1、我们周围的空气单元概述地球之所以孕育了生命，主要是因为地球上存在着水和空气。空气不仅起着调节气候的作用，还是人类和一切动植物的生命支柱。空气中的各种成分都是重要的自然资源，在工农业生产中起着积极作用。通过本单元的学习，我们将认识空气的组成，了解氮气、稀有气体的主要物理性质和用途，初步了解空气污染的危害，知道空气是一种重要的资源，加强环保意识，培养关注环境、热爱自然的情感；了解氧气的物理性质，催化剂的概念，掌握氧气的化学性质和实验室制法。通过探究氧气的化学性质和实验室制法，培养逻辑推理能力和科学探究的自主学习能力，增强交流和表达意识。课题 1 空气自主梳理一、空气是由什么组成的1.测定空气里氧气
2、含量（装置如图所示）（1）实验步骤：连接装置：在集气瓶口连接一个双孔胶塞，一孔插燃烧匙，另一孔插导管，并配上弹簧夹。检查气密性：把导管的一端放入水中，用手紧握集气瓶外壁，如果在导管口有气泡冒出，则证明气密性良好。在集气瓶内加少量水，并做上记号。点燃燃烧匙内的红磷，立即伸入集气瓶中，并把塞子塞紧。待红磷燃烧，有大量白烟生成。（2）实验现象：红磷燃烧，有大量白烟生成。集气瓶内的水面上升，而且上升至集气瓶体积的。（3）实验结论：红磷燃烧的文字表达式：_。空气中氧气的体积大约占空气体积的_。2.空气的成分及各成分的体积分数空气的成分按体积计算，大约是_占 78%_，占21，稀有气体占_,_占 0.03
3、，其他气体和杂质占_。3.纯净物和混合物纯净物：_。纯净物有固定的组成和性质。混合物：_。混合物没有固定的组成和性质。一、1.答案:(2)1/5(3)红磷+氧气 五氧化二磷 1/52.答案:氮气 氧气 0.94% 二氧化碳 0.03%3.答案:由一种物质组成的物质 由两种或多种物质组成的物质二、空气是一种宝贵的资源1.氧气氧气可供给呼吸，在通常情况下，人吸入空气就可以了，但如_、_等时，则需要纯氧；氧气可支持燃烧，如_、气焊以及化工生产和_等都要用到氧气。2.氮气（1）物理性质通常状况下，氮气是一种_的气体, _溶于水，密度比空气_。（2）化学性质氮气的化学性质_，一般情况下不能支持燃烧，不供
4、给呼吸，_与其他物质反应，但在一定条件下，氮气可以和某些物质反应，例如：合成氨、制氮肥、生物固氮等。3.稀有气体（1）物理性质在通常状况下，稀有气体都是_的气体。（2）化学性质极不_，过去人们认为这些气体不跟其他物质发生化学反应，曾把它们叫做_。但随着科学技术的发展，已经发现有些稀有气体在一定条件下也能与某些物质发生化学反应，生成其他物质。答案:潜水 医疗急救 炼钢 宇宙航行2.答案:(1)无色、无味 难 略小 (2)不活泼 很难3.答案:(1)无色、无味 (2)活泼 惰性气体三、保护空气1.空气中的污染源主要是_和_。2.目前，人们在采取多种措施防治空气污染。例如，_；_；_；_。1.答案:
5、有害气体 烟尘2.答案:加强大气质量监测 研制和开发洁净能源 采用化学方法处理工业生产中产生的有害气体 在汽车上安装尾气净化装置，将有害气体转化为无害气体师生互动一、测定空气中氧气的含量探究：（1）可用多种方法测定空气中氧气的含量，其原理都是利用某些物质在一定量的空气中，完全消耗其中的氧气而又不产生其他气体，导致压强减小，减少的体积即为空气中氧气的体积。（2）常用来研究空气成分的药品和装置研究空气成分的常用药品必须是易与氧气反应且没有气体生成的物质，如磷、铜丝，因为它们在空气中与氧气反应生成固体物质，一般不选择铁丝，因为铁丝在空气中难以燃烧，也不选择碳和硫，因为它们燃烧后生成的产物分别是二氧化
6、碳气体和二氧化硫气体，燃烧后装置内压强变化不大。装置除课本提供的类型外通常还有如下四种：注意：所用来反应的物质必须足量，容器的气密性必须良好，不漏气。【例题 1】 用来测定空气成分的方法很多，图 1 所示的是小明用红磷在空气中燃烧的测定方法。实验过程是：图 1第一步：将集气瓶容积划分为五等份，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 1/5。请回答下列问题：（1）上面的实验同时证明了氮气有_的化学性质。（2）实验完毕，若进入集气瓶中水的体积不到总容积的 1/5，你认为导
7、致这一结果的原因可能是_。（3）某同学对实验进行反思后，提出了改进方法（如图 2 所示） ，你认为改进后的优点是_。图 2解析：（1）由于氧气支持燃烧，反应完毕后气体减少 15，可知剩余气体主要是氮气，说明氮气不能燃烧，也不支持燃烧。 （2）气体减少不足 15 可从装置漏气和氧气未被耗尽两方面来考虑。 （3）利用太阳能给红磷加热，在不打开塞子的情况下引燃红磷，装置密封效果好，实验成功率高。答案：（1）不能燃烧，也不支持燃烧（2）装置漏气或红磷的量不足（3）装置始终密闭，空气没有逸出，实验结果准确绿色通道:测定空气中氧气体积分数的实验原理就是用可燃物燃烧生成固体物质，除去氧气，减小密闭系统内的压
8、强，利用压强差，使水进入容器，根据水进入容器的体积，测出氧气的体积。进行实验时要注意装置的气密性以及红磷是否足量，以免实验失败。针对训练:1.小明用右图装置来测定空气中氧气的含量，对该实验认识正确的是（ ）空气中氧气含量的测定A.使用红磷的量多或少，都不会影响实验结果B.燃烧足够的红磷可使进入容器的水占容器的 4/5C.红磷燃烧消耗空气中的氧气，使容器内压强下降，水面上升D.红磷一燃烧完，就要立即观察，并记录水进入容器的刻度答案:C 解析：红磷燃烧是与氧气发生的反应，氧气被消耗后，容器内压强减小，在大气压的作用下，容器内水面上升，故 C 正确；如果红磷量太少，可能消耗不完容器内的氧气，影响实验
9、结果，故 A 错误；氧气只占空气总体积的 15，氧气耗尽后水面应上升 15，故B 错误；红磷燃烧完后，应等到装置冷却到室温再读数，故 D 错误。2.某同学为测定空气里氧气的含量，设计了如图所示的实验装置。该同学在“金属梯”的每一步的凹处放置一颗用滤纸吸干水后的白磷，用放大镜会聚 6 V手电筒光于靠近水面的一步“金属梯”处的白磷上。请完成下列问题。（1）一段时间后，可观察到的现象是_。（2） “金属梯”的每一步上都放置一小颗白磷与只靠近水面的一步“金属梯”处放一大颗白磷相比，优点是_。解析：由于下端的白磷温度较高，先达到着火点开始燃烧，然后上端的白磷才像“上楼梯”般依次燃烧；由于白磷燃烧消耗氧气
10、，试管内压强减小，试管内水位上升，当氧气耗尽时，水位不再上升；每一步金属锑上放置一小颗白磷会增大白磷与氧气的接触面积，尽可能地将空气中的氧气除尽。答案：（1）白磷像“上楼梯”般依次燃烧，开始时冒白烟，燃烧快停止时在倒置试管的上部出现黄烟。试管内的水位上升到一定位置后恒定不动 （2）尽可能多地消耗试管内的氧气二、关注空气质量探究：一般来说，空气中各成分所占比例是保持相对稳定的，但随着人类活动的增加，特别是工农业生产和交通运输中所产生的废气源源不断地排放，使空气中有害气体和烟尘不断地增加，造成空气污染。空气污染源：粉尘和有害气体。有害气体主要包括二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳等。空气质量报告所包含的
11、内容：空气污染物：二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳，可吸入颗粒物；空气污染指数是一个相对数值，而数值越小，表示污染物的含量越少，而数值越大，表示污染物的含量越多；空气质量级别；空气质量状况。防治空气污染的途径：加强空气质量监测；消除污染源；开发清洁能源；植树造林、绿化草地等。【例题 2】下表是 2010 年 4 月 2 日上海市的空气质量报告，下列有关说法错误的是（ ）主要污染物 污染指数 API 等级可吸入颗粒物 208 M 40 二氧化氮 23 空气污染级别 空气质量状况 中度污染A.这天污染最严重的污染物是可吸入颗粒物B.M 是引起酸雨的主要物质C.M 是一氧化碳D.M 主要是由燃烧含硫燃料产生的解析：根据表中信息可知，可吸入颗粒物等级最高，是最严重的污染物；M 是硫的氧化物，是引起酸雨的主要物质，它主要是含硫燃料燃烧产生的。答案：C绿色通道:此题由空气质量日报为切入点，设计了主要污染物、空气污染指数、质量级别和质量状况等内容，题目难度不大，出题意图是增强同学们的环保意识。针对训练:3.我们每时每刻都离不开空气，空气成分的微小变化都会直接影响人类的生存，你关注每天的空气质量报告吗？在空气质量报告中一般不涉及（ ）A.二氧化硫 B.二氧化碳C.氮氧化合物 D.可吸入颗粒物（TSP）答案:B 解析：二氧化碳无毒且是光合作用的原料，在空气质量报告中一般不涉及。
