第二單元我們周圍的空氣-九年級化學人教版上冊

人教版九年級化學上冊第二單元我們周圍的空氣課題1空氣【猜謎語】有一種物質(zhì)：“看不見，摸不著，不香不臭沒味道。說它寶貴到處有，動物植物離不了。”這是什么呢？

空氣除了謎語中提到的性質(zhì)，還有哪些？今天，我們就來學習人類寶貴的自然資源——空氣。

【答案】空氣。1.了解空氣的主要成分以及氧氣、氮氣、稀有氣體的主要物理性質(zhì)和用途，初步了解空氣污染的危害。2.明確概念，能區(qū)分混合物和純凈物。3.通過對“測定空氣里氧氣含量”的實驗操作，觀察、分析、了解空氣的組成。拉瓦錫把少量的汞放在密閉的容器里連續(xù)加熱12天，發(fā)現(xiàn)有一部分銀白色的液態(tài)汞變成了紅色粉末，同時容器里空氣的體積差不多減少了1/5。

曲頸瓶玻璃鐘罩汞槽知識點1空氣是由什么組成的拉瓦錫對空氣成分的研究拉瓦錫又把汞表面所收集的紅色粉末收集起來，放在一個較小的容器內(nèi)加熱，得到汞和氧氣，而且得到的氧氣加到前一個容器里剩余4/5體積的空氣中，結(jié)果所得氣體跟空氣的性質(zhì)完全一樣?！窘Y(jié)論】空氣是由氮氣和氧氣組成的，氧氣體積約占空氣體積的1/5。拉瓦錫研究了剩余4/5體積的空氣，發(fā)現(xiàn)這部分氣體既不能供給呼吸，也不能支持燃燒。他認為這部分氣體全部都是氮氣。探究實驗2-1空氣中氧氣含量的測定實驗步驟實驗裝置(1)在集氣瓶內(nèi)加入少量水，并做好記號。(2)用彈簧夾夾緊乳膠管，點燃燃燒匙內(nèi)的紅磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞緊，觀察紅磷燃燒的現(xiàn)象。(3)待紅磷熄滅并冷卻至室溫后，打開彈簧夾，觀察實驗現(xiàn)象。點燃P2O5PO2紅磷+氧氣五氧化二磷實驗現(xiàn)象

（1）紅磷燃燒產(chǎn)生大量白煙，放出熱量；（2）冷卻至室溫后打開彈簧夾，燒杯中的水沿導管進入集氣瓶，約占瓶內(nèi)空氣總體積的1/5。文字表達式結(jié)論空氣中氧氣體積約占空氣總體積的1/5。

【分析】紅磷在封閉的容器內(nèi)充分燃燒，消耗了空氣中的氧氣，生成五氧化二磷固體，使容器內(nèi)壓強減小，在外界大氣壓的作用下水進入容器。水為什么能夠進入集氣瓶中?【思考1】

【分析】集氣瓶中水上升至約1/5后，不再上升說明剩余的氣體不能燃燒也不支持燃燒，且不溶于水。【思考2】集氣瓶中的水上升到約1/5后，不能繼續(xù)上升，說明剩余氣體有什么性質(zhì)？

【分析】（1）裝置漏氣；（2）紅磷的量不足；（3）紅磷熄滅后未冷卻到室溫就打開止水夾；（4）有部分水留在導管中未進入集氣瓶?！舅伎?】在實驗中，進入集氣瓶內(nèi)的水的體積常小于集氣瓶空氣總?cè)莘e的1/5，可能的原因是什么呢？一百份體積的空氣氧氣（O2）21％氮氣（N2）78％其他氣體和雜質(zhì)％稀有氣體％二氧化碳（CO2）％

空氣的成分純凈物:由一種物質(zhì)組成的物質(zhì)，可以用專門的化學符號來表示。如氧氣（O2）、氮氣（N2）、二氧化碳（CO2）等。混合物:由兩種或兩種以上的物質(zhì)混合而成的物質(zhì)，其中各成分各自保持著原來的性質(zhì)。如：空氣，海水等。

混合物與純凈物1.化學概念之間具有并列、包含、交叉等關系，如圖所示概念M和N之間是包含關系。下表選項中，所列概念之間的關系符合圖中所示包含關系的是（）選項ABCDM化學性質(zhì)空氣稀有氣體混合物N物理性質(zhì)氫氣氖氣純凈物C知識點2空氣是一種寶貴的資源氧氣用于動植物呼吸液氧燃料產(chǎn)生能量

過去，人們曾把氧氣稱為“養(yǎng)氣”，那氧氣通常有哪些用途呢？（1）供給呼吸。醫(yī)療、潛水等。（2）支持燃燒。氣焊、煉鋼等。

氧氣制硝酸、化肥的重要原料用作保護氣作低溫劑觀看視頻，了解氮氣的性質(zhì)，總結(jié)氮氣的用途。

氮氣用于超低溫技術氦氣用來填充升空氣球制作霓虹燈、航標燈等多種電光源用作保護氣種類：氦(He)、氖(Ne)、氬(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)、氡（Rn）

稀有氣體觀看視頻，了解稀有氣體的性質(zhì)，總結(jié)稀有氣體的用途。2.

現(xiàn)有①氮氣②氧氣③稀有氣體④二氧化碳四種物質(zhì)，請按下列要求將序號填入空格內(nèi)。（1）占空氣總體積0.03%的氣體是

；（2）能支持燃燒的氣體是

；（3）能充入燈泡延長其使用壽命又可制多種電光源的氣體是

；（4）可制氮肥的氣體是

；（5）引起全球變暖的首要原因是

增多。④②③①④

隨著工業(yè)的發(fā)展，排放到空氣中的有害氣體（主要是硫的氧化物及氮的氧化物和一氧化碳）和煙塵對空氣造成了污染。知識點3保護空氣

空氣污染的原因

損害人體健康、影響作物生長，破壞生態(tài)平衡，造成溫室效應、臭氧層被破壞、形成酸雨（世界三大環(huán)境問題）等。

空氣被污染的危害

空氣污染的防治防治措施：加強大氣監(jiān)測,使用清潔能源,積極植樹造林、種草等。列入空氣質(zhì)量監(jiān)測標準的污染物包括：二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、可吸入顆粒物和臭氧。

走進生活前幾年，一些城市盛行“氧吧”！宣稱“具有能解除疲勞、提高人體的注意力等功能”。討論：人能否長期呼吸純氧？

生活小常識

人體各組織均不能承受過多的氧，這是因為氧本身不靠酶催化就能與不飽和脂肪酸反應，并能破壞貯存這些酸的磷脂，而磷脂又是構(gòu)成細胞生物膜的主要成分，從而造成細胞死亡，這個過程叫做脂質(zhì)過氧化。此外，氧對細胞的破壞還在于它可產(chǎn)生自由基，誘發(fā)癌癥。實驗證明，毀滅細胞培養(yǎng)物的辦法就是將它置于過飽和的氧的環(huán)境中?？諝庋鯕夂繙y定主要成分氧氣其他稀有氣體氮氣性質(zhì)及用途實驗原理實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論污染與防治課題2氧氣

【思考】假入你去潛水，哪一種物品是必須準備的？為什么？氧氣【提示】1.了解氧氣的物理性質(zhì)。知道氧氣的化學性質(zhì)，知道氧氣能跟許多物質(zhì)發(fā)生氧化反應。

2.初步認識氧化反應、化合反應的概念。

【觀察】集氣瓶中的氧氣并描述其顏色、狀態(tài)。

【想一想】氧氣有氣味嗎？氧氣能溶于水嗎？知識點

1氧氣的物理性質(zhì)

【提示】無色、氣態(tài)。氧氣的物理性質(zhì)無色、無味的氣體密度，比空氣略大不易溶于水（1L水溶解30mL氧氣）三態(tài)轉(zhuǎn)化：101kPa下，在一定的溫度下可以相互轉(zhuǎn)化1.下列關于氧氣物理性質(zhì)的描述不正確的是（）A．魚能在水中生存，說明氧氣極易溶于水 B．液態(tài)氧是淡藍色的，固態(tài)氧也是淡藍色的C．氧氣的密度比空氣略大 D．通常情況下，氧氣是無色無味的氣體A檢驗氧氣：現(xiàn)象：結(jié)論：知識點2氧氣的化學性質(zhì)探究實驗2-2氧氣可以使帶有火星的木條復燃

將帶有火星的木條伸入盛有氧氣的集氣瓶中木條復燃

說明氧氣能支持燃燒【提示】用燃著的木條分別伸入三個瓶子內(nèi)，燃燒更劇烈的是氧氣，木條熄滅的是二氧化碳，沒有明顯變化的是空氣。

【思考】桌上有三瓶無色氣體，分別是氧氣、空氣、二氧化碳，如何區(qū)別它們？

硫在空氣中燃燒發(fā)出微弱的淡藍色火焰，放出熱量，生成有刺激性氣味的氣體；在氧氣中燃燒發(fā)出明亮的藍紫色火焰，放出熱量，生成有刺激性氣味的氣體。探究實驗2-3硫分別在空氣和氧氣里燃燒硫+氧氣二氧化硫

觀看實驗視頻，總結(jié)實驗現(xiàn)象，書寫文字表達式?，F(xiàn)象文字表達式

鐵絲在氧氣中劇烈燃燒，火星四射，生成黑色固體物質(zhì)，放出大量熱。探究實驗2-4鐵絲在氧氣中燃燒鐵+氧氣四氧化三鐵

觀看實驗視頻，總結(jié)實驗現(xiàn)象，書寫文字表達式。現(xiàn)象文字表達式【思考】物質(zhì)在空氣中燃燒與在氧氣中燃燒相比，現(xiàn)象是否一樣？這說明了什么？【提示】物質(zhì)在空氣中燃燒主要是與空氣中的氧氣反應，反應的劇烈程度取決于氧氣的含量，氧氣含量越高，燃燒越劇烈。知識點3化合反應與氧化反應

【想一想】在本單元學過的化學反應有哪些？試著寫出這些反應的反應物、生成物及文字表達式。反應前的物質(zhì)反應后生成的物質(zhì)反應的文字表達式磷+氧氣五氧化二磷點燃硫+氧氣二氧化硫點燃鐵+氧氣四氧化三鐵點燃紅磷、氧氣硫、氧氣鐵、氧氣五氧化二磷二氧化硫四氧化三鐵

化合反應：由兩種或兩種以上的物質(zhì)生成另一種物質(zhì)的反應。氧化反應：物質(zhì)與氧發(fā)生的反應。緩慢氧化：進行得很慢，不容易被察覺的氧化反應。FeO2Fe3O4鐵

+

氧氣

四氧化三鐵點燃【思考】上述幾個化學反應有什么共同的特征？

【提示】都是由兩種物質(zhì)起反應，生成一種物質(zhì)；物質(zhì)都與氧發(fā)生反應。【練一練】判斷下列反應是化合反應還是氧化反應。硫+氧氣

二氧化硫點燃石蠟+氧氣

二氧化碳＋水點燃鎂+氧氣

氧化鎂點燃【討論】在什么情況下，一個反應既是化合反應又是氧化反應？鋅+鹽酸

氯化鋅＋氫氣有氧氣參加反應的化合反應化合反應、氧化反應化合反應、氧化反應課題3制取氧氣【想一想】有一種物質(zhì)為人間的美景默默地做出了巨大的貢獻，你知道它是誰嗎？美麗風景

人類的呼吸

魚的呼吸1.初步學習在實驗室制取氧氣的原理和方法。3.學習綜合分析實驗現(xiàn)象并從中歸納結(jié)論的思維方法。2.了解催化劑的概念和作用，認識分解反應。1.加熱高錳酸鉀（KMnO4）

2.分解過氧化氫(H2O2)溶液3.加熱氯酸鉀(KClO3)和二氧化錳(MnO2)的混合物知識點1實驗室制取氧氣實驗室常用的制取氧氣的方法：探究實驗2-5加熱高錳酸鉀制取氧氣高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣加熱【實驗裝置】【實驗原理】1.制取裝置2.收集裝置固+固加熱型

注意事項：（1）試管口略向下傾斜。（2）導管不能伸入太長。（3）試管口放一團棉花。排水法

（氧氣不易溶于水）向上排空氣法（氧氣不與空氣中的其他氣體反應，且密度比空氣大）2.收集裝置探究實驗2-5加熱高錳酸鉀制取氧氣【實驗步驟】（2）裝藥品（4）點燃酒精燈加熱（5）收集氣體（6）把導管移出水面（3）固定裝置（7）熄滅酒精燈（1）連接裝置，檢查裝置氣密性【實驗現(xiàn)象】

導管口有氣泡不斷冒出，將導管放入到集氣瓶中，集氣瓶中的水減少，氣體不斷增多，直至充滿整個集氣瓶?！掘炞C方法】把帶火星的木條伸入集氣瓶內(nèi)，木條復燃。

（1）用排水法收集：當集氣瓶沒有水只有氣體，證明已收集滿。

（2）用向上排空氣法收集：將帶火星的木條放在集氣瓶口，若木條復燃，證明已收集滿。【驗滿方法】蓋上毛玻璃片，正放在桌子上?！痉胖梅椒ā恐R點2分解過氧化氫制氧氣中二氧化錳的作用探究實驗

分解過氧化氫制氧氣中二氧化錳的作用

觀察實驗視頻，想一想分解過氧化氫制氧氣中二氧化錳的作用。

過氧化氫溶液在常溫下分解緩慢，放出的氧氣很少；二氧化錳可以加速過氧化氫的分解?！窘Y(jié)論】

催化劑：在化學反應里能改變其他物質(zhì)的化學速率，而本身的質(zhì)量和化學性質(zhì)在反應前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)。催化劑在化學反應中所起的作用叫做催化作用。催化劑在化工生產(chǎn)中有重要的作用，如汽車尾氣處理中用催化劑促進有害氣體的轉(zhuǎn)化，釀造工業(yè)和制藥工業(yè)用酶作催化劑等。

【想一想】根據(jù)催化劑的概念，判斷實驗室加熱氯酸鉀(KClO3)和二氧化錳(MnO2)的混合物來制取氧氣反應中，二氧化錳的作用。氯酸鉀氯化鉀加熱二氧化錳二氧化錳+++氧氣

【提示】反應物和生成物中都有二氧化錳，可以判斷二氧化錳的作用可能是催化劑。（2）加熱高錳酸鉀KMnO4錳酸鉀K2MnO4O2氧氣++二氧化錳MnO2二氧化錳（3）過氧化氫H2O2O2氧氣+水H2O（1）氯酸鉀KClO3氯化鉀KCl+氧氣O2二氧化錳加熱【思考】今天學習了哪幾種制備氧氣的方法，試著寫出反應原理。

分解反應由一種反應物生成兩種或兩種以上其他物質(zhì)的反應。【思考】上述三個反應的共同點有哪些？它們屬于哪種反應類型？【提示】都是由一種物質(zhì)發(fā)生反應生成多種物質(zhì)。知識點

3氧氣的工業(yè)制法

【原理】利用空氣中氧氣和氮氣的沸點不同。屬于物理變化。2.

下列有關空氣的說法錯誤的是（）A．工業(yè)上可用分離液態(tài)空氣的方法制取氧氣 B．稀有氣體可制成多種用途的電光源 C．二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮都屬于空氣污染物D．空氣的成分按質(zhì)量計算，氧氣約占21%D按體積計算加熱加熱實驗活動1氧氣的實驗室制取與性質(zhì)

我們已經(jīng)學習了氧氣的物理性質(zhì)和化學性質(zhì),今天我們將帶著所學的理論知識，通過實驗親自去探究、感知氧氣的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)吧！1.學習實驗室制取氧氣的方法，加深對氧氣性質(zhì)的認識。2.培養(yǎng)實驗設計和實驗動手能力?！緝x器】試管單孔橡膠塞酒精燈鐵架臺坩堝鉗水槽集氣瓶玻璃導管膠皮管高錳酸鉀、木炭、澄清石灰水?！驹噭磕氵€需要的實驗用品：

1.仔細觀察如圖所示裝置，使用了哪些儀器？哪部分是氣體發(fā)生裝置？哪部分是氣體收集裝置？為什么可以用排水法收集氧氣？制取氧氣2.用帶有導管的橡膠塞塞緊試管，檢驗裝置的氣密性。確認裝置不漏氣后，拔開橡膠塞，在試管中裝入少量高錳酸鉀，并在試管口放一團棉花，用帶有導管的橡膠塞塞緊管口，把試管ロ略向下傾斜固定在鐵架臺