2.1 我们周围的空气 讲义-2026-2027学年九年级化学人教版上册

本讲义聚焦初中化学“空气和氧气”单元核心内容，系统梳理从拉瓦锡测定空气成分的历史实验，到红磷燃烧测定氧气含量的现代探究，再到混合物与纯净物的概念辨析，以及空气各成分（氧气、氮气、稀有气体）的性质与用途，最终延伸至空气污染的成因、防治及空气质量日报等知识，构建完整的“实验探究-概念形成-实际应用”学习支架。 该资料以实验为核心驱动，通过拉瓦锡实验与红磷实验的对比分析，培养学生科学探究与实践能力，结合“烟与雾”等易混点辨析强化科学思维。融入空气成分示意图、用途实例图等可视化资源，助力化学观念建构，例题与中考真题覆盖各知识点，课中辅助教师突破重难点，课后帮助学生查漏补缺，兼具知识系统性与应用实践性。

第二单元 空气和氧气 课题1 我们周围的空气 · 导入 我们知道空气（air）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？ 图2-1 拉瓦锡 · 知识点对点 一、空气的组成的☆☆☆ 1.拉瓦锡测定空气成分的实验 项目 内容 历史 二百多年前，法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。他把少量汞放在密闭的容器里连续加热 12天，发现有一部分银白色的液态汞变成红色粉末，同时容器里空气的体积差不多减少了 1/5。他研究了剩余 4/5 体积的气体，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都是氮气（拉丁文原意是“不能维持生命”氮气的化学符号是N2）。 拉瓦锡又把在汞表面上所生成的红色粉末收集起来，放在另一个较小的容器里再加强热，得到了汞（化学符号Hg）和氧气（化学符号O2），而且氧气的体积恰好等于密闭容器里所减少的体积。他把得到的氧气加到前一个容器里剩下的4/5体积的气体中，结果所得气体跟空气的性质完全一样。 通过这些实验，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1/5的结论。 实验方法 在曲颈甑（zèng）里加热汞（装置如下图）。 图2-2 拉瓦锡研究空气成分所用的装置示意图 图2-3 加热氧化汞 实验原理 文字表达式 符号表达式 液态 气态 固态 银白色 红色 Hg+O2HgO HgOHg+O2↑ 实验现象 银白色的液态汞变成红色粉末（氧化汞）。生成气体的体积和所消耗气体的体积恰好相等，且将生成的气体加到前一容器中剩余的气体里，所得气体跟空气的性质完全一样。 实验分析 容器里的空气：体积减小约1/5（氧气）、剩余气体约4/5（氮气） 实验结论 拉瓦锡得出了空气由氧气和氮气（化学符号N2）组成，其中氧气约占空气总体积1/5的结论 · 例题 考点：拉瓦锡测定空气中氧气含量 1．（2025秋•绵阳期末）二百多年前，法国化学家拉瓦锡用如图装置定量的研究了空气的成分。关于该实验的叙述错误的是（　　） A．汞槽中的汞替换成水不会影响实验效果 B．实验过程中，玻璃钟罩内液面将持续上升 C．加热曲颈甑，部分银白色的液态汞将变成红色粉末 D．收集汞表面的红色粉末加强热，发生反应：2HgO2Hg+O2↑ 2.测定空气里氧气的含量实验 实验2-1 探究空气中氧气含量的实验 实验原理 利用红磷在空气中燃烧，将瓶内氧气消耗掉，生成五氧化二磷白色固体，使容器内压强减小，在大气压作用下，浸入容器内的水的体积即为减少的氧气的体积。 文字表达式 符号表达式 P+O2P2O5； 实验装置 图2-4 探究空气中氧气含量的装置 实验步骤 在集气瓶内加入少量水，并将睡眠上方空间分为五等份 用止水夹加紧胶皮管 在燃烧匙内放入过量的红磷 点燃红磷并迅速渗入集气瓶中，立即塞紧橡胶塞，观察现象 待集气瓶冷却到室温，打开止水夹 实验现象 ①红磷燃烧，产生大量白烟并放出热量，常见错误说法，白雾，烟雾。 ②恢复到室温以后，打开止水夹，水沿导管浸入集气瓶内并约占集气瓶内水面上方容积的1/5 实验分析与结论 分析：红磷燃烧生成五氧化二磷固体，五氧化二磷易溶于水，不占有空气体积，红磷燃烧消耗了集气瓶内的氧气，瓶内压强减小，冷却后打开止水夹，大气压把烧杯内的水压入集气瓶，压入水的体积即消耗氧气的体积。 结论：氧气约占空气总体积的1/5。 注意事项 （1）测定空气中氧气的体积分数时，所用物质应满足的条件：a足量；b只与氧气反应且不能生成气体。 ①不用铁丝代替红磷，因为铁丝在空气中不能燃烧。 ②不用镁代替红磷，因为镁不仅能与空气中的氧气反应，也能与二氧化碳、氮气反应。 ③不用木炭、硫代替红磷，因为不能生成气体（若生成气体，要做相应的装置改进，使其完全被吸收）。 （2）实验偏低于1/5原因 ①装置不漏气，所以实验前应检查装置的气密性。若气密性不好，外界空气会进入容器内，使测定结果低于1/5。 ②实验中红磷要过量，以消耗容器内全部的氧气，否则会使测定结果低于1/5。 ③实验完毕，待容器冷却至室温后，再打开止水夹，观察进入的水的体积，避免因温度高，气体膨胀，使测定结果低于1/5 （3）实验偏高于1/5原因 ①导气管上的止水夹要加紧，防止空气受热膨胀从导气管或集气瓶口逸出，导致进入的水的体积增多，使测定结果高于1/5。 ②将点燃的燃烧匙伸入集气瓶内要迅速，防止放出的热将瓶内的部分空气赶出瓶外，冷却后再打开止水夹，进入集气瓶水的体积大于高于1/5。 （4）在集气瓶中提前加入少量水的目的是什么? ①吸收五氧化二磷，防止污染空气。 ②吸收热量。 （5）剩余气体性质 ①化学性质：是否可燃？答：不燃烧；是否支持燃烧？答：不支持燃烧。 ②物理性质：是否溶于水？答：难溶于水。 拓展 通过此实验也能得出氮气难溶于水的物理性质以及一般不能燃烧，也不支持燃烧的化学性质。 易混易错 ①烟—大量固体小颗粒分散在空气中产生烟。如红磷燃烧产生大量白烟，是燃烧生成的P2O5分散到空气中形成的。 ②雾—大量小液滴分散在空气中产生雾。如打开盛浓盐酸的试剂瓶瓶塞，瓶口有白雾，是因为挥发出的HCl气体遇到空气中的水蒸气而形成了盐酸小液滴。 · 例题 考点：测定空气里氧气含量的探究 2．（2026春•淄博校级月考）如图A所示是用红磷在空气中燃烧的方法测定空气中氧气含量（在集气瓶中装入少许水，会使生成的五氧化二磷烟状物迅速溶解）。 （一）实验原理： （1）红磷在空气中燃烧反应的文字表达式为　 　 。 密闭的装置内，由于氧气被消耗，生成固体物质，该装置内气体压强减小。 （二）实验探究： 第一步：集气瓶装入少许水，然后将集气瓶空的容积划分为五等份，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。 （三）实验结论： （2）空气中氧气约占空气总体积的　 　 。 （3）该实验也证明了氧气有　 　 的性质，同时也证明了氮气有哪些性质（写一点即可）　 　 。 （四）反思与评价： （4）实验完毕，若进入集气瓶中水的体积不到总容积的，你认为导致这一结果的原因可能是　 　 （写一点）。 （5）某同学对实验进行反思后，提出了改进方法（如图B所示），你认为改进后的优点是　 　 。 （五）拓展迁移： （6）镁在氧气中燃烧生成氧化镁，也能和氮气反应生成氮化镁（固体），若用镁条代替红磷测定空气中氧气的体积分数，则进入集气瓶的水一定　 　 （填“大于、小于或等于”）。 3.混合物（mixture）和纯净物（pure substance） 项目 内容 混合物定义 由两种或两种以上物质混合而成。如：空气、海水、矿泉水、石油、煤。空气是一种混合物，通过实验测定如下。 空气成分 氮气（N2） 氧气（O2） 稀有气体 二氧化碳（CO2） 其他气体和杂质 体积分数 78% 21% 0.94% 0.03% 0.03% 图示 图2-5 空气成分示意图 纯净物定义 只由一种物质组成。如：氧气、氮气、氨气、水… · 例题 考点：纯净物和混合物的概念 3．（2025秋•济宁校级期中）“化学观念”是从化学视角对物质世界的总体认识。下列有关说法错误的是（　　） A．化学变化一定生成新物质 B．化学变化伴随能量变化 C．化学物质的性质决定用途 D．纯净物中不含任何化学物质 考点：纯净物和混合物的判别 4．（2026•鞍山模拟）分类法是化学的重要方法：下列物质属于混合物的是（　　） A．空气 B．冰水共存物 C．五氧化二磷 D．水银 考点：空气的成分 5．（2026•宁乡市模拟）酥脆的薯片长时间露置在空气中会变软，说明空气中含有（　　） A．二氧化碳 B．水蒸气 C．惰性气体 D．氧气 考点：空气中氮气的体积分数 6．（2025秋•陵水县期末）空气中体积分数约为78%，且化学性质不活泼的是（　　） A．氮气 B．二氧化碳 C．氧气 D．稀有气体 考点：空气中氧气的体积分数 7．（2025•玉林二模）空气是一种宝贵的资源。在空气的成分中，体积分数约占21%的是（　　） A．二氧化碳 B．水蒸气 C．氮气 D．氧气 考点：空气中二氧化碳的体积分数 8．（2023•虎林市校级模拟）按体积分数计算，空气中二氧化碳的含量是（　　） A．0.94% B．78% C．0.03% D．0.3% 考点：空气中其他气体和杂质的体积分数 9．（2025秋•隆阳区期中）空气的成分按体积计，氮气占 　 　 ，氧气占 　 　 ，稀有气体占 　 　 ，二氧化碳占 　 　 ，其它气体和杂质占 　 　 ． 考点：空气成分示意图相关问题 10．（2026•海门区二模）如图表示空气的组成（体积分数），气体X为（　　） A．N2 B．O2 C．稀有气体 D．CO2 二、空气是一种宝贵的资源☆☆ 1.氧气（O2）的用途 项目 内容 供给呼吸 医疗 潜水 登山 支持燃烧 炼钢 气焊 气割 图2-6 氧气的用途 拓展 氧气没有可燃性，不能做燃料。 · 例题 考点：氧气的用途 11．（2026•香洲区校级一模）人类的呼吸离不开空气，下列有关空气的说法正确的是（　　） A．氧气具有助燃性，是一种重要燃料 B．空气中氮气的质量分数为78% C．二氧化碳是计入空气质量评价的主要污染物 D．稀有气体在通电时能发出不同颜色的光 2.氮气（nitrogen） 项目 内容 物理性质 颜色 气味 状态 溶解性 密度 熔点 沸点 无色 无味 气体 难溶于水 1.251g/L， -209.9℃ -195.8℃ 化学性质 不活泼，一般不燃烧也不支持燃烧 在常温下难于其他物质发生反应，但在高温下也能与一些物质发生化学反应 用途 制硝酸和氮肥的重要原料 化学性质不活泼常用作保护气 灯泡中充氮气以延长使用寿命 充入食品包装中充氮气以防腐 医疗上可在液氮冷冻麻醉条件下做手术 超导材料在液氮的低温环境下能显示超导性能—磁悬浮列车 图2-7 氧气的用途 · 例题 考点：氮气的用途 12．（2026春•潍坊期中）下列有关氮气的说法不正确的是（　　） A．氮气的化学性质比较活泼 B．可用排水法收集氮气 C．氮气不能支持燃烧 D．液氮可用于医疗冷冻治疗 3.稀有气体（rare gas） 项目 内容 导入 在空气的成分中，稀有气体所占比率虽然很小，但它们却是一类很重要的气体。 稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙、氡的总称，属于混合物，过去人们认为这些气体不与其他物质发生化学反应，曾把他们称为“惰性气体”。 名称 氦 氖 氩 氪 氙 氡 化学式 He Ne Ar Kr Xe Rn 物理性质 无色、无味的气体、难溶于水 化学性质 化学性质很不活泼，一般不与其他物质发生化学反应 用途 作保护气，如焊接金属时用稀有气体来隔绝空气 灯泡内充入氩气，氪气稀有气体使灯泡耐用 通电时能发出不同颜色的光，可制成多种用途电光源，如航标灯、强照明灯、闪光灯、霓虹灯 用于激光技术 氦可用于制造低温环境，氦气可以作探空气球 图2-8 稀有气体的用途 · 例题 考点：稀有气体的用途 13．（2025秋•永州校级期末）空气是地球上宝贵的自然资源，下列关于空气的说法正确的是（　　） A．空气中氧气质量分数为21% B．二氧化碳、二氧化硫等都属于空气污染物 C．氮气常温下化学性质活泼，可用作保护气 D．稀有气体用于霓虹灯、激光技术等，属于物理性质 三、空气污染及防治☆☆ 1.空气中的污染物 项目 内容 导入 在洁净的空气对于人类和其他动植物都是非常重要的。但是，随着工业的发展，排放到空气中的有害气体和烟尘对空气造成了污染。 污染物 烟尘和有害气体（如二氧化硫、一氧化碳和二氧化氮等） 污染源 矿物燃烧、化工厂排放的废气和汽车排放的尾气 危害 损害人体健康、影响作物生长、破坏生态平衡、破坏臭氧层、形成酸雨等 拓展 空气中二氧化碳含量过高虽然会导致“温室效应”加剧，但二氧化碳是空气的组成成分，不属于空气污染物。 2.空气污染的防治措施 项目 内容 导入 为了使天空更蓝，人类正在积极行动起来 防治措施 （1）加强大气质量检测，改善环境状况； （2）减少化石燃料的使用，开发新能源。如：风能、地热能、氢能、潮汐能等； （3）化工厂产生的废气和汽车尾气经处理后再排放； （4）积极植树、造林、种草等。 3.空气质量日报 项目 内容 导入 空气质量日报是通过新闻媒体向社会发布的环境信息，可以及时准确地反应空气质量状况，增强人们对环境的关注，提高全民的环保意识，促进人们生活质量的提高。 内容 空气污染指数、首要污染物、空气质量级别、空气质量状况等。 计入空气污染指数的项目 二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物（PM10）、细颗粒物（PM2.5）和臭氧等。 空气质量分级标准 污染指数 50以下 51~100 101~150 151~200 201~250 251~300 300以上 质量级别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅲ Ⅳ（1） Ⅳ（2） Ⅴ 质量状况 优 良 轻微污染 轻度污染 中度污染 中度重污染 重度污染 考点：空气对人类生活的重要作用 14．（2024•任城区校级模拟）下列有关物质的性质及相关用途的叙述，正确的是（　　） ①氧气易溶于水，使得鱼能在水中生存； ②氮气的化学性质不活泼，可用作粮食和食品仓库的保护气； ③氧气能支持燃烧，所以可用作火箭的高能燃料； ④由于稀有气体有惰性，所以常用作保护气。 A．①②③ B．①②④ C．①③ D．②④ 考点：空气的污染及其危害 15．（2026•营口一模）下列气体排放会造成空气污染的是（　　） A．二氧化硫 B．水蒸气 C．氧气 D．氮气 考点：防治空气污染的措施 16．（2026•荆州一模）2025年4月22日是世界地球日，我国的宣传主题为：珍爱地球，人与自然和谐共生。下列做法不利于保护地球的是（　　） A．大力开发清洁能源 B．乘坐公共交通出行 C．大量燃放烟花爆竹 D．生活垃圾分类处理 · 中考真题 考点：纯净物和混合物的判别 1．（2025•天津）下列物质属于混合物的是（　　） A．液态氧 B．洁净的海水 C．冰水混合物 D．氧化镁 考点：空气的成分 2．（2025•湖南）鸡蛋气室中的气体来源于空气。气室中含量最高的气体是（　　） A．N2 B．O2 C．CO2 D．H2 考点：空气的污染及其危害 3．（2025•广西）防治空气污染是一项意义重大的课题。下列气体属于空气污染物的是（　　） A．氮气 B．氧气 C．二氧化硫 D．水蒸气 考点：防治空气污染的措施 4．（2025•广西）坚持绿色发展理念，建设美丽中国。下列做法不符合这一理念的是（　　） A．随意焚烧塑料 B．倡导节约用电 C．开发清洁能源 D．参与植树造林 考点：氮气的用途 5．（2025•重庆）氮气常用作文物保护气，主要是利用了氮气（　　） A．性质稳定 B．难溶于水 C．无色无味 D．沸点低 考点：氧气的用途 6．（2025•天津）空气是一种宝贵的自然资源，其中能供给人类呼吸的气体是（　　） A．氮气 B．氧气 C．氖气 D．二氧化碳 第 1 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二单元 空气和氧气 课题1 我们周围的空气 · 导入 我们知道空气（air）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？ 图2-1 拉瓦锡 · 知识点对点 一、空气的组成的☆☆☆ 1.拉瓦锡测定空气成分的实验 项目 内容 历史 二百多年前，法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。他把少量汞放在密闭的容器里连续加热 12天，发现有一部分银白色的液态汞变成红色粉末，同时容器里空气的体积差不多减少了 1/5。他研究了剩余 4/5 体积的气体，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都是氮气（拉丁文原意是“不能维持生命”氮气的化学符号是N2）。 拉瓦锡又把在汞表面上所生成的红色粉末收集起来，放在另一个较小的容器里再加强热，得到了汞（化学符号Hg）和氧气（化学符号O2），而且氧气的体积恰好等于密闭容器里所减少的体积。他把得到的氧气加到前一个容器里剩下的4/5体积的气体中，结果所得气体跟空气的性质完全一样。 通过这些实验，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1/5的结论。 实验方法 在曲颈甑（zèng）里加热汞（装置如下图）。 图2-2 拉瓦锡研究空气成分所用的装置示意图 图2-3 加热氧化汞 实验原理 文字表达式 符号表达式 液态 气态 固态 银白色 红色 Hg+O2HgO HgOHg+O2↑ 实验现象 银白色的液态汞变成红色粉末（氧化汞）。生成气体的体积和所消耗气体的体积恰好相等，且将生成的气体加到前一容器中剩余的气体里，所得气体跟空气的性质完全一样。 实验分析 容器里的空气：体积减小约1/5（氧气）、剩余气体约4/5（氮气） 实验结论 拉瓦锡得出了空气由氧气和氮气（化学符号N2）组成，其中氧气约占空气总体积1/5的结论 · 例题 考点：拉瓦锡测定空气中氧气含量 1．（2025秋•绵阳期末）二百多年前，法国化学家拉瓦锡用如图装置定量的研究了空气的成分。关于该实验的叙述错误的是（　　） A．汞槽中的汞替换成水不会影响实验效果 B．实验过程中，玻璃钟罩内液面将持续上升 C．加热曲颈甑，部分银白色的液态汞将变成红色粉末 D．收集汞表面的红色粉末加强热，发生反应：2HgO2Hg+O2↑ 【解答】解：A、汞槽中的汞的作用是通过减少的汞的体积测定空气中氧气的含量，替换成水不会影响实验效果，故A说法正确； B、给装置加热时，由于装置内的温度升高，压强增大，玻璃钟罩内液面下降，随着氧气的消耗，液面又慢慢上升，当氧气完全耗尽、温度降至室温后液面不再上升，故B说法错误； C、在加热的条件下，汞与空气中的氧气反应生成氧化汞，因此加热曲颈甑，部分银白色的液态汞将变成红色粉末，故C说法正确； D、氧化汞在加热的条件下分解为汞和氧气，因此收集汞表面的红色粉末加强热，发生反应的化学方程式为：2HgO2Hg+O2↑，故D说法正确。 故选：B。 2.测定空气里氧气的含量实验 项目 探究空气中氧气含量的实验 实验原理 利用红磷在空气中燃烧，将瓶内氧气消耗掉，生成五氧化二磷白色固体，使容器内压强减小，在大气压作用下，浸入容器内的水的体积即为减少的氧气的体积。 文字表达式 符号表达式 P+O2P2O5 实验装置 图2-4 探究空气中氧气含量的装置 实验步骤 在集气瓶内加入少量水，并将睡眠上方空间分为五等份 用止水夹加紧胶皮管 在燃烧匙内放入过量的红磷 点燃红磷并迅速渗入集气瓶中，立即塞紧橡胶塞，观察现象 待集气瓶冷却到室温，打开止水夹 实验现象 ①红磷燃烧，产生大量白烟并放出热量，常见错误说法，白雾，烟雾。 ②恢复到室温以后，打开止水夹，水沿导管浸入集气瓶内并约占集气瓶内水面上方容积的1/5 实验分析与结论 分析：红磷燃烧生成五氧化二磷固体，五氧化二磷易溶于水，不占有空气体积，红磷燃烧消耗了集气瓶内的氧气，瓶内压强减小，冷却后打开止水夹，大气压把烧杯内的水压入集气瓶，压入水的体积即消耗氧气的体积。 结论：氧气约占空气总体积的1/5。 注意事项 （1）测定空气中氧气的体积分数时，所用物质应满足的条件：a足量；b只与氧气反应且不能生成气体。 ①不用铁丝代替红磷，因为铁丝在空气中不能燃烧。 ②不用镁代替红磷，因为镁不仅能与空气中的氧气反应，也能与二氧化碳、氮气反应。 ③不用木炭、硫代替红磷，因为不能生成气体（若生成气体，要做相应的装置改进，使其完全被吸收）。 （2）实验偏低于1/5原因 ①装置不漏气，所以实验前应检查装置的气密性。若气密性不好，外界空气会进入容器内，使测定结果低于1/5。 ②实验中红磷要过量，以消耗容器内全部的氧气，否则会使测定结果低于1/5。 ③实验完毕，待容器冷却至室温后，再打开止水夹，观察进入的水的体积，避免因温度高，气体膨胀，使测定结果低于1/5 （3）实验偏高于1/5原因 ①导气管上的止水夹要加紧，防止空气受热膨胀从导气管或集气瓶口逸出，导致进入的水的体积增多，使测定结果高于1/5。 ②将点燃的燃烧匙伸入集气瓶内要迅速，防止放出的热将瓶内的部分空气赶出瓶外，冷却后再打开止水夹，进入集气瓶水的体积大于高于1/5。 （4）在集气瓶中提前加入少量水的目的是什么? ①吸收五氧化二磷，防止污染空气。 ②吸收热量。 （5）剩余气体性质 ①化学性质：是否可燃？答：不燃烧；是否支持燃烧？答：不支持燃烧。 ②物理性质：是否溶于水？答：难溶于水。 拓展 通过此实验也能得出氮气难溶于水的物理性质以及一般不能燃烧，也不支持燃烧的化学性质。 易混易错 ①烟—大量固体小颗粒分散在空气中产生烟。如红磷燃烧产生大量白烟，是燃烧生成的P2O5分散到空气中形成的。 ②雾—大量小液滴分散在空气中产生雾。如打开盛浓盐酸的试剂瓶瓶塞，瓶口有白雾，是因为挥发出的HCl气体遇到空气中的水蒸气而形成了盐酸小液滴。 · 例题 考点：测定空气里氧气含量的探究 2．（2026春•淄博校级月考）如图A所示是用红磷在空气中燃烧的方法测定空气中氧气含量（在集气瓶中装入少许水，会使生成的五氧化二磷烟状物迅速溶解）。 （一）实验原理： （1）红磷在空气中燃烧反应的文字表达式为　　 。 密闭的装置内，由于氧气被消耗，生成固体物质，该装置内气体压强减小。 （二）实验探究： 第一步：集气瓶装入少许水，然后将集气瓶空的容积划分为五等份，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。 （三）实验结论： （2）空气中氧气约占空气总体积的　　 。 （3）该实验也证明了氧气有　支持燃烧　 的性质，同时也证明了氮气有哪些性质（写一点即可）　不支持燃烧或不能燃烧　 。 （四）反思与评价： （4）实验完毕，若进入集气瓶中水的体积不到总容积的，你认为导致这一结果的原因可能是　红磷不足（答案不唯一）　 （写一点）。 （5）某同学对实验进行反思后，提出了改进方法（如图B所示），你认为改进后的优点是　使测量结果更准确（答案不唯一）　 。 （五）拓展迁移： （6）镁在氧气中燃烧生成氧化镁，也能和氮气反应生成氮化镁（固体），若用镁条代替红磷测定空气中氧气的体积分数，则进入集气瓶的水一定　大于　 （填“大于、小于或等于”）。 【解答】解：（1）红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷，反应的文字表达式为 （2）进入集气瓶中水的体积约为集气瓶总容积的，故空气中氧气约占空气总体积的； （3）该实验也证明了氧气有的性质，同时也证明了氮气不支持燃烧也不能燃烧的性质； （4）实验完毕，进入集气瓶中水的体积不到总容积的五分之一，导致实验结果偏小的原因可能是红磷的量不足（氧气没有消耗完全，水倒流入集气瓶的体积不足五分之一），或装置漏气（燃烧冷却后瓶内气压小于大气压，有部分空气进入瓶中弥补了消耗的氧气，水倒流入集气瓶的体积不足五分之一），或装置没有冷却至室温就打开止水夹（气体受热膨胀，水倒流入集气瓶的体积不足五分之一）； （5）改进方法不需要点燃红磷后再放入集气瓶中，使测量结果更准确；装置始终密封，可以减少对空气的污染； （6）镁燃烧会消耗空气中的氧气和氮气，故若用镁条代替红磷测定空气中氧气的体积分数，则进入集气瓶的水一定大于。 故答案为：（1）； （2）； （3）支持燃烧；不支持燃烧或不能燃烧； （4）红磷不足（答案不唯一）； （5）使测量结果更准确（答案不唯一）； （6）大于。 3.混合物（mixture）和纯净物（pure substance） 项目 内容 混合物定义 由两种或两种以上物质混合而成。如：空气、海水、矿泉水、石油、煤。空气是一种混合物，通过实验测定如下。 空气成分 氮气（N2） 氧气（O2） 稀有气体 二氧化碳（CO2） 其他气体和杂质 体积分数 78% 21% 0.94% 0.03% 0.03% 图示 图2-5 空气成分示意图 纯净物定义 只由一种物质组成。如：氧气、氮气、氨气、水… · 例题 考点：纯净物和混合物的概念 3．（2025秋•济宁校级期中）“化学观念”是从化学视角对物质世界的总体认识。下列有关说法错误的是（　　） A．化学变化一定生成新物质 B．化学变化伴随能量变化 C．化学物质的性质决定用途 D．纯净物中不含任何化学物质 【解答】解：A、化学变化的本质特征是有新物质生成。故说法正确。 B、化学变化过程中，原子重新排列，通常伴随能量变化。故说法正确。 C、物质的性质（如物理性质：密度、硬度；化学性质：可燃性、稳定性）直接决定其用途。故说法正确。 D、纯净物是指由一种物质组成的物质，而“化学物质”是化学中对所有物质的统称。故说法错误。 故选：D。 考点：纯净物和混合物的判别 4．（2026•鞍山模拟）分类法是化学的重要方法：下列物质属于混合物的是（　　） A．空气 B．冰水共存物 C．五氧化二磷 D．水银 【解答】解：A、生铁中含有铁、碳等，属于混合物；故选项正确； B、冰水共存物中只有水分子，属于纯净物；故选项错误； C、五氧化二磷是由一种物质组成，属于纯净物；故选项错误； D、水银是由一种物质组成，属于纯净物；故选项错误； 故选：A。 考点：空气的成分 5．（2026•宁乡市模拟）酥脆的薯片长时间露置在空气中会变软，说明空气中含有（　　） A．二氧化碳 B．水蒸气 C．惰性气体 D．氧气 【解答】解：酥脆的饼干变软的原因是吸收了空气中的水蒸气，说明空气中含有水蒸气。 故选：B。 考点：空气中氮气的体积分数 6．（2025秋•陵水县期末）空气中体积分数约为78%，且化学性质不活泼的是（　　） A．氮气 B．二氧化碳 C．氧气 D．稀有气体 【解答】解：按体积分数计算，空气中氮气约占78%，氧气约占21%，稀有气体约占0.94%，二氧化碳约占0.03%，其它占0.03%。氮气含量为78%且化学性质不活泼。 故选：A。 考点：空气中氧气的体积分数 7．（2025•玉林二模）空气是一种宝贵的资源。在空气的成分中，体积分数约占21%的是（　　） A．二氧化碳 B．水蒸气 C．氮气 D．氧气 【解答】解：空气是一种宝贵的资源，空气的成分及各成分的体积分数分别是：N2占78%、O2占21%、稀有气体占0.94%、CO2占0.03%、其它气体和杂质占0.03%，故在空气的成分中，体积分数约占21%的是O2。 故选：D。 考点：空气中二氧化碳的体积分数 8．（2023•虎林市校级模拟）按体积分数计算，空气中二氧化碳的含量是（　　） A．0.94% B．78% C．0.03% D．0.3% 【解答】解：根据空气的组成和含量，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%、其它气体和杂质0.03%。 故选：C。 考点：空气中其他气体和杂质的体积分数 9．（2025秋•隆阳区期中）空气的成分按体积计，氮气占 　78%　 ，氧气占 　21%　 ，稀有气体占 　0.94%　 ，二氧化碳占 　0.03%　 ，其它气体和杂质占 　0.03%　 ． 【解答】解：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%． 故答案为：78%；21%；0.94%；0.03%；0.03%． 考点：空气成分示意图相关问题 10．（2026•海门区二模）如图表示空气的组成（体积分数），气体X为（　　） A．N2 B．O2 C．稀有气体 D．CO2 【解答】解：空气的成分按体积计算，大约是：氮气占78%、氧气占21%、稀有气体占0.94%、二氧化碳占0.03%、其他气体占0.03%，则气体X为氮气（N2）。 故选：A。 二、空气是一种宝贵的资源☆☆ 1.氧气（O2）的用途 项目 内容 供给呼吸 医疗 潜水 登山 支持燃烧 炼钢 气焊 气割 图2-6 氧气的用途 拓展 氧气没有可燃性，不能做燃料。 · 例题 考点：氧气的用途 11．（2026•香洲区校级一模）人类的呼吸离不开空气，下列有关空气的说法正确的是（　　） A．氧气具有助燃性，是一种重要燃料 B．空气中氮气的质量分数为78% C．二氧化碳是计入空气质量评价的主要污染物 D．稀有气体在通电时能发出不同颜色的光 【解答】解：A.氧气具有助燃性，但它不能燃烧，不能作为燃料，燃料是能够燃烧并释放能量的物质，氧气不具备燃烧的性质，故A错误； B.空气中氮气的体积分数约为 78%，而不是质量分数，故B错误； C.二氧化碳虽然会参与温室效应，但它不是计入空气质量评价的主要污染物，故C错误； D.稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，如氖气发红光，氩气发蓝紫色光等，这一性质使其可用于制作霓虹灯等电光源，故D正确； 故选：D。 2.氮气（nitrogen） 项目 内容 物理性质 颜色 气味 状态 溶解性 密度 熔点 沸点 无色 无味 气体 难溶于水 1.251g/L， -209.9℃ -195.8℃ 化学性质 不活泼，一般不燃烧也不支持燃烧 在常温下难于其他物质发生反应，但在高温下也能与一些物质发生化学反应 用途 制硝酸和氮肥的重要原料 化学性质不活泼常用作保护气 灯泡中充氮气以延长使用寿命 充入食品包装中充氮气以防腐 医疗上可在液氮冷冻麻醉条件下做手术 超导材料在液氮的低温环境下能显示超导性能—磁悬浮列车 图2-7 氧气的用途 · 例题 考点：氮气的用途 12．（2026春•潍坊期中）下列有关氮气的说法不正确的是（　　） A．氮气的化学性质比较活泼 B．可用排水法收集氮气 C．氮气不能支持燃烧 D．液氮可用于医疗冷冻治疗 【解答】解：A、氮气的化学性质很稳定，故A说法不正确； B、氮气难溶于水，可以用排水法收集，故B说法正确； B、氮气不支持燃烧，故C说法正确； D、液氮可用于医疗冷冻治疗，故D说法正确； 故选：A。 3.稀有气体（rare gas） 项目 内容 导入 在空气的成分中，稀有气体所占比率虽然很小，但它们却是一类很重要的气体。 稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙、氡的总称，属于混合物，过去人们认为这些气体不与其他物质发生化学反应，曾把他们称为“惰性气体”。 名称 氦 氖 氩 氪 氙 氡 化学式 He Ne Ar Kr Xe Rn 物理性质 无色、无味的气体、难溶于水 化学性质 化学性质很不活泼，一般不与其他物质发生化学反应 用途 作保护气，如焊接金属时用稀有气体来隔绝空气 灯泡内充入氩气，氪气稀有气体使灯泡耐用 通电时能发出不同颜色的光，可制成多种用途电光源，如航标灯、强照明灯、闪光灯、霓虹灯 用于激光技术 氦可用于制造低温环境，氦气可以作探空气球 图2-8 稀有气体的用途 · 例题 考点：稀有气体的用途 13．（2025秋•永州校级期末）空气是地球上宝贵的自然资源，下列关于空气的说法正确的是（　　） A．空气中氧气质量分数为21% B．二氧化碳、二氧化硫等都属于空气污染物 C．氮气常温下化学性质活泼，可用作保护气 D．稀有气体用于霓虹灯、激光技术等，属于物理性质 【解答】解：A.空气中氧气的体积分数为21%，而不是质量分数，故A错误； B.二氧化碳不属于空气污染物，二氧化硫属于空气污染物，故B错误； C.氮气常温下化学性质不活泼，可用作保护气，故C错误； D.稀有气体用于霓虹灯、激光技术等是利用了稀有气体在通电时能发出不同颜色的光这一物理性质，故D正确； 故选：D。 三、空气污染及防治☆☆ 1.空气中的污染物 项目 内容 导入 在洁净的空气对于人类和其他动植物都是非常重要的。但是，随着工业的发展，排放到空气中的有害气体和烟尘对空气造成了污染。 污染物 烟尘和有害气体（如二氧化硫、一氧化碳和二氧化氮等） 污染源 矿物燃烧、化工厂排放的废气和汽车排放的尾气 危害 损害人体健康、影响作物生长、破坏生态平衡、破坏臭氧层、形成酸雨等 拓展 空气中二氧化碳含量过高虽然会导致“温室效应”加剧，但二氧化碳是空气的组成成分，不属于空气污染物。 2.空气污染的防治措施 项目 内容 导入 为了使天空更蓝，人类正在积极行动起来 防治措施 （1）加强大气质量检测，改善环境状况； （2）减少化石燃料的使用，开发新能源。如：风能、地热能、氢能、潮汐能等； （3）化工厂产生的废气和汽车尾气经处理后再排放； （4）积极植树、造林、种草等。 3.空气质量日报 项目 内容 导入 空气质量日报是通过新闻媒体向社会发布的环境信息，可以及时准确地反应空气质量状况，增强人们对环境的关注，提高全民的环保意识，促进人们生活质量的提高。 内容 空气污染指数、首要污染物、空气质量级别、空气质量状况等。 计入空气污染指数的项目 二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物（PM10）、细颗粒物（PM2.5）和臭氧等。 空气质量分级标准 污染指数 50以下 51~100 101~150 151~200 201~250 251~300 300以上 质量级别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅲ Ⅳ（1） Ⅳ（2） Ⅴ 质量状况 优 良 轻微污染 轻度污染 中度污染 中度重污染 重度污染 考点：空气对人类生活的重要作用 14．（2024•任城区校级模拟）下列有关物质的性质及相关用途的叙述，正确的是（　　） ①氧气易溶于水，使得鱼能在水中生存； ②氮气的化学性质不活泼，可用作粮食和食品仓库的保护气； ③氧气能支持燃烧，所以可用作火箭的高能燃料； ④由于稀有气体有惰性，所以常用作保护气。 A．①②③ B．①②④ C．①③ D．②④ 【解答】解：①氧气不易溶于水，所以题中“易溶于水”的描述是错误的描述。 ②氮气化学性质不活泼，不能维持粮食、瓜果呼吸，常用作瓜果、粮食的保护气。此句描述是正确的描述。 ③氧气化学性质比较活泼，能支持燃烧，但氧气不能燃烧，所以题中“用作火箭的高能燃料”的描述是对氧气的错误认识。 ④稀有气体又称惰性气体，很难与其他物质反应，常用作金属焊接的保护气。此句描述属于正确描述。 故选：D。 考点：空气的污染及其危害 15．（2026•营口一模）下列气体排放会造成空气污染的是（　　） A．二氧化硫 B．水蒸气 C．氧气 D．氮气 【解答】解：A、有害气体主要有一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、臭氧等气体；二氧化硫能与水反应生成酸性物质，导致酸雨的发生，属于空气污染物，符合题意；故选项正确； B、水蒸气是空气的组成成分之一，不属于空气污染物，不符合题意；故选项错误； C、氧气是空气的组成成分之一，不属于空气污染物，不符合题意；故选项错误； D、氮气是空气的组成成分之一，不属于空气污染物，不符合题意；故选项错误； 故选：A。 考点：防治空气污染的措施 16．（2026•荆州一模）2025年4月22日是世界地球日，我国的宣传主题为：珍爱地球，人与自然和谐共生。下列做法不利于保护地球的是（　　） A．大力开发清洁能源 B．乘坐公共交通出行 C．大量燃放烟花爆竹 D．生活垃圾分类处理 【解答】解：A、大力开发清洁能源，可减少化石燃料消耗和污染物排放，有利于保护地球； B、乘坐公共交通出行，可减少汽车尾气排放，有利于保护地球； C、大量燃放烟花爆竹，会产生大量有害气体（如SO2）和烟尘，污染空气，不利于保护地球； D、生活垃圾分类处理，可回收资源、减少污染，有利于保护地球； 故选：C。 · 中考真题 考点：纯净物和混合物的判别 1．（2025•天津）下列物质属于混合物的是（　　） A．液态氧 B．洁净的海水 C．冰水混合物 D．氧化镁 【解答】解：A、液态氧是液态的氧气，只含有一种物质，属于纯净物，故选项错误。 B、洁净的海水中含有水、氯化钠等多种物质，属于混合物，故选项正确。 C、冰是固态的水，冰水混合物中只含有水一种物质，属于纯净物，故选项错误。 D、氧化镁只含有氧化镁一种物质，属于纯净物，故选项错误。 故选：B。 考点：空气的成分 2．（2025•湖南）鸡蛋气室中的气体来源于空气。气室中含量最高的气体是（　　） A．N2 B．O2 C．CO2 D．H2 【解答】解：空气的成分按体积分数计算：氮气占78%、氧气占21%、稀有气体占0.94%、二氧化碳占0.03%、其他气体和杂质占0.03%。因此空气中含量最高的物质是氮气，其化学式为N2。 故选：A。 考点：空气的污染及其危害 3．（2025•广西）防治空气污染是一项意义重大的课题。下列气体属于空气污染物的是（　　） A．氮气 B．氧气 C．二氧化硫 D．水蒸气 【解答】解：A、氮气是空气的主要成分之一，不属于空气污染物，故选项错误。 B、氧气是空气的主要成分之一，不属于空气污染物，故选项错误。 C、二氧化硫是有毒气体，能形成酸雨，属于空气污染物，故选项正确。 D、水蒸气是空气的成分之一，不属于空气污染物，故选项错误。 故选：C。 考点：防治空气污染的措施 4．（2025•广西）坚持绿色发展理念，建设美丽中国。下列做法不符合这一理念的是（　　） A．随意焚烧塑料 B．倡导节约用电 C．开发清洁能源 D．参与植树造林 【解答】解：A、随意焚烧塑料，会产生大量的空气污染物，不符合绿色发展理念，故选项正确。 B、倡导节约用电，能节约电能，减少空气污染物的排放，符合绿色发展理念，故选项错误。 C、开发清洁能源，能减少空气污染，符合绿色发展理念，故选项错误。 D、参与植树造林，能防风固沙、防止水土流失等，符合绿色发展理念，故选项错误。 故选：A。 考点：氮气的用途 5．（2025•重庆）氮气常用作文物保护气，主要是利用了氮气（　　） A．性质稳定 B．难溶于水 C．无色无味 D．沸点低 【解答】解：氮气常用作文物保护气，主要是利用了氮气化学性质稳定的性质。 故选：A。 考点：氧气的用途 6．（2025•天津）空气是一种宝贵的自然资源，其中能供给人类呼吸的气体是（　　） A．氮气 B．氧气 C．氖气 D．二氧化碳 【解答】解：A、氮气不能供给呼吸，故选项错误。 B、氧气能供给呼吸，是能供给人类呼吸的气体，故选项正确。 C、氖气不能供给呼吸，故选项错误。 D、二氧化碳不能供给呼吸，故选项错误。 故选：B。 第 1 页 学科网（北京）股份有限公司 $