初三4-1空气成分与气体性质

1、 【考纲说明】1、 实验探究氧气在空气中的体积分数。2、 掌握空气的主要成分。3、 了解空气对人类生活的重要作用及空气污染。4、 掌握氧气的主要性质及制取。5、 本章节中考占分值为46分。【趣味链接】Ø 17世纪中叶以前，人们对空气和气体的认识还是模糊的，到了18世纪，通过对燃烧现象和呼吸作用的深入研究，人们才开始认识到气体的多样性和空气的复杂性。其中研究空气成分有代表性的科学家有瑞典的舍勒和英国的普利斯特里，不过他们都没有最终确定空气的成分。Ø 一直到18世纪70年代，法国化学家拉瓦锡以其娴熟的实验技术、缜密的实验设计方案和锲而不舍的精神，才破解了“零七”组成之谜。下面是

2、拉瓦锡的实验装置图： 这个著名实验是把少量的水银放在一个密闭的容器里连续加热12天，结果发现有一部分银白色的液态汞变成了红色粉末，同时容器里空气的体积减少了约1/5，他研究了剩余的那部分气体，发现它既不能供动物呼吸，也不支持燃烧，这正是氮气。 他把汞表面生成的红色粉末收集起来，放在另一个容器里加热，除了得到汞以外，还得到了氧气，而且氧气的体积恰好等于密闭容器里减少的气体体积。他把得到的氧气加到前一个容器里剩下的约4/5体积的气体里，结果得到的气体与空气的性质完全一样。 拉瓦锡是最早通过实验得出空气由氮气和氧气组成的结论的。后来英国物理学家雷利、法国天文学家严森、拉姆塞、德国物理学教授道恩等又陆

3、续发现了稀有气体。【知识梳理】一、 空气1.空气的成分空气是一种混合物，按体积分数计算，大约是氨气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，所以空气的主要成分是氨气和氧气，这个百分数可理解为100L空气中，含氮气78L，氧气21L2.空气污染（1）污染源：工业污染源、交通污染源、生活污染源工业污染源：工厂废气的不合理排放交通污染源：汽车数量过多，汽车的排量较大生活污染源：生活垃圾的不合理处理（2）污染物的分类：气体污染物：1、含硫污染物二氧化硫、硫化氢等 2、含碳污染物一氧化碳等 3、含氮污染物氮氧化物 4、含氯污染物氟氯烃制冷剂等颗粒态污染物：烟、粉尘、二氧

4、化铅颗粒等（3）主要污染物：空气污染物主要来源突出的危害二氧化硫含硫燃料的燃烧引发呼吸道疾病，严重者死亡，造成酸雨，破坏地面设施等氮氧化物汽车、飞机等尾气引发眼睛、呼吸道炎症，造成酸雨、破坏高空臭氧层等一氧化碳汽车尾气、含碳燃料的不完全燃烧破坏人体血液输氧功能，使人死亡等氟氯烃空调机破坏高空臭氧层可吸入颗粒物（粉尘、铅、碳颗粒等）汽车尾气，建筑、生活等城市垃圾的扩散引发咳嗽、咽喉病，尘肺，导致云雾增多、能见度降低3.空气中氧气体积分数的测定 实验室用红磷在一密闭容器里燃烧，生成固体物质五氧化二磷（P2O5），消耗了空气中的氧气使容器内的压强降低，通过进入到容器里的水的体积来确定空气中氧气的体积

5、分数。二、 氮气的性质及其用途1氮气的性质氮气是一种无色、无味的气体，它的熔点和沸点都很低。熔点-209.8，沸点-195.8，密度1.250g/L，难溶于水。氮气的化学性质很不活泼，通常情况下不燃烧，也不支持燃烧，不能供呼吸。2.氮气的用途氮气是制硝酸和氮肥的重要原料； 由于氮气的性质不活泼，所以用它做为常用的保护气，在氮气中焊接金属，可以防止金属氧化；灯泡充氮气可以延长使用寿命；食用包装里充氮气可以防止腐烂；医疗上在液氮冷冻麻醉条件下做手术；超导材料在液氮的低温环境下显示超导性能。三、稀有气体的性质及用途稀有气体包括氦气（He）、氖气（Ne）、氩气（Ar）、氪气（Kr）、氙气（Xe）等稀有

6、气体的性质都是无色、无味的气体，性质很不活泼，很难与其他物质发生化学反应，曾叫惰性气体。1. 稀有气体的用途因性质不活泼，常用作保护气，焊接金属时用稀有气体隔离氧气以防止被氧化；灯泡里充入稀有气体能延长使用寿命；由于稀有气体通电时能发出不同颜色的光，可制成多种用途的电光源，如航标灯、强照明灯、闪光灯、虹霓灯等；稀有气体可用于激光技术。四、氧气的性质1.氧气的物体性质通常情况下，氧气是一种无色无味的气体，其密度比空气密度略大，不易溶于水。在一定条件下，可液化成淡蓝色液体或固化成淡蓝色固体。河水、海水中的鱼虾等能生存，说明自然界的水中溶有氧气。2.氧气的化学性质氧气是一种化学性质比较活泼的气体，它

7、在氧化反应中提供氧，具有氧化性，是一种常见的氧化剂。物质（颜色、状态）燃烧时出现的现象反应前的物质反应后生成的新物质在空气中在氧气中木炭（灰黑色固体）燃烧，发出红光剧烈燃烧，发出白光木炭（C）氧气（O2）二氧化碳（CO2）硫（淡黄色固体）发出淡蓝色火焰生成具有刺激性气味的气体燃烧，呈蓝紫色火焰，生成具有刺激性气味的气体硫（S）氧气（O2）二氧化硫（SO2）红磷（暗红色粉末）燃烧，产生浓厚的白烟，火焰呈黄色发白光，产生浓厚的白烟红磷（P）氧气（O2）五氧化二磷（P2O5）铁丝（银白色固体）不燃烧，加热时保持红热剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出大量的热铁丝（Fe）氧气（O2）四氧化三铁（Fe

8、3O4）蜡烛（白色固体）燃烧，发红光，放出热量比在空气中燃烧剧烈，发出白光蜡烛氧气（O2）二氧化碳水（H2O） 与金属的反应：点燃点燃Mg + O2 = 2MgO 3Fe + 2O2 = Fe3O4点燃4Al + 3O2 = 2Al2O3氧气是一种比较活泼的气体，具有氧化性与非金属反应点燃点燃H2 + O2 = 2H2O C + O2 = CO2点燃点燃S + O2 = SO2 4P + O2 = 2P2O5与化合物反应点燃点燃2CO + O2 = 2CO2 CH4+2O2 = 2H2O + CO23氧气的用途重要用途有呼吸、医疗、潜水、气焊、炼钢、宇航等。【经典例题】【例1】（2012连云港

9、）下列图示实验操作正确的是（）A测定空气中O2含量B盛H2集气瓶放置C读取液体体积D引燃酒精灯【例2】（2013重庆）人的生存离不开空气下图为空气成分示意图，其中R指的是（）A氮气B氧气C稀有气体D二氧化碳【例3】（2013永州）小车剧烈冲撞后，安全气囊中会瞬间产生一种空气中含量最多的气体，该气体为（）A氮气B氧气C二氧化碳D水蒸气【例4】（2013烟台）下列关于空气各成分的说法中，错误的是（）A空气中氧气的体积分数约为21%B氦气化学性质不活泼，可用于食品防腐C二氧化碳在空气中的含量增多会引起温室效应，属于空气污染物D空气中的稀有气体一般不跟其他物质反应，又被称为“惰性气体”【例5】（201

10、2广州）空气是一种宝贵的自然资源，下列气体不可直接从空气分离获得的是（）A用作医疗急救的氧气B用作焊接保护气的稀有气体C用作食品防腐剂的氮气D用作清洁燃料的氢气【例6】（2013潍坊）PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒，它主要来源于化石燃料的燃烧，大气中PM2.5含量高易导致雾霾天气下列燃料燃烧时，不会引起大气中PM2.5增多的是（）A氢气B煤炭C汽油D柴油【例7】（2013泰安）PM2.5是指大气中直径不超过2.5m的颗粒物，主要来源是化石燃料的燃烧和扬尘它是造成雾霾天气的元凶之一，吸入人体后能直接进入支气管，因而对人体健康影响更大下列措施能减少PM2.5污染的是（）A鼓励开

11、私家车出行B鼓励燃煤火力发电C鼓励使用太阳能热水器D鼓励焚烧秸秆节约能源【例8】（2013青岛）我国新修订的环境空气质量标准颁布后，各地采取多种措施提高空气质量下列措施中，不利于提高空气质量的是（）A向煤炭中加入石灰石或生石灰作固硫剂，减少二氧化硫的排放B控制PM2.5的排放以减少雾霾天气C将盗版光盘泼上汽油焚烧处理D禁止燃放烟花爆竹【例9】（2013迪庆州）空气是宝贵的自然资源，空气中体积分数约占21%的是（）A稀有气体B氮气C二氧化碳D氧气【例10】（2012烟台）下列关于空气成分的说法错误的是（）A氧气约占空气体积的21%B饼干在空气中变软是因为空气中含有水蒸气C稀有气体通电发光是化学变

12、化D空气中的氧气主要来自植物的光合作用【课堂练习】1、（2012潍坊）下列物质中，不属于空气成分的是（）A二氧化硫B氮气C氦气D二氧化碳2、下列物质属于纯净物的是：A、冰水共有体 B、医用的生理盐水 C、除去氧气后剩余的空气 D、雪碧饮料3、我国城市及周围地区的环境中，造成空气污染的主要污染物是：A、二氧化硫、二氧化氮、氮气  B、二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳C、二氧化硫、一氧化碳、二氧化碳     D、二氧化氮、一氧化碳、水蒸气4、如图所示，等体积的甲乙两集气瓶内充满空气，燃烧匙内分别盛有过量的红磷和碳，点燃使其充分反应，冷却至室温，打开止水

13、夹，出的现象的是：A、甲瓶没有水流入，乙瓶中有水流入 B、甲、乙两瓶均有水流入C、甲瓶中有水流入，乙瓶没有水流入 D、甲、乙两瓶均无水流入5、某气体既能用排水法收集，又能用向上排空气法收集，该气体一定是：A、氮气 B、难溶于水，比空气轻 C、氧气 D、难溶于水，比空气重【课后作业】1、按体积计算，在空气的组成中，含量最多的气体是（ ）A、氧气 B、稀有气体 C、氮气 D、二氧化碳2、下列反应从物质与氧气反应的角度看，是氧化反应的是（ ）A、氧化钙+水氢氧化钙 B、镁 + 氧气氧化镁C、氢气 + 氧气水 D、氯化氢 + 氨气氯化铵3、我们生活在物质的世界里，而物质在不断地变化。下列变化不属于化学

14、变化的是（ ）A、食物腐败 B、玻璃杯破碎 C、大米酿酒 D、燃烧4、各校开运动会的田径项目比赛都要用到发令枪，枪响后，看到有白烟产生。该白烟的主要成分是 （ ）A、二氧化硫 B、二氧化碳 C、一氧化碳 D、五氧化二磷5、一氧化氮是汽车尾气中的一种大气污染物，它是无色气体，难溶于水、密度比空气略大，在空气中能与氧气迅速反应生成红棕色的二氧化氮。在实验室中，收集一氧化氮时可选用的收集方法是（ ）A、排水集气法 B、向上排空气集所法C、向下排空气集气法 D、排水集气法或向上排空气集气法6、在常温下，不适宜运用物理性质区别的物质组是 （ ）A、高锰酸钾晶体和氧化铝粉末 B、酒精和食醋B、 食盐和面粉 D、二氧化锰和木炭粉7、近年来，在东北、华东地区持续发生多起扬沙和沙尘暴天气，造成这一现象的重要原因之一是（ ）A、大气污染的结果 B、植被遭受破坏的结果