第04講 空氣的組成（學(xué)生版）-【暑假自學(xué)課】2022年新九年級(jí)化學(xué)

微信公眾號(hào)：楊sir微信公眾號(hào)：楊sir化學(xué)小楊老04講第04講空氣的組成知識(shí)導(dǎo)航知識(shí)導(dǎo)航知識(shí)預(yù)習(xí)知識(shí)預(yù)習(xí)一、拉瓦錫的實(shí)驗(yàn)二百多年前，法國(guó)化學(xué)家拉瓦錫用定量的方法研究了空氣的成分。他把少量汞放在密閉的容器里連續(xù)加熱12天，發(fā)現(xiàn)有一部分銀白色的液態(tài)汞變成紅色粉末，同時(shí)容器里空氣的體積差不多減少了1/5。他研究了剩余4/5體積的氣體，發(fā)現(xiàn)這部分氣體既不能供給呼吸，也不能支持燃燒，他認(rèn)為這些氣體全部都是氮?dú)?拉丁文原意是“不能維持生命”)。 拉瓦錫 拉瓦錫研究空氣成分所用的裝置拉瓦錫又把在汞表面上所生成的紅色粉末收集起來(lái)，放在另一個(gè)較小的容器里再加強(qiáng)熱，得到了汞(化學(xué)符號(hào)Hg)和氧氣(化學(xué)符號(hào)O2)，而且氧氣的體積恰好等于密閉容器里所減少的體積。他把得到的氧氣加到前一個(gè)容器里剩下的4/5體積的氣體中，結(jié)果所得氣體跟空氣的性質(zhì)完全一樣。通過(guò)這些實(shí)驗(yàn)，拉瓦錫得出了空氣由氧氣和氮?dú)?化學(xué)符號(hào)N2)組成，其中氧氣約占空氣總體積1/5的結(jié)論。二、測(cè)定空氣里氧氣的含量實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究如圖所示，在集氣瓶?jī)?nèi)加入少量水，并將水面上方空間分為5等份。用彈簧夾夾緊膠皮管。點(diǎn)燃燃燒匙內(nèi)的紅磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞緊，觀察紅磷燃燒的現(xiàn)象。待紅磷熄滅并冷卻后，打開(kāi)彈簧夾，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及水面的變化情況?，F(xiàn)象分析【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】在這一反應(yīng)中，紅磷(化學(xué)符號(hào)P)與空氣中的氧氣反應(yīng)，生成一種叫做五氧化二磷(化學(xué)符號(hào)P2O5)的新物質(zhì)。這一反應(yīng)可以用文字表示如下：_______________________________。集氣瓶?jī)?nèi)水平面上升約1/5，說(shuō)明空氣中的氧氣被消耗了，消耗的氧氣約占空氣體積的_______。三、空氣的組成在19世紀(jì)末以前，人們深信空氣中僅含有氧氣和氮?dú)狻：髞?lái)人們陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了氮、氛、氬、氮、氙、氡氣78%等稀有氣體，才認(rèn)識(shí)到空氣中除了氧氣和氮?dú)馔猓€有其他成分。目前，人們已能用實(shí)驗(yàn)方法精確地測(cè)定空氣的成分。通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定，空氣的成分按體積計(jì)算，大約是：氮?dú)?8%、氧氣21%、稀有氣體0．94%、二氧化碳0．03%、其他氣體和雜質(zhì)0．03%。四、混合物與純凈物像空氣這樣由兩種或多種物質(zhì)混合而成的物質(zhì)叫做混合物，組成混合物的各種成分之間沒(méi)有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，它們各自保持著原來(lái)的性質(zhì)。氮?dú)狻⒀鯕?、二氧化碳等分別只由一種物質(zhì)組成，它們都是純凈物。純凈物可以用化學(xué)符號(hào)來(lái)表示，如氮?dú)饪梢杂肗2來(lái)表示，氧氣、二氧化碳可分別表示為O2、CO2等。上面實(shí)驗(yàn)中使用的紅磷(P)和生成的五氧化二磷(P2O5)也是純凈物。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練題型一：拉瓦錫的實(shí)驗(yàn)【例1】通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定空氣中氧氣含量的科學(xué)家是A．門捷列夫 B．達(dá)爾文C．拉瓦錫 D．牛頓【變1】法國(guó)化學(xué)家拉瓦錫將汞放在密閉容器里加熱12天，發(fā)現(xiàn)容器里空氣的體積減少了約1/5。減少的氣體是A．氮?dú)?B．氧氣 C．稀有氣體 D．二氧化碳題型二：空氣中氧氣含量的測(cè)定實(shí)驗(yàn)【例2】利用如圖所示裝置測(cè)定空氣中氧氣的含量（裝置氣密性良好）。下列操作不正確的是A．實(shí)驗(yàn)前用彈簧夾夾緊膠皮管B．將集氣瓶?jī)?nèi)水面上方空間分為5等份C．點(diǎn)燃紅磷后，立即將燃燒匙伸入瓶中并塞緊膠塞D．紅磷熄滅后，立即打開(kāi)彈簧夾，觀察現(xiàn)象【變2-1】測(cè)定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是A．氮?dú)獠蝗苡谒窃O(shè)計(jì)該實(shí)驗(yàn)的依據(jù)之一B．要等到裝置冷卻后，再打開(kāi)止水夾C．實(shí)驗(yàn)中紅磷的用量不會(huì)影響測(cè)定結(jié)果D．集氣瓶中少量的水起到降溫和吸收有害物質(zhì)的作用【例3】已知空氣的主要成分是氮?dú)夂脱鯕?，某課外活動(dòng)小組設(shè)計(jì)測(cè)定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：（1）A實(shí)驗(yàn)中紅磷燃燒的文字表達(dá)式為_(kāi)_____，實(shí)驗(yàn)說(shuō)明氧氣的體積約占空氣體積的______，該實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是______（填序號(hào)）。①裝置氣密性好②紅磷過(guò)量或足量③冷卻到室溫后才打開(kāi)止水夾④要選用教室內(nèi)的空氣（2）某興趣小組將A實(shí)驗(yàn)改進(jìn)為如圖2所示，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)后的優(yōu)點(diǎn)是______。題型三：空氣的組成【例4】下列有關(guān)空氣的說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．空氣中各種成分的含量是相對(duì)穩(wěn)定的B．可以用紅磷燃燒反應(yīng)測(cè)定空氣中Y的含量C．X是氮?dú)?，按質(zhì)量計(jì)算，在空氣中約含有78%D．占空氣1%的氣體Z是混合物【變4-1】下面哪個(gè)氣體是稀有氣體A．氦氣 B．氮?dú)?C．氯氣 D．氧氣【變4-2】高壓氧艙在臨床上主要用于厭氧菌感染、CO中毒等疾病的治療，氧艙內(nèi)氧氣的濃度比正?？諝猱?dāng)中氧氣的濃度更大，則高壓氧艙中氧氣的體積分?jǐn)?shù)可能是A．30% B．21% C．0.94% D．0.03%題型四：混合物與純凈物【例5】下列物質(zhì)中，屬于純凈物的是A．空氣 B．氮?dú)?C．煤 D．海水題型五：空氣的組成綜合填空題【例6】空氣是一種重要的自然資源。(1)某化學(xué)興趣小組用如圖所示裝置測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)，請(qǐng)回答：①實(shí)驗(yàn)所用的紅磷的量必須___________。寫出紅磷燃燒的文字表達(dá)式為_(kāi)__________，紅磷燃燒時(shí)可觀察到產(chǎn)生大量的___________。②如果集氣瓶的容積為250mL，集氣瓶底部預(yù)先裝有50mL水，理論上量筒內(nèi)減少水的體積為_(kāi)__________mL。③實(shí)驗(yàn)中觀察到紅磷燃燒熄滅，說(shuō)明集氣瓶?jī)?nèi)剩余氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)是___________。④若未冷卻到室溫便打開(kāi)止水夾觀察量筒內(nèi)減少的水的體積，則測(cè)出氧氣的體積分?jǐn)?shù)將___________(填“偏大”、“偏小”或“不變”)。⑤若將上述實(shí)驗(yàn)中的紅磷換成木炭，嚴(yán)格按操作步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并未發(fā)現(xiàn)量筒內(nèi)的水倒流到集氣瓶的現(xiàn)象，其原因是___________。(2)經(jīng)化學(xué)家的不斷實(shí)驗(yàn)，得出空氣的組成為：按體積分?jǐn)?shù)計(jì)算，氮?dú)馀c氧氣的體積比約為_(kāi)__________；稀有氣體約占___________%；二氧化碳約占___________%；其他氣體和雜質(zhì)約占0.03%。練習(xí)應(yīng)用練習(xí)應(yīng)用1．空氣的成分以______和______為主，其中按體積算，______約占空氣體積的78%，______約占空氣體積的21%．2．下列物質(zhì)：（1）氧氣；（2）人體呼出的氣體；（3）液氮；（4）空氣中0.94%的稀有氣體；（5）二氧化碳；（6）潔凈的空氣。其中屬于純凈物的是（填序號(hào)）____________，請(qǐng)選出一種混合物，說(shuō)明其中的成分_______________________.3．空氣中含量較多且化學(xué)性質(zhì)不活潑的氣體是A．氮?dú)?B．氧氣 C．水蒸氣 D．二氧化碳4．下列物質(zhì)中屬于純凈物的是（

）A．液態(tài)氧 B．潔凈的空氣 C．汽水 D．水泥砂漿5．臭氧（O3）主要分布在距地面10~50km的高空，它能吸收大部分紫外線，保護(hù)地球生物。臭氧屬于（

）A．純凈物 B．混合物 C．氧氣 D．稀有氣體提分作業(yè)提分作業(yè)【練1】二百多年前用定量方法研究了空氣的成分，并得出氧氣約占空氣總體積1/5結(jié)論的科學(xué)家是A．張青蓮 B．門捷列夫 C．拉瓦錫 D．屠呦呦【練2】在測(cè)量空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)氧氣的體積分?jǐn)?shù)少于，針對(duì)這一事實(shí)，你認(rèn)為下列做法或想法不可取的是（）A．查看裝置是否漏氣B．實(shí)驗(yàn)中可能是紅磷的量不足C．實(shí)驗(yàn)中可能未冷卻至室溫就打開(kāi)了止水夾D．將紅磷改為木炭再重做實(shí)驗(yàn)【練3】用如圖裝置測(cè)定空氣中氧氣的含量：點(diǎn)燃燃燒匙內(nèi)的紅磷（足量），立即伸入集氣瓶中并塞緊瓶塞；待燃燒停止并冷卻至室溫，打開(kāi)止水夾，發(fā)現(xiàn)燒杯內(nèi)的水被吸入集氣瓶中，吸入水的體積約為集氣瓶總?cè)莘e的1/5。下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法中，錯(cuò)誤的是A．說(shuō)明氧氣約占空氣總體積的1/5B．實(shí)驗(yàn)時(shí)，紅磷燃燒產(chǎn)生大量白煙C．實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)先檢查裝置的氣密性D．反應(yīng)后集氣瓶?jī)?nèi)剩余的氣體只有氮?dú)狻揪?】空氣中下列各成分所占的體積由小到大的順序是①氧氣②氮?dú)猗鄱趸饥芟∮袣怏wA．③④①② B．④③①② C．②①④③ D．①③②④【練5】化學(xué)能指導(dǎo)我們更好的認(rèn)識(shí)、改造、應(yīng)用物質(zhì)。下列物質(zhì)屬于純凈物的是A．果汁 B．醫(yī)用酒精C．水泥砂漿 D．冰水混合物【練6】200多年前，法國(guó)一位科學(xué)家用下圖所示裝置研究了空氣的組成。他把少量汞放在密閉的容器中連續(xù)加熱十二天之久，得到了紅色的氧化汞粉末，同時(shí)容器里的空氣的體積差不多減少了五分之一、請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)這位科學(xué)家的名字是_______，他是從_______(填“定性”或“定量”)的角度研究空氣的組成。(2)寫出汞與氧氣反應(yīng)的文字表達(dá)式_______，基本反應(yīng)類型為_(kāi)______(3)請(qǐng)根據(jù)所得信息，寫出本實(shí)驗(yàn)使用汞的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)：_______(4)通過(guò)實(shí)驗(yàn)，這位科學(xué)家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1/5的結(jié)論。請(qǐng)根據(jù)現(xiàn)在的認(rèn)識(shí)，對(duì)此結(jié)論予以補(bǔ)充。_______【練7】如圖是“空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)測(cè)定”實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)裝置。主要操作有：在實(shí)際容積為150mL的集氣瓶里，先裝進(jìn)50mL的水，然后按圖連好儀器，再往下伸入熱的玻璃棒，白磷即被點(diǎn)燃。（1）寫出白磷在空氣中燃燒的文字表達(dá)式______。（2）該實(shí)驗(yàn)中白磷需稍過(guò)量，目的是______。（3）白磷從燃燒到熄滅冷卻的過(guò)程中，瓶?jī)?nèi)水面的變化過(guò)程是______；若實(shí)驗(yàn)成功，最