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一、 自主导学目标： 知识与技能
1.了解空气的主要成分。
2.了解氧气、氮气、稀有气体的主要物理性质和用途。
3.初步认识纯净物、混合物的概念，能区分—些常见的纯净物和混合物。 过程与方法
1.通过对“测定空气里氧气含量”实验的操作、观察、分析，了解空气的组成； 2.通过对空气、氧气等几种常见物质的比较，了解混合物和纯净物的概念；
3.通过对空气污染情况的调查，知道空气污染的危害，学会一些简单的防治方法。 情感态度与价值观
1.初步了解空气污染给人类带来的严重危害； 2.知道空气是一种宝贵的自然资源； 3.养成关注环境、热爱自然的情感。 二、徜徉书海探究发现： 问题情境导学（一）：
“解落三秋叶，能开二月花。过江千尺浪，入竹万竿斜” 这是唐朝诗人李峤歌咏风的诗，那么风是怎么形成的呢？形成风的这种物质是由什么组成的呢？ 模块（一）空气的组成
1、拉瓦锡研究空气成分的结论
空气由氮气和氧气组成，其中氧气约占空气总体积的1/5。 2、空气中氧气含量的测定实验
【实验目的】利用燃烧法测定空气中氧气的含量
【实验原理】利用红磷燃烧消耗密闭容器内空气中的氧气，使密闭容器内压强减小，在大气压的作用下，进入容器内水的体积即为减少的氧气的体积。
【实验用品】（1）仪器：集气瓶、燃烧匙、导气管、烧杯、弹簧夹、胶塞、乳胶管（2）药品：红磷、水
【实验步骤】（1）在集气瓶内要加少量水，并做上记号（2）连接装置：在集气瓶口连接一个双孔胶塞，一孔插燃烧匙，另一孔插导管，并配上弹簧夹（3）检查气密性：把导管的一端放入水中，用手紧握集气瓶外壁，如果在导管口有气泡冒出，松开双手，待集气瓶冷却后，导管口内有一小段水柱，则证明装置气密性良好（4）点燃燃烧匙内的红磷，立即伸入集气瓶中，并把塞子塞进（5）待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹。
【实验现象】（1）红磷燃烧，有大量白烟生成；（2）冷却后，打开弹簧夹，水沿导管进入集气瓶，进入集气瓶内水的体积约占集气瓶内空气总体积的1/5。
【实验分析与结论】文字表达式：红磷 + 氧气五氧化二磷；符号表达式：P + O2
点燃点燃P2O5；红磷燃烧消耗了空气中的氧气，生成固体五氧化二磷，五氧化二磷极易溶
于水，使集气瓶内气压降低，冷却后，打开弹簧夹，大气压把烧杯内的水压进集气瓶，压进的水的体积约等于集气瓶内被消耗的氧气的体积，由此证明空气中氧气约占空气总体积的1/5。
【交流讨论】
（1） 我们在实验中往往测得结果偏低其原因可能有哪些？
红磷的量不足；装置气密性不好；未待装置冷却到室温就打开弹簧夹等。
（2）测定实验后，集气瓶中剩余气体主要是氮气，由此推测氮气的性质有哪些？ 氮气是无色无味气体，不易溶于水，不燃烧也不支持燃烧。 3、空气的组成
空气的成分按体积计算，大约是：氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%；二氧化碳0.03%、其他气体及杂质0.03%。也可粗略表示为空气中氧气约占1/5，氮气约占4/5。 问题情境导学（二）：
空气中含有氮气、氧气，你是否想过空气、氮气、氧气的组成有什么不同吗？ 模块（二）纯净物和混合物
1、纯净物与混合物的区别与联系 物质 概念 纯净物 只有一种物质组成 混合物 由两种或多种物质组成 一般没有固定的组成，各成分之间没有发生化学变化，各自保持着原来的性质；没有专门的化学符号。 特性 具有固定的组成和性质，如熔点、沸点等；可以用专门的化学符号表示 举例 氧气(O2)、氮气(N2)、二氧化碳（CO2） 空气、海水、大理石、石灰石 联系 不同的纯净物可以混合成混合物；混合物可以分离、提纯纯净物 2、想一想议一议
（1）洁净的空气是纯净物还是混合物？
我们所说的洁净空气是指没有特殊气味和烟尘的空气，依然是混合物。 （2）水和冰混合后得到的物质使纯净物还是混合物？ 同一种物质的不同状态，属于纯净物。 问题情境导学（三）：
1、过去人们曾把氧气叫做“养气”，你知道这是为什么吗？
2、为了延长灯泡的使用寿命，常在灯泡内冲入氮气或稀有气体，为什么呢？
3、“亮化工程”是城市建设的一项内容，五光十色的霓虹灯装扮的城市夜晚异常美丽，你知道这是谁的作用吗？
模块（三）空气中各成分的性质和用途
1、氧气可以供给呼吸，支持燃烧；在潜水、医疗、炼钢等领域都要用到氧气。
2、氮气：（1）物理性质：无色无味气体，不易溶于水，熔点较低。（2）化学性质：不活泼。既不燃烧也不支持燃烧。（3）用途：a、用作保护气—焊接金属、灯泡充氮延长寿命、食品包装充氮防腐；b、液氮冷冻麻醉手术；c、超导材料在液氮低温环境显示超导性能。 3、稀有气体：（1）性质：无色无味气体，化学性质很不活泼。（2）用途：a、保护气；b、制成多种用途的电光源；激光技术等 问题情境导学（四）：
减少污染，净化空气，“还我一片蓝天”，已成为世界各国人民的共同心声，那么造成大气污染的主要原因是什么呢？如何才能防治大气污染？ 模块（四）空气的污染与防治
1、污染空气的物质：（1）粉尘；（2）有害气体：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮等 2、污染物的主要来源：（1）化石燃料的燃烧；（2）化工厂排放的废气；（3）汽车排放的尾气等。
3、空气污染的危害：严重损害人体健康，影响作物生长，破坏生态平衡。导致全球气候变暖、臭氧层破坏和酸雨等。
4、防治措施：（1）加强空气质量监测：空气质量日报、预报等；（2）开发使用新能源，
消除污染源；（3）大力植树造林种草。 交流讨论：
1、在你身边发生过哪些污染空气的现象？
化工厂排放的废气、温室效应、沙尘暴、酸雨等 2、为了保护人类赖以生存的空气，你能做些什么？
为了保护人类赖以生存的空气，我们应该大力植树造林、禁止乱砍滥伐、不使用一次性方便筷子等。
当堂达标练习
一、巩固练习：
1．空气中氧气的体积分数约是（ ）。
A．78％ B．21％ C．0.94％ D．0.03％ 2．空气中含量最多的气体是（ ）。
A．氧气 B．二氧化碳 C．氮气 D．稀有气体
3．首先提出“空气是由氮气和氧气组成”的科学家是（ ）。 A．瑞典的舍勒 B．法国的拉瓦锡 C．中国的祖冲之 D．英国的普利斯特里 4．下列物质中，不会对空气造成污染的是（ ）。 A．二氧化碳气体 B．二氧化硫气体 C．一氧化碳气体 D．二氧化氮气体 5．下列选项中，不会造成空气污染的是（ ）。
A．燃放鞭炮 B．汽车排放出的尾气 C．北方冬天烧煤取暖 D．动植物的呼吸 6．下列关于空气的叙述中，不正确的是（ ）。 A．无色的气体一定就是空气 B．空气的成分是比较固定的
C．空气并不是单一的物质，而是由多种物质组成的 D．一般来说，纯净的空气是无色的
7．下列物质中，能造成空气污染的是（ ）。
①氧气，②水蒸气，③粉尘，④二氧化硫，⑤氮气，⑥二氧化氮， ⑦一氧化碳，⑧二氧化碳。
A．①②③④ B．⑤⑥⑦⑧ C．①②⑤⑧ D．③④⑥⑦ 8．根据物质分类知识判断，属于纯净物的是（ ）
A．洁净的空气 B．干净的果汁 C．冰水混合物 D． 矿泉水
9．排放到空气中的有害物质，大致可分为________和________两大类。从世界范围内看，排放到空气中的气体污染物较多的是_______、________、_______等，这些气体主要来自矿物燃料_________的燃烧和工厂的_________。
10．二氧化碳也是工业废气，它能否污染空气呢？为什么？
答：_________________，因为_________________________________。 二、拓展提高： 1、汽车安全气囊内所装化学物质，能在碰撞后10毫秒内，生成一种空气中含量最多的气体，该气体是 （ ）
A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．二氧化碳
2、下列说法正确的是 （ ） A．空气中氧气的质量分数为21％
B. 空气中各成分所占的比例是永恒不变的 C．空气是由多种物质组成的混合物
D. 空气质量级别数目越大，空气的质量越好 3、下列有关氮气的用途中，错误的是 （ ） ．．
A．制氮肥 B．直接做燃料 C．做灯泡填充气 D．做瓜果保护气 4、为了改善我国的空气质量，下列措施中不可取的是（ ）。
A．限制燃放烟花爆竹 B．禁止机动车辆上路行驶 C．限制吸烟场所 D．整治废气超标的工厂 5、空气中不存在的物质是（ ）。
A．稀有气体 B．细菌 C．使钢铁生锈的物质 D．石灰水 6、下列说法不正确的是（ ）。
A．空气是人类进行生产活动的重要资源 B．被污染了的空气会损害人体的健康 C．人们要充分认识保护环境的重要性
D．为了不使空气被污染，应关闭所有的工厂 7、下列说法中，错误的是（ ）。
A．空气是由氧气和氮气组成的
B．空气中的氧气对人类及其他生物是很重要的 C．植物对于空气的循环起着重大的作用
D．空气中的所有成分，对人体的健康不会造成危害 8、限制燃放烟花爆竹的原因，是为了防止（ ）。
①空气污染，②噪声污染，③火灾，④环境污染。 A．①② B．③④ C．①②④ D．①②③④ 9、为了证明一个空玻璃杯中装有空气，有以下几种方法：
①将玻璃杯倒插入水中，水不能完全进入玻璃杯中。
②将玻璃杯倒浸没入水中，再缓慢正立过来时，杯口会有气泡不断地冒出。 ③将燃着的蜡烛，放入玻璃杯中，盖好玻璃片，蜡烛还能燃烧一会儿。 ④将小白鼠放入玻璃杯中再盖好玻璃片，它也能存活一段时间。
⑤将酒精倒入空玻璃杯中，酒精倒不进去。你认为哪种方法是科学的？ 10、某课外活动小组在学习了书本 “空气中氧气含量的测 定”实验， 知道P2O5不能随便排放在空气中，否则会对空气造成污染，所以对该实验进行了改进：在由两个注射器组成的密闭系统内共有50 mL空气，如右图。然后给装有红磷
的玻璃管加热。同时交替推动两个注射器的活塞，至玻璃管内的红磷变成白烟，且较长时间内无进一步变化时停止。停止加热后，待冷却至室温将气体全部推至一个注射器内。 请根据你对上述实验的理解，回答下列问题：
（1）实验结束后，注射器内的气体体积理论上应该减少约 mL。
（2）在实验的加热过程中，交替缓慢推动两个注射器的目的是 。写出该反应的化学方程
式 。
（3）上述实验只是粗略测定空气中氧气含量的一种方法，你认为造成该实验不够精确的可能原因是 （写出其中一种） 。
三、中考链接：
1、（2011．滨州市）下列说法正确的是 （ ） A．空气中氧气的质量分数为21％
B. 空气中各成分所占的比例是永恒不变的 C．空气是由多种物质组成的混合物
D. 空气质量级别数目越大，空气的质量越好
2、（2011. 达州市）2011年5月20日空气质量报告：老城区空气污染指数为64，空气质量级别为Ⅱ级，空气质量状况为良，空气首要污染物为可吸入颗粒物。下列有关空气各成分的说法正确的是 （ ）
A．氧气的化学性质比较活泼，属于可燃物 B．氮气的化学性质不活泼，可用于食品防腐
C．空气质量报告中所列的空气质量级别越大，空气质量越好 D．二氧化碳在空气中含量增多会引起温室效应，属于空气污染物
3、（2011． 广州）下列关于空气中各组成成分说法正确的是 （ ） A．空气中的O2只有点燃时才能发生化学反应 B．空气中的CO2是导致酸雨的主要原因 C．空气中的N2可作为生产氮肥的原料 D．空气中的稀有气体没有任何使用价值
4、（2011．苏州市）下列关于空气的说法中，错误的是 （ ）
A．空气是一种十分重要的天然资源
B．少量有害气体进入空气中，依靠大自然的自净能力，空气仍能保持洁净 C．按质量计算，宅气中约含氮气78%，氧气21%，其他气体和杂质约占1% D．空气中的稀有气体一般不跟其他物质反应，曾被称为“惰性气体”
5、（2011.桂林市）下列环境问题与二氧化硫的排放有关的是 （ ） A．酸雨 B．沙尘暴 C．白色污染 D．温室效应 6、（2011.桂林市）自然界中植物的光合作用需要消耗空气中的 （ ） A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．稀有气体
7、(2011.湛江市)我市是全国十大宜居城市之一，人们对空气污染关注的程度不断加强，下列气体中不会造成空气污染的是 （ ） ．．A． 二氧化氮 B．二氧化硫 C．一氧化碳 D．氮气 8、（2011．大连市）下列说法中，错误的是 （ ）
A．富氧空气可用于潜水、医疗急救 B．氧气能支持燃烧，可做燃料
C．氮气充入食品包装袋内可以防腐 D．稀有气体充入灯泡中可使其耐用 9、（2011天津市）空气、水是人类赖以生存的自然资源。 （1）测定空气中氧气体积分数的实验装置如下图所示。在集气瓶内加入少量的水，并五等分水面以上的容积，做上记号。用弹簧夹夹紧乳胶管。点燃燃烧匙内足量的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧。
①写出红磷在空气中燃烧的化学方程式： 。
②待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察到烧杯中的水进入集气瓶，瓶内水面最终上升约至1刻度处。由此可知氧气约占空气总体积的 。
③红磷熄灭后，集气瓶内剩下的气体主要是 ，该气体 （填“支持”或“不支持”）燃烧。
10、（2011肇庆市）按右图组装仪器，关闭止水夹，通电使红磷燃烧。请回答下列问题： （1）燃烧的现象是 ；
（2）红磷燃烧一段时间后，自动熄灭了，你认为原因是 ；
（3）冷却后，松开止水夹，你观察到的现象为 。
参考答案：
模块（一）空气的组成
1、拉瓦锡研究空气成分的结论
空气由氮气和氧气组成，其中氧气约占空气总体积的1/5。 2、空气中氧气含量的测定实验
【实验目的】利用燃烧法测定空气中氧气的含量
【实验原理】利用红磷燃烧消耗密闭容器内空气中的氧气，使密闭容器内压强减小，在大气压的作用下，进入容器内水的体积即为减少的氧气的体积。
【实验用品】（1）仪器：集气瓶、燃烧匙、导气管、烧杯、弹簧夹、胶塞、乳胶管（2）药品：红磷、水
【实验步骤】（1）在集气瓶内要加少量水，并做上记号（2）连接装置：在集气瓶口连接一个双孔胶塞，一孔插燃烧匙，另一孔插导管，并配上弹簧夹（3）检查气密性：把导管的一端放入水中，用手紧握集气瓶外壁，如果在导管口有气泡冒出，松开双手，待集气瓶冷却后，导管口内有一小段水柱，则证明装置气密性良好（4）点燃燃烧匙内的红磷，立即伸入集气瓶中，并把塞子塞进（5）待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹。
【实验现象】（1）红磷燃烧，有大量白烟生成；（2）冷却后，打开弹簧夹，水沿导管进入集气瓶，进入集气瓶内水的体积约占集气瓶内空气总体积的1/5。
【实验分析与结论】文字表达式：红磷 + 氧气五氧化二磷；符号表达式：P + O2
点燃点燃P2O5；红磷燃烧消耗了空气中的氧气，生成固体五氧化二磷，五氧化二磷极易溶
于水，使集气瓶内气压降低，冷却后，打开弹簧夹，大气压把烧杯内的水压进集气瓶，压进的水的体积约等于集气瓶内被消耗的氧气的体积，由此证明空气中氧气约占空气总体积的1/5。
【交流讨论】
（2） 我们在实验中往往测得结果偏低其原因可能有哪些？
红磷的量不足；装置气密性不好；未待装置冷却到室温就打开弹簧夹等。
（2）测定实验后，集气瓶中剩余气体主要是氮气，由此推测氮气的性质有哪些？ 氮气是无色无味气体，不易溶于水，不燃烧也不支持燃烧。 3、空气的组成
空气的成分按体积计算，大约是：氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%；二氧化碳0.03%、其他气体及杂质0.03%。也可粗略表示为空气中氧气约占1/5，氮气约占4/5。 模块（二）纯净物和混合物
1、纯净物与混合物的区别与联系 物质 概念 纯净物 只有一种物质组成 混合物 由两种或多种物质组成 一般没有固定的组成，各成分之间没有发生化学变化，各自保持着原来的性质；没有专门的化学符号。 特性 具有固定的组成和性质，如熔点、沸点等；可以用专门的化学符号表示 举例 氧气(O2)、氮气(N2)、二氧化碳（CO2） 空气、海水、大理石、石灰石 联系 不同的纯净物可以混合成混合物；混合物可以分离、提纯纯净物 2、想一想议一议
（1）洁净的空气是纯净物还是混合物？
我们所说的洁净空气是指没有特殊气味和烟尘的空气，依然是混合物。 （2）水和冰混合后得到的物质使纯净物还是混合物？ 同一种物质的不同状态，属于纯净物。 模块（三）空气中各成分的性质和用途
1、氧气可以供给呼吸，支持燃烧；在潜水、医疗、炼钢等领域都要用到氧气。
2、氮气：（1）物理性质：无色无味气体，不易溶于水，熔点较低。（2）化学性质：不活泼。既不燃烧也不支持燃烧。（3）用途：a、用作保护气—焊接金属、灯泡充氮延长寿命、食品包装充氮防腐；b、液氮冷冻麻醉手术；c、超导材料在液氮低温环境显示超导性能。 3、稀有气体：（1）性质：无色无味气体，化学性质很不活泼。（2）用途：a、保护气；b、制成多种用途的电光源；激光技术等 模块（四）空气的污染与防治
1、污染空气的物质：（1）粉尘；（2）有害气体：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮等 2、污染物的主要来源：（1）化石燃料的燃烧；（2）化工厂排放的废气；（3）汽车排放的尾气等。
3、空气污染的危害：严重损害人体健康，影响作物生长，破坏生态平衡。导致全球气候变暖、臭氧层破坏和酸雨等。
4、防治措施：（1）加强空气质量监测：空气质量日报、预报等；（2）开发使用新能源，消除污染源；（3）大力植树造林种草。 交流讨论：
1、在你身边发生过哪些污染空气的现象？
化工厂排放的废气、温室效应、沙尘暴、酸雨等 2、为了保护人类赖以生存的空气，你能做些什么？
为了保护人类赖以生存的空气，我们应该大力植树造林、禁止乱砍滥伐、不使用一次性方便筷子等。
当堂达标练习
一、巩固练习：
1、B 2、C 3、B 4、A 5、D 6、A 7、D 8、C 9、烟尘、有毒气体；CO、SO2、NO2。10、否；绿色植物通过光合作用消耗二氧化碳放出氧气。
二、拓展提高
1、A 2、C 3、B 4、B 5、D 6、D 7、D 8、D 9、①②③④ 10、（1） 10 mL。 （2） 是注射器内的氧气充分与红磷反应 。 4P+5O2点燃2P2O5 。 （3）装置漏气等合理即可 三、中考链接
1、C 2、B 3、C 4、C 5、A 6、B 7、D 8、B 9、① 4P+5O2点燃2P2O5 ② ③ 氮气 不支持
10、（1）红磷继续燃烧，产生白烟，火焰慢慢熄灭 （2）集气瓶内的氧气已消耗完
（3）烧杯里的水倒吸到集气瓶内（或烧杯的水面下降），集气瓶中的水约占集气瓶容积1/5
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