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

本讲义聚焦初中化学九年级《我们周围的空气》第一课时，以“人类探索空气组成历程”为线索，串联拉瓦锡定量实验、红磷测定氧气含量实验及物质分类观念，构建从宏观现象到微观本质的认知支架，帮助学生理解空气是混合物，氧气约占1/5体积分数，并掌握纯净物与混合物的区别。 该资料设计亮点突出科学思维与科学探究的融合，通过拉瓦锡实验还原历史情境，引导学生用证据推理建构模型，如分析汞槽液面变化推断压强差原理，体现“宏观—微观—符号”三重表征思维；课堂检测题设置精准，如第6题注射器装置变式题，强化误差分析能力，提升实验设计素养；课后作业分层明确，既有基础巩固又有拓展应用，便于教师课中高效推进教学，学生课后查漏补缺，实现知识内化与能力进阶。

2025-2026学年人教版九年级化学 《第二单元课题1我们周围的空气(第一课时）》精品讲义 ( 一． 学习 目标 1.   了解人类探索空气组成的历程，体会科学探究的曲折与发展。 2.   理解拉瓦锡测定空气组成的实验原理、过程和结论，培养科学思维。 3.   掌握测定空气中氧气含量的实验方法、现象及误差分析，提升实验探究能力。 4.   知道空气的成分及其体积分数，能准确区分纯净物和混合物，构建物质分类的观念。 ) ( 二 ．重点难点 1.   重点 （1）测定空气中氧气含量的实验探究。 （2）空气的成分及各成分的体积分数。 （3）纯净物和混合物的概念及区分。 2.   难点 （1）测定空气中氧气含量实验的误差分析。 （2）从微观角度理解纯净物和混合物。 ) ( 三 ． 课前预习 阅读教材，完成下列问题： 1.   法国化学家__________用定量的方法研究了空气的成分，得出空气由__________和__________组成，其中氧气约占空气总体积的__________。 2.   测定空气中氧气含量的实验中，通常选用__________（填物质名称），该物质燃烧的现象是产生大量__________，反应的文字表达式为____________________。 3.   空气的成分按体积计算，大约是：氮气__________，氧气__________，稀有气体__________，二氧化碳__________，其他气体和杂质__________。 4.   由__________种物质组成的是纯净物，由__________种或__________种以上物质混合而成的是混合物。 ) 四．课堂探秘 （一）人类探索空气组成的历程 1.早期探索：古代人们对空气的认识很模糊，认为空气是一种单一的物质。随着科学技术的发展，17世纪中叶以前，人们开始逐渐意识到空气的复杂性，但对其具体成分还不清楚 。 2.关键发现：1774年普利斯特里加热氧化汞产生气体，把老鼠放在这个气体中，发现老鼠比在同体积的空气中活的时间约长了4倍，几乎同时，瑞典化学家舍勒也通过实验独立发现了氧气。不过，由于他们被传统的燃素说所束缚，没能正确认识氧气在空气中的作用。直到1777年，法国化学家拉瓦锡运用天平作为研究化学的工具，在前人的基础上，通过著名的“钟罩实验”，得出空气是由氮气和氧气组成的结论。1785年英国化学家卡文迪许发现空气中有1%的气体不跟氧气化合，当时就认为可能是一种新的气体，但这种见解没有受到重视。经过百余年后，英国物理学家瑞利通过精确实验断定空气中含有尚未被发现的较重的气体，后来科学家们又陆续发现了氦、氖、氩、氪、氙、氡等稀有气体。 （二）拉瓦锡对空气组成的测定 1.实验装置：曲颈甑、玻璃钟罩、汞槽等。 ( 汞槽 ) ( 玻璃钟罩 ) ( 曲颈甑 ) 2.实验过程：把少量汞放在密闭的曲颈甑里，用炉火加热。加热过程中，曲颈甑里银白色液态的汞有一部分变成了红色粉末（氧化汞），同时玻璃钟罩内汞的液面高度上升了大约五分之一 。 3.实验原理：汞和氧气在加热条件下反应生成氧化汞，消耗了空气中的氧气使容器内压强减小，在大气压的作用下，汞槽中的汞进入玻璃钟罩，进入的汞的体积约等于消耗氧气的体积。 4.实验现象：银白色的液态汞变成红色粉末，同时容器里空气的体积大约减少了一。 5.实验结论：空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积的1/5，且空气中除氧气之外的气体不能供给呼吸也不支持燃烧。 （三）测定空气中氧气含量 1.实验药品：红磷（选择红磷的原因是红磷能与空气中的氧气反应且不与空气中的其他气体反应，反应后生成物为固体 ）。 2.实验设计思路： 红磷在密闭的容器内充分燃烧，消耗了空气中 的氧气，生成五氧化二磷固体，容器内压强减小，水面上升约1/5，从而确定空气中氧气的体积分数。 3.实验原理： 磷+氧气 五氧化二磷 所选试剂能在空气中燃烧且生成物是固体(或生成物是气体但生成的气体可以被吸收)，使容器内外形成压强差。 4.实验装置：集气瓶、燃烧匙、导管、弹簧夹、烧杯等。 ( 燃烧匙 集气瓶 弹簧夹 导管 烧杯 红磷 ) 5.实验步骤 （1）检查装置的气密性（确保装置不漏气，否则会导致实验结果偏小）。 （2）在集气瓶内加入少量水，并将水面上方空间分为5等份，做好标记。 （3）用弹簧夹夹紧乳胶管，点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入集气瓶中并把塞子塞紧。 （4）待红磷熄灭并冷却至室温后，打开弹簧夹。 6.实验现象： （1）红磷燃烧，产生大量白烟。 （2）冷却后，打开弹簧夹，烧杯中的水沿导管进入集气瓶，进入水的体积约占集气瓶内空气总体积的1/5。 7.实验结论：氧气约占空气总体积的1/5 。 8.误差分析 （1）偏小：红磷的量不足（氧气没有完全被消耗）；装置气密性不好（外界空气进入集气瓶）；未冷却至室温便打开弹簧夹（瓶内气体温度高，压强大，进入水的体积减少）。 （2）偏大：点燃红磷后燃烧匙伸入集气瓶内时未迅速塞紧橡胶塞（部分空气受热逸出）；弹簧夹夹得不紧（红磷燃烧时空气受热从导管逸出） 。 （四）空气的成份： 空气是一种混合物，按体积计算，大约是氮气78%，氧气21%，稀有气体0.94%，二氧化碳0.03%，其他气体和杂质0.03% 。稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙、氡等，它们化学性质很不活泼 。 深入理解 (1)空气的成分是体积分数，不要误以为是质量分数。 (2)过去人们认为氦、氖、氩、氪、氙、氡等这些气体不与其他物质发生化学反应，曾把它们叫作惰性气体。 (3)稀有气体(惰性气体)不是单一气体，而是氦、氖、氩、氪、氙、氡等这些气体的总称。 (4)稀有气体(惰性气体)的惰性是相对的不是绝对的，在适当的条件下也能与其他物质发生化学反应。 （五）基于空气组成认识的物质分类 1.纯净物：只由一种物质组成，有固定的组成和性质，可以用专门的化学符号表示，如氧气（O2）、氮气（N2）、二氧化碳（CO2）等 。 2.混合物：由两种或两种以上物质混合而成，没有固定的组成和性质，各成分保持各自的性质，如空气、海水、溶液等 。 3.混合物与纯净物的区别与联系 （1）组成 ①混合物：由两种或两种以上的物质混合而成，组成不固定。 ②纯净物：由一种物质组成，组成固定。 （2）性质 ①混合物：无固定的物理性质，混合物中各组分都保持各自的化学性质。 ②纯净物：有固定的物理性质和化学性质。 （3）联系 混合物可通过分离得到纯净物；两种或两种以上物质混合可得到混合物。 五．课堂检测 1.最早通过实验得出空气是由氮气和氧气组成这一结论的科学家是（ ） A.道尔顿 B. 拉瓦锡 C. 普利斯特里 D. 舍勒 2.在“测定空气中氧气含量”的实验中，下列说法正确的是（ ） A. 红磷熄灭后马上打开止水夹 B. 实验前集气瓶底放少量水，以免燃烧的红磷溅落炸裂瓶底 C. 燃烧匙中的红磷可以换成木炭 D. 本实验可以证明空气含有N2、O2、CO2和稀有气体 3.列物质属于纯净物的是（ ） A. 洁净的空气 B. 矿泉水 C. 液氧 D. 可乐饮料 4.某同学用如图装置测定空气中氧气的含量，实验后发现所测定氧气的体积分数低于1/5，针对这一事实，你认为下列做法或想法不正确的是（ ） A. 查看实验装置是否漏气 B. 将红磷改为蜡烛再重做实验 C. 实验中红磷的量可能不足，没有将瓶内的氧气消耗完全 D. 反应后未冷却至室温就打开止水夹，使进入瓶内的水的体积减少 5. 下列各组物质中，前者属于纯净物，后者属于混合物的是（ ） A. 二氧化碳，澄清石灰水 B. 冰水混合物，五氧化二磷 C. 矿泉水，河水 D. 净化后的空气，受污染的空气 6.为测定空气中氧气的含量，小华同学打算设计如下方案：选用实际容积为40mL的试管作反应容器，将过量的白磷放入试管，用橡皮塞塞紧试管，通过导管与实际容积为60mL且润滑性很好的针筒注射器组成如图的实验装置。假设此实验能够按照小华的设想正常进行，且白磷所占体积与导管内的气体体积忽略不计，请回答下列问题： （1）实验前，打开弹簧夹，将注射器活塞前沿从20mL刻度处推至15mL刻度处，然后松开手，若活塞仍能返回至20mL刻度处，则说明 _________________。 （2）若先夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷，燃烧结束，等到试管冷却后再松开弹簧夹。可观察到的现象为 ______________。 （3）若不使用弹簧夹，用酒精灯加热白磷，充分反应直至燃烧结束，试管冷却。可观察到的现象为________________________________ 。 六．课后作业 （一）完成知识清单 1. 拉瓦锡通过实验得出空气由__________和__________组成，氧气约占空气总体积的__________。 2. 测定空气中氧气含量的实验中，红磷燃烧的现象是产生大量__________，反应的文字表达式为____________________。实验成功的关键有：装置__________；红磷要__________；要等装置__________后再打开弹簧夹。 3. 空气的成分按体积计算，大约是：氮气__________，氧气__________，稀有气体__________，二氧化碳__________，其他气体和杂质__________。 4. 纯净物由__________种物质组成，混合物由_____种或_____种以上物质组成。 （二）强化训练 一．选择题 1.古代诗人常以自然现象寄情表意，“大漠孤烟直，长河落日圆”描绘出壮阔的塞外风光。在人类探索空气组成的历程中，最早通过实验得出空气是由氮气和氧气组成这一结论的科学家是（ ） A. 道尔顿 B. 拉瓦锡 C. 门捷列夫 D. 阿伏伽德罗 2.“八月秋高风怒号，卷我屋上三重茅”体现了风的力量。拉瓦锡测定空气组成的实验中，使用的物质是（ ） A. 木炭 B. 硫 C. 红磷 D. 铁丝 3.如图装置常用来测定空气中氧气的含量。下列对该实验的认识正确的是（ ） A. 红磷燃烧产生大量白雾 B. 红磷熄灭后，立即打开止水夹，观察现象 C. 可以用木炭代替红磷进行实验 D. 红磷量不足会导致实验结果偏小 4.如图为空气成分示意图（按体积分数计算），其中“y”代表的是（ ） A. 氧气 B. 二氧化碳 C. 氮气 D. 稀有气体 5.“爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏”，爆竹爆炸与氧气有关。测定空气中氧气含量的实验中，下列说法正确的是（ ） A. 实验前无需检查装置气密性 B. 红磷熄灭后应立即打开弹簧夹 C. 最终进入集气瓶中的水的体积约占集气瓶容积的1/5，说明氧气约占空气体积的1/5 D. 可以用蜡烛代替红磷进行实验 6.利用如图装置验证了空气中氧气的含量。下列叙述不正确的是（ ） A．实验前需检查装置气密性 B．白磷的作用是消耗试管中的氧气 C．白磷熄火、试管冷却后再打开止水夹 D．最终量筒中液面约降至40mL刻度线处 7．某化学兴趣小组设计了如图所示的实验装置，用 于“测定空气中氧气的含量”（试管的容积为50mL，注射器的活塞实验前停在25mL处。容器内红磷足量）。用酒精灯加热装置中的红磷，充分反应直至燃烧结束，试管冷却，可观察到装置中活塞最终停留的接近刻度是（　　） A．20mL处 B．15mL处 C．10mL处 D．5mL处 8.“等闲识得东风面，万紫千红总是春”，春风中包含各种气体。下列关于空气成分的说法正确的是（ ） A. 氧气能支持燃烧，可作燃料 B. 氮气化学性质不活泼，可用于食品防腐 C. 二氧化碳有毒，是空气污染物 D. 稀有气体化学性质活泼，能与许多物质发生反应 9.“忽如一夜春风来，千树万树梨花开”，美好的景色离不开清新空气。下列物质属于纯净物的是（ ） A. 清新的空气 B. 蒸馏水 C. 矿泉水 D. 自来水 10．如图所示装置可用于测定空气中氧气的含量，实验前在集气瓶内加入少量水，并做上记号。下列说法中不正确的是（　　） A．该实验证明空气中氧气的含量约占1/5 B．实验时红磷一定要足量 C．实验前一定要检验装置的气密性 D．红磷燃烧产生大量的白雾，火焰熄灭后并冷却后打开弹簧夹 11．做空气中氧气含量测定的实验装置如图。下列有关说法正确的是（　　） A．选用红磷是因为反应可以耗尽氧气，生成液态的五氧化二磷 B．燃烧匙中的红磷可以换成硫或木炭 C．燃烧匙中的红磷越多，水位上升越高 D．钟罩内气体压强的减小会导致水面的上升 12.如图甲所示装置可用于测定空气中氧气含量。图乙是用该装置测得实验过程中集气瓶内气压与时间关系图(该装置气密性良好，P0是集气瓶内初始气压)。下列说法不正确的是（ ） A. 红磷的多少对实验结果无影响 B. 集气瓶中气压瞬间变大是红磷燃烧放热造成的 C. a点时红磷燃烧刚好停止 D. c→d压强降低是因为集气瓶内氧气被消耗 13.下列实验装置中不能用来测定空气中氧气含量的是（ ） A. B. C. D.  14.2025年我国在量子通信技术上取得新突破，通信离不开稳定的环境，空气是重要环境因素。下列关于空气的说法错误的是（ ） A. 空气中的氧气主要来自植物的光合作用 B. 空气中各成分保持各自的化学性质 C. 空气质量级别越高，空气质量越好 D. 工业上利用分离液态空气法制取氧气 15．某化学兴趣小组的同学在老师的指导下，正确完成如图所示两个实验。已知所用实验装置气密性良好。 关于该实验，有如下说法： ①红磷熄灭并冷却后才能打开弹簧夹； ②点燃酒精灯加热铜丝，可观察到铜丝由红色变成黑色； ③停止加热后即可读出注射器内气体的体积约为24mL； ④实验取用铜丝质量的多少不会影响实验结果； ⑤两个实验均能证明空气是混合物； ⑥两个实验均能证明空气中约含1/5体积的氧气。 其中正确说法的个数有（　　） A．2个 B．3个 C．4个 D．5个 二．非选择题 16．（8分）空气中氧气含量测定的经典赏析。 教材中介绍了拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分(实验装置如图所示)。 (1)写出汞与氧气反应的文字表达式：_____________。 (2)本实验中选择使用汞的优点有： ①汞在加热的条件下，只和氧气反应。 ②汞为液态，在汞槽中起到液封的作用，并能直接用来测量反应器内空间体积的变化。 ③生成的氧化汞分解又能得到汞和氧气，把得到的氧气加到剩下的4/5体积的气体中，结果所得气体跟空气的性质完全一样。 根据资料卡片，请再补充本实验使用汞的两个优点，并说明依据。 ④___________________________________________________________________________。 ⑤__________________________________________________________________________。 (3)通过实验，拉瓦锡得出了空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积的1/5的结论。请根据现在的认识，对此结论予以补充。_____________。 17．（8分）如图是某化学兴趣小组对空气中氧气的含量进行的实验探究，请你参与讨论： 【集体讨论】 （1）小组同学共同设计了如图两套装置，请你评价一下，你认为更合理的是　 　（填编号），为了确保实验的成功，在装药品之前应该　 　； （2）讨论后同学们认为，选择的药品既要能消耗氧气，又不会跟空气中的其它成分反应，而且生成物为　 　（填“固体”或“气体”），为了充分消耗容器中的氧气，他们选择了红磷，则药品的用量应保证　 　（填“”“足量”或“不足量”）． （3）在讨论的基础上，同学们分组进行了实验．各小组实验数据整理如下：（注：集气瓶容积为100mL） 组别 1 2 3 4 5 6 进入集气瓶中水的体积（mL） 20 21 19 20 22 18 通过对实验结果的交流，大多数同学都验证出氧气约占空气体积的　 　．最后集气瓶中剩下的气体　 　（填“支持”或“不支持”）燃烧． 【实验反思】 （4）第六组同学的测定数值与正常值有明显的偏差，请你帮她们分析一下造成这种结果可能的原因：　 　（答答一点即可）． 18.（12分）“金秋时节，气爽风清，丹桂飘香 。”在这个美好的季节里，我们迎来了具有重大意义的2025年9·3大阅兵，展示了我国强大的军事力量和科技实力。而空气，作为我们生活中不可或缺的物质，也蕴含着许多化学知识。请根据以下信息，回答相关问题： （1）古代诗人常以自然现象抒发情感，如“长风破浪会有时，直挂云帆济沧海”。在人类探索空气组成的历程中，许多科学家做出了重要贡献。其中，最早通过实验得出空气是由氮气和氧气组成这一结论的科学家是（ ） A. 道尔顿 B. 拉瓦锡 C. 门捷列夫 D. 阿伏伽德罗 （2）拉瓦锡测定空气组成的实验是化学史上的经典实验。他在实验中使用的主要物质是___和___（填物质名称）。 （3）测定空气中氧气含量的实验中，某同学进行了如下操作，其中会导致测量结果偏大的是（ ） A. 红磷量不足 B. 装置气密性不好 C. 未冷却至室温就打开弹簧夹 D. 点燃红磷后伸入集气瓶过慢 （4）空气是一种宝贵的自然资源，按体积计算，空气中含量最多的气体是___，约占空气总体积的___%。 （5）基于对空气组成的认识，下列物质属于纯净物的是（ ） A. 清新的空气 B. 蒸馏水 C. 矿泉水 D. 自来水 （6）2025年我国在航天科技领域取得了新突破，飞船在太空中飞行离不开空气相关知识。下列关于空气的说法错误的是（ ） A. 空气中的氧气主要来自植物的光合作用 B. 空气中各成分的含量是固定不变的 C. 空气质量对于人类的健康至关重要 D. 工业上可以利用分离液态空气的方法制取氧气 19.（12分）“沙场秋点兵”，2025年9·3大阅兵展示了我国现代化军事装备和强大的国防力量，让国人振奋。在化学的世界里，空气的奥秘同样引人入胜。结合下面的内容，完成相关题目。 （1）“爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏”，爆竹爆炸与氧气有关。在测定空气中氧气含量的实验中，不能用木炭代替红磷的原因是（ ） A. 木炭燃烧消耗氧气 B. 木炭的着火点高 C. 木炭燃烧生成二氧化碳气体，无法准确测定氧气含量 D. 木炭价格昂贵 （2）拉瓦锡在研究空气组成时，将汞放在密闭容器中加热，得到了红色粉末氧化汞，同时容器内空气体积减少。该实验中空气体积减少的原因是___，氧化汞中含有___元素（填元素名称）。 （3）下列物质中，属于混合物的是（ ） A. 氮气 B. 二氧化碳 C. 稀有气体 D. 氧气 （4）按体积分数计算，空气中氧气的含量约为（ ） A. 78% B. 21% C. 0.94% D. 0.03% （5）随着科技的发展，对空气的研究越来越深入。下列关于空气组成认识的说法正确的是（ ） A. 空气是由一种物质组成的纯净物 B. 空气中氮气和氧气的质量比约为4:1 C. 空气中各成分都保持各自的化学性质 D. 稀有气体在空气中含量很少，没有任何用途 （6）2025年某新型环保材料研发成功，该材料的生产与空气成分密切相关。下列有关空气成分的用途，说法错误的是（ ） A. 氧气可用于医疗急救 B. 氮气可用于食品防腐 C. 二氧化碳可用于灭火 D. 稀有气体可用于制作霓虹灯，是因为其化学性质活泼 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年人教版九年级化学 《第二单元课题1我们周围的空气(第一课时）》精品讲义 ( 一． 学习 目标 1.   了解人类探索空气组成的历程，体会科学探究的曲折与发展。 2.   理解拉瓦锡测定空气组成的实验原理、过程和结论，培养科学思维。 3.   掌握测定空气中氧气含量的实验方法、现象及误差分析，提升实验探究能力。 4.   知道空气的成分及其体积分数，能准确区分纯净物和混合物，构建物质分类的观念。 ) ( 二 ．重点难点 1.   重点 （1）测定空气中氧气含量的实验探究。 （2）空气的成分及各成分的体积分数。 （3）纯净物和混合物的概念及区分。 2.   难点 （1）测定空气中氧气含量实验的误差分析。 （2）从微观角度理解纯净物和混合物。 ) ( 三 ． 课前预习 阅读教材，完成下列问题： 1.   法国化学家__________用定量的方法研究了空气的成分，得出空气由__________和__________组成，其中氧气约占空气总体积的__________。 【答案：拉瓦锡；氧气；氮气；1/5 】 2.   测定空气中氧气含量的实验中，通常选用__________（填物质名称），该物质燃烧的现象是产生大量__________，反应的文字表达式为____________________。 【答案：红磷；白烟； 红磷+氧气 五氧化二磷 】 3.   空气的成分按体积计算，大约是：氮气__________，氧气__________，稀有气体__________，二氧化碳__________，其他气体和杂质__________。 【答案：78%；21%；0.94%；0.03%；0.03% 】 4.   由__________种物质组成的是纯净物，由__________种或__________种以上物质混合而成的是混合物。 【答案：一；两；两 】 ) 四．课堂探秘 （一）人类探索空气组成的历程 1.早期探索：古代人们对空气的认识很模糊，认为空气是一种单一的物质。随着科学技术的发展，17世纪中叶以前，人们开始逐渐意识到空气的复杂性，但对其具体成分还不清楚 。 2.关键发现：1774年普利斯特里加热氧化汞产生气体，把老鼠放在这个气体中，发现老鼠比在同体积的空气中活的时间约长了4倍，几乎同时，瑞典化学家舍勒也通过实验独立发现了氧气。不过，由于他们被传统的燃素说所束缚，没能正确认识氧气在空气中的作用。直到1777年，法国化学家拉瓦锡运用天平作为研究化学的工具，在前人的基础上，通过著名的“钟罩实验”，得出空气是由氮气和氧气组成的结论。1785年英国化学家卡文迪许发现空气中有1%的气体不跟氧气化合，当时就认为可能是一种新的气体，但这种见解没有受到重视。经过百余年后，英国物理学家瑞利通过精确实验断定空气中含有尚未被发现的较重的气体，后来科学家们又陆续发现了氦、氖、氩、氪、氙、氡等稀有气体。 （二）拉瓦锡对空气组成的测定 1.实验装置：曲颈甑、玻璃钟罩、汞槽等。 ( 汞槽 ) ( 玻璃钟罩 ) ( 曲颈甑 ) 2.实验过程：把少量汞放在密闭的曲颈甑里，用炉火加热。加热过程中，曲颈甑里银白色液态的汞有一部分变成了红色粉末（氧化汞），同时玻璃钟罩内汞的液面高度上升了大约五分之一 。 3.实验原理：汞和氧气在加热条件下反应生成氧化汞，消耗了空气中的氧气使容器内压强减小，在大气压的作用下，汞槽中的汞进入玻璃钟罩，进入的汞的体积约等于消耗氧气的体积。 4.实验现象：银白色的液态汞变成红色粉末，同时容器里空气的体积大约减少了一。 5.实验结论：空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积的1/5，且空气中除氧气之外的气体不能供给呼吸也不支持燃烧。 （三）测定空气中氧气含量 1.实验药品：红磷（选择红磷的原因是红磷能与空气中的氧气反应且不与空气中的其他气体反应，反应后生成物为固体 ）。 2.实验设计思路： 红磷在密闭的容器内充分燃烧，消耗了空气中 的氧气，生成五氧化二磷固体，容器内压强减小，水面上升约1/5，从而确定空气中氧气的体积分数。 3.实验原理： 磷+氧气 五氧化二磷 所选试剂能在空气中燃烧且生成物是固体(或生成物是气体但生成的气体可以被吸收)，使容器内外形成压强差。 4.实验装置：集气瓶、燃烧匙、导管、弹簧夹、烧杯等。 ( 燃烧匙 集气瓶 弹簧夹 导管 烧杯 红磷 ) 5.实验步骤 （1）检查装置的气密性（确保装置不漏气，否则会导致实验结果偏小）。 （2）在集气瓶内加入少量水，并将水面上方空间分为5等份，做好标记。 （3）用弹簧夹夹紧乳胶管，点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入集气瓶中并把塞子塞紧。 （4）待红磷熄灭并冷却至室温后，打开弹簧夹。 6.实验现象： （1）红磷燃烧，产生大量白烟。 （2）冷却后，打开弹簧夹，烧杯中的水沿导管进入集气瓶，进入水的体积约占集气瓶内空气总体积的1/5。 7.实验结论：氧气约占空气总体积的1/5 。 8.误差分析 （1）偏小：红磷的量不足（氧气没有完全被消耗）；装置气密性不好（外界空气进入集气瓶）；未冷却至室温便打开弹簧夹（瓶内气体温度高，压强大，进入水的体积减少）。 （2）偏大：点燃红磷后燃烧匙伸入集气瓶内时未迅速塞紧橡胶塞（部分空气受热逸出）；弹簧夹夹得不紧（红磷燃烧时空气受热从导管逸出） 。 （四）空气的成份： 空气是一种混合物，按体积计算，大约是氮气78%，氧气21%，稀有气体0.94%，二氧化碳0.03%，其他气体和杂质0.03% 。稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙、氡等，它们化学性质很不活泼 。 深入理解 (1)空气的成分是体积分数，不要误以为是质量分数。 (2)过去人们认为氦、氖、氩、氪、氙、氡等这些气体不与其他物质发生化学反应，曾把它们叫作惰性气体。 (3)稀有气体(惰性气体)不是单一气体，而是氦、氖、氩、氪、氙、氡等这些气体的总称。 (4)稀有气体(惰性气体)的惰性是相对的不是绝对的，在适当的条件下也能与其他物质发生化学反应。 （五）基于空气组成认识的物质分类 1.纯净物：只由一种物质组成，有固定的组成和性质，可以用专门的化学符号表示，如氧气（O2）、氮气（N2）、二氧化碳（CO2）等 。 2.混合物：由两种或两种以上物质混合而成，没有固定的组成和性质，各成分保持各自的性质，如空气、海水、溶液等 。 3.混合物与纯净物的区别与联系 （1）组成 ①混合物：由两种或两种以上的物质混合而成，组成不固定。 ②纯净物：由一种物质组成，组成固定。 （2）性质 ①混合物：无固定的物理性质，混合物中各组分都保持各自的化学性质。 ②纯净物：有固定的物理性质和化学性质。 （3）联系 混合物可通过分离得到纯净物；两种或两种以上物质混合可得到混合物。 五．课堂检测 1. 最早通过实验得出空气是由氮气和氧气组成这一结论的科学家是（ ） A. 道尔顿 B. 拉瓦锡 C. 普利斯特里 D. 舍勒 【答案】B 【解析】拉瓦锡最早通过实验得出空气是由氮气和氧气组成的结论；道尔顿提出了原子论；普利斯特里和舍勒都独立发现了氧气，但没有正确认识空气的组成 。 2. 在“测定空气中氧气含量”的实验中，下列说法正确的是（ ） A. 红磷熄灭后马上打开止水夹 B. 实验前集气瓶底放少量水，以免燃烧的红磷溅落炸裂瓶底 C. 燃烧匙中的红磷可以换成木炭 D. 本实验可以证明空气含有N2、O2、CO2和稀有气体 【答案】B 【解析】红磷熄灭后要冷却至室温再打开止水夹，否则会导致进入水的体积偏小，A错误；集气瓶底放少量水可以防止燃着的红磷溅落到集气瓶底，使集气瓶炸裂，B正确；木炭燃烧生成二氧化碳气体，瓶内压强变化不大，不能用于测定空气中氧气含量，C错误；该实验只能证明空气中氧气的含量，不能证明含有N2、CO2和稀有气体 ，D错误。 3. 下列物质属于纯净物的是（ ） A. 洁净的空气 B. 矿泉水 C. 液氧 D. 可乐饮料 【答案】C 【解析】洁净的空气含有氮气、氧气等多种物质，属于混合物；矿泉水含有水和多种矿物质，属于混合物；液氧是液态的氧气，只由一种物质组成，属于纯净物；可乐饮料含有水、碳酸等多种物质，属于混合物 。 4. 某同学用如图装置测定空气中氧气的含量，实验后发现所测定氧气的体积分数低于1/5，针对这一事实，你认为下列做法或想法不正确的是（ ） A. 查看实验装置是否漏气 B. 将红磷改为蜡烛再重做实验 C. 实验中红磷的量可能不足，没有将瓶内的氧气消耗完全 D. 反应后未冷却至室温就打开止水夹，使进入瓶内的水的体积减少 【答案】B 【解析】实验装置漏气会导致外界空气进入，使测定结果偏低，A正确；蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，瓶内压强变化不大，不能用于测定空气中氧气含量，B错误；红磷量不足，氧气不能完全消耗，会使测定结果偏低，C正确；未冷却至室温就打开止水夹，瓶内气体温度高，压强大，进入水的体积会减少，使测定结果偏低，D正确 。 5. 下列各组物质中，前者属于纯净物，后者属于混合物的是（ ） A. 二氧化碳，澄清石灰水 B. 冰水混合物，五氧化二磷 C. 矿泉水，河水 D. 净化后的空气，受污染的空气 【答案】A 【解析】二氧化碳是由一种物质组成的，属于纯净物；澄清石灰水含有氢氧化钙和水，属于混合物，A正确；冰水混合物和五氧化二磷都只由一种物质组成，都属于纯净物，B错误；矿泉水和河水都含有多种物质，都属于混合物，C错误；净化后的空气和受污染的空气都含有多种物质，都属于混合物，D错误 。 6. 为测定空气中氧气的含量，小华同学打算设计如下方案：选用实际容积为40mL的试管作反应容器，将过量的白磷放入试管，用橡皮塞塞紧试管，通过导管与实际容积为60mL且润滑性很好的针筒注射器组成如图的实验装置。假设此实验能够按照小华的设想正常进行，且白磷所占体积与导管内的气体体积忽略不计，请回答下列问题： （1）实验前，打开弹簧夹，将注射器活塞前沿从20mL刻度处推至15mL刻度处，然后松开手，若活塞仍能返回至20mL刻度处，则说明 _________________。 （2）若先夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷，燃烧结束，等到试管冷却后再松开弹簧夹。可观察到的现象为 ______________。 （3）若不使用弹簧夹，用酒精灯加热白磷，充分反应直至燃烧结束，试管冷却。可观察到的现象为________________________________ 。 【答案】（1）装置气密性良好 ；（2）白磷燃烧，产生大量白烟，活塞向左移动至12mL刻度处 ；（3）白磷燃烧，产生大量白烟，活塞先向右移动，后向左移动至8mL刻度处 。 【解析】（1）推动活塞后松开手，活塞能回到原来位置，说明装置气密性良好。（2）夹紧弹簧夹，白磷燃烧消耗试管内氧气，因为氧气约占空气体积的1/5 ，试管内空气体积为40mL，所以消耗氧气的体积为40mL×1/5 =8mL，活塞向左移动至20mL - 8mL =12mL刻度处 。（3）不使用弹簧夹，白磷燃烧放热，使试管内气体膨胀，活塞先向右移动，反应结束冷却后，由于消耗氧气，试管内压强减小，活塞向左移动，消耗氧气的总体积为（40mL + 20mL）×1/5 =12mL，所以活塞最终移动至20mL - 12mL =8mL刻度处 。 六．课后作业 （一）完成知识清单 1. 拉瓦锡通过实验得出空气由__________和__________组成，氧气约占空气总体积的__________。 【答案：氧气；氮气；1/5 】 2. 测定空气中氧气含量的实验中，红磷燃烧的现象是产生大量__________，反应的文字表达式为____________________。实验成功的关键有：装置__________；红磷要__________；要等装置__________后再打开弹簧夹。 【答案：白烟；红磷+氧气五氧化二磷；气密性良好；过量；冷却至室温 】 3. 空气的成分按体积计算，大约是：氮气__________，氧气__________，稀有气体__________，二氧化碳__________，其他气体和杂质__________。 【答案：78%；21%；0.94%；0.03%；0.03% 】 4. 纯净物由__________种物质组成，混合物由_____种或_____种以上物质组成。 【答案：一；两；两 】 （二）强化训练 一．选择题 1.古代诗人常以自然现象寄情表意，“大漠孤烟直，长河落日圆”描绘出壮阔的塞外风光。在人类探索空气组成的历程中，最早通过实验得出空气是由氮气和氧气组成这一结论的科学家是（ ） A. 道尔顿 B. 拉瓦锡 C. 门捷列夫 D. 阿伏伽德罗 【答案】：B 【解析】：拉瓦锡最早通过实验得出空气是由氮气和氧气组成的结论；道尔顿提出了原子学说；门捷列夫发现了元素周期律并编制出元素周期表；阿伏伽德罗提出了分子学说 ，所以选B。 2.“八月秋高风怒号，卷我屋上三重茅”体现了风的力量。拉瓦锡测定空气组成的实验中，使用的物质是（ ） A. 木炭 B. 硫 C. 红磷 D. 铁丝 【答案】：C 【解析】：拉瓦锡测定空气组成实验中，用汞在密闭容器中加热，汞与氧气反应生成氧化汞，这里用红磷来类比汞，红磷能在空气中燃烧消耗氧气且生成固体五氧化二磷，使容器内压强减小，从而测定空气中氧气含量；木炭燃烧生成二氧化碳气体，硫燃烧生成二氧化硫气体，会补充消耗氧气的体积，铁丝在空气中不能燃烧，所以都不能用于测定空气组成实验，选C。 3.如图装置常用来测定空气中氧气的含量。下列对该实验的认识正确的是（ ） A. 红磷燃烧产生大量白雾 B. 红磷熄灭后，立即打开止水夹，观察现象 C. 可以用木炭代替红磷进行实验 D. 红磷量不足会导致实验结果偏小 【答案】D 【解析】A、红磷燃烧产生的大量白烟，而不是白雾，故选项说法错误。B、红磷熄灭后，不能立即打开止水夹，以防止此时剩余的气体在受热状态下，处于膨胀状态，占据了部分水的体积，测定结果偏小，故选项说法错误。C、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体或者一氧化碳气体甚至是两者的混合气体，虽除去氧气，但增加了新的气体，不能用来测定空气中氧气含量，故选项说法错误。D、红磷量不足，不能完全消耗完瓶内氧气，测定结果偏小，故选项说法正确。故选：D。 4.如图为空气成分示意图（按体积分数计算），其中“y”代表的是（ ） A. 氧气 B. 二氧化碳 C. 氮气 D. 稀有气体 【答案】A 【解析】由图中空气成分的示意图可知，“y”的体积分数约为21％，因此“y”代表的是氧气。 故选：A。 5.“爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏”，爆竹爆炸与氧气有关。测定空气中氧气含量的实验中，下列说法正确的是（ ） A. 实验前无需检查装置气密性 B. 红磷熄灭后应立即打开弹簧夹 C. 最终进入集气瓶中的水的体积约占集气瓶容积的1/5，说明氧气约占空气体积的1/5 D. 可以用蜡烛代替红磷进行实验 【答案】：C 【解析】：实验前必须检查装置气密性，否则装置漏气会导致实验结果不准确，A错误；红磷熄灭后，要等装置冷却至室温再打开弹簧夹，否则气体受热膨胀，进入水的体积偏小，测量结果不准确，B错误；蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，会补充消耗氧气的体积，不能准确测定空气中氧气含量，不可以用蜡烛代替红磷，D错误；最终进入集气瓶中的水的体积约占集气瓶容积的1/5，说明氧气约占空气体积的1/5 ，C正确。 6.利用如图装置验证了空气中氧气的含量。下列叙述不正确的是（ ） A．实验前需检查装置气密性 B．白磷的作用是消耗试管中的氧气 C．白磷熄火、试管冷却后再打开止水夹 D．最终量筒中液面约降至40mL刻度线处 【答案】D 【解析】A、该装置是利用白磷燃烧消耗氧气，反应后，装置内压强减小，在压强差的作用下，量筒中的水进入试管，进入水的体积就是空气中氧气的体积，故实验前需检查装置的气密性，否则，装置漏气，外界空气进入，会使实验结果偏小，不符合题意；B、白磷的作用是将试管内的氧气耗尽，使装置内压强减小，在压强差的作用下，量筒中的水进入试管，进入水的体积就是空气中氧气的体积，不符合题意；C、白磷熄灭，试管冷却后，再打开止水夹，否则，试管内的气体受热膨胀，占据了一定的空间，会使进入水的体积偏小，从而使实验结果偏小，不符合题意；D、空气中氧气的体积约占空气体积的，故进入水的体积大约是：130mL×=26mL，故最终量筒中液面约降至50mL-26mL=24mL刻度线处，符合题意。 故选D。 7．某化学兴趣小组设计了如图所示的实验装置，用 于“测定空气中氧气的含量”（试管的容积为50mL，注射器的活塞实验前停在25mL处。容器内红磷足量）。用酒精灯加热装置中的红磷，充分反应直至燃烧结束，试管冷却，可观察到装置中活塞最终停留的接近刻度是（　　） A．20mL处 B．15mL处 C．10mL处 D．5mL处 【答案】C 【解析】由试管的容积为50mL，注射器内空气的体积为25mL，空气中氧气的体积分数约为1/5可知空间中氧气共约有（50mL+25mL）×1/5＝15mL，红磷足量将空间中的氧气全部消耗，约消耗了15mL，冷却至室温，注射器中活塞向左移动，应停留至25mL﹣15mL＝10mL处。 故选：C。 8.“等闲识得东风面，万紫千红总是春”，春风中包含各种气体。下列关于空气成分的说法正确的是（ ） A. 氧气能支持燃烧，可作燃料 B. 氮气化学性质不活泼，可用于食品防腐 C. 二氧化碳有毒，是空气污染物 D. 稀有气体化学性质活泼，能与许多物质发生反应 【答案】：B 【解析】：氧气能支持燃烧，但不具有可燃性，不能作燃料，A错误；氮气化学性质不活泼，可用于食品防腐，隔绝氧气防止食品变质，B正确；二氧化碳无毒，不属于空气污染物，但二氧化碳含量过多会加剧温室效应 ，C错误；稀有气体化学性质很不活泼，一般不与其他物质发生反应，D错误。 9.“忽如一夜春风来，千树万树梨花开”，美好的景色离不开清新空气。下列物质属于纯净物的是（ ） A. 清新的空气 B. 蒸馏水 C. 矿泉水 D. 自来水 【答案】：B 【解析】：清新的空气含有氮气、氧气等多种物质，属于混合物；蒸馏水是由一种物质组成的，属于纯净物；矿泉水中含有水和多种矿物质，属于混合物；自来水中含有水和一些可溶性杂质等，属于混合物，所以选B。 10．如图所示装置可用于测定空气中氧气的含量，实验前在集气瓶内加入少量水，并做上记号。下列说法中不正确的是（　　） A．该实验证明空气中氧气的含量约占1/5 B．实验时红磷一定要足量 C．实验前一定要检验装置的气密性 D．红磷燃烧产生大量的白雾，火焰熄灭后并冷却后打开弹簧夹 【答案】D 【解析】A、最终进入瓶中的水的体积约为氧气的体积，该实验证明空气中氧气的体积含量约占的1/5，故说法正确B、实验时红磷一定过量，才能将集气瓶内的氧气消耗掉，故说法正确；C、实验前一定要检验装置的气密性，故说法正确；D、红磷燃烧产生大量的白烟，火焰熄灭后并冷却后打开弹簧夹。故说法不正确。故选：D。 11．做空气中氧气含量测定的实验装置如图。下列有关说法正确的是（　　） A．选用红磷是因为反应可以耗尽氧气，生成液态的五氧化二磷 B．燃烧匙中的红磷可以换成硫或木炭 C．燃烧匙中的红磷越多，水位上升越高 D．钟罩内气体压强的减小会导致水面的上升 【答案】D 【解析】A、五氧化二磷是固体，不是液体，故选项错误； B、硫或木炭与氧气反应生成的是气体，不可以代替红磷，故选项错误； C、空气中氧气的含量是不变的，因此红磷越多，水位不会上升越高，故选项错误； D、红磷燃烧消耗了氧气，生成的是固体，因此内外产生气压差。故选项正确； 故选：D。 12.如图甲所示装置可用于测定空气中氧气含量。图乙是用该装置测得实验过程中集气瓶内气压与时间关系图(该装置气密性良好，P0是集气瓶内初始气压)。下列说法不正确的是（ ） A. 红磷的多少对实验结果无影响 B. 集气瓶中气压瞬间变大是红磷燃烧放热造成的 C. a点时红磷燃烧刚好停止 D. c→d压强降低是因为集气瓶内氧气被消耗 【答案】A 【解析】A、红磷的多少对实验结果有影响，红磷要过量，以完全消耗装置中的氧气，故选项说法错误。B、红磷燃烧放出大量的热，集气瓶中气压瞬间变大是红磷燃烧放热造成的，故选项说法正确。C、a点时压强最大，放出的热量最多，红磷燃烧刚好停止，故选项说法正确。D、c→d压强降低，是因为红磷燃烧消耗氧气，使装置内气压减小，故选项说法正确。 故选：A。 13.下列实验装置中不能用来测定空气中氧气含量的是（ ） A. B. C. D.  【答案】C 【解析】A、红磷燃烧生成白色固体五氧化二磷，几乎不占空间，使得内外产生气压差，正确;B、白磷燃烧生成白色固体五氧化二磷，使得内外产生气压差，水会倒流，正确;C、蜡烛燃烧生成的是二氧化碳，二氧化碳是气体，占了氧气的空间，水几乎不进入，错误;D、白磷燃烧生成白色固体五氧化二磷，几乎不占空间，使得内外产生气压差，正确;故选C. 14.2025年我国在量子通信技术上取得新突破，通信离不开稳定的环境，空气是重要环境因素。下列关于空气的说法错误的是（ ） A. 空气中的氧气主要来自植物的光合作用 B. 空气中各成分保持各自的化学性质 C. 空气质量级别越高，空气质量越好 D. 工业上利用分离液态空气法制取氧气 【答案】：C 【解析】：植物光合作用吸收二氧化碳释放氧气，空气中的氧气主要来自植物的光合作用，A正确；混合物中各成分相互之间不发生反应，保持各自的化学性质，空气中各成分保持各自的化学性质，B正确；空气质量级别越低，空气质量越好，空气质量级别越高，空气质量越差，C错误；工业上利用液氮和液氧沸点不同，采用分离液态空气法制取氧气，D正确。 15．某化学兴趣小组的同学在老师的指导下，正确完成如图所示两个实验。已知所用实验装置气密性良好。 关于该实验，有如下说法： ①红磷熄灭并冷却后才能打开弹簧夹； ②点燃酒精灯加热铜丝，可观察到铜丝由红色变成黑色； ③停止加热后即可读出注射器内气体的体积约为24mL； ④实验取用铜丝质量的多少不会影响实验结果； ⑤两个实验均能证明空气是混合物； ⑥两个实验均能证明空气中约含1/5体积的氧气。 其中正确说法的个数有（　　） A．2个 B．3个 C．4个 D．5个 【答案】C 【解析】①红磷燃烧并冷却后打开弹簧夹，避免了集气瓶内压强过大进入水过少，不能正确测定空气中氧气的含量的情况，故①说法正确；②点燃酒精灯加热铜丝，铜与氧气反应生成氧化铜，所以铜丝表面由光滑的紫红色变成黑色，故②说法正确；③应该在停止加热并冷却至室温才能读数，故③说法错误；④实验过程中为了将空气中的氧气完全耗尽，加入的铜丝必须是过量的，故④说法错误；⑤两个实验中气体都没有被完全耗尽，消耗的是氧气，剩余气体则是其他气体，则两实验均能证明空气是混合物，故⑤说法正确； ⑥根据空气中氧气含量的测定原理可知，两个实验均能证明空气中约含五分之一体积的氧气，故⑥说法正确。故选：C。 二．非选择题 16．（8分）空气中氧气含量测定的经典赏析。 教材中介绍了拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分(实验装置如图所示)。 (1)写出汞与氧气反应的文字表达式：_____________。 (2)本实验中选择使用汞的优点有： ①汞在加热的条件下，只和氧气反应。 ②汞为液态，在汞槽中起到液封的作用，并能直接用来测量反应器内空间体积的变化。 ③生成的氧化汞分解又能得到汞和氧气，把得到的氧气加到剩下的4/5体积的气体中，结果所得气体跟空气的性质完全一样。 根据资料卡片，请再补充本实验使用汞的两个优点，并说明依据。 ④___________________________________________________________________________。 ⑤__________________________________________________________________________。 (3)通过实验，拉瓦锡得出了空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积的1/5的结论。请根据现在的认识，对此结论予以补充。_____________。 【答案】（1）汞＋氧气 氧化汞     （2）④汞的沸点较低，汞蒸气与氧气反应比较充分，能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽     ⑤氧化汞的密度小于汞，且不溶于汞，因此易与汞分离     （3）空气的成分按体积计算，大约是：氧气21%、氮气78%、稀有气体等其他成分1% 【解析】（1）汞与氧气反应的化学式的表达式∶汞＋氧气 氧化汞。 （2）本实验使用汞的两个优点：汞的沸点较低，汞蒸气与氧气反应比较充分，能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽；氧化汞的密度小于汞，且不溶于汞，因此易与汞分离。 （3）拉瓦锡得出了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。根据现在的认识，对此结论予以补充∶氮气占78%，氧气占21%，稀有气体占0.94%，二氧化碳0.03%，其他气体和杂质0.03%。 17．（8分）如图是某化学兴趣小组对空气中氧气的含量进行的实验探究，请你参与讨论： 【集体讨论】 （1）小组同学共同设计了如图两套装置，请你评价一下，你认为更合理的是　 　（填编号），为了确保实验的成功，在装药品之前应该　 　； （2）讨论后同学们认为，选择的药品既要能消耗氧气，又不会跟空气中的其它成分反应，而且生成物为　 　（填“固体”或“气体”），为了充分消耗容器中的氧气，他们选择了红磷，则药品的用量应保证　 　（填“”“足量”或“不足量”）． （3）在讨论的基础上，同学们分组进行了实验．各小组实验数据整理如下：（注：集气瓶容积为100mL） 组别 1 2 3 4 5 6 进入集气瓶中水的体积（mL） 20 21 19 20 22 18 通过对实验结果的交流，大多数同学都验证出氧气约占空气体积的　 　．最后集气瓶中剩下的气体　 　（填“支持”或“不支持”）燃烧． 【实验反思】 （4）第六组同学的测定数值与正常值有明显的偏差，请你帮她们分析一下造成这种结果可能的原因：　 　（答答一点即可）． 【答案】（1）B，检查装置的气密性；（2）固体，足量；（3），不支持；（4）装置漏气等． 【解析】（1）由于红磷燃烧放出了大量的热，加入少量的水能吸收热量，所以，更合理的是B，为了确保实验的成功，在装药品之前应该检查装置的气密性；（2）讨论后同学们认为，选择的药品既要能消耗氧气，又不会跟空气中的其它成分反应，而且生成物为固体，为了充分消耗容器中的氧气，他们选择了红磷，则药品的用量应保证足量的．（3）通过对实验结果的交流，大多数同学都验证出氧气约占空气体积的，由于红磷熄灭，说明了最后集气瓶中剩下的气体不支持燃烧．（4）第六组同学的测定数值与正常值有明显的偏差，请你帮她们分析一下造成这种结果可能的原因：装置漏气、红磷的量不足等故答为：（1）B，检查装置的气密性；（2）固体，足量；（3），不支持；（4）装置漏气等． 18.（12分）“金秋时节，气爽风清，丹桂飘香 。”在这个美好的季节里，我们迎来了具有重大意义的2025年9·3大阅兵，展示了我国强大的军事力量和科技实力。而空气，作为我们生活中不可或缺的物质，也蕴含着许多化学知识。请根据以下信息，回答相关问题： （1）古代诗人常以自然现象抒发情感，如“长风破浪会有时，直挂云帆济沧海”。在人类探索空气组成的历程中，许多科学家做出了重要贡献。其中，最早通过实验得出空气是由氮气和氧气组成这一结论的科学家是（ ） A. 道尔顿 B. 拉瓦锡 C. 门捷列夫 D. 阿伏伽德罗 （2）拉瓦锡测定空气组成的实验是化学史上的经典实验。他在实验中使用的主要物质是___和___（填物质名称）。 （3）测定空气中氧气含量的实验中，某同学进行了如下操作，其中会导致测量结果偏大的是（ ） A. 红磷量不足 B. 装置气密性不好 C. 未冷却至室温就打开弹簧夹 D. 点燃红磷后伸入集气瓶过慢 （4）空气是一种宝贵的自然资源，按体积计算，空气中含量最多的气体是___，约占空气总体积的___%。 （5）基于对空气组成的认识，下列物质属于纯净物的是（ ） A. 清新的空气 B. 蒸馏水 C. 矿泉水 D. 自来水 （6）2025年我国在航天科技领域取得了新突破，飞船在太空中飞行离不开空气相关知识。下列关于空气的说法错误的是（ ） A. 空气中的氧气主要来自植物的光合作用 B. 空气中各成分的含量是固定不变的 C. 空气质量对于人类的健康至关重要 D. 工业上可以利用分离液态空气的方法制取氧气 【答案】：（1）B； （2）汞、氧气（或空气）；（3）D；（4）氮气、78；（5）B；（6）B 【解析】：（1）拉瓦锡最早通过实验得出空气是由氮气和氧气组成的结论；道尔顿提出了原子学说；门捷列夫发现了元素周期律并编制出元素周期表；阿伏伽德罗提出了分子学说，所以选B。（2）拉瓦锡测定空气组成实验中，用汞在密闭容器中加热，汞与空气中的氧气反应生成氧化汞 ，所以填汞和氧气（或空气）。（3）红磷量不足，氧气没有充分消耗，测量结果偏小；装置气密性不好，外面空气漏进来，测量结果偏小；未冷却至室温就打开弹簧夹，气体受热膨胀，进入水的体积偏小，测量结果偏小；点燃红磷后伸入集气瓶过慢，瓶内气体受热膨胀逸出，会使测量结果偏大 ，所以选D。（4）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0.03%、其他气体和杂质0.03%，含量最多的是氮气，约占78%。（5）清新的空气含有氮气、氧气等多种物质，属于混合物；蒸馏水是由一种物质组成的，属于纯净物；矿泉水中含有水和多种矿物质，属于混合物；自来水中含有水和一些可溶性杂质等，属于混合物，所以选B。（6）空气中的氧气主要来自植物的光合作用，A正确；空气中各成分的含量一般是相对稳定的，但不是固定不变的，例如在不同的地域、环境等条件下可能会有微小变化，B错误；空气质量对于人类的健康至关重要，C正确；工业上利用液氮和液氧沸点不同，采用分离液态空气法制取氧气，D正确 。 19.（12分）“沙场秋点兵”，2025年9·3大阅兵展示了我国现代化军事装备和强大的国防力量，让国人振奋。在化学的世界里，空气的奥秘同样引人入胜。结合下面的内容，完成相关题目。 （1）“爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏”，爆竹爆炸与氧气有关。在测定空气中氧气含量的实验中，不能用木炭代替红磷的原因是（ ） A. 木炭燃烧消耗氧气 B. 木炭的着火点高 C. 木炭燃烧生成二氧化碳气体，无法准确测定氧气含量 D. 木炭价格昂贵 （2）拉瓦锡在研究空气组成时，将汞放在密闭容器中加热，得到了红色粉末氧化汞，同时容器内空气体积减少。该实验中空气体积减少的原因是___，氧化汞中含有___元素（填元素名称）。 （3）下列物质中，属于混合物的是（ ） A. 氮气 B. 二氧化碳 C. 稀有气体 D. 氧气 （4）按体积分数计算，空气中氧气的含量约为（ ） A. 78% B. 21% C. 0.94% D. 0.03% （5）随着科技的发展，对空气的研究越来越深入。下列关于空气组成认识的说法正确的是（ ） A. 空气是由一种物质组成的纯净物 B. 空气中氮气和氧气的质量比约为4:1 C. 空气中各成分都保持各自的化学性质 D. 稀有气体在空气中含量很少，没有任何用途 （6）2025年某新型环保材料研发成功，该材料的生产与空气成分密切相关。下列有关空气成分的用途，说法错误的是（ ） A. 氧气可用于医疗急救 B. 氮气可用于食品防腐 C. 二氧化碳可用于灭火 D. 稀有气体可用于制作霓虹灯，是因为其化学性质活泼 【答案】：（1）C； （2）汞与氧气反应，消耗了氧气；汞、氧； （3）C； （4）B；（5）C ；（6）D。 【解析】：（1）测定空气中氧气含量实验中，药品选择的原则是物质能在空气中燃烧且只与氧气反应，燃烧后的生成物为固体或液体（体积忽略不计）。木炭燃烧生成二氧化碳气体，会补充消耗氧气的体积，无法准确测定氧气含量，所以不能用木炭代替红磷，选C。（2）汞与氧气在加热条件下反应生成氧化汞，消耗了氧气，所以容器内空气体积减少；根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，氧化汞是由汞和氧元素组成的 。（3）氮气、二氧化碳、氧气都是由一种物质组成的纯净物；稀有气体是氦气、氖气、氩气等多种气体的总称，属于混合物，所以选C。（4）按体积分数计算，空气中氧气含量约为21%，选B。（5）空气是由氮气、氧气等多种物质组成的混合物，A错误；空气中氮气和氧气的体积比约为4:1，不是质量比 ，B错误；混合物中各成分相互之间不发生反应，保持各自的化学性质，空气中各成分都保持各自的化学性质，C正确；稀有气体化学性质很不活泼，通电时能发出不同颜色的光，可用于制作霓虹灯，D错误。（6）氧气能供给呼吸，可用于医疗急救，A正确；氮气化学性质不活泼，可用于食品防腐 ，B正确；二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，密度比空气大，可用于灭火，C正确；稀有气体可用于制作霓虹灯，是因为通电时能发出不同颜色的光，这是利用其物理性质，不是因为化学性质活泼，稀有气体化学性质很不活泼，D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $