第二章 第一节   由多种物质组成的空气

一. 本周教学内容：

    第二章   第一节   由多种物质组成的空气

二. 教学目标

1. 能说出空气的主要成分，认识空气对人类生活的重要作用。

2. 能用实验方法“捕捉”空气、采集空气样品。

3. 能区分纯净物和混合物。

三. 具体内容

空气，因其无色无味的特点，使人们长期以来都错误地把它看成是单一的物质。后来，随着科学家对燃烧现象和呼吸作用的深入研究，才开始认识到空气成分的复杂性。

人们对空气成分的认识经历了一段漫长的历史时期，现在我们知道，空气是一种含有氮气（n2）、氧气（o2）、二氧化碳（co2）、稀有气体等多种成分的气体。空气中各组分气体的体积分数是不相同的。下面我们通过实验来确定空气中氧气的含量。

1、探究空气成分的实验

实验步骤：

⑴将集气瓶的容积划分为5等分，作标记。

⑵用弹簧夹夹紧胶皮管。

⑶点燃燃烧匙中的红磷。

⑷将燃烧匙伸入集气瓶中，塞上塞子。

⑸燃烧完全、冷却后，松开弹簧夹。

实验现象：

⑴红磷燃烧发出黄白色火焰，产生大量白烟；

⑵白烟消失后，打开弹簧夹，水沿着导管进入集气瓶，约占集气瓶容积的1/5。

实验结论：

⑴空气不是一种单一的气体，是由多种气体组成的；

⑵红磷能在空气中燃烧，消耗的是空气中的氧气；

⑶氧气约占空气总体积的1/5，且支持燃烧；

⑷剩余4/5的气体难溶于水，不支持燃烧。

注意事项：

⑴药品的选择：不能用铁、镁、木炭、硫等代替红磷；

⑵红磷要过量，用以消耗掉全部的氧气，否则测定结果会低于1/5；

⑶装置气密性要好（塞子要塞紧），如气密性不好，即使红磷耗尽了氧气，外界空气也会进入集气瓶，使测定结果低于1/5；

⑷待白烟消失，集气瓶温度降至室温后，再打开弹簧夹，观察进水的体积。避免因温度高，气体膨胀，使测定结果低于1/5。

2、空气的成分

空气的成分（按体积分数计算）

氮气

78%

99%的主要成分

氧气

21%

稀有气体

0.94%

1%

二氧化碳

0.03%

其他气体和杂质

0.03%

3、物质的初步分类

物质

纯净物：只由一种物质组成。如：氧气、氮气、二氧化碳、氦气。

混合物：由两种或两种以上物质混合而成的。如：空气。

4、捕捉空气的实验

实验操作如下：

先将集气瓶装满水用玻璃片盖好，倒扣在盛水的水槽内。再将另一只盛有空气的集气瓶用带导管和分液漏斗的双孔塞塞好。将导管的另一端放入盛水的集气瓶口内，最后向分液漏斗内加水，用排水法将一只集气瓶内的空气压入到另一只集气瓶内。

5、氮气和稀有气体

⑴氮气

物理性质：无色无味的气体，难溶于水等。

化学性质：化学性质不活泼，常温难与其他物质反应，在高温下能与一些物质反应。

用途：制氮肥，作保护气等。

⑵稀有气体

物理性质：无色无味的气体，难溶于水等。

化学性质：稳定，一般不跟其他物质反应，在一定条件下也能跟某些物质反应。

用途：用于霓虹灯、氦气充气球、作焊接金属保护气等。

注意：⑴稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙等气体的总称。

⑵稀有气体是空气中性质最稳定的气体。

6、空气的污染与防治

随着现代工业的发展，排放到空气中的有害气体和烟尘大大增加，超出了大自然的自净能力，造成了空气污染。

空气的污染

有害物质

粉尘

气体：二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳等

污染源

矿物燃料（煤和石油等）的燃烧

工厂的废气

汽车尾气等

危害

损害人体健康

影响农作物生长

造成自然资源及建筑物的破坏

防治

加强空气质量监测

工业有害气体处理后排放

给汽车安装尾气净化装置

开发洁净能源

对煤脱硫处理等

7、空气质量日报（周报）

空气质量日报（周报）的主要内容

首要污染物

可吸入颗粒物

二氧化氮（no2）

二氧化硫（so2）

空气污染指数

空气质量级别

【典型例题】

例1. 澄清的石灰水长期敞口放在空气中会在瓶口出现一层“白膜”。这是因为空气中含有（   ）

a. 氮气         b. 氧气         c. 稀有气体         d. 二氧化碳

答案：d

例2. 下列不会造成空气污染的是（    ）

a. 人和动物呼出的二氧化碳     b. 煤燃烧产生的烟

c. 汽车排放尾气形成的烟雾     d. 石油化工厂排放的废气

答案：a

例3. 下列物质中，属于纯净物的是（    ）

a. 蒸馏水             b. 雪碧饮料         c. 河水         d. 新鲜空气

答案：a

例4. 简答题：如果发现测定空气组成的氧气含量少于1/5，可能是由哪几种原因引起的？

答案：（1）红磷的质量不够，氧气没有完全反应。

    （2）实验装置漏气。

    （3）集气瓶内的温度没有降到室温。

    （4）当集气瓶内氧气含量太少时，红磷也不能继续燃烧。所以瓶内还有少量氧气。

【模拟试题】（答题时间：40分钟）

一、选择题

1. 按体积计算空气中含量最多的气体是（    ）

a. 氧气                    b. 二氧化碳           c. 氮气                  d. 稀有气体

2. 最早通过实验测定出空气组成的科学家是（     ）

a. 瑞典的舍勒          b. 英国的汤姆生    c. 法国的拉瓦锡    d. 英国的道尔顿

3. 下列说法正确的是（     ）

a. 空气的成分是氧气占21%，氮气占78%

b. 二氧化碳是一种空气污染物

c. 稀有气体是一种单一物质

d. 虽然雨后的空气清新，但仍是混合物

4. 日常生活中常用到下列物质，其中属于纯净物的是（    ）

a. 降温用的冰水共存物                          b. 做饭用的不锈钢锅

c. 餐饮用的可口可乐                             d. 消毒用的碘酒

5. 人类生存需要清洁的空气，下列情况不会造成环境污染的是（    ）

a. 燃放烟花             b. 汽车尾气           c. 煤炭燃烧           d. 光合作用

6. 关于空气成分的叙述中，错误的是（     ）

a. 空气中含量最少的气体是稀有气体

b. 空气由多种气体组成，成分是不固定的

c. 一般说来，空气的成分是比较固定的

d. 空气中固体有害成分是粉尘

7. 许多城市都禁止燃放烟花爆竹，原因是燃放烟花爆竹时（    ）

①产生有毒气体；②产生噪声；③产生粉尘；④易引发火灾

a. ①②③④             b. 只有①③           c. 只有②④           d. 只有②③④

8. 下列气体中不是稀有气体的是（   ）

a. 氦气                    b. 氖气                  c. 氮气                  d. 氩气

9. 由于森林过量砍伐、草场大面积开垦、土地出现沙漠化，导致我国北方多次出现沙尘暴天气。沙尘暴使空气中增加了大量的（     ）

a. 一氧化碳             b. 二氧化硫           c. 二氧化氮           d. 粉尘

10. 空气中氧气和氮气的比约是1：4，这是指它们的（      ）

a. 密度比                 b. 质量比               c. 质量分数比        d. 体积比

二、填空题

11. 食品包装袋内常充入的气体是___________；家庭用的测电笔，通电后会发出红光，测电笔中充入的气体是___________；__________可以充入升空气球，且遇火也不能燃烧；稀有气体是______、_______、_______等气体的总称。

12. ________、_________、_________等全球性的环境问题，都与空气污染有关。

13. 一般来说，空气中氧气的含量是相对稳定的，自然界里，既有消耗氧气的过程，也有产生氧气的过程。按下面要求各举一例。

    （1）消耗氧气__________________；（2）产生氧气______________________________.

14. 混合物是由________________________物质组成的，如空气、__________等。纯净物是由________________________物质组成的，如氧气、铜、_________等。

15. 拉瓦锡为了研究空气的成分，曾把汞放在密闭容器中加热，得到了红色粉末氧化汞，又把这一种红色粉末加热，得到了汞和氧气。写出上述两个反应的文字表达式：

___________________________________；_____________________________________。

三、简答题

16. 为提高城市的空气质量，请写出三条切实可行的措施。

（1）_____________________________________________________________________；

（2）_____________________________________________________________________；

（3）_____________________________________________________________________。

17. 举例说明空气中含有水蒸气。

__________________________________________________________________________

18. 将点燃的蜡烛放入空瓶，盖紧瓶盖，待燃烧停止后，将一只活的小虫放进该瓶，过一会儿，小虫死了，原因是__________________________________________________________。

四、实验题

19. 为测定空气中氧气的体积分数，设计如图装置，希望ａ瓶内燃烧匙里的木炭燃烧后，因消耗1／5体积的氧气而引起从b杯内吸入1／5体积的水，但是实验中发现，开始时从a瓶中有气体排出，后来ｂ杯中只有少量水吸入ａ瓶中，体积不到a瓶体积的1／5。试分析原因。

【试题答案】

一、选择题

1、c        2、c        3、d        4、a        5、d

6、ab       7、a        8、c        9、d        10、d

二、填空题

11、氮气   氖气    氦气    氦气    氖气    氩气

12、温室效应   臭氧空洞的形成   酸雨

13、燃料的燃烧   绿色植物的光合作用

14、两种或两种以上　海水   一种　水

15、汞+氧气氧化汞    氧化汞汞+氧气

三、简答题

16、（1）减少建筑工地的粉尘；（2）尽量使用天燃气代替煤；（3）工业废气经处理后排放；（4）减少机动车辆尾气的排放；（5）增加绿化面积等。

17、饼干放在空气中变软、冬天窗户上有窗花等。

18、因为蜡烛燃烧将瓶中氧气耗尽，小虫呼吸不到氧气而死。

四、实验题

19、（1）没用止水夹，反应时气体受热膨胀，气体沿导管逸出；

（2）用炭生成二氧化碳气体，二氧化碳能灭火，会使炭燃烧不充分，氧气有剩余；

（3）消耗氧气，同时产生二氧化碳，则ａ瓶内的气体压强变化不大。

【励志故事】

学学乔丹的爱国

篮球上帝乔丹在日前的中国之行中，拒绝乘坐主办方为他提供的奔驰、宝马，而是点名要了美国的道奇山羊。原来乔丹有一条重要的商业原则，那就是“做广告从来只做美国货”，所以，座驾事件与“爱国精神”息息相关。

从某种意义上说，球场外的乔丹给崇拜他的那些青少年们上着很好的思想品德教育课，这才是一个“星”真正的道德良知和社会责任。相反，我们的各种“星”们，同样作为青少年们顶礼膜拜的偶像，他们的表现又如何呢？我们知道有的歌星歌唱得不怎么样，却热衷于把奇形怪态遁入极端；有些影星表演够差，却总走不出绯闻缠身的怪圈；还有那些所谓的足球明星，球踢得极烂，可酗酒、打架等丑闻从来不绝于耳。在未成年人思想道德建设方面，我们的“星”们有着不可推卸的社会责任，从这个角度来说，是不是应该好好学学人家乔丹呢？