鲁教版（2024）九年级上册（2024）空气的组成第1课时课后复习题

这是一份鲁教版（2024）九年级上册（2024）空气的组成第1课时课后复习题，共46页。试卷主要包含了教学目标，934% 二氧化碳约0等内容，欢迎下载使用。
1.教学目标
一、知识目标
1.准确说出空气的主要成分，牢记各成分的体积分数，理解拉瓦锡测定空气组成实验的原理、方法与结论。
2.掌握测定空气中氧气含量的实验原理，清晰描述红磷燃烧实验的操作步骤，区分铜粉加热实验与红磷实验的反应过程差异。
3.对比铜粉与红磷实验的误差，推理误差对结果的影响并提出改进方案。
二、核心素养目标
1.宏观辨识与微观探析：从宏观上认识空气的组成成分及各成分的含量，从微观角度理解拉瓦锡实验和其他测定氧气含量实验的原理。
2.证据推理与模型认知：通过对实验现象和数据的分析推理，构建原理 - 操作 - 误差认知模型，提升化学实验问题解决力。
3.科学探究与创新意识：通过实验探究空气的组成，培养严谨的实验态度和科学探究精神，体会科学研究中关注细节和不忽视异常现象的重要性。
2.教学重难点
一、学习重点
1.空气的组成成分及各成分的体积分数。
2.拉瓦锡实验的原理和结论。
3.测定空气中氧气含量的实验原理和操作。
二、学习难点
1.理解拉瓦锡实验和其他测定氧气含量实验的原理。
2.分析实验误差产生的原因并提出改进方案。。
3.课前预习
一、定量认识空气的组成
1.结合生活常识和已有知识，你认为空气的主要成分有哪些？请尝试写出你已知的成分名称。
（N2）约78% （O2）约21% 氩气（Ar）约0.934% 二氧化碳（CO2）约0.038% 其他气体约0.002%
2.1775 年哪位科学家首次测定了空气中氧气的含量？他使用的实验药品是什么？
1775 年 首次测定了空气中氧气的含量，他使用的实验药品是 （Hg）。
3.请简要描述拉瓦锡实验中 “汞与空气反应” 阶段的实验现象（至少写出 2 点）。
拉瓦锡实验中 “汞与空气反应” 阶段的实验现象：①银白色的液态汞表面逐渐生成红色的粉末状物质（ ）；②密闭容器内的空气体积逐渐减少，玻璃钟罩内的液面逐渐 。
4.拉瓦锡测定空气组成实验的核心原理是 “可燃物消耗氧气→密闭容器压强减小→体积变化→玻璃钟罩水倒流→液面上升”，请结合该原理分析：为什么实验必须在密闭容器中进行？若容器不密闭，会对实验结果产生什么影响？
实验必须在密闭容器中进行的原因：只有在密闭容器中，可燃物消耗氧气后，容器内的气体才不会与外界空气发生交换，才能形成 。若容器不密闭，外界空气会进入容器内补充消耗氧气所减少的体积，导致容器内压强变化不明显或无变化，最终无法通过液面上升等现象准确测定空气中氧气的含量，使测量结果 。
5.拉瓦锡通过这一实验得到了哪些结论？
1. 空气是 ，并非单一物质；
2. 空气中能与汞反应（支持燃烧、供呼吸）的气体（后命名为 “ ”），体积约占空气总体积的 ；
3. 空气中剩余约 的气体（后命名为 “ ”），化学性质稳定，不与汞反应、不支持燃烧，也不与澄清石灰水反应。
二、实验探究空气的组成
1.分析硫、碳、磷、石蜡、铜、铁这几种物质，哪些适合作为测定空气中氧气含量实验的药品？为什么？测定空气中氧气含量实验，选择药品需满足哪些原则？
（1）铜和红磷适合。硫、碳、石蜡与氧气反应分别生成二氧化硫、二氧化碳、二氧化碳和水（均为 ），无法形成装置 ，不能准确测定氧气含量；铁仅在纯氧中才能点燃，在空气中无法与氧气充分反应，不符合要求； 在加热条件下能与氧气反应生成固体氧化铜， 燃烧生成固体五氧化二磷，均满足药品选择原则。
（2）药品的选择原则：
①能与 发生反应；②不能与氧气之外的气体反应；③生成物不能有气体（生成物为 ）。
2.铜粉测定空气中氧气含量实验的原理是什么（用文字表达式表示）？
3.铜粉测定空气中氧气含量实验的主要步骤有哪些？
①将一只 注满水，倒入量筒，记录体积；
②在另一只硬质玻璃管中装入铜粉并塞上橡胶塞，观察铜粉颜色，点燃酒精灯，左右移动预热试管；
③加热玻璃管中的铜，同时 的活塞；
④ 停止加热后，将气球内的气体全部挤入注射器，待注射器活塞稳定后，记录体积；
⑤读取剩余气体的体积，记录实验结果。
4.若实验前测定硬质玻璃管体积为 50mL，注射器中空气体积为 25mL，实验后注射器中空气体积为 10mL，该实验中空气中氧气的体积分数是多少（写出计算过程）？
气体体积减少量为25mL - 10mL = ，反应前空气总体积为50mL + 25mL = ，空气中氧气的体积分数为 。
5.红磷测定空气中氧气含量实验的原理是什么（用文字表达式表示）？
6.红磷测定空气中氧气含量实验的主要步骤有哪些？
①连接装置，并检查装置的 ；
②用弹簧夹夹紧乳胶管，点燃燃烧匙内的红磷，立即伸入集气瓶中，并塞紧塞子；
③待红磷熄灭并冷却 后，打开弹簧夹。
7.该实验会观察到哪些现象？能得出什么结论？
实验现象：红磷燃烧，产生大量 ，反应放热；冷却后打开弹簧夹，水沿着导管进入集气瓶中，进入集气瓶内水的体积约占集气瓶内空气总体积的 。结论：氧气约占空气总体积的 。
4.课堂探究
一、新课引入
活动一：新课导入
问题探究：航天员在太空驻留半年，太空中没有空气要如何呼吸呢？航天员在太空中是如何解决呼吸问题的？
问题探究：在冥古宙时期，地球的空气成分有什么特点？
二、定量认识空气的组成
活动一：拉瓦锡测定空气组成实验
问题探究：结合生活常识和过去所学，空气的主要成分有哪些?
问题探究：拉瓦锡把少量汞放入密闭容器后加热，这个实验的原理是什么？
问题探究：拉瓦锡的探究实验现象是什么？能得出什么结论？
问题探究：拉瓦锡的实验为什么要在密闭的容器中进行？
典例1：关于拉瓦锡研究空气成分实验的表述，存在科学性错误的是
A．实验中汞需要足量B．曲颈甑中的汞可以换成硫粉
C．曲颈甑中汞的作用是消耗氧气D．钟罩内液面上升推测钟罩内气体压强减小
典例2：两百年前化学家拉瓦锡研究了空气的组成，装置如图，下列说法错误的是
A．曲颈甑和玻璃钟罩的汞都发生了化学反应B．反应结束后玻璃钟罩内的汞液面上升
C．实验验证了空气的组成不是单一的气体D．加热汞消耗了曲颈甑和玻璃钟罩中的氧气
三、实验探究空气的组成
活动二：分情况讨论产生误差的情况
问题探究：拉瓦锡的实验中汞有毒，无法在实验室使用，我们要寻找替代药品，选择的药品需要满足什么要求呢？
问题探究：硫、碳、磷、石蜡 、铜、铁与氧气反应，哪些物质符合上述药品选择原则？
活动三：铜粉测定空气中氧气含量的实验
问题探究：用铜粉测定空气中氧气含量的实验中，为什么要不断推拉注射器？气球有什么作用？
问题探究：该实验测量了哪些实验数据？如何处理数据得到空气中氧气的体积分数？
问题探究：实验过程中如果得到的结果偏大，可能是什么原因？如果结果偏小，可能是什么原因？
活动四：红磷测定空气中氧气含量的实验
问题探究：红磷测定空气中氧气含量的实验步骤有哪些？
问题探究：红磷测定空气中氧气含量的实验现象是什么？能得出什么结论？
问题探究：实验过程中要注意些什么？为什么集气瓶底部要预留少量水？
问题探究：实验过程中如果得到的结果偏大，可能是什么原因？如果结果偏小，可能是什么原因？
典例1：如图装置常用来测定空气中氧气含量，下列对该实验的认识错误的是
A．该实验证明空气中氧气的体积约占1/5
B．红磷燃烧产生大量的白色烟雾，火焰熄灭后立刻打开弹簧夹
C．实验前要检查装置的气密性
D．实验时红磷一定要足量，耗尽氧气
典例2：为测定空气中氧气含量的实验装置，兴趣小组的同学设计以下实验装置完成实验（装置气密性良好，药品充足，部分装置省略）。已知：实验前注射器活塞位于40mL处，玻璃管容积为80mL，气球中没有空气。下列说法不合理的是
A．实验过程中，观察到红色铜粉变为黑色
B．加热时要多次缓慢推拉注射器，使铜粉与氧气充分反应
C．充分反应后，冷却至室温，使气球恢复原状，此时注射器活塞应停在约24mL刻度处
D．停止加热，玻璃管冷却后，若气球内气体没有挤出就读数，则测得氧气的含量结果偏大
5.核心归纳
定量认识空气的组成
1.空气主要成分及体积分数
2.拉瓦锡测定空气组成实验
二、实验探究空气的组成
1.药品选择的原则
（1）能与 O₂反应，不与空气中其他气体反应；
（2）反应后生成物为固体（无气体，避免影响压强差）
2.铜和红磷测定空气的组成实验对比
3.误差分析
6.随堂练习
1.某项目式学习小组按下图完成氧气含量测定的实验时，发现进入集气瓶的水量低于“1”刻度线，几位同学对测量值偏小的原因分析如下，其中一位同学的观点被大家一致否定，你认为是哪位同学的观点
A．甲：红磷的量不足，未能把瓶内氧气耗尽
B．乙：将燃烧匙伸入集气瓶瞬间，部分空气逸出
C．丙：实验前导管中有空气，实验后一部分本应进入容器的水滞留在导管中
D．丁：由于集气瓶的形状造成很难均分成五等份，影响测量结果
2．用如图所示装置来测定空气中氧气的含量。加热试管，红磷（足量）开始燃烧，待红磷熄灭并冷却至室温后打开弹簧夹。下列关于该实验的说法错误的是
A．要达到实验目的，试管中的红磷可以更换为木炭
B．红磷燃烧冷却至室温后打开弹簧夹，要等到注射器活塞不再移动才能读数
C．若注射器中的水最终减少了，说明空气中氧气的体积分数约为
D．该实验可说明不支持燃烧
7.作业布置
考点1定量认识空气的组成
1．历史上第一次明确提出空气是由氧气和氮气组成的科学家是
A．门捷列夫B．拉瓦锡C．闵恩泽D．道尔顿
2．拉瓦锡利用如图实验研究空气成分，下列说法合理的是
A．汞槽和曲颈甑中汞的作用都是消耗氧气
B．曲颈甑中的汞量过少不影响测定结果
C．结束加热后不需冷却，立即测量玻璃钟罩中汞柱上升的高度
D．实验结束后，发现曲颈甑中剩余气体不支持燃烧，说明空气为混合物
3．如图为拉瓦锡用定量的方法研究空气成分的实验装置。下列有关说法中不正确的是
资料卡片：
A．汞在加热的条件下只与氧气反应B．汞几乎能将密闭装置中的氧气耗尽
C．无法观察到装置中气体体积的变化D．汞槽中的汞起到了液封的作用
考点2 实验探究空气的组成
4.用来测定空气成分的方法有很多，小梅用如下图所示的简易装置来测定空气中氧气的含量。下列对该实验的认识中，正确的是
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钟罩的水占钟罩容器的4/5
C．红磷停止燃烧后，立即观察记录水进入钟罩的刻度
D．红磷燃烧消耗空气中的氧气，使钟罩内压强下降，水面上升
5.如图所示装置可用于测定空气中氧气的含量，实验前在集气瓶内加入少量水，下列说法中不正确的是
A．红磷燃烧产生大量的白雾，火焰熄灭后立刻打开弹簧夹
B．实验时红磷一定要过量
C．实验前一定要检验装置的气密性
D．该实验证明空气中氧气的含量约占总体积的
6.化学是以实验为基础的学科，请回答下列问题。
小明同学查阅资料发现P2O5有毒，在教材实验的启发下做了实验改进（如图所示），用于测定空气中O2的含量。回答下列问题：
(1)实验前需检查装置的 。
(2)实验中需要提供足量的 （填“铜粉”或“空气”）；在实验中反复推拉注射器是为了 。
(3)改进后的实验的优点是 。（答一点）。
成分
体积分数
备注
（N2）
约 78%
化学性质稳定
（O2）
约 21%
支持燃烧、供呼吸
氩气（Ar）
约 0.934%
稀有气体
二氧化碳（CO2）
约 0.038%
植物光合作用原料
其他气体
约 0.002%
含氦、氖等稀有气体
项目分类
具体内容
实验原理
可燃物（汞）消耗 中的氧气（O₂）→ 容器内气体 减小 → 气体体积变化 → 外界液体（汞槽中的汞）倒流，通过体积变化推算氧气含量
实验步骤
实验现象
实验结论
第一阶段（汞与空气反应）：
在密闭容器中加热汞，持续 12 天，观察实验现象
1.汞表面逐渐出现红色粉末（即 ）
1. 汞能与空气中的氧气发生化学反应，生成固态的氧化汞；
2.加热 2 天后，红色粉末不再增加
2. 空气中氧气的消耗达到一定程度后反应停止，说明空气中氧气含量有限；
3.密闭容器内气体体积减少约 1/5
3. 初步推断空气中氧气的体积约占空气总体积的 。
2. 第二阶段（氧化汞分解）：单独加热第一阶段生成的红色氧化汞固体，观察实验现象
1. 红色氧化汞粉末逐渐分解，生成银白色的汞（液态）和一种无色气体
1. 氧化汞分解可产生氧气，直接证明氧气是空气的组成成分；
2. 将燃着的木条伸入生成的气体中，木条燃烧更剧烈
2. 木条燃烧更剧烈，验证了氧气具有
的化学性质；
3. 生成气体的体积与第一阶段密闭容器中减少的气体体积相等
3. 气体体积相等，进一步确认第一阶段消耗的气体就是氧气，空气是由氧气、氮气（及少量其他气体）组成的混合物
实验关键
必须在密闭容器中进行实验，防止容器内气体逸出或外界气体进入，确保气体体积测量结果准确
实验结论
1. 空气是 ，并非单一物质
2. （O2）的体积约占空气总体积的 1/5
3. 剩余约 的气体（主要为氮气，N2）化学性质 ：不与汞反应、不支持燃烧、也不与澄清石灰水反应
对比项目
铜粉加热实验
红磷燃烧实验
反应原理
实验装置
硬质玻璃管、注射器、气球、酒精灯
集气瓶、燃烧匙、弹簧夹、导管、水槽
关键操作及原因
加热时推拉注射器：推动空气流动，使 O2与铜粉 ；
气球作用： ；
3. 铜粉过量：耗尽O2
1. 实验前检查 ：防漏气；
2. 点燃红磷后快速塞胶塞：防空气逸出；3. 冷却至室温后打开弹簧夹：避免温度影响压强；
4. 集气瓶底留水：①防瓶底 ；②吸收有毒五氧化二磷
实验现象
1.铜粉由红色变为 ；
2. 注射器活塞最终左移
1. 红磷燃烧产生大量 ；
2. 冷却后水进入集气瓶，体积约占 1/5
实验结论
均证明：O2体积约占空气总体积的 1/5
实验类型
结果偏小的原因（O2体积测量值＜1/5）
结果偏大的原因（O2体积测量值＞1/5）
铜粉加热实验
铜粉量不足，O₂未耗尽；
装置 ；
未 读数；
4. 未将气球内气体挤入注射器
1. 气球内气体未全部挤出；
2. 加热时注射器活塞推得过快，空气逸出
红磷燃烧实验
红磷量不足；
；
未冷却至室温开弹簧夹；
4. 导管内残留水
1. 点燃红磷后伸入过慢，空气逸出；
2. 弹簧夹未夹紧，加热时空气逸出