2019-2020年人教版九年级上册化学第2单元 课题1 空气 导学案设计(有答案)

第二单元我们周围的空气课题1 空气知识点一认识空气的组成一、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，得出了空气由氧气的结论。

和氮气组成，氧气占空气总体积的52、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。

二、空气中氧气含量的测定1、用红磷燃烧探究空气含量的测定点燃五氧化二磷【实验原理】红磷＋氧气−−−→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。

【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。

【思考与讨论】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再打开弹簧夹，不要过早打开。

理解辨析1、红磷为什么要过量？使集气瓶中的氧气充分耗尽2、为什么要冷却后才打开弹簧夹？若未等瓶冷却就打开弹簧夹读数，此时气体因受热处于膨胀状态，瓶内压强没降到最低，进入的水偏少，导致测得的体积分数偏小。

【归纳总结】测定空气组成实验方法的延伸：某物质能与氧气在密闭的环境中反应，并使氧气消耗殆尽，生成固体物质不影响里面空气的压强，或者生成非空气组成部分的气体（该气体可以用其他物质吸收，此法不建议采用）即可做测定空气中氧气的含量实验。

例题1、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( C) 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例题2、在“测定空气中氧气的含量”的实验中，最后集气瓶内剩余的气体的成分是（C）A、纯净的氮气B、五氧化二磷C、主要成份为氮气的混合气体D、主要成份为氮气和氧气练习题1、根据要求回答问题：①在集气瓶中加少量水②检查装置的气密性③在燃烧匙中装足量红磷，夹紧止水夹④点燃红磷，伸入集气瓶中塞紧橡皮塞⑤待集气瓶冷却后打开止水夹。

点燃五氧化二磷；（1）步骤④中发生反应的文字表达式红磷＋氧气−−−→（2）步骤⑤中打开止水夹后观察到的现象水被压入集气瓶，约为集气瓶体积的五分之一；（3）该实验得出空气组成的结论是空气中氧气的体积分数约为五分之一；（4）该实验剩余气体的性质有氮气不能与红磷反应，也不能溶于水或与水反应；（5）实验后集气瓶中水少于1/5，误差产生的原因可能是红磷的量不足，使瓶内氧气未耗尽；瓶塞未塞紧，使外界空气进入瓶内；2、测定空气中氧气含量的误差分析（1）导致进入集气瓶的水少于1/5的可能原因①红磷量不足。

若红磷量不足，则不能消耗尽集气瓶内所有的氧气，进入瓶内的水少于集气瓶中空气体积的1/5。

②装置漏气(或没检查装置的气密性)。

若装置漏气，会有空气进入集气瓶，导致进入的水偏少。

③未冷却就读数。

实验完毕，未等瓶冷却就打开弹簧夹读数，此时气体因受热处于膨胀状态，瓶内压强没降到最低，进入的水偏少。

（2）导致进入集气瓶的水多于1/5的可能原因①点燃红磷时没有夹紧弹簧夹。

瓶内空气受热逸出。

②点燃的红磷没立即伸入瓶中（伸入过慢），瓶内部分空气受热逸出。

例题1、某实验小组同学用下图装置测定空气中氧气的含量。

先用弹簧夹夹住胶皮管。

点燃红磷，伸入瓶中并塞上瓶塞。

待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察广口瓶内水面变化情况。

实验完毕，甲同学的广口瓶内水面上升明显小于瓶内空气体积的1/5，乙同学的广口瓶内水面上升明显大于瓶内空气体积的1/5。

下列对这两种现象解释合理的是( D)①甲同学可能使用红磷的量不足，瓶内氧气没有消耗完②甲同学可能未塞紧瓶塞，红磷熄灭冷却时外界空气进入瓶内③乙同学可能没夹紧弹簧夹，红磷燃烧时瓶内部分空气从导管逸出④乙同学可能插燃烧匙太慢，塞紧瓶塞之前，瓶内部分空气受热逸出A．①③B．②④C．①②③D．①②③④例题2、在“空气中氧气含量的测定”实验探究中，课本上设计了如下图所示实验装置，集气瓶中事先放少量的水，瓶口有一带有燃烧匙和导管的橡皮塞，导管上弹簧夹夹住乳胶管，把集气瓶水面上方与橡皮塞之间的容积分成五等份。

实验时把红磷点燃立即插入集气瓶内，塞紧橡皮塞。

燃烧停止后，待装置冷却到室温后打开弹簧夹。

回答下列问题：（1）如果不出现意外，实验中应观察到的主要的现象是剧烈燃烧，产生白烟、水进入集气瓶，进入的水在1等份处；点燃五氧化二磷；化学反应的文字表达式是红磷＋氧气−−−→（2）关于空气中氧气含量的结论是氧气约占空气总体积的五分之一，除此外还可以得到的结论是氮气不溶于水，不能燃烧，不支持燃烧；（3）小红所测氧气含量与课本上结论的有较明显的偏差，导致偏差的原因可能有（要求答出两种）红磷不足，装置漏气。

（4）某同学对实验进行反思后，提出了改进方法（如右图所示），你认为改进后的优点是___更环保，实验结果更准确____。

3、空气中氧气含量的测定实验总结（1）实验原理：选择一种在空气中反应只消耗氧气，而不与其他气体反应且生成物不占气体空间的物质(如固体)，使密闭容器中气体减少(减少的气体体积即为氧气的体积)。

（2）实验装置变式：（3）实验现象及分析图甲，白磷燃烧现象同红磷。

燃烧完毕气体减少体积等于氧气体积，活塞左移，停在刻度“4”处。

图乙，红磷燃烧消耗尽钟罩内氧气，进入水的体积等于氧气体积，水位上升至1/5处。

加热氧化铜，反应消耗尽氧气，生成氧化铜固体，注射器内空气体积减小。

待冷图丙，铜＋氧气−−−→却到室温后，注射器内减少的体积等于空气中氧气体积。

说明：图甲、乙、丙装置的共同点是装置要密闭，气密性好；所选药品燃烧后不能生成气体(或生成的气体完全溶于所用液体)。

例题1、如图，在一个具有刻度和可以左右滑动的活塞的玻璃容器中放入白磷(足量，着火点40℃，白磷＋氧气−−→五氧化二磷)，活塞左端的管内密封有空气，右端的管口跟空气连通。

将玻璃容器固定在盛有80℃热水(恒温)的烧杯上进行实验。

请回答：（1）可观察到的现象__白磷燃烧，产生白烟，放出大量的热，活塞先向右移动再向左移动，最终停在刻度4处____。

（2）由此实验可以得出的结论是__氧气体积约占空气体积的15___。

练习题1、用图A所示装置测定空气中氧气的含量。

（1）实验时，取下橡皮塞，点燃红磷，迅速伸入集气瓶中并塞紧橡皮塞，这时看到的现象是___红磷燃烧，生成大量白烟____。

（2）小倩设计了如图B所示的改进装置，其优点是__不污染空气或操作简便或实验误差较小___(只写一点)。

从理论上分析，玻璃管内液面最终将上升至___1____处(填“1”“2”“3”“4”)，但实测结果液面往往偏低，其原因可能是_____白磷量不足____(只写一条)。

（3）讨论：①实验中使用过量红磷的原因是耗尽集气瓶中的氧气。

②A实验还可以初步得到氮气的性质有难溶于水、不燃烧（或不支持燃烧）（物理性质和化学性质各写一条）。

三、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。

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。

例题1、下列关于空气成分的说法正确的是( C)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例题2、空气的成分中，体积分数约占78％的是（A）A．氮气B．水蒸气C．二氧化碳D．氧气练习题1、下列说法正确的是（C）A.通常状况下，无色无味的气体一定是空气B.空气的成分是稳定的，固定不变的C.空气不是单一物质，而是由多种气体组成的D.空气中氧气的质量分数约为21%2、下列四种气体按体积分数计算，在空气中含量由小到大排列的是（D）①稀有气体②氮气③二氧化碳④氧气A．③④①②B．①②③④C．②④①③D．③①④②理解辨析1、空气中各成分的含量是指体积分数？还是质量分数？体积分数，由于空气的质量较小，用质量分数不方便，因此采用的是体积分数。

知识点二纯净物和混合物一、物质的分类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：由两种或两种以上物质混合而成的物质。

如空气、海水、食醋、矿泉水。

理解辨析1、纯净物与混合物的区别是什么？纯净物与混合物的区别是所含物质的种类是否单一2、如何区分带纯字，带混字的分类？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。

例题1、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（C）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例题2、以下物质：①氧气；②人体呼出的气体；③液氮；④空气中的稀有气体；⑤二氧化碳；⑥新鲜的空气。

其中属于纯净物的是①③⑤；请选出一混合物并分析其中的成分⑥有氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等；请再举出生活中常见的两种混合物食盐水、糖水。

练习题1、下列物质中属于混合物的是( C)。

A.氮气B.二氧化碳C.纯净的空气D.氧气2、下列各组物质中，前者属于纯净物，后者属于混合物的是（A）A.二氧化碳，澄清石灰水B.冰水混合物，五氧化二磷C.矿泉水，河水D.净化后的空气，受污染的空气二、对纯净物、混合物的理解12、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。