课题1 空气
答案：
(1)78% (2)21% (3)稀有气体 (4)0.03% (5)氧气的体积 (6)装置漏气、红磷量不足、未冷却到室温就打开弹簧夹读数 (7)弹簧夹未夹紧胶皮管、燃烧匙伸入集气瓶中的速度过慢 (8)供给呼吸 (9)支持燃烧 (10)不活泼 (11)二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、可吸入颗粒物、臭氧 (12)加强大气质量监测,改善环境状况,使用清洁能源,积极植树、造林、种草等 (13)一种物质 (14)由两种或两种以上物质
1．认识空气的组成 (1)空气成分的发现
①二百多年前,法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分,得出了空气由氧气和氮气组成,氧气占空气总体积的1/5的结论.
②以后经过许多科学家研究发现,空气中还含有氦、氖、氩、氪、氙等稀有气体. (2)空气中氧气含量的测定 【实验原理】红磷＋氧气――→五氧化二磷
点燃燃烧匙内的红磷后,立即伸入瓶中并把塞子塞紧.过量的红磷燃烧时消耗尽瓶中的氧气,生成五氧化二磷固体(没生成气体),瓶内气体减少,压强降低,低于外界大气压,水会自动进入容器中来补充.进入水的体积即为消耗的氧气的体积.
【实验装置】如图.
点燃
【实验步骤】①先在集气瓶里加入少量水,再把剩余容积用记号划分成5等份. ②用弹簧夹夹紧胶皮管.
③在燃烧匙内放入红磷,点燃红磷,立即伸入瓶中并把瓶塞塞紧. ④冷却至室温后,打开弹簧夹.
【实验现象】①红磷燃烧产生大量白烟,放出大量热,生成白色固体.
②冷却至室温后,打开弹簧夹,水经导管流入集气瓶,约上升到刻度“1”处.
【分析与结论】红磷燃烧消耗掉集气瓶内的氧气,生成的五氧化二磷固体极易溶于水,
几乎不占有体积,因此,水进入集气瓶来补充氧气的体积.由此证明氧气约占空气体积的1/5.
该实验成功的关键是什么？
①红磷要稍过量；②装置不能漏气； ③弹簧夹要夹紧胶皮管；④点燃红磷后伸入集气瓶中的速度要快；⑤待集气瓶的温度达到室温后再打开弹簧夹,不要过早打开.
释疑点 红磷要过量的原因
过量的红磷可保证消耗尽全部的氧气.若红磷不足,氧气没消耗尽,集气瓶中减少的气体会偏少,进入的水将少于1/5.
【例1－1】下图所示装置可用来测定空气中氧气的含量.对该实验认识不正确的是( )
A．红磷的量不足会影响实验结论
B．装置不漏气是实验成功的重要因素之一 C．红磷有剩余也得不到正确的实验结论
D．集气瓶内气体的减少会导致烧杯中的水流入集气瓶
解析：若红磷的量不足,则不能消耗尽集气瓶中全部的氧气,也就测不出空气中氧气的含量；红磷有剩余,能保证氧气全部消耗尽,进入水的体积就是氧气的体积,故A正确,C不正确；若装置漏气,外界空气将会进入集气瓶,导致集气瓶内减少的气体偏少,进入水的体积将小于1/5,C正确；因为装置密闭,若集气瓶内气体减少,瓶内压强会小于外界大气压,烧杯中的水会流入集气瓶,D正确.
答案：C 提示：理论上,密闭的集气瓶中减少的气体体积＝消耗的氧气体积＝进入水的体积.红磷足量可保证消耗尽集气瓶中的全部氧气.
(2)空气的组成
空气中各组分的体积分数大约是：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%.通常情况下,空气中各组分的含量保持相对稳定.
点技巧 记忆空气成分口诀
氮七八,氧二一,零点九四是稀气；还有两个点零三,二氧化碳和杂气；体积分数要记清,莫与质量混一体；化学计算常用到,时刻牢记在心底.
【例1—2】下列关于空气成分的说法正确的是( ) A．空气是一种单一的物质
B．空气中含量最多的气体是氮气,氮气的质量约占空气质量的78% C．一般情况下,空气的成分是比较固定的,主要由氮气和氧气组成 D．空气中只含有氮气和氧气 解析：空气不是单一物质,主要成分是氮气和氧气,还含有稀有气体等,一般情况下,空气的成分比较固定.按体积计算,空气中氮气约占78%.若按质量计算,空气中氮气约占75%.
答案：C
辨误区 对空气成分含量的错误认识
空气中各成分的含量是指体积分数,不是质量分数.例如,氮气的质量分数约为75.4%,氧气的质量分数约为23.2%.
2．纯净物和混合物
物质分为纯净物和混合物.
(1)纯净物：只由一种物质组成的物质.如氮气、氧气、二氧化碳.
(2)混合物：由两种或两种以上的物质混合而成的物质.如空气、海水、食醋、矿泉水. 谈重点 纯净物与混合物的区别
纯净物与混合物的区别是所含物质的种类是否单一,只含一种物质的物质属于纯净物,否则是混合物.只根据表面字眼判断物质的种类是不恰当的.如纯净的海水是混合物,不是纯净物,因为海水含水和食盐等多种物质；冰水共存物是纯净物,不是混合物,因为冰和水是同种物质.
【例2】物质按照其组成可分为纯净物和混合物.下列关于混合物和纯净物的说法正确的是( )
A．水和冰混合后为混合物 B．食盐水是纯净物
C．氮气和液氮混合后为纯净物 D．洁净的空气是纯净物 解析：同种物质组成纯净物,不同种物质组成混合物.水和冰、氮气和液氮分别属于同种物质,食盐水含食盐和水两种物质.洁净物不一定是纯净物,洁净的空气仍含有多种气体.
答案：C
3．空气是宝贵的自然资源 (1)氧气的用途
①供给呼吸,如医疗急救、潜水、航空等. ②支持燃烧.燃料燃烧、炼钢、气焊等. 辨误区 氧气能助燃,不可燃
氧气支持燃烧,是指燃料燃烧时需要氧气助燃,但氧气并不可燃.更不能说成氧气可作燃料.
(2)氮气的性质和用途 ①物理性质 颜色 状态 气味 密度 熔点 沸点 溶解性 难溶 无色 气态 无味 1.251 g/L －209.9 ℃ －195.8 ℃ 于水 ②化学性质：不活泼,不燃烧,不支持燃烧,无毒无害. ③用途：a．用作保护气.氮气在低温、常温下难与其他物质发生化学反应.灯泡中充氮气可延长使用寿命,食品包装时充氮气可防止食品腐败,保鲜食品.b．制造化肥、合成染料、炸药的重要原料.高温条件下,氮气也能与其他物质发生反应,用于制取有用的新物质.c．液态氮用作冷冻剂.液态氮汽化时需吸收大量的热,能使局部温度降低.医疗上常用液氮冷冻、麻醉或冷藏人体细胞组织.在液氮的低温环境下,超导材料显示超导性能.
释疑点 正确认识保护气
保护气是具有保护作用的气体,氮气能作保护气是由于氮气化学性质稳定,它不但自己不与物质反应,还隔绝空气(或氧气),不让氧气与物质发生反应.
(3)稀有气体的用途
稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙和氡等气体的总称,它们是没有颜色、没有气味,化学性质很不活泼的气体,一般情况下不跟其他物质发生化学反应 (曾被称为“惰性气体”).
①制电光源.稀有气体在通电时能发出不同颜色的光：氩气——紫蓝色光,氦气——粉红色光,氖气——红光,氙气——特强白光,能穿透浓雾.人们常用稀有气体制成各种用途的电光源,如航海灯(氙灯)、闪光灯、霓虹灯等.
②氦气密度小(仅次于氢气),性质稳定,用于填充飞艇、探空气球.
③稀有气体还可用于激光技术(氦气),制造低温环境,用于医疗麻醉(氙气).
辨误区 稀有气体的化学性质不活泼是相对的
一般情况下,稀有气体的化学性质很不活泼.但一定条件下,它们也能与其他物质发生化学反应,只是反应条件较高而已.
【例3】(辽宁大连中考)下列说法中,错误的是( ) A．富氧空气可用于潜水、医疗急救 B．氧气能支持燃烧,可作燃料
C．氮气充入食品包装袋内可以防腐 D．稀有气体充入灯泡中可使其耐用 解析： A √ 氧气能供给呼吸 氧气能支持燃烧,是说氧气能助燃,但氧气本身不能燃烧,即氧气B × 不可作燃料 C √ 氮气化学性质不活泼,可作保护气 D √ 稀有气体化学性质很不活泼,可作保护气 答案：B 4．保护空气
(1)空气污染与防治 污染物 来源 ①粉尘(可吸入颗粒物)； ②有害气体,如二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮等 ①矿物燃烧；②化工厂的废气；③汽车排放的尾气等 引起三大环境问题： ①温室效应：造成全球变暖,海平面上升,陆地面积变小等；②酸雨：造成建筑物的腐蚀损坏,土壤酸化等；③臭氧层空洞：使紫外线穿透大气层,危害人体健康 ①减少使用化石燃料；②加强空气质量监测,改善环境状况；③开发使用清洁能源,如太阳能、风能等,消除环境污染；④大力植树造林
危害 防治措施 (2)空气质量日报 ①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.
②空气污染指数项目：二氧化硫(SO2)、一氧化碳(CO)、二氧化氮(NO2)、可吸入颗粒物和臭氧(O3)等.
③空气质量分级标准 污染指数 50以下 51～100 101～150 质量级别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ(1) 质量状况 优 良 轻微污染 污染指数 151～200 201～300 300以上 质量级别 Ⅲ(2) Ⅳ Ⅴ
质量状况 轻度污染 中度污染 重度污染 ④空气污染指数、级别、质量状况的关系： 空气污染指数越大,级别越高,污染越严重. 释疑点 二氧化碳是空气污染物吗
造成空气污染的原因是烟尘和有害气体(如二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳等).二氧化碳在空气中含量过多会对人体有害且造成“温室效应”,但二氧化碳无毒,并且是空气的固有成分,所以它不是空气污染物.
【例4】空气污染已成为世界性的环境问题.空气质量日报、周报是通过新闻媒体向社会发布的环境信息,可及时准确地反映空气质量状况,提高全民的环保意识.下表为某日我国部分地区空气质量日报的内容： 空气污空气质 城市 首要污染物 染指数 量级别 A 可吸入颗粒物 111 Ⅲ轻度污染 B 二氧化氮 104 Ⅲ轻度污染 C 二氧化硫 61 Ⅱ良 D 二氧化硫 24 Ⅰ优 根据上表,完成下列问题. (1)当日空气质量最好的城市是________(填序号). (2)想一想,空气主要污染物是从哪儿来的？
________________________________________________________________________. (3)为了防止空气的污染,保护美丽的蓝色天空,你有什么好的建议？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________. 解析：(1)由表中的空气污染指数和空气质量级别可以看出城市D的空气污染指数最小,因此四个城市中当日空气质量最好的城市是D.(2)空气污染的主要污染物来自煤、石油等化石燃料的燃烧和工厂的废气.(3)防止空气污染可以减少煤、石油的使用,改用清洁能源,减少工厂废气的排放等.
答案：(1)D
(2)化石燃料燃烧、工厂排放的废气等(答案合理即可) (3)使用清洁能源、减少工厂废气排放等(答案合理即可)
5．对纯净物、混合物的理解 (1)二者的比较 纯净物 区别 含一种物质 特性 有固定组成和性质 表示 能用化学符号表示 举例 氧气、二氧化碳 联系 混合物纯净物 (2)判断的方法 ①看所含物质种类.含一种物质的是纯净物；含不同种物质的是混合物.如冰水共存物是纯净物.
②看表示方法：能用化学符号表示的物质是纯净物；不能用化学符号表示的物质是混合物.
③看有无固定熔、沸点：有固定熔、沸点的物质是纯净物,无固定熔、沸点的物质是混合物.
辨误区 判断纯净物、混合物常见的错误
①被“洁净、混合”等字眼迷惑.洁净不一定纯净,如洁净的空气只是没有污染,仍含有
混合物 含两种或多种物质 无固定组成和性质 不能用化学符号表示 空气、盐水、糖水
(化学)新人教版九年级化学上册例题精讲：第2单元 课题1空气
