2.1空气的组成-第一课时讲义-2026-2027学年九年级化学沪教版上册

第2章 空气与水资源 第1节 空气的组成（第一课时）讲义 一、知识清单 1. 空气是一种混合物。按体积计算，氮气约占百分之七十八，氧气约占百分之二十一。 2. 法国化学家拉瓦锡最早用定量实验的方法得出空气由氧气和氮气组成的结论，其中氧气约占空气总体积的五分之一。 3. 实验室常用红磷燃烧法测定空气中氧气的含量：红磷在密闭集气瓶中燃烧，消耗氧气并生成白色固体，冷却后打开止水夹，水进入集气瓶，进入水的体积约占瓶内原空气体积的五分之一。 4. 由一种物质组成的叫做纯净物；由两种或两种以上物质混合而成的叫做混合物，混合物中各成分保持各自的性质。 二、四维核心素养 化学观念：建立空气是混合物的物质观，认识混合物中各成分各自保持原有性质，形成“世界是物质的”基本观念。 科学思维：通过红磷燃烧实验的现象推理分析空气组成，培养基于实验证据进行归纳与推理的思维能力。 科学探究：亲历空气中氧气含量测定的实验过程，学习实验设计、现象观察与误差分析的基本方法。 科学态度与责任：认识空气是宝贵的自然资源，树立保护空气环境、防治空气污染的意识与社会责任感。 三、重难点 重点：空气的成分及各成分的体积分数；空气中氧气含量测定实验的原理、现象与结论。 难点：空气中氧气含量测定实验的误差分析；纯净物与混合物的概念辨析与判断。 四、课堂练习 知识点一：空气成分的发现 【知识梳理】 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容器里连续加热十二天，发现部分汞变成了红色粉末，容器里空气的体积减少了约五分之一。拉瓦锡研究了剩余的气体，发现它既不能供给呼吸，也不能支持燃烧，他误认为这全部是氮气。拉瓦锡又把红色粉末收集起来加强热，得到了氧气，且氧气的体积恰好等于容器里所减少的气体体积。拉瓦锡由此得出结论：空气是由氧气和氮气组成的，其中氧气约占空气总体积的五分之一。 【随堂练习】 1. 最早通过实验得出空气是由氧气和氮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. 拉瓦锡研究空气成分所使用的反应物是（ ） A. 红磷 B. 木炭 C. 汞 D. 硫 3. 拉瓦锡实验中，密闭容器里空气的体积大约减少了（ ） A. 二分之一 B. 五分之一 C. 四分之一 D. 三分之一 4. 下列关于拉瓦锡实验的说法中，正确的是（ ） A. 拉瓦锡通过实验发现空气只由氧气和氮气两种气体组成 B. 拉瓦锡认为剩余气体全部是氮气 C. 拉瓦锡实验中得到的红色粉末是四氧化三铁 D. 拉瓦锡通过实验测定出氧气约占空气质量的五分之一 5. 拉瓦锡将红色粉末加强热后得到的气体是（ ） A. 氮气 B. 二氧化碳 C. 氧气 D. 稀有气体 知识点二：空气中氧气含量的测定 【知识梳理】 实验原理：利用红磷在密闭容器中燃烧，消耗容器内的氧气，生成白色固体物质，使容器内气体压强减小，在外界大气压的作用下，水进入容器，进入水的体积即为被消耗的氧气的体积。 实验现象：红磷燃烧，产生大量白烟，放出热量；待装置冷却到室温后打开止水夹，水沿导管进入集气瓶，进入水的体积约占集气瓶内原空气体积的五分之一。 实验结论：氧气约占空气体积的五分之一；剩余气体（主要是氮气）不能燃烧，也不支持燃烧，且难溶于水。 注意事项：红磷的量要足量；装置的气密性要良好；要等装置冷却到室温后再打开止水夹；导管内要事先注满水。 误差分析：进入水的体积小于五分之一的原因可能有红磷量不足、装置漏气、未冷却到室温就打开止水夹等；进入水的体积大于五分之一的原因可能有点燃红磷后伸入集气瓶太慢、止水夹未夹紧导致瓶内空气受热逸出等。 【随堂练习】 6. 用红磷燃烧法测定空气中氧气含量的实验中，红磷燃烧产生的现象是（ ） A. 发出耀眼白光 B. 产生大量白烟 C. 产生蓝色火焰 D. 生成黑色固体 7. 测定空气中氧气含量的实验中，冷却到室温后打开止水夹，观察到的现象是（ ） A. 水进入集气瓶，约占瓶内原空气体积的五分之一 B. 水进入集气瓶，约占瓶内原空气体积的五分之四 C. 没有水进入集气瓶 D. 水充满整个集气瓶 8. 测定空气中氧气含量的实验中，下列操作会导致测定结果偏小的是（ ） A. 红磷过量 B. 装置气密性良好 C. 未冷却到室温就打开止水夹 D. 止水夹夹紧 9. 下列关于测定空气中氧气含量实验的说法中，错误的是（ ） A. 红磷的作用是消耗集气瓶内的氧气 B. 实验说明氧气约占空气体积的五分之一 C. 实验说明剩余气体难溶于水 D. 可以用木炭代替红磷完成该实验 10. 测定空气中氧气含量的实验中，选择可燃物的要求是（ ） A. 能在空气中燃烧，且只与氧气反应，生成物为固体 B. 能在空气中燃烧，生成物为气体 C. 能在氧气中燃烧即可 D. 必须是易燃物 11. 在测定空气中氧气含量的实验中，集气瓶底部预先加入少量水的主要目的是（ ） A. 吸收生成的白色固体，同时降温 B. 防止集气瓶炸裂 C. 增加瓶内物质质量 D. 便于观察实验现象 12. 某同学做测定空气中氧气含量的实验时，发现进入集气瓶的水的体积超过了瓶内空气体积的五分之一，可能的原因是（ ） A. 红磷量不足 B. 装置漏气 C. 点燃红磷后伸入集气瓶太慢，塞紧瓶塞之前瓶内空气受热逸出 D. 未冷却到室温就打开止水夹 13. 测定空气中氧气含量的实验后，集气瓶内剩余的气体主要是氮气，下列说法不能体现氮气性质的是（ ） A. 红磷燃烧消耗了氧气但氮气没有减少 B. 水进入集气瓶后氮气仍然存在 C. 氮气是无色无味的气体 D. 红磷不能在氮气中继续燃烧 知识点三：空气的成分及各成分的体积分数 【知识梳理】 空气的成分按体积计算，大约是：氮气百分之七十八，氧气百分之二十一。氮气是无色无味的气体，难溶于水，不能燃烧也不支持燃烧，化学性质不活泼，常用作保护气。稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙等，都是无色无味的气体，化学性质很不活泼，曾被称为惰性气体，常用作保护气和电光源。二氧化碳是植物光合作用的原料，也可用于灭火、制汽水等。 【随堂练习】 14. 空气的成分中，体积分数约为百分之二十一的是（ ） A. 氮气 B. 氧气 C. 二氧化碳 D. 稀有气体 15. 空气的成分中，体积分数最大的是（ ） A. 氮气 B. 氧气 C. 二氧化碳 D. 稀有气体 16. 下列关于空气的说法中，正确的是（ ） A. 空气中氮气的质量分数为百分之七十八 B. 空气中氧气的体积分数为百分之二十一 C. 空气中二氧化碳的体积分数为百分之零点九四 D. 空气中氧气的体积分数为百分之七十八 17. 下列气体中，属于空气中稀有气体的是（ ） A. 氮气 B. 氧气 C. 氦气 D. 二氧化碳 18. 食品包装中常充入氮气以防腐，这是因为氮气（ ） A. 没有颜色 B. 没有气味 C. 化学性质不活泼 D. 难溶于水 19. 稀有气体过去曾被人们称为惰性气体，是因为（ ） A. 稀有气体在空气中含量少 B. 稀有气体用途广泛 C. 稀有气体性质不活泼，一般不与其他物质发生反应 D. 稀有气体非常宝贵 20. 下列关于空气各成分用途的说法中，错误的是（ ） A. 氧气可用于炼钢和气焊 B. 氮气可用作焊接金属的保护气 C. 稀有气体可用于制作霓虹灯 D. 二氧化碳可供给动植物呼吸 21. 夏天从冰箱里拿出一瓶饮料，放在空气中，饮料外壁会变得潮湿，这一现象说明空气中含有（ ） A. 氮气 B. 氧气 C. 水蒸气 D. 二氧化碳 五、参考答案 1. B 2. C 3. B 4. B 5. C 6. B 7. A 8. C 9. D 10. A 11. A 12. C 13. C 14. B 15. A 16. B 17. C 18. C 19. C 20. D 21. C 学科网（北京）股份有限公司 $