2023河南九年級上冊化學(xué)2.1《空氣》導(dǎo)學(xué)案（無答案）

第一節(jié)空氣拉瓦錫測定空氣成分的實(shí)驗(yàn)二百多年前，法國化學(xué)家拉瓦錫通過實(shí)驗(yàn)，得出了空氣由氧氣和氮?dú)饨M成，其中氧氣約占空氣總體積的1/5的結(jié)論。實(shí)驗(yàn)中涉及的化學(xué)方程式有：2Hg+O22HgO和2HgO2Hg+O2↑。測定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)【實(shí)驗(yàn)原理】4P+5O22P2O5【實(shí)驗(yàn)裝置】如右圖所示。彈簧夾關(guān)閉。集氣瓶內(nèi)加入少量水，并做上記號?！緦?shí)驗(yàn)步驟】①連接裝置，并檢查裝置的氣密性。②點(diǎn)燃燃燒匙內(nèi)的紅磷，立即伸入集氣瓶中，并塞緊塞子。③待紅磷熄滅并冷卻后，打開彈簧夾?！緦?shí)驗(yàn)現(xiàn)象】①紅磷燃燒，產(chǎn)生大量白煙；②放熱；③冷卻后打開彈簧夾，水沿著導(dǎo)管進(jìn)入集氣瓶中，進(jìn)入集氣瓶內(nèi)水的體積約占集氣瓶空氣總體積的1/5?！緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】紅磷必須過量。如果紅磷的量不足，集氣瓶內(nèi)的氧氣沒有被完全消耗，測量結(jié)果會偏小。裝置氣密性要好。如果裝置的氣密性不好，集氣瓶外的空氣進(jìn)入集氣瓶，測量結(jié)果會偏小。導(dǎo)管中要注滿水。否則當(dāng)紅磷燃燒并冷卻后，進(jìn)入的水會有一部分殘留在試管中，導(dǎo)致測量結(jié)果偏小。冷卻后再打開彈簧夾，否則測量結(jié)果偏小。如果彈簧夾未夾緊，或者塞塞子的動作太慢，測量結(jié)果會偏大。在集氣瓶底加水的目的：吸收有毒的五氧化二磷。不要用木炭或硫代替紅磷！原因：木炭和硫燃燒盡管消耗氣體，但是產(chǎn)生了新的氣體，氣體體積不變，容器內(nèi)壓強(qiáng)幾乎不變，水面不會有變化。如果預(yù)先在集氣瓶內(nèi)放入氫氧化鈉溶液，就可以用木炭或硫代替紅磷進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。不要用鎂代替紅磷！原因：鎂在空氣中燃燒時能與氮?dú)夂投趸及l(fā)生反應(yīng)，這樣不僅消耗氧氣，還消耗了氮?dú)夂投趸?，使測量結(jié)果偏大。空氣的成分氣體氮?dú)庋鯕庀∮袣怏w二氧化碳其他氣體和雜質(zhì)體積分?jǐn)?shù)78%21%0.94%0.03%0.03%混合物和純凈物混合物純凈物定義兩種或多種物質(zhì)混合而成的物質(zhì)叫混合物。只由一種物質(zhì)組成的物質(zhì)叫純凈物。特點(diǎn)組成混合物的各種成分之間沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，它們各自保持著原來的性質(zhì)。純凈物可以用化學(xué)式來表示。但是，絕對純凈的物質(zhì)是沒有的。常見實(shí)例空氣、溶液、合金、鐵銹、加碘鹽、天然氣、自來水、礦泉水等能用化學(xué)式表示的所有物質(zhì)冰水混合物、水蒸氣、銅銹也是純凈物空氣是一種寶貴的資源氮?dú)狻疚锢硇再|(zhì)】無色無味的氣體，不易溶于水，密度比空氣的密度略小?！净瘜W(xué)性質(zhì)】化學(xué)性質(zhì)不活潑，一般情況下不能支持燃燒，不能供給動植物呼吸?！居猛尽竣僦葡跛岷突实闹匾希ㄟ@一點(diǎn)可以證明空氣中含有氮?dú)猓虎谟米鞅Ｗo(hù)氣（焊接金屬時作保護(hù)氣、燈泡充氮延長使用壽命、食物充氮防腐）；③醫(yī)療上在液氮冷凍麻醉?xiàng)l件下做手術(shù)；④超導(dǎo)材料在液氮的低溫條件下顯示超導(dǎo)性能。稀有氣體（氦、氖、氬、氪、氙的總稱）【物理性質(zhì)】沒有顏色，沒有氣味的氣體，難溶于水。通電時能發(fā)出不同顏色的光。【化學(xué)性質(zhì)】化學(xué)性質(zhì)很不活潑。所以稀有氣體又叫做惰性氣體?！居猛尽竣儆米鞅Ｗo(hù)氣（焊接金屬時作保護(hù)氣、燈泡中充入稀有氣體使燈泡耐用）；②用作光源（如航標(biāo)燈、強(qiáng)照明燈、閃光燈、霓虹燈等）；③用于激光技術(shù)；④氦氣可作冷卻劑；⑤氙氣可作麻醉劑?？諝馕廴竞头乐慰諝馕廴镜奈廴疚锸怯泻怏w和煙塵。污染源包括煤、石油等化石燃料燃燒產(chǎn)生的二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳（三大有害氣體），還包括工業(yè)廢氣等方面。計(jì)入空氣污染指數(shù)的項(xiàng)目為：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入顆粒物和臭氧等。空氣污染的危害：造成世界三大環(huán)境問題（溫室效應(yīng)、臭氧層破壞、酸雨）、損害人體健康、破壞生態(tài)平衡、影響作物生長、破壞生態(tài)平衡等。防治空氣污染：加強(qiáng)大氣質(zhì)量監(jiān)測；改善環(huán)境狀況；減少使用化石燃料；使用清潔能源；積極植樹、造林、種草；禁止露天焚燒垃圾等。綠色化學(xué)綠色化學(xué)又稱環(huán)境友好化學(xué)，其核心是利用化學(xué)原理從源頭上消除污染。綠色化學(xué)的主要特點(diǎn)是：①充分利用資源和能源，采用無毒、無害的原料；②在無毒、無害的條件下進(jìn)行反應(yīng)，以減少向環(huán)境排放廢物；③提高原子的利用率，力圖使所有作為原料的原子都被產(chǎn)品所消納，實(shí)現(xiàn)“零排放”；④生產(chǎn)有利于環(huán)境保護(hù)、社區(qū)安全和人體健康的環(huán)境友好的產(chǎn)品。【課后練習(xí)】一、選擇題1．空氣中體積分?jǐn)?shù)最大的是（）A．氮?dú)釨．氧氣C．稀有氣體D．水蒸氣2．下列說法正確的是（）A．空氣是一種寶貴的資源B．空氣中氮?dú)獾馁|(zhì)量分?jǐn)?shù)為78%C．氧氣易溶于水，供給水生生物呼吸D．汽車尾氣隨意排放，與霧霾形成無關(guān)3．空氣質(zhì)量日報(bào)的主要內(nèi)容包括“空氣污染指數(shù)”、“空氣質(zhì)量級別”、“首要污染物”等。下列物質(zhì)中，不屬于空氣污染物的是（）A．二氧化硫B．可吸入顆粒物C．一氧化碳D．二氧化碳4．太空飛船常用過氧化鈉(Na2O2)做供養(yǎng)劑，發(fā)生的反應(yīng)為2Na2O2

+2CO2

=2Na2CO3

+O2，為了使飛船內(nèi)氣體與空氣成分相近，常會充一種稀釋氣體，它是

（

）A．氮?dú)釨．水蒸氣C．稀有氣體D．二氧化碳5．二百多年前，法國化學(xué)家拉瓦錫用定量的方法研究空氣成分，其中一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)是加熱紅色氧化汞粉末得到汞和氧氣，該反應(yīng)示意圖如圖所示（）下列說法正確的是（）A．氧化汞分解過程中，原子的個數(shù)沒有發(fā)生改變B．氧化汞分解過程中，分子的種類沒有發(fā)生改變C．氧化汞和氧氣中含有不同的氧原子D．氧化汞、汞、氧氣都由分子構(gòu)成6．近地面的臭氧是由于氮氧化物等在陽光照射下發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的。下列說法錯誤的是（

）A．臭氧與氧氣的化學(xué)性質(zhì)不同B．臭氧是空氣質(zhì)量指數(shù)的污染物之一C．汽車尾氣大量排放會導(dǎo)致臭氧污染D．佩戴口罩能有效阻擋臭氧的吸入7．下列有關(guān)空氣中各成分用途的說法中，錯誤的是（）A．氮?dú)馐侵圃斓实脑现籅．氧氣可用作火箭發(fā)射的燃料C．氦氣可用于填充探空氣球D．二氧化碳可促進(jìn)植物光合作用8．某科學(xué)家除去空氣中的O2與CO2得N2樣品，并在相同條件下比較等體積的樣品質(zhì)量（m1）與純N2質(zhì)量（m2），重復(fù)多次，結(jié)果均為m1＞m2，樣品中含哪種氣體可解釋該結(jié)果（）A．氖B．氬C．甲烷D．水蒸氣9．

下列物質(zhì)都屬于純凈物的一組是

（）①冰水混合物

②潔凈的空氣

③液氮

④石灰水

A．①③

B．②④

C．①②

D．③④10．我國新修訂的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》增加了PM2.5監(jiān)測指標(biāo)。PM2.5是指2.5微米以下的細(xì)顆粒物，主要來自化石燃料的燃燒等。關(guān)于PM2.5產(chǎn)生的原因分析不正確的是（

）A．火力發(fā)電B．焚燒垃圾C．建筑粉塵D．白色污染11．分類是研究物質(zhì)的常用方法。右圖是純凈物、單質(zhì)、化合物、氧化物之間關(guān)系的形象表示，若整個大圓圈表示純凈物，則下列物質(zhì)屬于Z范圍的是（

）A．紅磷B．干冰C．氯酸鉀D．食鹽水二、填空題：1．許多科學(xué)發(fā)現(xiàn)從重視微小差異開始?？茖W(xué)家瑞利和拉姆塞正是重視氮?dú)饷芏鹊奈⑿〔町悾抛罱K發(fā)現(xiàn)了稀有氣體氬氣。材料一：1892年瑞利發(fā)現(xiàn)，在相同條件下，由空氣中除去氧氣、二氧化碳、水蒸氣和灰塵后獲得的氮?dú)?，其密度?.2572克/升；由含氮化合物反應(yīng)并除去水蒸氣后獲得的氮?dú)猓∟H4NO2==N2↑+2H2O），其密度為1.2505克/升，兩者密度差值雖小；卻完全超出了實(shí)驗(yàn)誤差范圍。材料二：1894年4月瑞利和拉姆塞開始用如圖裝置進(jìn)行“清除空氣中氮?dú)狻钡膶?shí)驗(yàn)研究：在倒立圓底燒瓶內(nèi)引入兩根金屬導(dǎo)線，通電使瓶中空氣里的氧氣和氮?dú)馍傻难趸?，用堿液來吸收生成的氮的氧化物和原有的二氧化碳?xì)怏w。并從氣體進(jìn)口不斷向瓶內(nèi)補(bǔ)克氧氣，使反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行。材料三：瑞利和拉姆塞又設(shè)計(jì)了另一實(shí)驗(yàn)裝置，將上述實(shí)驗(yàn)所得的氣體干燥后，通過紅熱的銅粉來除去其中的氧氣，得到少量的剩余氣體，對剩余氣體做光譜分析得知，這是一種未知的氣體，并測得其密度約是氮?dú)獾?.5倍。1894年8月13日他們共同宣布：發(fā)現(xiàn)了一種未知?dú)怏w，并命名為氬氣。材料四：1898年拉姆塞等人利用不同的物質(zhì)沸點(diǎn)不同，又發(fā)現(xiàn)了氪氣、氖氣、氙氣。根據(jù)上述材料，回答下列問題：（1）與純凈氮?dú)饷芏戎蹈咏氖怯色@得的氮?dú)饷芏戎担ㄌ睢翱諝庵小被颉昂衔锓磻?yīng)”）；（2）實(shí)驗(yàn)中不斷向瓶內(nèi)補(bǔ)充氧氣的目的是；（3）在當(dāng)時實(shí)驗(yàn)條件下，很難利用化學(xué)反應(yīng)除去氬氣，獲知“未知?dú)怏w”中還有其它氣體存在，其理由是。2．空氣是寶貴的自然資源，其組成如下表。空氣組成XO2YCO2其它體積分?jǐn)?shù)78%21%0.934%0.034%0.002%下圖是以空氣等為原料合成尿素[CO(NH2)2]的流程（部分產(chǎn)物略去）。請按要求回答相關(guān)問題：（1）X的分子式是，Y氣體名稱是。（2）煤的氣化屬于變化。（選填“物理”或“化學(xué)”）。（3）分離空氣的常用方法有以下兩種。Ⅰ．將液態(tài)空氣氣化，首先分離出氮?dú)?。則沸點(diǎn)：XY（選填“高于”、“等于”、“低于”）Ⅱ．分子篩分離。分子篩是一種內(nèi)部分布有均勻微小孔徑的固體，通過特制的分子篩把空氣中的氧分子吸入孔穴而與其它分子分離，則分子大?。篨O2（選填“大于”、“等于”、“小于”）。[（4）結(jié)合流程和所學(xué)知識可以預(yù)測：化學(xué)反應(yīng)中發(fā)生物質(zhì)變化的同時一定還伴隨有變化。（選填“狀態(tài)”、“能量”、“原子”、“壓強(qiáng)”）（5）寫出NH3合成尿素的化學(xué)方程式。（6）相同條件下氣體體積之比等于分子數(shù)之比，則空氣中氮分子與氧分子總質(zhì)量之比等于。3.科學(xué)家認(rèn)識事物的方式認(rèn)識“空氣”。（1）從分類角度：空氣屬于（填“混合物”或“純凈物”）。（2）從微觀角度：用“”表示氮原子，“”表示氧原子。①用“”可表示的微粒是（填名稱）。②同溫同壓下，氣體的體積比等于分子數(shù)目比。若