第二节空气成分组成

说个宝，道个宝，说它宝贵到处有，看不见，摸不着，不香不臭没味道，

万物生存离不了，在你身边看不见，

越往高处它越少。（打一自然物）2.2

空气的成分空气是人类和一切动植物的生命支柱，也是重要的自然资源。科学家用科学探究的方法发现了空气的组成。憋气用脸盘里放入适量的水，请作好充分的思想准备，把头（主要是把鼻、嘴）浸没在水中，请另一位同学计时，看能憋气多长时间？你知道空气中有哪些成分思考：一个人不吃饭，可以存活

几星期；不喝水，可以存活

几天；但不呼吸空气，只能存活

几分钟。可见，空气是一种何等重要自然资源！它是一种单一的物质吗？?空气

不是（是、不是）一种单一物质，它是一种无

(有、无)色、无

（有、无）气味的气体，是由多

（一、多）种气体物质组成的。你已经知道空气中有哪些成分呢？空气中有氧气、二氧化碳、水蒸气、氮气、稀有气体和尘埃物质等。你又知道氧气有哪些用途呢？供呼吸如：如：助燃思考：空气中绝大部分是氧气吗？氧气到底在空气中占有多少呢？潜水、登山、急救、航天、航空等。火箭运行、给炉火鼓风、风助火势等。一、氧气的含量氧气的体积空气的体积氧气的体积分数=思考：⑴如何表示空气中氧气的含量？可用“质量比”，也可以用“体积比”来表示思考:⑵如何测定一个瓶子所盛有空气的体积呢？提示：可考虑利用“排水法”。答：先将瓶子装满水，然后用量筒测量出此瓶里水的体积，水的体积就等于此瓶装满空气的体积。抽取钟罩内一部分空气,我们来观察一下现象。现象：随着空气的抽出，水槽内的水不断的被压入到钟罩内抽出的空气体积＝吸进去的水的体积讨论：如何测定该容器中氧气的体积呢？任何物体的燃烧都需要消耗氧气。除去氧气采用下面哪种方法好？1、养只小白鼠2、燃烧木炭（燃烧后生成气体）3、燃烧红磷（燃烧后生成固体）红磷过量好还是少量好?为什么？保证容器内的氧气全部除去。①④②③⑤请说出图中各序号所指的仪器名称：①

燃烧匙

②

导管

③止水夹④广口瓶⑤烧杯观察实验，回答下列问题①红磷燃烧时，你看到了哪些现象？有大量的白烟产生②为什么打开止水夹后烧杯中的水会进入广口瓶中？

瓶内的氧气被消耗，气压减小，大气压把水压入瓶内。③水进入广口瓶内占瓶体积的约1/5，这有说明了什么？说明红磷燃烧消耗的气体（即氧气）的体积约占瓶内空气体积的1/5。红磷在空气中燃烧产生大量的白烟,钟罩内水面上升了约1/5.④剩余的4/5体积的气体主要是什么？氮气⑤你认为这个实验成功的关键是什么？1、装置的气密性要好；2、红磷的量要足够多；3、红磷点燃后，放入瓶内的动作要快；4、要待反应瓶内的温度降低到室温，且瓶内水面不再上升时，读取进入瓶内水的体积。再看：现象：木条熄灭。将燃着的木条伸入剩余空气的瓶中，看是否燃烧。说明了什么？说明了氧气已经没有了。200多年前，就有许多科学家做过类似的实验，他们的结论是：红磷燃烧时只消耗了空气中的某一种气体，这种气体其实是

氧气。空气中还有一些气体是不支持红磷燃烧的。又经过更多的实验和思考，科学家终于探明了空气的组成：空气是由

氧气

和

氮气组成。在19世纪末以前，人们还深信空气中含有氧气和氮气。后来，随着科学技术水平的不断发展，科学家才陆续发现了稀有气体等其它成分。其次是空气中占最多的是氮气氧气(21%(7)8%)阅读:

带着下列问题阅读教材P47最后一段文字按体积分数计算在100升空气里氮气的体积大约是（

）（A）78升（B）78%

（C）21升（D）21%二、空气的组成（体积分数）78％氮气氧气21％0.94％稀有气体0.03％二氧化碳0.03％其它气体和尘埃氮气氧气

其他气90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%氮气氧气其他气体空气成分示意图实践与运用：1、空气是由多种气体组成的

（纯净物、混合物）。按体积计算，空气中最多的气体是

，第二多的气体是

。空气中这两种气体的体积比约为

（A．4∶1 B．5∶1），此外还有

、

、

和尘埃等杂质。2、夏天从冰箱中拿出一瓶饮料，放在空气中，外壁会潮湿。这说明空气中含有

（

）A.二氧化碳

B.稀有气体

C.二氧化硫

D.水蒸气3、空气是人和一切动植物的生命支柱，这是因为空气能提供生命活动（）A.呼吸所需的氧气

C.所需要的水分B.能排放呼吸放出的二氧化碳

D.所需要的营养物质课堂评价练习1、用实验证明空气主要是由氮气和氧气组成的。在相同条件下：①分离100L空气，大约可得氧气

L，②分离空气获得氧气63m3时，同时可获得氮气

m3。2、在“钟罩内燃烧红磷”实验中，可以看到的实验现象有：红磷燃烧产生大量

，同时钟罩里的水面逐渐

。等燃烧停止，过一会儿，

消失，钟罩内水面上升约

体积。这个实验说明红磷燃烧时消耗了空气中的

，它的体积约占空气体积的

。另4/5的体积的空气主要成分是

气，可以推断这种气体

（填“易溶”、“难溶”）于水，其化学性质

（填“活泼”或

“不活泼）。该实验中，红磷要足量的目的是：

红磷燃烧一段时间后自动熄灭的原因是：

。实验中能否用碳或硫代替红磷？

；为什么？

。将在空气中的体积分数填入有关物质后面的括号内。（1）二氧化碳（

）

（2）氧气（

）（3）氮气（

）

（4）稀有气体（

）在100升空气里氮气的体积大约是(

)A．78升

B．78％

C．21升

D．21％下列关于空气的说法正确的是（

）清新、洁净的空气中只有一种物质空气的主要成分是氧气，一切生命活动都离不开空气把空气中的其他成分都分离出去，只留下氧气，会更有益于生命活动空气是人类生产活动的重要资源，防止空气污染极其重要6.2006年7月1日，青藏铁路正式通车，许多旅客乘车穿越青藏高原时，会发生高原反应，感到呼吸困难，这是因为高原地区空气里（

）A.氧气体积分数大大低于21％C.氧气体积分数仍约为21％，但空气稀薄B.氮气体积分数大大超过78％D.二氧化碳气体含量增多。汽车安全气囊内所装化学物质，能在碰撞后10毫秒内生成一种空气中体积分数最大的气体，该气体是(

)氧气

B．二氧化碳

C．稀有气体

D．氮气下列说法正确的是(

)

A．空气的成分是比较固定的，主要由氮气和氧气组成B．空气中氧气的质量占21％，氮气占78％

C．在通常状况下，无色、无味气体一定是空气

D．空气是一种单一的物质，它是由空气一种成分组成三、稀有气体2、稀有气体又被称为什么气体3、稀有气体有什么用途？阅读:带着下列问题阅读教材P48中间段文字：1、稀有气体包括哪几种？稀有气体是氦、氖、氩、

氪、氙、氡等气体的总称。惰性气体？稀有气体的用途广泛：1、可用作保护气体，例如：电弧焊接金属或合金，常用氩气来隔绝空气，防止氧化。2、灯泡里充入氩气可以减少钨丝在高温下升华，防止钨丝氧化，延长灯泡寿命。灯管里充入氩气，会发出蓝紫色光，如荧光灯，就是充入少量的水银和氩气，管壁涂荧光物质，通电时发出近似日光的可见光，所以又叫

“日光灯”。3、在不同村材质的玻璃灯管里充入不同含量的氦、氖、氩的混合气体，就制得五光十色的霓虹灯。4、灯管里充入氖气，发出明亮的橙光，透射力强，常用在机场港口水陆交通红的灯标上。测电笔内充入的是氖气，无论明暗处都能看到氖管里发出的橙光。6、充入氙气的高压长弧灯，能发出比荧光灯强几万倍的强光，可用于广场、飞机场等处的“人造太阳”灯照明。高压氙灯能辐射出紫外线，用于医院的消毒灭菌。复印机、闪光灯以及电影放映机都是用氙灯为光源进行工作的。氙气能溶于细胞质的油脂里，引起麻醉和膨胀，可混20％的氧气一起作无副作用的麻醉剂。5、稀有气体在激光领域也有广泛的应用。氦氖激光器可用于测量和定位，还能绘制出各种各样的图案。7、氦气的用途氦气可以充填飞艇和气球，相对氢气更有安全性；保护气可以制造霓虹灯；冷却气（沸点－269℃，接近于绝对0度）代替氮气制作人造空气供潜水员呼吸P49视窗：霓虹灯电流通过充有稀有气体的灯管时，会产生不同颜色的光。霓虹灯就是利用这一原理做成的。氦气：

黄光

；氖气：

橙光；氩气：

蓝光；氪气：

紫光。霓虹灯的颜色灯色气

体玻璃管的颜色大红氖无深红氖淡红金黄氦淡红蓝体积分数：氩80%

氖20

%淡蓝绿体积分数：氩80%

氖20

%淡黄紫体积分数：氩5%

氖50

%无阅读P49：科学家对空气成分的研究谈谈感受①瑞典化学家

舍勒

和英国化学家

普利斯特里先后用不同的方法制得了氧

气。②

法

国化学家拉瓦锡在前人工作基础上，通过实验得出了空气是由

氧气

和

氮气

组成。实践运用1、稀有气体在空气中的含量很少，现已发现的

有

氦气、氖气、氩气

、氪气、氙气、氡气。由于它们的性质

不活泼

（填“活泼”或“不活泼”），曾惰被性称做

气体。三、从空气中获得氧气和氮气1、分离空气获得氧气和氮气的原理氮气和氧气在非常低的温度下能变成液态，而且液态氧和氮的沸点是不同的，因此，可以用液化空气的方法分离空气中的氧气和氮气，制取液氧和液氮。净化空气，除去尘埃和水蒸气、二氧化碳等。降低温度，液化氮气和氧气，使空气液化。升高温度，由于氮气的沸点（－196℃）比氧气的沸点（－183℃）2、分离空气法制取氧气的主要过程：低（低、高），所以氮气(氮气、氧气)先从液态空气中汽化出来，剩下尚未汽化出来的主要是

氧气

（氮气、氧气）。这种方法称为液化空气分离空气法，在这个过程中主要运用了物理变化的方法。氮气具有广泛用途，它是制硝酸和化肥的重要原料；由于氮气的化学性质不活泼，因此常用作保护气，如焊接金属时常用氮作保护气，灯泡中充氮以延长使用寿命，食品包装时充氮以防腐；医疗上可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能显示超导性能。氮气具有广泛用途下列事实说明空气中含有哪些成分利用空气制造氮肥酥脆的饼干在空气中放置逐渐变软了解：人们需要呼吸纯净的氧气吗？医院里重症病人所吸的氧气是纯氧气吗？为什么?人不需要呼吸纯净的氧气，因为人呼吸空气，而空气中氧气约占21％。若吸入空气中含氧量过高，会引起新陈代谢过快，对健康不利。但若病人呼吸能力太弱，会导致吸入的氧气不足，这就要求吸氧。医院氧气瓶中氧气应该是很纯的（99.5%以上），但病人吸用时会同时吸入空气。人们将液氮和液氧分别装入钢瓶，提供给厂

矿、科研单位和医院等使用，为了便于区别，人们将盛液氮的钢瓶漆成黑色，盛液氧的钢

瓶漆成蓝色。课外活动：请通过查阅资料或到医院实践运用用氦气来充填飞艇和气球的好处是由于氦气性质不活泼（“活泼”或“不活泼”），不会像氢气那样易发生爆炸。

证明空气成分的科学家是A．拉A瓦锡

B．舍勒C．英国的道尔顿

D．普利斯特里(

)

电工使用的测电笔内充有一种D气体，通电后会发出明亮的橙色的光，这种气体是

（

）A.

氮气

B.

氩气

C.

二氧化碳

D.氖气B下列有关稀有气体的说法错误的是

（

）稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙、氡六种气体。稀有气体一定不会与其他物质发生化学反应。稀有气体在通电时会发出各种有色光通常情况下，稀有气体都是没有颜色、没有气味的气体。课堂检测与评价1、人和动物的呼吸都要消耗氧气，为何空气中氧气的体积分数总能维持约21％