课题1 我们周围的空气-【教材笔记】2026-2027学年九年级上册化学课前预习笔记（人教版·新教材）

第 二 单元￥ 空气和氧气 ,氮气、氧气、二氧化碳等 我们生话的地球表面有一层厚厚的空气，你可能已经知道它的成分，但你知道 各成分的含量是多少吗？各种成分又有哪些用途呢？ 我们可以通过化学实验认识空气的成分，以及空气中的重要气体一氧气的性 质，初步了解化学研究的方法，养成注重实证的科学态度。 课程标准要求 1.了解空气的主要成分。 2.通过实验探究认识氧气的主要性质。 3.知道催化剂对化学反应的重要作用。 课题1我们周围的空气 学习目标 ·了解空气的成分及其含量，能通过实验测定空气中氧气的含量。重点© ●会区分混合物和纯净物；了解空气中各成分的用途。 ●了解常见的空气污染物及其危害，树立保护大气环境的意识。 新知解读 我们知道空气是无色无臭的，虽然看不见，但可以通过呼吸体会它的存 在。那么，如何通过实验来测定空气的组成呢？ 知识点1》空气的组成 二百多年前，法国化学家拉瓦锡（如图2-1) 最早用定量的方法研究了空气的成分 研究了空气的成分（如图2-2)。他把少量汞放在 密闭的容器里连续加热12天，发现有一部分银白 俗称水银 氧化汞 色的液态汞变成红色粉末，同时容器里空气的体积 减小了。他研究了容器里的剩余气体，发现这部分 气体既不能供给呼吸，也不能支持燃烧。他认为这 些气体全部是氮气（氮气的化学符号是N2)。 拉瓦锡又把汞表面生成的红色粉末收集起来， 图2-1拉瓦锡 放在另一个较小的容器里再加强热，得到了汞 ng 曲颈 玻璃钟罩 汞槽 火炉 图2-2拉瓦锡研究空气成分所用的装置示意图 30 教材笔记化学九年级上册RJ (化学符号Hg)和氧气（化学符号O,),而且氧气 的体积恰好等于密闭容器里所减小的体积。他把得 到的氧气加到前一个容器里剩下的气体中，结果所 得气体的性质与空气的完全一样。通过实验和分 ,并没有测定空气中乳气和氨 析，拉瓦锡得出了空气由氧气和氮气组成的结论。”气的含量 在19世纪末以前，人们深信空气中仅含有氧 气和氯气。后来人们又发现了氢、氖、氩、氨、 nai 产也叫惰性气体 赏、氧等稀有气体”，才认识到空气中除了氧气和 氮气，还有其他成分。目前，人们已能用实验方法 氮气78% 精确地测定空气的成分。 氧气21% 严以下数据均为体积分数 通过实验测定，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 其他成分1% 化碳0.03%、其他气体0.03%（如图2-3）。 图2-3空气成分示意图 @)思考与讨论 … 》物质与氧气反应，消耗空气中的氧气 仿照拉瓦锡实验的原理，我们可以探究空气中 氧气的含量。例如，红磷（化学符号P)与空气中 白色固体，能溶于水 的氧气反应，生成一种叫作五氧化二磷（化学符号 PO,)的新物质，这一反应可以用文字表示如下： 4P+50,2P,06 红磷+氧气点燃 →五氧化二磷 按图2-4所示的实验装置进行实验。在集气瓶 ≥降温，防止高温燃烧物溅落，使集气瓶炸裂：吸收五氧化二磷 内加入少量水，将水面上方空间分为5等份，并做 防止漏气 图24探究空气中氧气含量的装置 好标记。用弹簧夹夹紧乳胶管。在燃烧匙内放入足 》防止瓶中空气受热膨胀逸出 量的红磷，用酒精灯加热，点燃红磷后立即伸入瓶 》将集气瓶内的氧气消耗完 中，并塞紧橡胶塞。待红磷熄灭并冷却至室温，打排除温度对气体压强的影响，减 -防止漏气 …之小测量误差 开弹簧夹，可以观察到烧杯中的水被吸入集气瓶 瓶内液面上升。请讨论并解释这个实验的原理。)红髯燃晓消耗氧气，生成五氧化二辱 厂透入内的水的体积约占藏内宝气体积的} 固体，使瓶内压强减小，进入瓶内的 水的体积约为空气中氧气的体积。 ①过去人们认为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。 第二单元空气和氧气31 >多种物质 像空气这样，由两种或两种以上的物质混合而 敲黑板 成的物质叫作混合物，组成混合物的各种成分保持 1.按所含物质种类多少，将 物质分为纯净物和混合物。 着它们各自的性质。氮气、氧气、二氧化碳等分别 2.纯净物由一种物质组成 只由一种物质组成，它们都是纯净物。纯净物可 混合物由两种或两种以上物 质组成。 以用化学符号来表示，如氮气可表示为N2,氧气、 化学式回 二氧化碳可分别表示为O2、C02。上面实验中使用 的红磷（P)和生成的五氧化二磷(PO,)也都是 纯净物。 @科学·技术·社会 测定空气中氧气含量的数字化实验 数字化实验利用传感器和信息处理终 设计成数字化实验（如图2-5)。实验步骤 端进行实验数据的采集与分析。实验时一 如下：（1)将氧气传感器与数据采集器、 般将传感器、数据采集器和计算机依次相 计算机连接；（2)把氧气传感器插入盛有 连，采集实验过程中各种物理量（如温 空气的容器，采集数据；（3)通过相关软 度、压强、浓度等)的数据，通过软件对 件处理数据，并在计算机屏幕上显示空气 数据进行记录、呈现和分析。 中氧气的含量。 我们可以将测定空气中氧气的含量 传感器 0 数据采集器 图2-5测定空气中氧气含量的数字化实验示意图 ①将在第四单元学习。 32 教材笔记化学九年级上册RJ 知识点2》空气是一种宝贵的资源 空气中的各种成分广泛应用于工农业生产、医疗和科研等领域，是人类生 产活动的重要资源。 1.氧气≥氧气能支持燃烧具有助燃性，但氧气本身不能燃烧，没有可燃性 过去，人们曾把氧气叫作“养气”，这充分说明了氧气的重要性。燃料燃 烧离不开氧气，医疗急救、炼钢、化工生产、气割、气焊和航空航天等都要用 到氧气（如图2-6）。一供给呼吸 支持燃烧 动植物呼吸 炼钢 医疗 气焊 图2-6氧气的用途 2.氮气 氮气具有广泛的用途（如图2-7)，它是制造硝酸和氨肥的重要原料。由 于氮气的化学性质不活泼，因此常被用作保护气，如焊接金属时用氮气作保护 性质决定用途 气，食品包装中充入氮气以防腐。医疗上可利用液氮进行冷冻治疗。超导材料 在液氮的低温环境下能显示超导性能。氣气沸点低，液氣汽化会吸收大量热，用作制冷剂 制造氨肥 食品充氨防腐 冷冻 图2-7氮气的用途 第二单元空气和氧气 33 ③思考与讨论 在探究空气中氧气含量的实验中，集气瓶内 剩下的气体主要是氨气。请结合实验和日常生活 经验讨论下列问题。 (1)燃烧着的红磷熄灭了，这种现象说明氮 气能不能支持红磷燃烧？氯气不能支持燃晚。 (2)集气瓶内液面上升到一定高度后，还能 继续上升吗？这种现象能不能说明氮气不易溶 于水？)液面不能继续上升，说明氮气不易溶于水。 根据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。 物质 颜色 气味 标准状况①下的密度 熔点 沸点 是否易溶于水 氮气 无色 无臭 1.251gL 210℃ -196℃ 不易溶于水 红磷在氮气中不能燃烧等事实，说明氮气不支 持燃烧。氮气的化学性质不如氧气的活泼。 3.稀有气体 在空气的成分中，稀有气体（氦、氖、氩、 误区警示 氪、氙和氡)所占比例虽然很小，但它们却是一类 稀有气体是氨、氛、氩、氪 氩和氣等气体的总称，看 很重要的气体。它们都没有颜色，没有气味，化学 作混合物。 性质很不活泼。>儿乎不与其他物质发生反应，可作保护气 在生产和科学研究中，稀有气体具有广泛的用 途（如图2-8）。稀有气体在通电时能发出不同颜 色的光，可用于航标灯、照明灯、闪光灯、霓虹灯 等。液态氦可用于制造低温环境。？性质决定用途 ①标准状况指的是温度为0℃和压强为101kPa时的情况。 教材笔记化学九年级上册RJ 氦气球 霓虹灯 激光器 图2-8稀有气体的用途氧气的密度比空气小且化学性质不活泼 @科学·技术·社会 利用氩氨刀治疗肿瘤 氩氦刀不是一般意义上的手术刀，而 肿瘤，因此被称为氩氦刀。氩氦刀对降温和 是一种低温冷冻微创治疗肿瘤的设备。治疗 升温的速度，以及冷冻区域的大小与形状都 时，利用氩气使病变组织快速降温冷冻，利 可以进行精确设定和控制。 用氦气使病变组织快速升温解冻，从而消除 知识点3》保护大气环境 洁净的空气对于人类和其他动植物都是非常重要的。但是，随着工业的发 )空气污染物 展，排放到空气中的有害气体和烟尘对空气造成了污染。被污染的空气会严重 损害人体健康，影响作物生长，破坏生态平衡。臭氧层破坏和酸雨也与空气污 染有关。 >空气污来的危害 为了保护大气环境，人类正在积极行动起来，使用清洁能源，加强空气质 量监测，积极植树、种草等，持续深人打好蓝天保卫战。 >防治空气污染的措施 ②思考与讨论 (1)举例说明空气污染造成的危害。 (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。 (3)为了保护人类赖以生存的空气，你能做些什么？ 第二单元空气和氧气 35 自资料卡片 空气质量指数日报 城市空气质量 空气质量指数日报的主要内容包括“空气质量指 AQI日报 2023年07月01日 数”“首要污染物”“空气质量指数类别”等（如图2-9)。 城市 AGI 首要污染物 49 空气质量指数(air quality index,AQI)是依据 49 常规监测的几种空气污染物浓度计算得到的。目前计 72 03 入空气质量评价的主要污染物为：二氧化硫、一氧化 67 03 33 碳、二氧化氮、可吸入颗粒物（粒径小于等于10um的 43 颗粒物，PMo)、细颗粒物（粒径小于等于2.5μm的 46 颗粒物，PM25)和臭氧等。根据空气质量指数可以对 41 空气质量分级（如表2-1）。4种有害气体和2种有害固体 35 45 空气质量指数日报可以及时准确地反映空气质量状 ■优 ■良。轻度污染■中度污染 况，增强人们对环境的关注，促进人们对环境保护工作 重度污染 严重污染 的理解和支持，提高全民的环境保护意识，促进人们生 图2-9空气质量指数日报 活质量的提高。 (生态环境部发布)】 表2-1 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 空气质量指数级别 级 二级 三级 四级 五级 六级 空气质量指数类别 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染 敲黑板 1.空气质量指数越大，空气 @ 调查与研究 质量越差。 2.空气质量指数共分为六 (1)通过多种途径收集你所在地区近阶段的空气 级级别越高，空气质量越差。 质量指数日报。以日期为横坐标，空气质量指数为纵 坐标，利用收集的数据作图。 第54页？ (2)用照片、漫画、短文等记录你所在地区为保 跨学科实践活动 护大气环境所采取的措施。 (3)调查市售便携式空气质量检测仪的种类和功能。 (4)把活动过程及你对改善空气质量的建议写成 小论文，与同学交流。 36 教材笔记化学九年级上册RJ 自)学完本课题你知道了什么… 1.空气的成分按体积计算，大约是：氮气78%、氧气 21%、稀有气体等其他成分1%。 2.纯净物由一种物质组成，混合物由两种或两种以上物质 组成。氧气、氮气等是纯净物，空气是混合物。 3.空气是一种宝贵的自然资源，要保护大气环境，防止 污染空气。 练习与应用 》氨气和氧气 1.空气中含量较高且化学性质不活泼的气体是(B)。 A.氧气 B.氮气 C.二氧化碳 D.水蒸气 2.科学家对火星的大气进行分析，得到下表所示数据。 气体 二氧化碳 氨气 氩气 体积分数/% 95 2.7 1.6 ≥二氧化碳0.03%，氯气78%，稀有气体0.94% 与地球大气的成分相比，火星大气中含量更高的是(D)。 A.氮气 B.氮气和氩气 C.二氧化碳和氨气D.二氧化碳和氩气 3.下列物质中，属于混合物的是(D)。 >由多种物质组成 》含水、二氧化碳等 A.冰 B.液态氧 C.五氧化二磷 D.蜡烛燃烧后的产物 4.下列说法中，正确的是（D)。 A.氨气的化学性质比较活泼一不活泼 B.臭氧层破坏与空气污染无关山有关，氟利昂、二氧化氨等都会酸坏奥氧层 C.空气中含有氧气，因此空气可直接用于医疗急救一空气中氧气浓度较小，不能直接 用于医疗急教 D.空气中的稀有气体所占比例虽小，但用途广泛 5.现有下列物质：①氧气、②人体呼出的气体、③液氮、④空气中的稀有气体、⑤二氧 化碳、⑥洁净的空气，其中属于纯净物的是①③⑤一（填序号）。请从①一⑥中 选出一种混合物并说明其中的成分：④中稀有气体成分为氯、氛、氩、氪、气和氢等 6.列举4种存在于空气中的纯净物及其主要用途，谈谈你如何认识“空气是一种宝贵的 资源”。 答采略。 第二单元空气和氧气37