2021学年第一节 空气的成分学案

4．1　空气的成分

一、认识空气的组成

1．空气的成分及空气中各成分的体积分数

2．测定空气中氧气的含量

能否用木炭代替铜粉测定空气中氧气的含量？

二、空气是一种重要资源

三、关注空气质量

1．空气中的污染源主要是________和______。

2．目前计入空气污染指数的项目暂定为：__________、________、________、______、__________和__________等。

答案：一、1.氮气　(21%)　(0.934%)　(0.033%)　(0.002%)

2．红　黑　1/5　氧气　减少　1/5

智慧园

提示：不可以。因木炭与氧气反应能生成二氧化碳气体，容器内气体的体积无明显变化。

二、呼吸　燃烧　钢铁冶炼　金属焊接　硝酸　氮肥　保护气　制冷剂　保护气　电光源

三、1.有害气体　粉尘

2．二氧化硫　一氧化碳　二氧化氮　臭氧　可吸入颗粒物　总悬浮颗粒物

空气中氧气含量的实验探究

1．实验装置(如图所示)

2．实验原理：铜＋氧气加热,氧化铜

通过加热铜丝耗尽装置内空气中的氧气，由于反应生成的氧化铜是固体，在大气压的作用下，注射器内气体的体积减小，减小的体积即为空气中氧气的体积。

3．铜丝的替代品应满足的条件：能与空气中的氧气反应，而不与空气中的其他气体反应，且生成物为固体(如红磷或白磷等)，但不能用木炭或蜡烛等，因为它们与氧气反应能生成气体。

4．实验中，造成误差的因素主要有：装置漏气；铜丝的量不足；加热时间过短；实验完毕后未等装置冷却就读数等。

【例题】 小明用如图装置来测定空气中氧气的含量，对该实验认识正确的是(　　)。

A．使用铜丝的量多或量少，都不会影响实验结果

B．加热足量的铜丝可使注射器内减少的体积占原气体体积的4/5

C．铜丝加热后消耗空气中的氧气，使注射器内压强下降，体积减小

D．实验一停止加热，就要立即观察，并记录剩余气体的体积

思路点拨：本题考查的是对空气中氧气含量的测定实验的认识，解题的关键是要明确实验原理及实验成功的关键要素：

解析：铜丝量不足，会导致实验结果偏小；氧气约占空气总体积的五分之一，所以该实验中若铜丝足量，则最终注射器内减少的气体体积约占原体积的五分之一；未冷却到室温就观察，会使注射器内气体体积膨胀，导致实验结果偏小。

答案：C

1．(2011·北京中考)空气成分中，体积分数约占78%的是(　　)。

A．氮气       B．氧气

C．二氧化碳      D．稀有气体

2．在擦玻璃时，人们时常向玻璃上哈气，再擦会更干净，这说明人体呼出的气体中含有较多的(　　)。

A．二氧化碳      B．氮气

C．水蒸气       D．氧气

3．焊接金属时，能用作保护气的一组气体是(　　)。

A．氢气、氮气      B．氮气、氧气

C．二氧化碳、氧气     D．氮气、氩气

4．空气中含量较多且性质比较活泼的气体是(　　)。

A．氧气       B．氮气

C．二氧化碳      D．水蒸气

5．(2011·滨州中考)下列说法正确的是(　　)。

A．空气中氧气的质量分数为21%

B．空气中各成分所占的比例是永恒不变的

C．空气是由多种物质组成的混合物

D．空气中的氮气易溶于水

6．2011年入冬以来，包括北京市在内的我国北方多个城市出现严重的灰霾天气。环境监测中心报告，某城市11月16日空气污染指数为105，首要污染物为被称为灰霾“元凶”的细颗粒物。依据下表判断，当天该城市的空气质量状况属于(　　)。

空气污染指数范围及相应的空气质量级别表

A.优        B．良

C．轻度污染      D．中度污染

7．有关如图所示实验的结论或说法错误的是(　　)。

A．表明了空气中一定有氧气

B．证明了空气是混合物

C．体积减少是利用了铜能和氧气反应

D．体积减少表明气体热胀冷缩

8．下列事实说明空气中含有哪些成分？

(1)饼干长时间放置在空气中会变软________；

(2)空气是制造氮肥的原料________________；

(3)小白鼠在装有空气的密闭容器中可存活一段时间________；

(4)石灰水长期暴露在空气中会变浑浊________。

9．请你将物质与相关的用途用线连接起来。

氧气　　　　　　a．作保护气

氮气　　　　　　b．支持植物的光合作用

二氧化碳　　　　c．动植物的呼吸、燃烧

稀有气体　　　　d．制造霓虹灯

答案：1．A　2.C　3.D　4.A

5．C　空气中氧气的体积分数约为21%，不是质量分数，且各成分的比例并不是永恒不变的，如二氧化碳就在逐年增加，A、B错；空气中氮气的体积分数约为78%，并不随雨水的流过而发生很大变化，说明氮气不易或难溶于水，故D错。

6．C　解答此类题目时要注意，空气质量级别越高，空气污染指数越大，表明空气污染越严重。由题目信息可知，该市当天的空气污染指数为105，对应表中数据，该污染指数在100～200范围内，空气质量状况为轻度污染。

7．D　测定空气中氧气含量的实验原理是铜＋氧气氧化铜，红色的铜丝变黑，表明了空气中一定有氧气，但实验后仍有剩余气体，表明空气中不只含有氧气，还有其他气体，是混合物，体积减少的原因是氧气被消耗。

8．答案：(1)水蒸气　(2)氮气　(3)氧气　(4)二氧化碳

9．答案：氧气—c　氮气—a　二氧化碳—b　稀有气体—d

解析：动植物的呼吸作用及燃料的燃烧都离不开氧气；氮气的化学性质不活泼，常用作保护气；植物在光合作用中，吸收二氧化碳，放出氧气；稀有气体常用来制造电光源等。