第2章 第1节 空气的组成-【初中名校化学教学案】2025-2026学年九年级化学上册（沪教版·新教材）

第2章 空气与水资源 第1节 空气的组成 课前导学 1.空气看不见摸不着，怎么证明它的存在？空气中含有哪些物质？ 2.请阅读教材P39拓展视野“空气成分的发现”，回答：法国化学家 第一次明确提出空 气是由 和 组成的。英国物理学家瑞利发现从空气中分离得到的氨气的密度 (1.2572g/L)与分解含氮物质所制得的氮气的密度(1.2508g/L)之间总有一个微小的差异，原因 是 3.请预习纯净物和混合物的概念，回答：氨气是 (选填“混合物”或“纯净物”，下同)，空 气是 ,稀有气体是 4.空气中含量最多的气体是 ,其化学性质 。稀有气体在通常条件下 与其他物质发生化学反应。 码课堂探索 一、空气的组成 【活动与探究1】“捕获”空气实验 利用下图所示的实验仪器，组装成图中所示的实验装置，请你利用该实验装置把一个集气瓶中 的部分空气“捕获”到另一个集气瓶中。简要说明其原理。 橡胶管 双孔塞 导管 ■ 分液漏斗 集气瓶 水槽 实验仪器 实验装置 为了成功地进行实验，首先应 ,确保装置不漏气。 检查装置气密性的方法如图所示。用手握住试管时，导管口有 冒 出；松开手后过一段时间，导管中会形成 ,则说明装置的气密性良好。 。31 初中名校化学教学案 九年级上册)》>>》》>>> 【交流与讨论1】 1.你能用简单的实验证明空气的存在吗？ (1)把一个空的杯子倒放入盛满水的水槽中，向下压，杯子中的水 (2)把一个注射器在空气中抽拉一下，再向水中推挤，可以看到 2.你能到指定的地方收集一些空气吗？ (1)用注射器抽取。 (2)先在集气瓶中装满水，带到指定地点将水倒掉，再盖上毛玻璃片即可。 (3)先将气囊中的气排尽，带到指定地点收集空气，再扎紧袋口。 【活动与探究2】空气中氧气体积分数的测定 实验内容 实验现象 解释与结论 将集气瓶的容积划分为5等份，并加以标记，检查 注意观察：(1)怎样将集气瓶的容积划分为5等份 装置的气密性 (2)怎样检查装置的气密性 将橡胶管上的止水夹夹紧，在燃 烧匙内装入足量的红磷，在酒精 红磷燃烧，有 火焰， 文字表达式： 灯火焰上点燃红磷后，将燃烧匙 放出 ,产生 迅速伸入集气瓶内，塞紧橡皮塞， 观察现象 水沿导管倒流进入集气 待集气瓶冷却到室温后，把导管插入盛水的烧杯 瓶，约占集气瓶容积的 中，打开止水夹，观察现象 【交流与讨论2】 1.红磷在集气瓶中燃烧消耗的气体是 ,这种气体约占空气中总体积的 ,作出此 判断的依据是 2.红磷要足量的理由是 3.红磷在集气瓶中未能全部燃烧，说明 4.水未能充满整个集气瓶，说明空气的成分不单一。集气瓶中剩余的气体主要是 从该实验中能得出它具有 等性质。 5.燃烧红磷测定空气中氧气的体积分数实验的原理：红磷在集气瓶中燃烧，消耗了集气瓶中的 氧气，生成五氧化二磷 体，使集气瓶内的压强 ,又因为氧气约占空气总体积的五 分之一，所以进入集气瓶的水约占集气瓶容积的五分之一。 6.判断下列操作是否会影响最终进入集气瓶内水的体积，如有影响请说明理由。 (1)红磷量过多： (2)红磷量过少： (3)未等到集气瓶冷却至室温就打开止水夹： 32 空气与水资源第2章 (4)装置漏气： (5)未将燃烧的红磷迅速伸入集气瓶内： 【整理与归纳1】空气中氧气体积分数测定的常用方法 (1)原理：尽量耗尽空气中的氧气，使装置内的气压减小，从而与外界大气压形成压强差。 (2)所选物质必须具备的条件：①只消耗空气中的氧气（耗氧尽量彻底）；②反应不生成气体。 (3)常用物质：红磷（或白磷）、铜丝等。 (4)其他常见装置图： 红磷 足量 水 白磷 白磷 图1 图2 图3 钟罩实验：红磷耗尽钟罩 白磷耗尽锥形瓶内空气中的 白磷耗尽注射器内空气中 内空气中的氧气，钟罩内 氧气，锥形瓶内外形成压强差， 的氧气，注射器内外形成 外形成压强差，水槽内的 注射器内的水进入锥形瓶 压强差，活塞向左移动 水进入钟罩 【交流与讨论3】如图所示是一个具有刻度且活塞可滑动的玻璃容器，其中有空气和足量的白 磷，将它放在盛有沸水的烧杯上方，进行实验。请完成实验报告。 实验现象 实验结论 02468101214 白磷燃烧，产生大量 ;活塞先向 活塞 移，后向 移，最后停在刻度约为 (填整数)的位置上 沸水 【交流与讨论4】空气的成分 爆米花放在空气中会变软，说明空气中含有 ；澄清石灰水长期放置在空气中，瓶壁和石 灰水底部会出现白色固体，说明空气中含有 ；空气是制造氨肥的原料，说明空气中含有 。 所以空气不是一种单一成分的物质。 【整理与归纳2】物质的分类 (1)混合物：由两种或两种以上物质混合而成（注意：混合物中的各物质保持各自原有的性质）， 如 (2)纯净物：只由一种物质组成，如 在实际应用中，绝对纯净的物质并不存 在，当其中杂质成分的含量极少时，即可认为是纯净物。 【交流与讨论5】判断下列物质属于纯净物还是混合物（填序号）：①氧气；②水；③洁净的空 气；④冰水；⑤碳酸氢铵；⑥食盐水；⑦“铜绿”；⑧液态氧；⑨氧化镁。 33 初中名校化学教学案 九年级上册>》>》》> 属于混合物的是 ；属于纯净物的是 【整理与归纳3】 科学家通过精确的实验，证明了空气是由多种气体组成的混合物。空气中各组分气体的体积 分数大约是：氨气 ,氧气 ,稀有气体（氨气、氖气、氩气等） ,还含有二氧化 碳、其他气体和杂质。在通常情况下，空气中各种成分的含量保持相对稳定。 二、氨气和稀有气体 1.氮气 (1)物理性质：氮气是空气中含量 的气体。氮气 色， 气味，常温、常压 下1体积水中约能溶解 体积的氮气。氮气在极低温条件下加压才能液化成 液体，液 氨通常储存于 钢瓶中。 (2)化学性质：氮气化学性质 (3)用途：将氮气充灌在白炽灯泡里，可防止钨丝 ,延长灯泡的使用寿命。氮气还可用 作焊接金属时的 。 利用氨气使粮食处于休眠和 状态，可实现良好的防虫、防霉等 效果。博物馆也会用“ 杀虫灭菌消毒机”来处理和保护文物。在化工行业，氨气是生产 的重要原料。液氮可用于 ,还可用作 2.稀有气体 稀有气体在空气中的含量不高，在通常条件下不与其他物质发生化学反应。稀有气体有着重 要的应用，如 可用来填充电子管、 、气体温度计和潜水服，也可用作焊接金属的 常被用作霓虹灯的填充气，放电时能发出橘红色的光； 可用作电弧焊 接的保护气等。 课堂反馈 1.下列不属于氮气的用途的是 A.用作粮食、瓜果的保护气 B.用作灯泡填充气 C.用于制氨肥 D.供给动植物呼吸 2.医学上常用“冷冻法”治疗咽喉炎，其冷冻剂是下列物质中的 A.液态氨 B.液态氧 C.液态空气 D.液态二氧化碳 3.下列关于空气的说法正确的是 A.空气中氨气的体积分数约为21% B.空气是由多种气体组成的纯净物 C.空气中各种成分的含量保持相对稳定 D.空气被压缩时体积变小是化学变化 34 空气与水资源第2章的 4.燃烧红磷测定空气中氧气的体积分数，实验装置如图所示。下列说法不正确的是( A.烧杯中水的作用是填补被消耗的氧气原本占有的体积 B.若实验比较成功，最终集气瓶中的液面上升到刻度约为2处 C.把红磷换成蜡烛也能得出相同的实验结论 D.若集气瓶中的液面最终上升到刻度为1.5处，可能是装置漏气 5.有下列物质：①氨气；②二氧化碳；③稀有气体；④汽水饮料；⑤蒸馏水；⑥海水；⑦液氮；⑧冰 水混合物；⑨红磷；⑩五氧化二磷。其中属于混合物的是 (填序号)。 6.某同学设计了测定空气中氧气体积分数的实验，实验装置如图1所示。 图1 图2 该同学的实验步骤如下： ①将图中集气瓶的容积划分为5等份并加以标记； ②在带橡皮塞和导管的燃烧匙内装满红磷，将橡胶管上的止水夹夹紧，在酒精灯上点燃红 磷，并立即伸入集气瓶内，塞紧橡皮塞； ③充分反应后，待集气瓶冷却至室温，把导管插入盛水的烧杯中，打开止水夹。 请回答下列问题。 (1)该实验中红磷需过量，目的是 (2)步骤②中集气瓶内的实验现象是 (3)根据步骤③中打开止水夹后观察到的现象，可得出空气中氧气的体积分数约为 (4)实验完毕后，若进入集气瓶中水的体积偏小，可能的原因是 (写一点)。 (5)若将红磷换成木炭粉，该实验能否获得成功？ (选填“能”或“不能”)，理由是 (6)用来测定空气成分的方法很多，某同学对实验进行反思后，提出了如图2所示的改进方 法。你认为改进后的优点是 5教学案 第1章开启化学之门 三、1.元素2.微观粒子 四、1.试管烧杯蒸发皿试管烧杯集气瓶 第1节认识化学科学 托盘天平量筒2.(2)②垂直悬空③量筒 胶头滴管凹液面的最低处小大3.(1)2/3 课堂反馈 外焰灯帽(2)①略向下倾斜②1/3向上 1.D2.B3.A4.D5.A 与桌面约成45°角③预热4.用水润湿5.气泡 第2节化学研究什么 冒出一段水柱6.聚成水滴成股流下 第1课时化学研究物质的性质与变化 五、1.(1)有刺激性水珠变浑浊(2)碳酸氢铵 课堂反馈 加热氨气十二氧化碳十水2.(1)绿黑水珠 1.D2.A3.A4.D5.D6.D7.①④ ②③⑤8.(1)逐渐减少水珠刺激性变 变浑浊(2)碱式碳酸铜加热氧化铜十水十二氧化 浑浊(2)水蒸气氨气二氧化碳9.(1)小 碳3.(1)耀眼的白光白(2)镁十氧气点警氧 (2)外焰内焰焰心a外焰(3)水二氧化 化 碳石蜡固体小颗粒 课堂反馈 第2课时化学研究物质的组成和 1.C2.C3.D4.C5.A6.C7.C8.A 结构、用途与制法 9.C10.C11.C12.C13.(1)①②③ 课堂反馈 (2)密度物理(3)作装饰品14.(1)10量筒 1.A2.D3.D4.(1)它们都由碳元素组成 胶头滴管(2)清洗干净(3)陶土网(4)用水 (2)碳原子碳原子排列方式不同化学变化 润湿(5)用湿抹布扑灭(6)内壁附着的水既不 第3节怎样学习化学 聚成水滴，也不成股流下15.(1)2/3(2)1/3 第1课时化学实验基本操作(1) C3)1/3(4)45°(5)2/316.(1)碱式碳酸铜加热 氧化铜十二氧化碳+水绿色变为黑色(2)碳酸 课堂反馈 1.B2.B3.C4.A5.C6.酒精灯胶头滴 氢铵加热氨气+二氧化碳十水密封保存于阴凉处 管烧杯锥形瓶试管量筒试管夹坩埚 (3)镁十氧气点楼氧化镁发出耀眼的白光，放出热 钳分液漏斗试管刷7.10mL的量筒和胶头 滴管凹液面的最低处<8.(1)试剂瓶的瓶塞 量，生成白色固体(4)碳十氧气点燃二氧化碳澄 没有倒放在桌面上(2)试剂瓶上的标签没有向着 清石灰水澄清石灰水变浑浊 手心(3)试剂瓶的瓶口没有紧挨着试管口 第2章空气与水资源 第2课时化学实验基本操作(2) 课堂反馈 第1节空气的组成 1.D2.A3.B4.C5.(1)⑥①③ 课堂反馈 (2)②⑤⑦⑧(3)用湿抹布扑灭 1.D2.A3.C4.C5.③④⑥6.(1)使集气 第3课时化学实验基本操作(3) 瓶中的氧气完全消耗，减小误差(2)红磷燃烧，放 课堂反馈 出大量的热，产生大量白烟(3)1/5(4)红磷的 1.B2.C3.B4.B 量不足（或装置漏气，或未冷却到室温就打开止水 第4课时科学探究化学符号 夹)(5)不能木炭和氧气反应，虽然消耗了氧 气，但是同时会生成二氧化碳气体，气体的体积没 课堂反馈 有改变，集气瓶内的压强不变(6)避免了燃烧匙 1.D2.C3.C4.B5.B6.B7.C02 伸入集气瓶中时，瓶内气体受热逸出，实验结果更 H2O CuO MgO NH Mg O2 NH.HCO 8.(1)①试管②酒精灯③烧杯④铁架台 准确 (2)固体加热产生的水蒸气在试管口冷凝成水滴， 第2节性质活泼的氧气 倒流回试管底部使试管破裂(3)①绿色粉末逐渐 课堂反馈 变成黑色②试管内壁有水珠③澄清石灰水变 1.A2.C3.C4.①③⑤⑥②④5.铁丝表面 浑浊(4)碱式碳酸铜加热氧化铜十水+二氧化碳 有铁锈点燃火柴梗后立刻伸入集气瓶中氧气 含量低（或氧气不纯）6.(1)除去铁丝表面的铁锈 第1章复习 防止反应产生的高温固体溅落瓶底，避免集气瓶 知识归纳 一、新物质一定不一定 炸裂铁十氧气点越四氧化三铁化合（或氧化） 二、化学变化 (2)木炭红热，放出热量碳十氧气点燃二氧化碳