课题1 我们周围的空气 第2课时（同步讲义）初中化学人教版（2024）九年级上册 第二单元 空气和氧气（解析版）

第二章空气和氧气课题1我们周围的空气第2课时空气是一种宝贵的资源教学目标1.认识空气是宝贵的自然资源，掌握空气中各成分的性质和用途，形成保护和节约资源的可持续发展意识与社会责任。2.初步了解空气污染的危害，了解空气质量日报的内容及空气质量等级，采取相应的防治措施提高空气质量。重点和难点重点：空气中各成分的性质和用途，了解空气质量日报。◆知识点一空气是一种宝贵的资源1.氧气的用途2.氮气的性质与用途（1）氮气的性质①物理性质颜色气味标准状况下的密度熔点沸点是否易溶于水无色无臭1.251g/L-210℃-196℃否②化学性质：不活泼，一般不燃烧，也不支持燃烧。（2）氮气的用途3.稀有气体概述稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙、氡等气体物理性质无色无味的气体，通电时能发出不同颜色的光化学性质很不活泼（有些稀有气体在一定条件下也能与某些物质发生化学反应）用途①用作保护气，如焊接金属时用稀有气体来隔绝空气；②制成多种用途的电光源，如航标灯、照明灯、闪光灯、霓虹灯等；③液态氦可用于制造低温环境，氦气可用来填充氮气球等①化学性质不活泼指的是不容易参加化学反应。②氮气和稀有气体作为保护气，是利用它们的稳定性（即化学性质不活泼），但稳定性是相对的而不是绝对的，在一定条件下，它们也能与某些物质发生化学反应。即学即练1．空气中能供给呼吸的气体是A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．二氧化碳【答案】B【解析】A、氮气化学性质稳定，在空气中含量最多，常用作保护气等，但不能供给呼吸，该选项错误；B、氧气能参与人体的呼吸作用，在细胞内与有机物发生氧化反应，释放能量，维持生命活动，所以空气中能供给呼吸的气体是氧气，该选项正确；C、稀有气体化学性质很不活泼，一般用作保护气、电光源等，不能供给呼吸，该选项错误；D、二氧化碳是光合作用的原料之一，不能供给呼吸，反而当空气中二氧化碳含量过高时，会使人感到窒息，该选项错误。故选B。◆知识点二保护大气环境1.空气污染及防治措施污染物有害气体主要有二氧化硫(SO2)、一氧化碳(CO)、二氧化氮、臭氧等烟尘可吸入颗粒物、细颗粒物等污染源（1）工厂废气：多种有害气体（2）汽车尾气：①一氧化碳(有毒)；②二氧化氮（导致酸雨）（3）煤等化石燃料的燃烧：①烟尘；②二氧化硫（导致酸雨）危害严重损害人体健康，影响作物生长，破坏生态平衡；臭氧层被坏、酸雨也与空气污染有关防治措施（1）消除污染源：减少煤等化石燃料的使用，更多地使用清洁能源；改革生产工艺，减少工厂废气排放，工厂废气处理达标后再排放；汽车安装尾气净化装置等。（2）加强空气质量监测。（3）积极植树、种草等2.空气质量指数日报（1）内容：空气质量指数、首要污染物、空气质量指数类别等。（2）目前计入空气质量评价的主要污染物：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸人颗粒物(粒径小于等于10μm的颗粒物，PM10)、细颗粒物(粒径小于等于2.5μm的颗粒物，PM2.5)和臭氧等。（3）空气质量分级标准空气质量指数0~5051~100101~150151~200201~300300以上空气质量指数级别一级二级三级四级五级六级空气质量指数类别优良轻度污染中度污染重度污染严重污染空气质量级别划分为六级，级别越高，指数越大，空气质量越差。①PM2.5的粒径小，易附带有毒、有害物质，且在大气中的停留时间长、输送距离远，被吸入人体后可直接进入支气管，因而对人体健康和大气环境质量的影响大。即学即练1．空气质量指数（简称AQI）是定量描述空气质量状况的指标，其范围0~50、51~100、101~150、151~200、201~300和300以上，分别对应国家空气质量分级标准中的一级（优）、二级（良）、三级（轻度污染）、四级（中度污染）、五级（重度污染）和六级（严重污染）。某日实践小组同学跟随环保部门的工作人员利用微型空气质量监测仪测量本市的空气质量，记录的数据如下表所示。下列说法不正确的是（

）AQI55A．污染物X是CO B．该市当日空气污染物中含量最少的是C．该市当日空气质量指数级别为一级 D．可通过使用清洁能源代替煤和石油改善空气质量【答案】C【解析】A、目前计入空气质量评价的主要污染物为：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物（粒径小于等于10微米的颗粒物，称PM10）、细颗粒物（粒径小于等于2.5微米的颗粒物，称PM2.5）和臭氧等；所以污染物X是一氧化碳，故A说法正确；B、1mg=1000μg，则一氧化碳含量为700μg，所以该日本市空气污染物中含量最少的是臭氧，故B说法正确；C、AQI55在51～100之间，属于国家空气质量标准的Ⅱ级，故C说法错误；D、可通过使用清洁能源代替煤和石油，减少二氧化硫、氮氧化物等污染物的排放，改善空气质量，故D说法正确。故选C。考点一空气中各成分的用途【例1】空气是一种宝贵的自然资源。下列有关说法错误的是（

）A．空气中氮气的体积分数约为78% B．稀有气体可用于制造多种用途的电光源C．空气质量指数越大，空气的质量越好 D．氮气的化学性质不活泼，可用于食品防腐【答案】C【解析】A、空气中氮气的体积分数约为78%，氧气约21%，其余为其他气体，故A不符合题意；B、稀有气体通电时发光不同颜色的光，可用于制造多种用途的电光源，故B不符合题意；C、空气质量指数（AQI）越大，表示污染物浓度越高，空气质量越差，故C符合题意；D、氮气化学性质稳定，可隔绝氧气，防止食品氧化变质，故D不符合题意。故选C。解题要点解题要点空气质量级别划分为六级，级别越高，指数越大，空气质量越差。【变式1-1】空气中的各种成分广泛应用于工农业生产、医疗和科研等领域，下列有关空气的说法正确的是A．干净的空气是纯净物B．氮气约占空气质量的78%C．空气中含有氧气，因此空气可直接用于医疗急救D．空气中的稀有气体占比虽然很小，但用途广泛【答案】D【解析】A、干净的空气仍然是氮气、氧气、稀有气体等多种成分组成的混合物，而非单一物质（纯净物），故选项说法错误；B、氮气约占空气体积的78%，而非质量。由于氮气密度小于氧气，质量占比实际低于体积占比，故选项说法错误；C、医疗急救需高浓度氧气，而空气中氧气仅占约21%，浓度不足，需提纯后使用，故选项说法错误；D、稀有气体在空气中占比约0.94%，但用途广泛（如霓虹灯、保护气等），符合题意，故选项说法正确；故选：D。【变式1-2】氮气常用作文物保护气，主要是利用了氮气A．性质稳定 B．难溶于水 C．无色无味 D．沸点低【答案】A【解析】A、氮气的化学性质稳定，不易与其他物质发生反应，能有效隔绝氧气和水分，防止文物氧化或腐蚀，说法正确；B、难溶于水与保护文物的主要需求无关，因文物保存环境通常不涉及大量水，说法错误；C、无色无味是物理性质，但并非保护文物的关键因素，稳定性更重要，说法错误；D、沸点低与氮气作为气态保护气的用途无直接关联，说法错误。故选A。【变式1-3】空气中的各种成分都有十分重要的用途。请用字母填空。A．制成有色电光源

B．支持燃烧C．作保护气

D．制氮肥的重要原料E.炼钢

F.光合作用的原料G.润湿空气，有利于人的呼吸（1）氧气：。（2）氮气：。（3）稀有气体：。（4）二氧化碳：。（5）水蒸气：。【答案】（1）BE（2）CD（3）AC（4）F（5）G【解析】（1）氧气能支持燃烧，可用于炼钢，故填：BE；（2）氮气化学性质不活泼，可用作保护气；氮气中含有氮元素，是制氮肥的重要原料，故填：CD；（3）稀有气体化学性质不活泼，可用作保护气；稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，可制成有色电光源，故填：AC；（4）二氧化碳是植物光合作用的原料之一，故填：F；（5）水蒸气能润湿空气，有利于人的呼吸，故填：G。考点二空气的污染与防治【例2】吊兰因能有效吸收甲醛、苯等有害物质，被称为“空气净化器”。下列气体不属于空气污染物的是A．CO B． C． D．【答案】D【解析】A、CO（一氧化碳）是毒性气体，属于空气污染物，错误；B、NO2（二氧化氮）会导致酸雨和呼吸道疾病，属于空气污染物，错误；C、SO2（二氧化硫）是酸雨的主要成因之一，属于空气污染物，错误；D、CO2（二氧化碳）是空气的固有成分，虽与温室效应相关，但未被列为常规空气污染物，正确。故选D。解题要点解题要点二氧化碳不是大气污染物虽然二氧化碳含量升高会导致温宣效应加刷、全球变暖，但二氧化碳本身无毒，是植物光合作用的原料之一，在整个生态系统中起着重要作用，且是空气的组成成分之一，不属于大气污染物。【变式2-1】会造成酸雨的物质是A．一氧化碳 B．二氧化硫 C．臭氧 D．PM2.5【答案】B【解析】A、一氧化碳是有毒气体，难溶于水，不会直接导致酸雨，故选项不符合题意；B、二氧化硫（SO2）排放到空气中后，可与水反应生成亚硫酸，进一步被氧化为硫酸，是形成酸雨的主要物质之一，故选项符合题意；C、臭氧与温室效应有关，与酸雨无关，故选项不符合题意；D、PM2.5是可吸入颗粒物，会加剧雾霾，与酸雨无关，故选项不符合题意。故选B。【变式2-2】秸秆焚烧时会产生污染空气的物质，其中会造成酸雨的物质是A．SO2 B．PM2.5 C．CO D．CO2【答案】A【解析】酸雨的形成主要与硫氧化物（如）和氮氧化物（）有关。故选A。【变式2-3】兴趣小组的同学在老师的带领下组装了微型空气质量“检测站”，用于监测当地空气中的主要污染物。某日相关数据如图。下列说法不正确的是A．空气质量指数越大表示空气质量越好 B．空气中过多会形成酸雨C．除已监测到的污染物外，还需监测CO D．为改善空气质量，提倡“绿色出行”【答案】A【解析】A、空气质量指数越大表示空气质量越差，A不正确；B、二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）是形成酸雨的主要污染物质，B正确；C、目前列入空气质量监测标准的基本项目有：二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳、可吸入颗粒物、细颗粒物和臭氧，因此除已监测到的污染物外，还需监测一氧化碳，C正确；D、提倡“绿色出行”，可减少化石燃料的使用，从而改善空气质量，D正确。故选A。基础达标1．空气是一种宝贵的自然资源。下列说法正确的是A．液氮是一种氮肥 B．氧气能支持燃烧，可用于炼钢C．形成酸雨的主要污染物是和 D．稀有气体通电发出不同颜色的光，是化学变化【答案】B【解析】A．液氮是氮气的液态形式，不是氮肥，故选项说法错误；B．氧气能支持燃烧，在炼钢过程中，氧气被吹入铁水中，用于氧化去除杂质（如碳、硫），提高钢的纯度，故选项说法正确；C．形成酸雨的主要污染物是SO2和NO2，故选项说法错误；D．稀有气体通电发出不同颜色的光，过程中没有新物质生成，是物理变化，故选项说法错误。故选：B。2．2025年3月23日是第65个“世界气象日”，下列不属于空气污染物的是A． B． C． D．【答案】D【解析】二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物（PM10）、臭氧、PM2.5是常见的空气污染物，二氧化碳是空气的成分之一，不属于污染物，故选：D。3．我们生活的地球表面有一层厚厚的空气。下列关于空气的说法中正确的是A．空气中含量最多的气体是氧气 B．氮气化学性质很活泼，常被用作保护气C．臭氧层破坏与空气污染无关 D．空气中的稀有气体所占比例虽小，但用途广泛【答案】D【解析】A、空气中含量最多的气体是氮气，约占空气体积的78%，不符合题意；B、氮气化学性质不活泼，可用作保护气，如可填充于食品包装中用于防腐，不符合题意；C、臭氧层破坏是人类向空气中排放大量的氟利昂等物质造成的，与空气污染有关，不符合题意；D、空气中的稀有气体所占比例虽小，但用途广泛，例如稀有气体通电时会发出不同颜色的光，可用于制造霓虹灯，符合题意。故选D。4．空气是一种宝贵的资源。下列关于空气的说法中，正确的是A．洁净的空气是一种纯净物B．氧气可用作火箭发射的燃料C．氮气的化学性质不活泼，常用作保护气D．空气污染物大量排放是引起温室效应加剧的主要原因【答案】C【解析】A、洁净的空气是由氮气、氧气等混合而成，属于混合物，不符合题意；B、氧气具有助燃性，不具有可燃性，不能用作火箭发射的燃料，不符合题意；C、氮气化学性质不活泼，可作保护气，如可填充于食品包装中用于防腐，符合题意；D、二氧化碳含量过多会导致温室效应加剧，但是二氧化碳是空气的组成成分之一，不属于空气污染物，不符合题意。故选C。5．2024年重庆空气质量优良天数有329天，下列有关空气及其成分的说法不正确的是A．空气是工业上制取大量氧气的原料B．臭氧既是空气污染物，又是温室气体C．多使用清洁能源可以改善空气质量D．氮气和稀有气体混合后，化学性质都发生改变【答案】D【解析】A、工业上通过分离液态空气制氧气，空气是原料。选项正确；B、近地面臭氧属于污染物且具有温室效应。选项正确；C、使用清洁能源能减少污染，改善空气质量。选项正确；D、氮气和稀有气体混合属物理变化，各自化学性质不变。选项错误。故选D。6．人类每时每刻都离不开空气。下列关于空气的说法，正确的是A．禁止焚烧秸秆有利于保护空气 B．不能用于食品防腐C．稀有气体约占空气总体积的 D．空气质量指数级别越高，空气质量状况越好【答案】A【解析】A、禁止焚烧秸秆可减少烟尘和有害气体（如CO、SO₂）的排放，有效保护空气质量，正确；B、N2化学性质稳定，常用于食品防腐（如充氮包装），错误；C、稀有气体约占空气体积的0.94%，而1/5（20%）是氧气的体积占比，错误；D、空气质量指数（AQI）级别越高，污染越严重，空气质量越差，错误。故选A。7．物质的性质决定物质的用途。下列不属于氧气用途的是A．用于气焊 B．参与光合作用 C．供给呼吸 D．用于炼钢【答案】B【解析】A、氧气在气焊中作为助燃剂，与乙炔等可燃气体混合产生高温火焰，属于氧气用途，不符合题意；B、光合作用中，植物吸收二氧化碳和水，生成氧气和有机物。氧气是产物而非反应物，因此不参与该过程，符合题意；C、氧气是维持生命的关键气体，用于医疗急救或动物呼吸，不符合题意；D、氧气在炼钢中与碳等杂质反应，提高炉温并降低杂质含量，属于氧气用途，不符合题意。故选B。8．我国空间站里的“人造空气”帮助宇航员实现了“太空漫步”的梦想。人造空气中含有70%的氮气、20%以上的氧气以及少量的二氧化碳，下列说法正确的是A．为了宇航员呼吸，“人造空气”中氧气的体积分数越大越好B．该“人造空气”的主要成分都不是空气污染物C．“人造空气”与空气成分完全相同D．燃着的木条在“人造空气”中会立即熄灭【答案】B【解析】A、氧气浓度过高会增加火灾风险，且可能引发氧中毒，并非越大越好，错误；B、氮气、氧气、二氧化碳都是空气的成分，均不属于空气污染物，正确；C、人造空气的氮气（70%）和氧气（20%以上）比例与正常空气（氮气78%、氧气21%）不同，错误；D、人造空气中氧气含量与正常空气相近，燃着的木条不会立即熄灭，错误。故选B。9．空气是一种宝贵的自然资源。人体吸入空气主要是利用其中的A． B． C． D．【答案】A【解析】A、氧气（O2）是呼吸作用的关键物质，人体通过呼吸将氧气输送至细胞，参与分解有机物并释放能量。正确。B、氮气（N2）虽占空气主要成分，但人体不直接利用它进行生理活动。错误。C、二氧化碳（CO2）是代谢废物，吸入时含量极低，呼吸作用是排出而非利用。错误。D、水蒸气（H2O）在空气中含量不固定，并非呼吸的主要目标。错误。故选A。10．下列关于空气成分及空气质量的说法，错误的是A．空气中含量最多的气体是氮气，约占空气体积的B．计入空气质量评价的主要污染物包括二氧化硫、一氧化碳、二氧化碳C．氦气可以用来填充探空气球D．植树造林、使用清洁能源有助于改善空气质量【答案】B【解析】A、空气中含量最多的气体是氮气，约占空气体积的78%，故正确；B、计入空气质量评价的主要污染物包括二氧化硫、一氧化碳等，二氧化碳不属于空气污染物，不计入空气质量评价，故错误；C、氦气因密度小且安全（化学性质稳定），可以用来填充探空气球，故正确；D、植树造林可以净化空气，使用清洁能源，可以减少污染，有助于改善空气质量，故正确；故选B。综合应用冰箱中常用“气调保鲜”来达到对食物保鲜的效果。其中膜分离技术实现“气调保鲜”的部分流程如图所示。完成下面小题11．下列说法不正确的是A．上述流程中只发生了物理变化 B．空气过滤器的作用是去除空气中的尘埃和杂质C．膜装置的主要功能是分离空气中的氧气和氮气 D．进入冰箱保鲜室内的气体是“富氧空气”12．利用膜分离技术进行多级分离可以实现含氧量（体积比）超过90％的“富氧空气”，下列说法正确的是A．“富氧空气”可以提高燃烧效率，因此可以用作助燃剂B．“富氧空气”可以完全替代普通空气用于所有场合C．“富氧空气”因纯度不够不能代替用于医疗急救D．“富氧空气”是一种纯净物【答案】11．D12．A【解析】11．A、由流程可知，过程中是将氮气和氧气分离，没有新物质生成，属于物理变化，该选项说法正确；B、空气过滤器只能除去难溶性杂质，所以空气过滤器的作用是去除空气中的尘埃和杂质，该选项说法正确；C、利用膜分离技术，在一定压力下让空气通过具有富集气体功能的薄膜，能分离空气中的氧气和氮气，该选项说法正确；D、氮气化学性质稳定，可作食品保护气，则进入冰箱保鲜室内的气体是“富氮空气”，该选项说法不正确。故选D。12．A、氧气具有助燃性，则“富氧空气”可作助燃剂，该选项说法正确；B、“富氧空气”是含氧量更高的气体，不能完全替代普通空气用于所有场合，例如空气含氧量过高会导致人体氧中毒，该选项说法不正确；C、氧气能供给呼吸，则“富氧空气”能用于医疗急救，该选项说法不正确；D、“富氧空气”中含氧量超过90%，则还含有其他元素，属于混合物，该选项说法不正确。故选A。13．请回答下列问题：（1）唐诗《风》中写道：“过江千尺浪，入竹万竿斜。”诗人观察到的这种自然现象证明了的存在，其中含量最多的是。（2）小张发现家中有一些牛肉采用真空包装，这样做的目的是。（3）鱼虾能在水中生存，说明水中含有；植物要进行光合作用需要空气中的。（4）薯片包装袋中填充的气体可能是。【答案】（1）空气氮气（2）防止食物与氧气接触而变质（3）氧气二氧化碳（4）氮气【解析】（1）空气的流动形成了风，反过来，风的存在也证明的空气的存在；空气中含量最多的是氮气；（2）牛肉采用真空包装的原因是防止食物与氧气接触而变质；（3）鱼虾能在水中生存，说明水中溶解了氧气，植物要进行光合作用需要空气中的二氧化碳；（4）氮气化学性质稳定，可填充于食品包装中，用于防腐，故薯片包装袋中填充的气体可能是氮气。14．某实践小组的同学们跟随环保部门的工作人员利用质量监测仪检测某市空气质量，并记录数据如下表所示：日期主要污染物含量/空气质量指数空气质量指数级别可吸入颗粒物二氧化氮二氧化硫一氧化碳9月16日76678470083二级9月17日21121470020一级（1）表中未列出二氧化碳，原因是。（2）空气质量指数越大，空气质量状况越（填“好”或“差”）。（3）已知该市9月16日晚下了一夜雨，比较这两天的空气质量日报，发现含量变化最小的物质是。据此猜测该物质具有的一条物理性质是。（4）为了使空气清新、天空更蓝，下列改善空气质量的措施正确的有______（填字母）。A．推广使用新能源B．加强企业排污管理C．雾霾天气，实施私家车限行措施【答案】（1）二氧化碳不属于空气污染物（2）差（3）一氧化碳难溶于水（4）ABC【解析】（1）目前计入空气质量评价的主要污染物包括二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、可吸入颗粒物等。二氧化碳是空气的天然成分，虽然会导致温室效应，但未被归类为污染物；（2）空气质量指数（AQI）越大，表示污染物浓度越高，空气质量状况越差。例如，9月16日AQI为83（二级），9月17日AQI为20（一级），说明指数越大空气质量越差；（3）对比两日数据，可吸入颗粒物、二氧化氮、二氧化硫的含量均大幅下降（如可吸入颗粒物从76降至21），而一氧化碳（CO）含量保持700不变。这表明一氧化碳未被雨水溶解或冲刷，推测其物理性质为难溶于水；（4）A.推广新能源：减少化石燃料燃烧，降低污染物排放；B.加强排污管理：直接控制工业污染源；C.雾霾天限行私家车：减少尾气排放，缓解雾霾；故选ABC。拓展培优15．航天员在太空行走时，需要“人造空气”供给呼吸。这种“人造空气”中含有体积分数为70%的氮气、20%以上的氧气以及少量二氧化碳。（1）“人造空气”属于（填“纯净物”或“混合物”）。（2）某同学对“人造空气”的分析如下：①氮气含量比空气中氮气含量低；②氮气没有任何作用，可不添加；③改成纯氧气更有益于航天员呼吸；④没有污染物。其中正确的是（填序号）。（3）向装有“人造空气”的集气瓶中通入一些稀有气体及其他气体，使“人造空气”的组成接近真正的空气，该过程属于（填“物理变化”或“化学变化”）。【答案】（1）混合物（2）①④/④①（3）物理变化【解析】（1）“人造空气”含有氮气、氧气及二氧化碳等多种物质，属于混合物；（2）①空气中氮气的体积分数约为78%，“人造空气”中氮气含量为70%，氮气含量比空气中氮气含量低，正确；②氮气化学性质稳定，可作保护气，在“人造空气”中有重要作用，不能不添加，错误；③纯氧气不利于航天员呼吸，会造成氧中毒等危害，错误；④“人造空气”用于供给航天员呼吸，没有污染物，正确。所以其中正确的是①④。（3）向装有“人造空气”的集气瓶中通入一些稀有气体及其他气体来使“人造空气”的组成接近真正的空气，该过程只是物质的简单混合，没有新物质生成，属于物理变化。16．化学实践小组的同学用自己组装好的微型空气质量“检测站”测定自己周边的空气质量。（1）在组装、使用传感器的过程中，需要注意的是(写出一点即可)。（2）同学们用组装好的仪器测量了某一教室内的几种空气污染物的浓度，结果如下表所示：空气污染物甲醛TVOC浓度①当日室内的首要污染物为。②TVOC的浓度中(填“包含”或“不包含”)氧气的浓度。③是指大气中直径(填“大于”或“小于”)或等于2.5微米的颗粒物。④改善空气质量需要全民行动，作为中学生的你能做的一件事是。【答案】（1）在使用传感器的过程中不能将传感器长期曝露在烈日下（2）不包含小于绿色出行或植树造林【解析】（1）传感器需要精准检测教室内空气质量，故使用传感器的过程中不能将传感器长期曝露在烈日下，防止传感器中元件失效；（2）①由表格数据可知，当日室内的首要污染物为PM10；②TVOC指的是总挥发性有机化合物，所以TVOC的浓度中不包含