文档文本内容
第6 讲 我们周围的空气
内容导航
01 预习航标 → 析目标·明方向：预习导航精准定向
02 教材全解 → 析教材·学新知：情境概念深度构
情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣
深研精炼：聚焦常考要点，学会解题思路
即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容
03 过关检测 → 练考点·强落实：过关检测分层提
预习目标
1.了解空气的主要成分。
2.了解氧气、氮气、稀有气体的主要用途，初步认识性质和用途的关系。
3.初步认识纯净物和混合物。
4.初步了解空气污染的危害和治理。
预习重点
测定空气中氧气含量的实验原理和步骤。
预习难点
能区分纯净物和混合物。
同学们，我们生活的地球表面有一层厚厚的空气，你可能已经知道它的成分，但你知道各成
分的含量是多少吗？各种成分又有哪些用途呢？
情｜境｜启｜思
知识点01 空气的组成
1. 空气成分的发现
（1）法国化学家拉瓦锡研究了空气的成分，得出了空气由
组成的结论。
（2）拉瓦锡测定空气成分的实验
实验装置
实验现象
实验结论
一部分银白色的液态汞变成
色粉末，容器里空气的体
积大约减少了
。
空气由
和
组成，
其中氧气约占空气总体积的 。
2. 红磷燃烧测定空气中氧气的含量
（1）实验原理：利用红磷燃烧消耗密闭容器内空气中的
，使密闭容器内压强
，在大气压的作用
下，进入容器内水的体积即为减小的
的体积。红磷燃烧的文字表达式：
。
（2）实验现象：红磷燃烧，产生 ，并放出热量；冷却后打开弹簧夹，烧杯中的水 ，
瓶内液面上升，约占水面上方空间的
。
（3）实验结论：
①氧气约占空气总体积的
。
②剩余气体（氮气）的性质：
物理性质：
；化学性质：
。
（4）实验误差分析：
结果小于1/5，原因可能是：①
；②
；③
。
结果大于1/5，原因可能是：①弹簧没有夹紧；②
。
【特别提醒】测定空气中氧气含量的装置有多种，但原理都是利用物质消耗氧气使密闭容器内压强
减小。
3. 空气的组成
空气的成分
氮气N2
氧气O2
稀有气体
二氧化碳CO2
其他气体
体积分数
深｜研｜精｜炼
【特别提醒】空气中各成分的含量是体积分数而不是质量分数。空气中各成分的含量一般来说是比
较固定的，但不是一成不变的。
【例1】下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，并做上记号。下列说
法中不正确的是
A．实验时红磷需足量
B．点燃红磷前先用弹簧夹夹紧乳胶管
C．红磷熄灭后立刻打开弹簧夹
D．实验后的集气瓶中气体不支持燃烧
【即练1】空气中体积分数最大的气体是
A．氮气
B．氧气
C．氦气
D．二氧化碳
【即练2】借鉴科学家的智慧，测定空气中氧气含量装置如下图，以下说法正确的是
A．图1：曲颈甑内液态汞表面产生黑色粉末
B．图2：图中的红磷可以换成木炭也可以达到目的
C．红磷相较于汞有反应更快且无毒的优点
D．原理：物质与氧气反应，装置内压强变大，液体倒吸
知识点02 物质的分类——混合物、纯净物
1. 混合物
由 的物质混合而成的物质，如空气、糖水、食盐水等。组成混合物的各种成分保持着
它们各自的性质。
2. 纯净物
只由
组成的物质。纯净物可以用
来表示。如氧气可表示为O2，二氧化碳可表示为CO2 等。
【特别提醒】判断一种物质是纯净物还是混合物，关键是看这种物质由几种物质组成，不能被名称
误导。如洁净的空气、澄清石灰水属于混合物，冰水混合物属于纯净物。
【例2】日常生活中用到的各种“水”中，属于纯净物的是
A．蒸馏水
B．矿泉水
C．自来水
D．糖水
【即练3】分类法是化学的重要方法：下列物质属于混合物的是
A．空气
B．冰水共存物
C．五氧化二磷
D．水银
【即练4】物质世界，缤纷多彩。下列物质属于混合物的是
A．洁净的海水
B．液氧
C．氧化铜
D．冰水混合物
知识点03 空气是一种宝贵的资源
1．氧气的性质和用途
性质
用途
能
潜水、登山、医疗急救等
支持
炼钢、气焊、航空航天、化工生产等
【特别提醒】任何事物都具有两面性。氧气有对人类活动有利的一面，也有对人类活动有害的一面。
如氧气易导致食品变质；氧气是金属锈蚀的重要条件等。
2．氮气的性质和用途
性质
用途
在一定条件下可以发生反应
制造硝酸和氮肥
化学性质
用作
（焊接金属的保护气、食品包装中充氮气以
）
液氮的温度
医疗上可在液氮
麻醉条件下做手术，超导材料在液氮的
环
境下能显示超导性能
3．稀有气体的性质和用途
稀有气体包括
、
、
、氪、氙和氡。它们都是
颜色，
气味的气体。
性质
用途
化学性质很不活泼
可用作
。其中氦气还因为密度远小于空气而用于
通电时能
可制成多种用途的
，如航标灯、照明灯、霓虹灯等
液态氦的温度很低
制造
环境
【例3】下列气体在通电条件下，能发生不同颜色的光并可用作电光源的是
A．氧气
B．氮气
C．二氧化碳
D．稀有气体
【即练5】食品包装袋内充入某气体可避免食物因氧化而变质，该气体是
A．
2
O
B．
2
N
C．
2
H
D．
2
CO
【即练6】空气是一种宝贵的资源，下列关于空气中各个成分的性质与用途对应不正确的是
A．性质：氧气能供给呼吸，用途：氧气用于气割气焊
B．性质：氮气化学性质不活泼，用途：氮气作保护气
C．性质：稀有气体通电能发光，用途：稀有气体用于电光源
D．性质：氦气密度比空气小且化学性质不活泼，用途：氦气用于探空气球
知识点04 保护大气环境
1．空气污染
（1）造成空气污染的原因：如燃料燃烧、工厂废气排放、汽车
等。
（2）空气污染的危害：
①严重损害
，影响
，破坏
；
②全球气候变暖、臭氧层破坏和
等。
2．空气的污染物及来源
（1）污染物
①有害气体：二氧化硫、
、二氧化氮和臭氧等。
②烟尘：
（PM10）、细颗粒物（PM2.5）。
（2）污染源
①燃料燃烧→烟尘、
、一氧化碳。
②工厂废气→多种有害气体。
③汽车尾气→一氧化碳、
。
【特别提醒】全球气候变暖主要是空气中二氧化碳含量过多引起的，但二氧化碳不是空气污染物；
酸雨主要是由工业排放的二氧化硫、二氧化氮等气体引起的。
3．防治措施
（1）使用
。
（2）加强
。
（3）积极植树、
等。
4．空气质量指数日报
（1）主要内容包括“空气质量指数”“
”“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为： 、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物、细
颗粒物和臭氧等。
【特别提醒】空气质量指数越大，空气质量指数级别就越高，空气质量就越差。
【例4】微型空气质量“检测站”主要通过传感器来检测空气污染物的浓度。下列不属于空气污染物的是
A．二氧化氮
B．二氧化碳
C．臭氧
D．PM2.5
【即练7】下列空气污染物中会形成酸雨的气体是
A．
2
NO
B．
10
PM
C．CO
D．
3
O
【即练8】《中华人民共和国生态环境法典》的通过意味着我国生态环境保护开启了“法典化”时代。下列做
法不利于生态环境保护的是
A．积极参与植树造林
B．加强环境监测
C．随意排放工业废气
D．推广使用绿色能源
1．科学家通过“祝融号”火星车探测器测得火星表面大气成分(体积分数)如图所示，下列说法正确的是
A．火星大气中氮气的含量最高
B．火星大气属于纯净物
C．火星大气中二氧化碳的含量高于空气D．火星大气不含稀有气体
2．为防治大气污染，下列做法不可行的是
A．加强扬尘管控
B．使用清洁能源
C．直接排放工业废气
D．加强大气质量监测
3．利用微型空气质量“检测站”(如图)可以监测空气质量状况。下列有关说法错误的是
A．太阳能板可以将光能转化为电能
B．污染物传感器主要用于测定CO2 的含量
C．气象参数传感器能够测定空气的温度、湿度等
D．利用该种设备可实时监测不同地方的空气质量状况
4．空气是一种重要的资源，其中各成分均具有非常重要的用途。氮气是空气中含量最多的气体，下列关于
氮气的用途错误的是
A．可用作焊接金属的保护气
B．可用于制作多种用途的电光源
C．液氮用于低温超导研究
D．制造硝酸的重要原料
5．兴趣小组利用氧气传感器检测足量红磷在空气中燃烧时氧气的含量，结果如图所示。下列说法正确的是
A．空气中氧气的质量分数为21%
B．燃烧时，容器内产生大量白雾
C．恢复至室温，容器内压强比燃烧前小D．红磷燃烧将容器内的氧气全部消耗
6．人体吸入的空气质量对健康至关重要。
空气质量分级标准
空气质量指数
(AQI)
0～50
51～100
101～150
151～200
201～300
300 以上
空气质量指数
级别(类别)
一级
(优)
二级
(良)
三级
(轻度污染)
四级
(中度污染)
五级
(重度污染)
六级
(严重污染)
（1）当日空气污染物中含量最高的是_________，空气质量级别为_________。
（2）请选择其中一种污染物：___________，并列举其来源_________。
（3）下列行为会增加空气中颗粒物的是_________(填字母)。
A．焚烧落叶 B．治理工地扬尘 C．汽车尾气的排放 D．燃放烟花爆竹
（4）改善空气质量需要全民行动，作为中学生你能做的一件事是_________。
7．世间万物种类繁多，但宏观上根据组成可将物质进行分类。
（1）物质分类：纯净物和混合物属于如图关系中的________关系。
（2）以下物质属于混合物的有___________(填序号)。
①洁净的空气；②冰水混合物；③四氧化三铁；④液氧；⑤二氧化碳；⑥75%的医用酒精
（3）下列四组物质中，均有一种与其他三种所属类别不同，请在下列横线上填写出这种物质的名称：
氧气、氦气、二氧化碳、稀有气体：___________；
井水、自来水、蒸馏水、食盐水：___________。
8．空气是一种宝贵的自然资源，我们应该珍惜和保护。
（1）如图是空气中一些气体的用途：
其中属于氧气用途的是______（填图中字母序号，下同），属于氮气用途的是______，属于稀有气体用途
的是______。
（2）以下是国家关于空气污染指数与质量级别的对应关系表：
污染指数
50 以下
51-100
101-150
150-200
201-300
300 以上
质量级别
一级
二级
三级
四级
五级
六级
①计入空气污染指数的有害气体和烟尘除了可吸入颗粒物外，还包括______（填序号）。
A．二氧化碳
B．二氧化硫
C．一氧化碳
D．二氧化氮
E．臭氧
②下列治理空气污染的措施中，错误的是______（填序号）。
A．提倡绿色出行，发展公共交通
B．植树造林
C．将化工厂烟囱建高后排放废气
D．加强大气监测
9．空气中含有多少氧气呢？学习小组开展“测定空气里氧气含量”的探究活动。
资料：1．相同的温度和体积下，气体压强与分子数成正比；
2．相同的温度和压强下，气体体积与分子数成正比。
【史料研究】
二百多年前，化学家拉瓦锡利用汞能和氧气发生反应的原理，采用图1 装置测出氧气约占空气体积的1/5。
（1）加热时，曲颈甑内液态汞表面产生红色粉末，玻璃钟罩内的现象是________，产生该现象的原因是
________。
【设计与实验】
设计并利用图2 装置测空气里氧气含量。
（2）主要步骤如下，正确的顺序为________（填序号）。
①弹簧夹夹紧胶皮管
②红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹
③点燃红磷后立即伸入瓶中并塞紧塞子
④在集气瓶中加入少量水，将水面上方空间分成5 等份
（3）实验结束，集气瓶中剩余气体的主要成分是________。
【优化与实验】
同学们利用图2 装置多次实验，水面均未上升到刻度“1”。经讨论后，分别取足量红磷、白磷采用图3 装置
进行实验，记录并处理数据分别如图4、图5。
（4）图4 中氧气含量从8.05%上升到9.26%，原因可能是________。
（5）图5 中BC 段压强增大，原因是______。计算白磷消耗的氧气占空气体积的______%（精确到
0.01%）。
【反思与交流】
（6）上述实验中汞、白磷和五氧化二磷有毒，对环境“不友好”。结合实验原理和药品弊端，可选择的替代
药品有________（写一种）。
10．小明认为教室内空气中氧气含量比室外低，于是想用红磷测定教室内空气中氧气的体积分数。老师告
诉他，足量的红磷燃烧并不能耗尽空气中的氧气，建议用一氧化氮气体代替红磷进行实验。
在老师的指导下，小明进行如图所示实验：用注射器获取V1 毫升教室内的空气，通过导管缓缓地全部推入
量筒，与量筒内足量的V2 毫升一氧化氮气体混合，待充分反应后，读出量筒中剩余气体体积为V3 毫升。
【说明】①V1、V2、V3 都是在与教室气温、气压相同的状态下测得。
②一氧化氮难溶于水，也不与水反应。
③同温同压下，在氢氧化钠溶液参与下，4 体积一氧化氮与3 体积氧气恰好完全反应，且产物能完全被溶
液吸收。
根据上述实验，回答下列问题：
（1）小明用气密性良好的注射器，获取V1 毫升教室内空气的具体操作是_______。
（2）实验测得教室内空气中氧气的体积分数为_______(用V1、V2、V3 表示)。
