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

第二单元 空气和氧气 课题1 我们周围的空气 第1课时 空气的组成 本课时核心内容是认识空气的组成，掌握测定空气中氧气含量的实验原理和方法，并能区分纯净物与混合物。 1. 空气的组成 · 拉瓦锡的实验： · 法国化学家拉瓦锡通过定量实验，首先得出空气由氧气和氮气组成的结论。 · 实验步骤与现象： · 将汞在密闭容器中连续加热12天，部分汞变成红色粉末（氧化汞），空气体积减少约1/5。 · 将红色粉末加强热，又生成汞和氧气。 · 局限性：当时认为剩余气体全是氮气。 · 空气的成分（按体积分数计算）： · 氮气 (N₂)：约 78% · 氧气 (O₂)：约 21% · 稀有气体：约 0.94%（包括氦、氖、氩、氪、氙等） · 二氧化碳 (CO₂)：约 0.03% · 其他气体和杂质：约 0.03% 2. 空气中氧气含量的测定 · 实验原理：利用红磷在密闭容器中燃烧，消耗氧气，使容器内压强减小，吸入水的体积即为消耗氧气的体积。 · 文字表达式：磷 + 氧气 五氧化二磷 · 实验装置：集气瓶、燃烧匙、橡胶塞、导气管、弹簧夹、烧杯、酒精灯等。 · 实验步骤： 3. 检查装置气密性。 3. 集气瓶内加少量水，并将剩余容积划分为五等份。 3. 点燃红磷后迅速伸入集气瓶，并塞紧橡胶塞。 3. 待燃烧停止并冷却至室温后，打开弹簧夹。 · 实验现象： · 红磷燃烧，产生大量白烟，放热。 · 冷却后打开弹簧夹，水进入集气瓶，体积约占原空气体积的1/5。 · 实验结论：氧气约占空气总体积的1/5。 · 实验成功关键（注意事项）： · 装置气密性良好。 · 红磷要过量（确保氧气被完全消耗）。 · 燃烧匙迅速伸入，塞子迅速塞紧。 · 待集气瓶完全冷却至室温后再打开弹簧夹。 · 弹簧夹要夹紧。 · 集气瓶内加少量水（吸收白烟、降温）。 · 误差分析： · 结果偏小的原因：红磷量不足、装置漏气、未冷却就打开弹簧夹。 · 结果偏大的原因：弹簧夹未夹紧、塞塞子动作太慢。 · 药品选择：通常用红磷，不能用硫、木炭、铁丝等代替。 · 硫、木炭燃烧生成气体，瓶内压强变化不明显。 · 铁丝在空气中不能燃烧。 3. 纯净物和混合物 · 纯净物： · 定义：只由一种物质组成。 · 特性：有固定的组成和性质（如固定的熔点、沸点）。 · 表示方法：可以用化学符号表示（如：N₂、O₂、CO₂、H₂O）。 · 实例：氧气、氮气、二氧化碳、冰水混合物（只有H₂O）、液氮、水银。 · 混合物： · 定义：由两种或多种物质混合而成。 · 特性：没有固定的组成和性质，各物质保持各自的化学性质。 · 表示方法：不能用化学符号表示。 · 实例：空气、海水、矿泉水、牛奶、食醋、水泥砂浆、洁净的空气。 · 二者的关系：混合物由多种纯净物混合而成，二者是包含与被包含的关系（即纯净物是混合物的一部分）。 · 易错提醒： · 纯净物是相对的，没有绝对纯净的物质。 · 不能根据名称中的字眼判断： · “冰水混合物”是纯净物（只有水）。 · “纯净的空气”是混合物（由多种气体组成）。 典型例题与易错题归纳 1. 下列物质属于纯净物的是（ B ） · A. 空气 （混合物） · B. 冰水混合物 （纯净物，只有H₂O） · C. “X哈哈”矿泉水 （混合物） · D. 牛奶 （混合物） 2. 在空气中，体积分数占0.03%的是（ C ） · A. N₂ （78%） · B. O₂ （21%） · C. CO₂ （0.03%） · D. Ar （稀有气体的一部分） 3. 下列各组物质中，前者属于纯净物，后者属于混合物的是（ A ） · A. 二氧化碳、澄清石灰水 （正确） · B. 冰水混合物、五氧化二磷 （两者都是纯净物） · C. 矿泉水、河水 （两者都是混合物） · D. 洁净的空气、受污染的空气 （两者都是混合物） 4. 关于测定空气中氧气含量的实验，下列说法正确的是（ C ） · A. 红磷燃烧产生大量白色烟雾 （是白烟，不是烟雾） · B. 燃烧匙中的红磷可以换成细铁丝 （铁丝在空气中不能燃烧） · C. 该实验可说明N₂难溶于水 （正确，水进入约1/5后不再进入） · D. 红磷的量不足会导致进入集气瓶中水的体积大于1/5 （会导致小于1/5） 第2课时 空气是一种宝贵的资源 本课时重点在于认识空气各成分的重要用途，理解物质的性质决定用途，并了解空气污染的来源、危害及防治措施，树立环保意识。 1. 空气是一种宝贵的资源 1. 氧气 (O₂) · 物理性质：无色、无味、不易溶于水。 · 化学性质：支持燃烧（助燃性）、供给呼吸。 · 用途： · 供给呼吸：医疗急救、潜水、航天、动植物呼吸。 · 支持燃烧：炼钢、气焊、化工生产、航天燃料助燃。 2. 氮气 (N₂) · 物理性质：无色、无味、难溶于水，密度略小于空气。 · 化学性质：化学性质不活泼，一般情况下不支持燃烧，不供给呼吸。 · 用途： · 作保护气：灯泡填充气、食品包装充氮防腐、焊接金属保护气。 · 制氮肥（人工固氮）。 · 液氮：医疗手术（冷冻细胞）、超导材料低温环境。 · 易错点：氮气“化学性质不活泼”不等于“不与任何物质反应”，在一定条件下也能发生反应。 3. 稀有气体（氦、氖、氩、氪、氙等） · 物理性质：无色、无味、难溶于水。 · 化学性质：极不活泼（曾称“惰性气体”），但在一定条件下也能与某些物质反应。 · 用途： · 作保护气。 · 制电光源：通电时发出不同颜色的光，如霓虹灯、航标灯、闪光灯。 · 用于激光技术、医疗麻醉。 · 氦气填充气球（代替氢气，更安全）。 2. 保护大气环境 1. 空气污染物 · 有害气体：二氧化硫 (SO₂)、一氧化碳 (CO)、氮氧化物 (NOx)等。 注意：二氧化碳 (CO₂) 是温室气体，但不属于空气污染物。 · 烟尘/颗粒物：可吸入颗粒物 (PM₁₀)、细颗粒物 (PM₂.₅)。 2. 污染源 · 化石燃料燃烧（煤、石油、天然气）：产生SO₂、NOx、CO、烟尘。 · 工厂废气。 · 汽车尾气：含CO、NOx等。 · 露天焚烧垃圾、秸秆等。 3. 危害 · 损害人体健康（如呼吸道疾病）。 · 影响作物生长。 · 破坏生态平衡。 · 导致全球气候变暖、臭氧层破坏、酸雨等。 4. 防治措施 · 加强大气质量监测。 · 减少化石燃料使用，开发利用清洁能源（如太阳能、风能）。 · 工厂废气处理后再排放，汽车安装尾气净化装置。 · 积极植树造林、种草，改善环境。 · 垃圾分类、回收、利用，禁止露天焚烧。 5. 空气质量指数 (AQI) 日报 · 主要内容：空气质量指数、首要污染物、空气质量级别。 · 计入评价的污染物：SO₂、CO、NO₂、O₃、PM₁₀、PM₂.₅。 · 空气质量级别： · 一级 (0~50)：优 · 二级 (51~100)：良 · 三级 (101~150)：轻度污染 · 四级 (151~200)：中度污染 · 五级 (201~300)：重度污染 · 六级 (>300)：严重污染 典型例题与易错题归纳 1. 空气中含量较多且化学性质不活泼的气体是（ B ） · A. 氧气 （化学性质活泼） · B. 氮气 （正确） · C. 二氧化碳 （含量少） · D. 水蒸气 （含量少且不稳定） 2. 飞船舱中需提供给人呼吸的气体是（ B ） · A. 氮气 （不供给呼吸） · B. 氧气 （正确） · C. 二氧化碳 （不供给呼吸） · D. 稀有气体 （不供给呼吸） 3. 下列有关空气成分的说法错误的是（ B ） · A. 氧气可以支持可燃物燃烧 （正确） · B. 氮气不与任何物质发生化学反应 （错误，是不活泼，并非完全不反应） · C. 二氧化碳在蔬菜大棚中作气体肥料 （正确，促进光合作用） · D. 稀有气体可制成多种用途的电光源 （正确） 4. 下列气体属于空气污染物的是（ D ） · A. 氮气 （空气主要成分） · B. 氧气 （空气主要成分） · C. 二氧化碳 （温室气体，但不是污染物） · D. 一氧化碳 （有毒，是空气污染物） 5. 下列做法不利于保护环境的是（ C ） · A. 开发和利用新能源 （有利于） · B. 积极植树、造林、种草 （有利于） · C. 露天焚烧树叶、塑料袋 （产生有害气体和烟尘） · D. 将垃圾分类、回收、利用 （有利于） 第2课时 空气是一种宝贵的资源 本课时重点在于认识空气各成分的重要用途，理解物质的性质决定用途，并了解空气污染的来源、危害及防治措施，树立环保意识。 1. 空气是一种宝贵的资源 1. 氧气 (O₂) · 物理性质：无色、无味、不易溶于水。 · 化学性质：支持燃烧（助燃性）、供给呼吸。 · 用途： · 供给呼吸：医疗急救、潜水、航天、动植物呼吸。 · 支持燃烧：炼钢、气焊、化工生产、航天燃料助燃。 2. 氮气 (N₂) · 物理性质：无色、无味、难溶于水，密度略小于空气。 · 化学性质：化学性质不活泼，一般情况下不支持燃烧，不供给呼吸。 · 用途： · 作保护气：灯泡填充气、食品包装充氮防腐、焊接金属保护气。 · 制氮肥（人工固氮）。 · 液氮：医疗手术（冷冻细胞）、超导材料低温环境。 · 易错点：氮气“化学性质不活泼”不等于“不与任何物质反应”，在一定条件下也能发生反应。 3. 稀有气体（氦、氖、氩、氪、氙等） · 物理性质：无色、无味、难溶于水。 · 化学性质：极不活泼（曾称“惰性气体”），但在一定条件下也能与某些物质反应。 · 用途： · 作保护气。 · 制电光源：通电时发出不同颜色的光，如霓虹灯、航标灯、闪光灯。 · 用于激光技术、医疗麻醉。 · 氦气填充气球（代替氢气，更安全）。 2. 保护大气环境 1. 空气污染物 · 有害气体：二氧化硫 (SO₂)、一氧化碳 (CO)、氮氧化物 (NOx)等。 注意：二氧化碳 (CO₂) 是温室气体，但不属于空气污染物。 · 烟尘/颗粒物：可吸入颗粒物 (PM₁₀)、细颗粒物 (PM₂.₅)。 2. 污染源 · 化石燃料燃烧（煤、石油、天然气）：产生SO₂、NOx、CO、烟尘。 · 工厂废气。 · 汽车尾气：含CO、NOx等。 · 露天焚烧垃圾、秸秆等。 3. 危害 · 损害人体健康（如呼吸道疾病）。 · 影响作物生长。 · 破坏生态平衡。 · 导致全球气候变暖、臭氧层破坏、酸雨等。 4. 防治措施 · 加强大气质量监测。 · 减少化石燃料使用，开发利用清洁能源（如太阳能、风能）。 · 工厂废气处理后再排放，汽车安装尾气净化装置。 · 积极植树造林、种草，改善环境。 · 垃圾分类、回收、利用，禁止露天焚烧。 5. 空气质量指数 (AQI) 日报 · 主要内容：空气质量指数、首要污染物、空气质量级别。 · 计入评价的污染物：SO₂、CO、NO₂、O₃、PM₁₀、PM₂.₅。 · 空气质量级别： · 一级 (0~50)：优 · 二级 (51~100)：良 · 三级 (101~150)：轻度污染 · 四级 (151~200)：中度污染 · 五级 (201~300)：重度污染 · 六级 (>300)：严重污染 典型例题与易错题归纳 1. 空气中含量较多且化学性质不活泼的气体是（ B ） · A. 氧气 （化学性质活泼） · B. 氮气 （正确） · C. 二氧化碳 （含量少） · D. 水蒸气 （含量少且不稳定） 2. 飞船舱中需提供给人呼吸的气体是（ B ） · A. 氮气 （不供给呼吸） · B. 氧气 （正确） · C. 二氧化碳 （不供给呼吸） · D. 稀有气体 （不供给呼吸） 3. 下列有关空气成分的说法错误的是（ B ） · A. 氧气可以支持可燃物燃烧 （正确） · B. 氮气不与任何物质发生化学反应 （错误，是不活泼，并非完全不反应） · C. 二氧化碳在蔬菜大棚中作气体肥料 （正确，促进光合作用） · D. 稀有气体可制成多种用途的电光源 （正确） 4. 下列气体属于空气污染物的是（ D ） · A. 氮气 （空气主要成分） · B. 氧气 （空气主要成分） · C. 二氧化碳 （温室气体，但不是污染物） · D. 一氧化碳 （有毒，是空气污染物） 5. 下列做法不利于保护环境的是（ C ） · A. 开发和利用新能源 （有利于） · B. 积极植树、造林、种草 （有利于） · C. 露天焚烧树叶、塑料袋 （产生有害气体和烟尘） · D. 将垃圾分类、回收、利用 （有利于） 学科网（北京）股份有限公司 $