达不到实验的目的，所以该实验成败的关键之一是装置气密性好，故正确。 故选C。 【点评】本考点考查的是测定空气中氧气含量的实验，根据实验操作图，回忆实验现象，实验注意事项，对实验结果进行评价，从而理解该实验的目的。对实验结果进行评价，是近几年中考的重点之一，要好好把握。 3、某些袋装食品需要充气防腐，下列最宜作充入气体的是( ) A.氮气 B.氧气 C.甲烷 D.一氧化碳 【答案】A 【解析】氮气化学性质较稳定，无毒且来源广，可以作袋装食品保护气。故选A。 【点评】本题难度不大，掌握空气各成分的主要用途，具体分析即可。 【当堂达标】 1、通过实验，首先得出空气是由氧气和氮气组成的科学家是（　　） A．拉瓦锡 B．道尔顿 C．门捷列夫 D．侯德榜 【答案】A 【解答】 A、拉瓦锡是近代化学的奠基人之一，后人称拉瓦锡为近代化学之父，他在前人研究的基础上最早提出空气由氮气和氧气组成，故正确； B、道尔顿被称为现代原子之父，对构成物质的微粒有着特殊的贡献，故错误； C、门捷列夫发现了元素周期律，没能得到空气由氧气和氮气组成的结论，故错误； D、侯德榜创立的侯氏制碱法，对我国的制碱工业做出了贡献，故错误。 故选A。 2、空气的成分按体积分数计算含量最多的是（　　） A．稀有气体 B．CO2 C．O2 D．N2 【答案】D 【解答】A、稀有气体大约占空气体积的0.94%，故选项错误； B、二氧化碳大约占空气体积的0.03%，故选项错误； C、氧气大约占空气体积的21%，故选项错误； D、氮气大约占空气体积的78%，含量最多；故选项正确； 故选：D。 3、薯片放置于空气中一段时间，变得不再松脆，说明空气中含有（　　） A．氮气 B．氧气 C．水蒸气 D．二氧化碳 【答案】C 【解析】A、氮气不能使薯片变得不再松脆，故选项错误； B、氧气能支持燃烧和供给呼吸，不能使薯片变得不再松脆，故选项错误； C、薯片放置于空气中一段时间，变得不再松脆，说明空气中含有水蒸气，故选项正确； D、二氧化碳不能使薯片变得不再松脆，故选项错误； 故选C。 4、实验室用燃烧法测定空气中氧气的含量，最适宜选用的可燃物是（　　） A．红磷 B．木炭 C．细铁丝 D．蜡烛 【答案】A 【解答】A.红磷可用来测定空气中氧气的含量，因红磷能在空气中燃烧，且产物是固体，如装置内红磷燃烧消耗尽氧气，瓶内气压减小，水吸入装置的体积数就是空气中氧气的体积数，故正确； B.木炭虽然能在空气中燃烧，也不能用来测定空气中氧气的含量，因其产物也是气体；故不能用来测定空气中氧气的含量，故错误； C.细铁丝不能在空气中燃烧，不能用来测定空气中氧气含量，故错误； D.蜡烛能在空气中燃烧，但生成二氧化碳气体，在反应装置中虽然消耗了氧气，却又产生了新的气体，因而不能用来测定空气中氧气的含量。 故错误。故选：A。 5、下列关于空气的说法中正确的是（　　） A．氮气可用作食品保护气 B．按质量计算，空气中含有氮气约78%，氧气约21% C．空气质量报告中所列的空气质量级别越大，空气质量越好 D．空气中的CO2气体与雨水结合形成酸雨 【答案】A 【解答】A、氮气化学性质稳定，可作保护气，故A正确； B、空气组成中按体积计算，空气中含有氮气约78%，氧气约21%，故B错； C、空气质量级别越大，空气质量越差，故C错； D、酸雨形成的主要成分是二氧化硫和氮的氧化物，不是二氧化碳，故D错。 故选A。 6、雾霾是一种灾害性天气。下列与形成雾霾无关的是（　　） A．水力发电 B．汽车尾气 C．工业扬尘 D．焚烧秸秆 【答案】A 【解答】A、水利发电不产生污染物，与形成雾霾无关； B、汽车尾气中含有大量的二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳及烟尘等空气污染物，与雾霾形成关系密切； C、工业扬尘中含有大量的二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳及烟尘等空气污染物，与雾霾形成关系密切； D、焚烧秸秆过程中会产生大量的烟尘，与雾霾形成关系密切； 故选A。 7、用如图装置测定空气中氧气的含量，下列说法正确的是（　　） A． 点燃白磷后缓慢将燃烧匙插入瓶中，塞紧瓶塞 B．用细铁丝代替白磷进行实验，不会影响实验结果 C．不打开瓶塞，聚焦太阳光引燃足量白磷，实验效果更好 D．若实验过程中，没有将弹簧夹夹紧，不会影响实验结果 【答案】C 【解答】A．点燃白磷后快速将燃烧匙插入瓶中，塞紧瓶塞，以防止空气受热膨胀逸出造成较大误差，故错误； B．铁丝在空气中不能燃烧，所以不能用铁丝来测定空气中的氧气含量，故错误； C．不打开瓶塞，聚焦太阳光引燃足量白磷，整个装置是密封的，实验效果会更好，故正确； D．磷燃烧时放热，如果没有夹紧止水夹，实验中会逸出了一部分气体，最终进入瓶内的水增多使进入瓶内的液体体积的大，使测量结果偏大，故错误。 故选C。 8、洁净的空气对于人类和其他动植物都非常重要。在空气的成分中能供给呼吸的 气体是（　　） A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．水蒸气 【答案】B 【解答】在空气的成分中能供给呼吸的气体是氧气。 故选：B。 9、用红磷测定空气中氧气含量的实验结束后，反应容器内剩下的气体主要是（ ） A.氮气 B.五氧化磷 C.稀有气体 D.二氧化碳 【答案】A 【解析】用红磷测定空气中氧气含量的实验，红磷燃烧生成五氧化二磷，实验装置内剩余的主要气体为氮气。故选A。 10、西藏地区独特的高原风景早就吸引了丫丫，她很想在国庆期间前往观光．但爸爸说初到西藏时会发生不同程度的“高原反应”，这是由于（　　） A． 高原地区的氧气与平原地区的氧气的化学性质不同 B． 高原地区，空气稀薄，氧气的体积分数小于21% C． 高原地区，空气稀薄，氧气的体积分数仍为21% D．高原地区空气中二氧化碳含量过高让人感到窒息 【答案】C 【解答】A、分子是保持物质化学性质的最小粒子，高原地区和平原地区中的氧气都是由氧分子构成，化学性质是相同的，故A错； B、高原地区空气比较稀薄，氧气的体积分数仍为21%，故B错； C、在高原地区，地势比较高，空气稀薄，但空气中氧气的体积分数仍为21%，只是单位体积内氧气含量相对减少，使人体在呼吸时发生困难，即会发生不同程度的“高原反应”，故C对； D、高原地区空气稀薄，与平原地区比较单位体积内氧气的含量小，人在呼吸时就要需要吸入更多的空气，来补充呼吸需要的氧气，所以表现出人呼吸比较困难，不是因为二氧化碳含量过高，故D错。 故选C。 11、下列关于空气的说法正确的是( ) A.空气中的氮气约占总体积的21% B．空气中的氧气能支持燃烧 C．空气中的稀有气体没有任何用途 D.空气中的二氧化碳会造成酸雨 【答案】B 【解析】A．空气中氮气约占总体积的 78%，氧气约占 21%，故 A 错误； B．氧气不可燃但支持其它可燃物燃烧，故 B 正确； C．稀有气体可以做保护气、可以作光源，故C 错误； D．导致酸雨的是二氧化硫和氮的氧化物，二氧化碳会导致温室效应，故D 错误； 故选B。 12、下列物质在氧气中完全燃烧，生成黑色固体的是（　　） A．木炭 B．铁丝 C．红磷 D．硫粉 【答案】B 【解答】解：A、木炭在氧气中燃烧，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，故选项错误。 B、铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成一种黑色固体，故选项正确。 C、红磷在氧气中燃烧，产生大量的白烟，生成一种白色固体，故选项错误。 D、硫粉在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，产生一种具有刺激性气味的气体，故选项错误。 故选：B。 13、现有①氧气；②二氧化碳；③氮气；④稀有气体四种物质，请用上述物质的序号填空： （1） 约占空气体积的78%的气体是______； （2） 人类维持生命不可缺少的气体是______； （3） 可用于制造电光源的气体是______； （4）植物进行光合作用不可缺少的气体是______。 【答案】（1）③。（2）①。（3）④。（4）②。 【解答】（1）约占空气体积的78%的气体是氮气，故填：③。 （2）人类维持生命不可缺少的气体是氧气，故填：①。 （3）可用于制造电光源的气体是稀有气体，故填：④。 （4）植物进行光合作用不可缺少的气体是二氧化碳，故填：②。 14、如图是用燃磷法测定空气中氧气体积分数的实验装置，请你回答下列有关问题： （1）红磷燃烧时冒出浓厚的　 　。 （2）红磷燃烧消耗氧气，并且生成固体，使得集气瓶内的　 　减小，致使烧杯中的水倒吸入集气瓶，从而粗略测出空气中氧气的体积分数。 （3）燃烧结束后，当集气瓶　 　后松开弹簧夹，过一会儿观察到进入集气瓶中水的体积约占集气瓶总体积的五分之一。 【答案】（1）白烟； （2）压强； （3）冷却。 【解答】 （1）红磷在空气中燃烧，冒出浓厚的白烟，其实质上是与空气中的氧气反应生成五氧化二磷； （2）测定空气中氧气的含量实验原理：利用红磷燃烧消耗空气中的氧气，使左边集气瓶内气体体积变小，压强变小，从而在外部大气压的作用下使烧杯内的水进入集气瓶，通过测量进入集气瓶中水的量来确定空气中氧气的体积分数； （3）燃烧结束后，当集气瓶冷却后松开弹簧夹，过一会儿观察到进入集气瓶中水的体积约占集气瓶总体积的五分之一。 15、用来测定空气成分的方法很多，如图1所示的是用红磷在空气中燃烧的测定方法。实验过程是：第一步：将集气瓶容积划分为五等份，并做好标记。 第二步：点燃燃烧匙内的红磷，伸入集气瓶中并把塞子塞紧。 第三步：待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，发现水被吸入集气瓶中，进入集气瓶中水的体积约为集气瓶总容积的1/5。 请回答下列问题： （1）反应完后集气瓶中剩余的气体主要是______。 （2）实验完毕，若进入集气瓶中水的体积不到总容积的1/5，你认为导致这一结果的原因可能有（答出两条即可）：_____ 、_____ 。 （3）某同学对实验进行反思后，提出了改进方法（如图2所示 ），你认为改进后的优点是：_____ 。 【答案】（1）氮气； （2）红磷量不足；装置气密性不好； （3）装置始终密闭，空气没有逸出，实验结果准确。 【解答】（1）氧气被消耗掉，因此反应完后集气瓶中剩余的气体主要是氮气； 故答案为：氮气； （2）实验完毕，若进入集气瓶中水的体积不到集气瓶中原空气总体积的五分之一，导致这一结果的原因可能是：红磷量不足、装置气密性不好、未冷却到室温就打开止水夹、红磷中含有能燃烧生成其他气体的杂质。 故答案为：红磷量不足；装置气密性不好； （3）改进后的装置直接通过聚太阳光而引燃磷，避免了再次打开瓶塞而保持装置始终密封，减少了操作中人为因素所造成的偏差，可得到更准确的实验结果； 故答案为：装置始终密闭，空气没有逸出，实验结果准确。 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页） ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $ 2.1 空气的组成 学案 【课前预习】 1、活动：空气组成成分探究 （1）CO2：a试剂：澄清石灰水。 b实验现象： ，但变浑浊速度慢。 c结论：空气中含有 （较少）。 （2）O2：a检验用品：小木条。 b实验过程：取一瓶空气和一瓶氧气，把一根燃烧的木条，先后插入两个集气瓶中。 c实验现象：燃烧的木条在空气中继续安静的燃烧，在氧气中燃烧 。 d结论：空气中含有 ，空气中氧气的浓度较低。 （3）水蒸气：a试剂：无水硫酸铜粉末。 b实验过程：取一烧杯，里面装入冰块，冰块上放一个装有无水硫酸铜粉末的表面皿。 c实验现象：白色的无水硫酸铜粉末变成 。 d结论：空气中含有 。 2、空气成分 空气成分 氮气 氧气 稀有气体 二氧化碳 水蒸气和其它成分 体积分数 3、空气中氧气含量的测定 （1）测定原理：在一个密闭容器内，用一种足量的易燃物质与空气中的氧气反应，生成一种固体，使容器内压强减小。在大气压的作用下，水倒吸入密闭容器内的体积，即为空气中氧气的体积。 （2）步骤：①连接装置，检查装置 ；②把集气瓶的容积分成 等份，做好记号；③用止水夹夹紧胶管，在燃烧匙内放入 的红磷，点燃燃烧匙中的红磷，立即伸入集气瓶中，把塞子塞紧；④待红磷熄灭并 后，打开止水阀。 （3）现象：集气瓶中有大量的 生成，并放出热量；打开止水夹，烧杯中的水倒流到集气瓶中，并上升到约 处。 （4）结论：空气中的氧气含量大约是空气总体积 ； （5）实验反思：在实验中，进入集气瓶内的水的体积常小于集气瓶容积的1/5，可能是什么原因呢？ ① ； ② ； ③ 。 4、空气的利用： （1）氧气的用途：供给 ，支持燃烧， 冶炼，金属焊接等。 （2）氮气的性质：物理性质：无色、无味的气体，密度比空气 ， 溶于水。 化学性质不支持 ，化学性质 。 用途：氮气 工业生产 和氮肥，食品 ，液态氮气用作制冷剂； （3）稀有气体，化学性质很不活泼，用作 ；制作多用途电光源；氦可用于制造低温环境。 【典型例题】 1、空气中含量最多且化学性质不活泼的气体是（　　） A．O2 B．CO2 C．N2 D．Ne 2、如图是用红磷燃烧法测定空气里氧气含量的装置图，有关此实验的结论与分析错误的是（　　） A．此实验证明，氧气约占空气体积的1/5 B．此实验证明，反应后组气瓶内剩余的气体，既不易溶于水，也不支持燃烧 C．该实验中的红磷还可以用硫来代替 D．若该实验没有达到预期目的，可能的原因之一是装置气密性不好造成的 3、某些袋装食品需要充气防腐，下列最宜作充入气体的是( ) A.氮气 B.氧气 C.甲烷 D.一氧化碳 【当堂达标】 1、通过实验，首先得出空气是由氧气和氮气组成的科学家是（　　） A．拉瓦锡 B．道尔顿 C．门捷列夫 D．侯德榜 2、空气的成分按体积分数计算含量最多的是（　　） A．稀有气体 B．CO2 C．O2 D．N2 3、薯片放置于空气中一段时间，变得不再松脆，说明空气中含有（　　） A．氮气 B．氧气 C．水蒸气 D．二氧化碳 4、实验室用燃烧法测定空气中氧气的含量，最适宜选用的可燃物是（　　） A．红磷 B．木炭 C．细铁丝 D．蜡烛 5、下列关于空气的说法中正确的是（　　） A．氮气可用作食品保护气 B．按质量计算，空气中含有氮气约78%，氧气约21% C．空气质量报告中所列的空气质量级别越大，空气质量越好 D．空气中的CO2气体与雨水结合形成酸雨 6、雾霾是一种灾害性天气。下列与形成雾霾无关的是（　　） A．水力发电 B．汽车尾气 C．工业扬尘 D．焚烧秸秆 7、用如图装置测定空气中氧气的含量，下列说法正确的是（　　） A． 点燃白磷后缓慢将燃烧匙插入瓶中，塞紧瓶塞 B．用细铁丝代替白磷进行实验，不会影响实验结果 C．不打开瓶塞，聚焦太阳光引燃足量白磷，实验效果更好 D．若实验过程中，没有将弹簧夹夹紧，不会影响实验结果 8、洁净的空气对于人类和其他动植物都非常重要。在空气的成分中能供给呼吸的气体是（　　） A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．水蒸气 9、用红磷测定空气中氧气含量的实验结束后，反应容器内剩下的气体主要是（ ） A.氮气 B.五氧化磷 C.稀有气体 D.二氧化碳 10、西藏地区独特的高原风景早就吸引了丫丫，她很想在国庆期间前往观光．但爸爸说初到西藏时会发生不同程度的“高原反应”，这是由于（　　） A． 高原地区的氧气与平原地区的氧气的化学性质不同 B． 高原地区，空气稀薄，氧气的体积分数小于21% C． 高原地区，空气稀薄，氧气的体积分数仍为21% D．高原地区空气中二氧化碳含量过高让人感到窒息 11、下列关于空气的说法正确的是( ) A.空气中的氮气约占总体积的21% B．空气中的氧气能支持燃烧 C．空气中的稀有气体没有任何用途 D.空气中的二氧化碳会造成酸雨 12、下列物质在氧气中完全燃烧，生成黑色固体的是（　　） A．木炭 B．铁丝 C．红磷 D．硫粉 13、现有①氧气；②二氧化碳；③氮气；④稀有气体四种物质，请用上述物质的序号填空： （1） 约占空气体积的78%的气体是______； （2） 人类维持生命不可缺少的气体是______； （3） 可用于制造电光源的气体是______； （4）植物进行光合作用不可缺少的气体是______。 14、如图是用燃磷法测定空气中氧气体积分数的实验装置，请你回答下列有关问题： （1）红磷燃烧时冒出浓厚的　 　。 （2）红磷燃烧消耗氧气，并且生成固体，使得集气瓶内的　 　减小，致使烧杯中的水倒吸入集气瓶，从而粗略测出空气中氧气的体积分数。 （3）燃烧结束后，当集气瓶　 　后松开弹簧夹，过一会儿观察到进入集气瓶中水的体积约占集气瓶总体积的五分之一。 15、用来测定空气成分的方法很多，如图1所示的是用红磷在空气中燃烧的测定方法。实验过程是：第一步：将集气瓶容积划分为五等份，并做好标记。 第二步：点燃燃烧匙内的红磷，伸入集气瓶中并把塞子塞紧。 第三步：待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，发现水被吸入集气瓶中，进入集气瓶中水的体积约为集气瓶总容积的1/5。 请回答下列问题： （1）反应完后集气瓶中剩余的气体主要是______。 （2）实验完毕，若进入集气瓶中水的体积不到总容积的1/5，你认为导致这一结果的原因可能有（答出两条即可）：_____ 、_____ 。 （3）某同学对实验进行反思后，提出了改进方法（如图2所示 ），你认为改进后的优点是：_____ 。 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页） ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $