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初中化学人教版九年级上册课题1 空气教案设计
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这是一份初中化学人教版九年级上册课题1 空气教案设计，共10页。教案主要包含了阅读教材等内容，欢迎下载使用。
本课题包含了三部分，即“空气是由什么组成的”“空气是一种宝贵的资源”“保护空气”。这三部分内容相互密切联系，并逐步深入。空气是由什么组成的(氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等)、空气是一种宝贵的资源(氧气、氮气、稀有气体的用途)、保护空气(污染与保护)。本课题教学是很容易引起学生学习兴趣的，可以说不存在什么教学难点。本课题主要研究空气的成分及空气污染的有关知识。小学自然课中学过有关空气的知识，学生有一定的知识基础。“从熟悉的事物入手”有利于培养学生的兴趣。把“空气”作为较系统地学习和研究化学的开始，有利于引导学生进入化学殿堂。
备课笔记
小组问题讨论：
空气有哪些成分？
（空气中有氮气，约占空气体积的78%；氧气，约占空气体积的21%;稀有气体，约占0.94%；二氧化碳，约占0.03%；其他气体和杂质，约占0.03%。）
课外拓展：
氮气，拉丁文原意是“不能维持生命”。氧气，拉丁文原意是“酸之源”。
备课笔记
思想方法：燃烧法
运用燃烧法进行空气中氧气含量的测定，即利用可燃物燃烧消耗氧气，同时生成物又是固体，密闭容器中压强减小，根据进入密闭容器中水的体积推断氧气的体积。
规律总结：
集气瓶内水的作用有三个：一是防止热的生成物溅落而炸裂瓶底；二是为了吸收生成的白烟；三是吸收热量，有助于装置冷却。
备课笔记
要点提示：
（1）注意红磷燃烧的条件是“点燃”，不能写成“燃烧”。（2）该实验选择红磷的原因：一是在空气中能燃烧且只与空气中的氧气反应；二是该物质燃烧后的生成物五氧化二磷（P2O5）为固体。
特别提醒：
判断混合物和纯净物的关键是看给出的物质由几种物质组成。由一种物质组成的是纯净物，由两种或两种以上物质混合而成的是混合物。
备课笔记
易错提醒：
氧气在生活、生产和科技方面应用广泛，有对人类活动有利的一面。但物质的性质往往具有两面性，氧气也有对人类活动有害的一面。所以在某些情况下，需要设法除去氧气或将物品与氧气隔离，如食品的真空包装、金属制品涂防锈漆等。
知识延伸：
物质的性质决定了物质的用途。氮气能作保护气，主要利用了它的化学性质比较稳定，另外还考虑到氮气的无毒和造价低廉。
备课笔记
易错提醒：
氮气和稀有气体的稳定性是相对的，在一定条件下也能发生化学反应。稀有气体可用于制造多种用途的电光源是利用其物理性质。
拓展延伸：
过去人们认为稀有气体不跟其他物质发生化学反应，曾把它们叫做惰性气体。后来发现它们在一定条件下，也能与某些物质发生化学反应而生成其他物质的事实后，才把它们改称为稀有气体。
备课笔记
课外拓展：
PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，它们直径小，富含大量有害物质，且在大气中停留时间长，对人体健康影响很大。PM2.5主要来自化石燃料的燃烧，如机动车尾气、燃煤等。
易错提示：
做空气中氧气含量测定的实验时，选择的可燃物应具备两个条件：①该物质在空气中能燃烧且只与氧气反应。②该物质燃烧后生成物为固态或液态，所占的空间体积可忽略不计。如不能选用硫、木炭、铁、镁等，因为硫和木炭燃烧后都产生气体，铁在空气中难以燃烧，镁在消耗氧气的同时，还与氮气、二氧化碳反应。
误区警示：
虽然二氧化碳会引起温室效应，但是目前二氧化碳还没有被计入空气污染指数，因为二氧化碳无毒且参与自然界中的碳循环。
误区警示：
纯净物与混合物的根本区别在于“这种物质由几种物质组成”，注意不能与物质的名称相混淆。即不能以名称定类别。如冰水共存物，不是混合物，而是纯净物；而洁净的空气是混合物。
备课笔记
思路点拨：
关于空气中氧气含量的测定实验主要有四个难点：实验药品的选择、实验成功的关键、实验误差分析、实验装置的改进。其中装置的改进可从以下几个方面来考虑：①装置简单；②操作简便；③无污染或污染小；④节约药品；⑤现象明显。
方法点拨：
空气中各气体成分的性质决定了它们的重要用途。联想气体的性质，记忆其用途是解决此类问题的方法。
布置作业：完成本课时对应练习，并提醒学生预习下一节的内容。
备课笔记
知识拓展：
空气的污染物及来源：（1）污染物：①烟尘，包括可吸入颗粒物；②有害气体，包括二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮等；污染源：①工厂废气，包括多种有害气体；②汽车尾气，包括一氧化碳，二氧化氮；③煤等化石燃料的燃烧。
课题
空气
课型
新授课
教学目标
知识与
技能
1.了解空气的主要成分。
2.初步认识纯净物、混合物的概念。
3.了解氧气、氮气、稀有气体的主要物理性质和用途。
4.了解空气污染给人类带来的危害，增强学生的环保意识。
过程与
方法
1.初步学习科学实验的方法，学会对实验现象进行观察、记录和分析。
2.通过阅读教材，观察图表、讨论交流的方法，归纳空气的主要用途。
3.学会查阅资料，调查研究等方法，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.树立对待任何事物都必须有一个实事求是的科学态度。
2.保持对生活中化学现象的好奇心和求知欲，充分发展学习化学的兴趣。
3.培养环保意识。
教学重点
1.空气的组成。
2.空气各组成物质的性质和用途。
教学难点
1.物质用途与性质的关系。
2.如何联系实际解决空气污染的防治方法。
教具准备
集气瓶、燃烧匙、红磷、烧杯、塞子(带导管)、弹簧夹、火柴，有关氧气、氮气、稀有气体等作用的图片及大气污染的图片。
课前预习
1.测定空气里氧气的含量实验
（1）实验现象：红磷燃烧，生成大量白烟，放出大量的热；打开弹簧夹后，进入广口瓶中的水约占原广口瓶体积的1/5。
（2）反应的文字表达式：红磷+氧气点燃五氧化二磷。
（3）实验结论：氧气约占空气总体积的1/5。
2.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%，其他气体和杂质0.03%。
课前预习
3.纯净物是由一种物质组成，混合物是由两种或两种以上物质组成。
4.氧气可用于动植物的呼吸和支持燃烧。
5.氮气是制硝酸和化肥的重要原料，由于氮气的化学性质不活泼，故可作保护气。
6.稀有气体又叫惰性气体，稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，故可作电光源。
7.保护空气的主要措施有加强大气质量监测，改善环境状况，使用清洁能源，积极植树、造林、种草等。
新课导入
我们周围存在一种“看不到摸不着”的物质即空气，它跟我们的生活最密切，你能用一个简单的实验或实例来说明无色无味不易察觉的空气确实存在吗？（堵住注射器的末端后推动活塞很难推动，可以证明空气的存在。）今天我们就来学习有关空气的知识。
进行新课
［过渡］因为空气是一种无色、无味的气体，所以人们对空气的认识比较晚。17世纪中叶以前，人们一直认为空气是一种单一成分的物质，直到18世纪，通过对燃烧现象和呼吸作用的深入研究，人们才开始认识到气体的多样性和空气的复杂性。
知识点1拉瓦锡研究空气的成分实验
［讲解］为了搞清楚空气的成分，很多科学家都致力于这方面的研究。其中，最有名的是法国的化学家拉瓦锡，他最早运用天平作为研究工具，用液态的金属汞作为研究对象，最终得出了空气的成分。
［设问］那么，拉瓦锡是通过什么方法研究出了空气的成分呢？请学生阅读课本P26拉瓦锡研究空气成分的实验过程，并引导学生观看教材P26图2－2(拉瓦锡研究空气成分所用的装置)。
［讲解］其实，拉瓦锡并不是最早研究空气成分的人，在他之前已有很多科学家着手研究空气的组成。如瑞典化学家舍勒和英国化学家普利斯特里，他们很早就发现了空气中的氧气。但拉瓦锡最早用实验得出了结论：空气是由氧气和氮气组成的。
［过渡］拉瓦锡的实验是在200多年前做的，由于受到当时条件的限制，他的实验比较麻烦。现在我们已经能用简单的实验来验证拉瓦锡所得出的结论，接下来我们就用红磷作原料来测定一下空气中氧气的含量。
［演示］教材P27
实验2-1实验装置：如图所示
实验步骤：（1）检查装置的气密性；（2）在集气瓶内加少量的水，并作上记号，将水面以上的容积划分为5等份，并加以标记；（3）用弹簧夹夹紧乳胶管，在燃烧匙内放入过量的红磷，点燃后迅速伸入集气瓶，立即塞紧橡皮塞，观察；4）待集气瓶冷却到室温时把导管插入到盛水的烧杯中，打开止水夹，观察实验现象及水面的变化情况。
进行新课
［学生描述实验现象及结果］
实验现象：红磷燃烧产生大量白烟，生成一种白色固体，水面尽管上升了，但上升不到1／5。
实验结论：集气瓶内水面上升，说明空气中的氧气被消耗了。
［讨论］拉瓦锡通过实验得出的结论是氧气约占空气总体积的1／5，而在我们的实验中，为什么气体减少的体积小于1/5？（2）红磷熄灭后瓶内还有没有残余的氧气?
［结论］
(1)我们的实验中引起测定氧气的体积偏小的可能原因有：①红磷量不足，没有将氧气消耗完；②装置漏气；③装置未冷却就打开弹簧夹。
(2)随着燃烧的进行，氧气的含量不断减少，当氧气含量低到一定值时，红磷就可能熄灭了，因此瓶中还可能含有少量残余的氧气。这也是导致测定氧气体积偏小的原因之一。
［讲解］在红磷燃烧这个实验中，红磷与空气中的氧气反应，生成了一种叫做五氧化二磷的白色固体，我们可以用文字的形式把这个反应表示出来：
［小结］该实验成功的关键是：（1）红磷要过量，避免容器内有剩余氧气；（2）装置内气密性要好，防止实验过程中空气受热膨胀逸出，或外面的空气进入容器而影响测量结果；（3）测定进入集气瓶中水的体积要等白烟消失，容器冷却后再进行；（4）实验完后，导管中会留有水珠，因此实验前导管内应先注满水，这样测定的结果会更准确。
知识点2空气的成分
［分析］随着科学技术的不断发展和实验仪器的不断精密化，空气中的其他成分也被科学家通过实验一一发现。
［讲解］随着科学技术的不断发展和实验仪器的不断精密化，空气中的其他成分也被科学家通过实验一一发现。实验表明：
［讲解并板书］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％、其他气体和杂质0.03％。
［投影资料］空气成分的发现史。
［讲解过渡］空气是由多种成分组成的，我们把它叫做混合物。而空气中的氮气或氧气都只由一种物质组成，我们把它们叫做纯净物。
知识点3纯净物和混合物
［分析］纯净物可以用专门的化学符号表示。如氧气：O2；氮气：N2；红磷：P；五氧化二磷：P2O5。
［注：元素符号和化学式不必做过多的解释，只说明这是一种表示物质的符号就可以了］
［提问］根据你的理解，你能举出一些纯净物和混合物的例子吗？
［学生举例、教师评价］
［讲解并板书］通过刚才的学习，我们可以这样来表示纯净物和混合物。纯净物：由一种物质组成。(可用专门的化学符号表示)混合物：由两种或多种物质
进行新课
混合而成。(没有专门的化学符号表示)
［练习］氮气、二氧化碳、红磷、空气、河水、矿泉水等物质，哪些是混合物，哪些是纯净物?
［补充］纯净物有固定的组成，混合物没有固定的组成。组成混合物的各物质之间不发生化学反应，它们各自保持各自的性质。如空气中的氧气和氮气就各自保持了自己的性质。
知识点4空气是一种宝贵的资源
【阅读教材】教师先设问：空气有什么作用？为什么说空气是一种宝贵的资源？然后让学生阅读教材P28-29“空气是一种宝贵的资源”内容。
（1）氧气有哪些用途
［问题1］氧气为什么叫“养气”，它有哪些用途呢？
［学生根据自己的经验并结合课本内容回答，教师引导学生看课本P28图2-5］
［总结］纵观氧气的各种应用领域，可知氧气的用途主要表现在供给呼吸和支持燃烧两个方面。
［讲解并板书］（1）氧气的用途：①供给呼吸②支持燃烧
（2）氮气的用途
［问题2］你能描述氮气的物理性质和化学性质吗？它有什么用途？
［教师展示充氮食品袋］
［提问］你们知道为什么要在这些装入零食的食品袋中充入氮气吗？
［学生］甲：为了防止食品被挤碎或压碎。乙：为了掩盖袋里食品量比较少的真相。丙：为了防止食品变质。……
［评价］乙的回答也有道理，可我说的是正规厂家的。甲、丙的回答符合客观实际。
［讲解］氮气之所以能用于食品防腐，是由于氮气性质不活泼。灯泡中充氮以延长使用寿命，焊接金属用氮作保护气，都是利用了氮气不活泼这一性质。
［提问］氮气除了可用作保护气外，还可用作什么呢？
［讲解并板书］（2）氮气的用途：①重要的化工原料②保护气③提供低温环境.
［补充］许多实验事实表明，氮气的化学性质不如氧气活泼。如食物放置在含有氧气的环境中容易腐烂，而氮气则能使食物在长时间内不变质。
［过渡］从氮气可作保护气这一事实可知，物质的用途决定于物质的性质。你能从下面的讨论中获悉氮气的性质吗？
［讨论］课本P29讨论
在测定空气中氧气含量的实验中，集气瓶内剩下的气体主要是氮气。结合实验和日常生活经验讨论：
①燃着的红磷熄灭了，这种现象说明氮气能不能支持燃烧？
②集气瓶内水平面上升一定高度后，还继续上升吗？这种现象能不能说明氮气不易溶于水？
［学生分组讨论，并汇报讨论结果］
［结论］①燃烧着的红磷熄灭了，说明氮气不能支持燃烧。
②集气瓶内水面上升一定高度后，不会继续上升，这种现象能说明氮气不易溶于水。
进行新课
［提问］通过日常生活对空气的观察及上面的讨论，并结合物理性质的概念，你能描述氮气的物理性质吗？
［学生描述并填写下表］
（3）稀有气体
［问题3］什么叫稀有气体？为什么又叫惰性气体？有哪些用途？
［回答］稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙等气体的总称。
稀有气体化学性质不活泼，一般不与其他物质发生反应，所以叫惰性气体。
稀有气体用途：①可用作保护气；②可制成多种用途的电光源；③可用于激光技术。
［注意］稀有气体的惰性是相对的，一定条件下也能与其他物质发生化学反应，只是条件比较苛刻而已。
［思考］除了课本上讲到的稀有气体的用途外，谁还知道稀有气体的其他用途呢？
［回答］①广场、体育场、飞机场等场所所用的灯里充了氙气，通电时能发出比荧光灯强几万倍的强光，因此叫做“人造小太阳”。
②航空、航海的指示灯里充入了氖气，通电时发出红光，这种光能穿透浓雾。
［投影展示］下面是不同颜色的霓虹灯里充的稀有气体的简介。
［小结］通过大家刚才的回答和讨论，我们可以总结出稀有气体的用途：
［讲解并板书］（3）稀有气体
①保护气②电光源③激光技术④冷却剂⑤麻醉剂
［过渡］洁净的空气对于人类和其他动植物都是非常重要的。一个成年人每天吸入的空气约为12 m3～16 m3。但是，随着工业的发展，排放到空气中的有害气体和烟尘对空气造成了污染，被污染的空气会严重损害人体健康，影响作物生长，破坏生态平衡。故保护我们的空气已成了全世界人民都关注的问题。
知识点5保护空气
［讲解］少量有害物质进入空气中，依靠大自然的自我净化能力，仍能保持空气的洁净。如果进入空气的有害物质的种类和数量超出了大自然的自净能力，
进行新课
就会造成空气的污染。
［自学思考］学生看课本P30保护空气，思考下列问题：
（1）在你身边发生过哪些污染空气的现象？
（2）大气污染会造成哪些危害？
（3）为了保护人类赖以生存的空气，你能做些什么？
（4）洗净的玻璃仪器如何存放？
［学生分组讨论，并交流讨论结果］
［解答］（1）此问可以结合生活实际解答，如焚烧垃圾产生污染空气的粉尘和有害气体、汽车尾气、工厂废气、沙尘暴、酸雨、使用含氟冰箱造成臭氧层空洞、温室效应等。
（2）空气污染会严重损害人体的健康，影响农作物的生长，破坏生态平衡等。全球气候变暖、臭氧层破坏和酸雨等都与空气污染有关。
（3）积极植树、造林、种草、爱护花木，向周围的人宣传保护空气的重要性及保护空气应采取的措施。
［拓展延伸］空气的污染与防治
（1）污染源：排放到空气中的有害物质，大致可分为粉尘和气体两大类。从世界范围看，排放到空气中的气体污染物较多的是二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮等。这些气体主要来自化石燃料的燃烧和工厂的废气。
（2）危害：被污染的空气会严重损害人体健康，影响作物的生长，破坏生态平衡。人类面临的与大气污染有关的三大环境问题是温室效应、酸雨、臭氧层破坏。温室效应是由于大气中二氧化碳含量上升引起的，使全球气候变暖；酸雨是由于空气被硫、氮的氧化物污染形成的，可使土壤酸化、建筑物腐蚀等；人类向空气中排放的含氟物质，如氟氯代烷等使臭氧层遭到破坏，臭氧空洞的出现会使紫外线危害人类和动植物。
（3）防治措施：①加强大气监测；②使用清洁能源，对煤等化石燃料进行脱硫处理，对汽车排放的尾气使用净化装置等；③工厂的废气处理以后再排放等；④积极植树造林、种草种花等。
［阅读资料］加强空气质量监测，有针对性地改善环境状况，是我们常常采取的一种措施，那么，你知道空气质量日报的内容吗？请学生看课本P31资料。
［小结］（1）空气质量日报的主要内容包括“空气污染指数”“首要污染物”“空气质量级别”“空气质量状况”等。目前计入空气污染指数的项目暂定为二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物和臭氧等。空气污染指数越大，空气质量级别越高，空气质量越差。二氧化碳不是空气主要污染物，不计入空气污染指数。
（2）绿色化学又称环境友好化学，其核心就是利用化学原理从源头消除污染。它的主要特点是采用无毒、无害的原料，在无毒无害的条件下进行反应，提高原料利用率，生产出环境友好产品。
［讨论］假如你当了市长或省长，你会如何去改善当地的空气质量呢？请你谈一谈。
进行新课
［学生谈自己的想象，教师要对他们丰富的想象力予以肯定］
回答可能有多种。
（1）大量植树造林，鼓励市民种草养花。
（2）把工厂建在人口不太集中的地区。
（3）使用和开发化石燃料以外的清洁能源。
（4）汽车不再用汽油，而用乙醇汽油。
（5）加大检测汽车尾气的力度，禁止没达到环保标准的汽车上路。
（6）加大宣传力度，提高居民的环保意识。
……
教学板书
第二单元 我们周围的空气
课题1 空气
1.空气是由什么组成的
（1）空气中氧气含量的测定
①实验步骤：
②实验现象：红磷燃烧，产生大量白烟，放出大量的热。冷却后，打开弹簧夹，进入集气瓶中的水约占瓶内空气总体积的1/5。
③反应的文字表达式：红磷+氧气点燃五氧化二磷。
④实验结论：氧气约占空气总体积的1/5。
（2）空气的成分按体积计算大约是：氮气(N2)占78%，氧气(O2)占21%，稀有气体占0.94%，二氧化碳(CO2)占0.03%，其他气体和杂质占0.03%。
2.纯净物和混合物
纯净物：由一种物质组成。
混合物：由两种或多种物质混合而成。
3.空气是一种宝贵的资源
（1）氧气的用途：①供给呼吸②支持燃烧
（2）氮气的用途：①重要的化工原料②保护气③提供低温环境
（3）稀有气体：①保护气②电光源③激光技术④冷却剂⑤麻醉剂
4.保护空气
（1）污染源：有害气体和烟尘。有害气体主要是二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮等。
（2）危害：空气污染会损害人体的健康，影响农作物的生长，破坏生态平衡等。全球气候变暖、臭氧层破坏和酸雨等都与空气污染有关。
（3）防治措施：①加强大气监测；②使用清洁能源；③工厂的废气处理以后再排放等；④积极植树造林、种草种花等.
课堂小结
本节课主要学习空气的组成成分，纯净物和混合物的概念，以及空气中氧气、氮气、稀有气体的主要性质和用途，知道空气是一种宝贵的自然资源；了解了空气中污染物、污染源以及污染空气给人类带来的严重危害，学会一些防治空气污染的方法。难点是空气中氧气含量测定的实验。要注意理解实验原理，掌握实验步骤和实验现象，学会对实验误差进行分析等。
教材习题
解答
练习与应用（P32）
1.空气的成分以氮气和氧气为主，其中按体积计，氮气约占空气体积的78%，氧气约占空气体积的21%。
2.下列物质：①氧气；②人体呼出的气体；③液氮；④空气中0.94%的稀有气体；⑤二氧化碳；⑥洁净的空气。其中属于纯净物的是①③⑤;请选出一种混合物并说明其中的成分人体呼出的气体中含有氮气、氧气、二氧化碳和水蒸气。
3.选择题
（1）空气中含量较多且化学性质不活泼的气体是（B）。
A.氧气 B.氮气 C.二氧化碳 D.水蒸气
（2）下列物质中，属于纯净物的是（C）。
A.洁净的空气 B.汽水 C.液态氧 D.水泥砂浆
（3）臭氧（O3）主要分布在距地面10~50 km的高空，它能吸收大部分紫外线，保护地球生物。臭氧属于（A）。
A.纯净物 B.混合物 C.氧气 D.稀有气体
4.列举4种存在于空气中的纯净物及其主要用途。
解：氧气——供给呼吸，支持燃烧。氮气——作保护气，充入食品包装袋时用于防腐。二氧化碳——绿色植物的光合作用，灭火。稀有气体（氦、氖、氩中任一种）——作保护气，可制成多种用途的电光源。
5.你一定去过车水马龙的城市街道和森林茂密的公园或野外，你在这两处呼吸时的感受是否一样？主要原因是什么？
解：此题属开放性习题，答案可有多种，不强求一致。在城市繁华的街道附近，一般空气质量较差，原因是多方面的，如污染物较多、机动车辆尾气、尘土、细菌等，噪音也较大；公园或野外，空气质量好，安静。
6.你如何认识“空气是一种宝贵的资源”？
解：此题属开放性习题，可从多方面来认识“空气是一种宝贵的自然资源”。空气的成分有氮气、氧气、稀有气体等。燃料的燃烧离不开氧气，炼钢、气焊及化工生产和宇航等都要用到氧气，潜水、医疗急救时，还需要用纯氧；氮气是制造硝酸和化肥的重要原料，灯泡中充氮可延长使用寿命，食品包装时充氮可防腐，医疗上可在液氮冷冻麻醉条件下做手术；超导材料在液氮低温环境下能显示超导性；此外，稀有气体在生产和科研方面也有广泛的用途。总之，空气中的各种成分作为原料广泛用于化工、炼钢、运输、电光源等领域，是人类生产活动的重要资源。
难题
解答
例1下列物质中，属于纯净物的是（ ）
A.新鲜空气 B.矿泉水
C.澄清的石灰水 D.冰水共存物
【解析】根据概念分析物质的组成，如果为同种物质则为纯净物，否则为混合物。A新鲜空气是由氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等物质组成，即由不同种物质组成，是混合物。B矿泉水中有水和矿物质等多种物质，是混合物。C澄清石灰水中有水和氢氧化钙，也是混合物。而D冰是固态水，是水的另一种状态，
难题
解答
两者是同一种物质，只是状态不同，所以是纯净物，故选D。
【答案】D
例2用来测定空气成分的方法有很多，如图1所示是用红磷在空气中燃烧来测定。
第一步：将集气瓶的容积分为五等份，并做好标记。
第二步：点燃燃烧匙内的红磷，伸入集气瓶中并把塞子塞紧。
第三步：待红磷熄灭并冷却后打开弹簧夹，发现水被吸入集气瓶中，进入集气瓶中的水的体积约为集气瓶总容积的1/5。
请回答下列问题：
(1)集气瓶中剩余的气体主要是_______。
(2)实验完毕，若进入集气瓶中水的体积不到总容积的1/5，你认为导致这一结果的原因可能是_______,_______。
(3)某同学对实验过程进行反思后，提出了改进方法如图2所示，你认为改进后的优点是________________________________________________________。
【解析】空气中氧气约占总体积的1/5，氮气约占4/5，而红磷燃烧时消耗的是集气瓶内的氧气，故剩余气体主要为氮气。燃烧结束后，由于氧气被消耗，集气瓶内压强减小，所以水会沿导管倒流入集气瓶。但如果红磷的量不足，氧气没有被完全消耗；或装置漏气，空气逸出集气瓶；或未冷却到室温就打开弹簧夹，集气瓶中的气体还处于受热膨胀状态，都会使进入集气瓶中水的体积偏小。若用改进装置，实验始终在一个封闭的环境中进行，可避免装置漏气的情况，则实验结果更准确。
【答案】(1)氮气(2)装置漏气；红磷的量不足；未冷却到室温就打开弹簧夹(任选两点)(3)装置始终密闭，空气没有逸出，实验结果准确
例3食品保鲜的方法很多，其中包括真空包装或在包装袋中充入不活泼气体。请问：
(1)为什么真空包装能延长食品保质期？
(2)若采用充入气体的保鲜方法，则应选择什么气体？请说明理由。
【解析】食物在空气中久置，会因氧气的缓慢氧化作用而使食品变质。将食品袋抽成真空，其中没有氧气，细菌不能生存，食品不易腐烂。有些食品较脆，抽成真空包装容易使食品挤压变形，还需要充入气体，如充入氮气、二氧化碳等化学性质不活泼的气体，可以使食品与空气隔绝，达到保鲜的目的。
【答案】(1)真空中没有氧气，细菌不能生存，食品不易腐烂。(2)可充入氮气、二氧化碳。使食品与空气隔绝，达到保鲜的目的。
难题解答
例4 某市环保局正式发布的该城市环境状况白皮书介绍，该城市全年环境空气达到优秀、良好级别的天数为295天，比上一年少了2天。城市环境空气中首要污染物为可吸入颗粒物，SO2、NO2的年平均值同比上升了55.2％和14.6％，可吸入颗粒物与上一年基本持平，仍劣于国家环境空气质量二级标准。全市的酸雨发生率为33.2％。
(1)请你分析，该城市环境空气中各种污染物主要来自(答出2点)：
①_______,②_______。
(2)形成酸雨的主要物质是_______。
(3)请你对改善该城市环境空气质量提2条建议：
①_______，②_______。
【解析】此题考查了学生利用信息资料和所学的化学知识，去分析实际问题、解决实际问题的能力。空气污染物主要有烟尘和有害气体两大类。有害气体主要有二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳等。烟尘主要是化石燃料的燃烧、工厂废气、土建工程、沙尘暴等原因引起，而有害气体主要是由化石燃料的燃烧和工厂的废气、汽车的尾气等因素引起。
【答案】(1)建筑工地扬尘；汽车尾气；煤等化石燃料燃烧产生的废气和烟尘；化工厂的废气等(2)SO2、NO2等污染物(3)改造燃煤锅炉，使用脱硫煤；加强机动车尾气排放的管理；汽车改用压缩天然气、液化石油气、乙醇汽油等燃料，推进全面达标排放等。(其他合理答案均可)
教学反思
在本课题的教学过程中，第一部分主要以教师做演示实验及学生观察实验现象的形式进行教学。教师主要是正确演示实验，引导学生发现实验中的问题，学生主要是在教师的启发下自主地分析实验现象、原理。这样的教学方式优点在于能够让学生更清晰地理解实验原理，但不足的是学生不能够亲自动手做实验，学生对实验过程和步骤的记忆也就不够深刻。
第二部分则是充分利用教科书提供的信息，辅以学生查阅的资料，让学生在阅读讨论中自由发挥、自我表现，获取知识，这种教学方式对于常识性较强的教学内容，是完全适宜的。空气的污染与防治在教材上介绍得比较简略，但是与我们的生活联系紧密，属于社会热点和考试热点，为提高学生解决实际问题的能力，老师应适当补充和拓展。
教学过程中老师的疑问：
教师点评和总结：
本课题包含了三部分，即“空气是由什么组成的”“空气是一种宝贵的资源”“保护空气”。这三部分内容相互密切联系，并逐步深入。空气是由什么组成的(氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等)、空气是一种宝贵的资源(氧气、氮气、稀有气体的用途)、保护空气(污染与保护)。本课题教学是很容易引起学生学习兴趣的，可以说不存在什么教学难点。本课题主要研究空气的成分及空气污染的有关知识。小学自然课中学过有关空气的知识，学生有一定的知识基础。“从熟悉的事物入手”有利于培养学生的兴趣。把“空气”作为较系统地学习和研究化学的开始，有利于引导学生进入化学殿堂。
备课笔记
小组问题讨论：
空气有哪些成分？
（空气中有氮气，约占空气体积的78%；氧气，约占空气体积的21%;稀有气体，约占0.94%；二氧化碳，约占0.03%；其他气体和杂质，约占0.03%。）
课外拓展：
氮气，拉丁文原意是“不能维持生命”。氧气，拉丁文原意是“酸之源”。
备课笔记
思想方法：燃烧法
运用燃烧法进行空气中氧气含量的测定，即利用可燃物燃烧消耗氧气，同时生成物又是固体，密闭容器中压强减小，根据进入密闭容器中水的体积推断氧气的体积。
规律总结：
集气瓶内水的作用有三个：一是防止热的生成物溅落而炸裂瓶底；二是为了吸收生成的白烟；三是吸收热量，有助于装置冷却。
备课笔记
要点提示：
（1）注意红磷燃烧的条件是“点燃”，不能写成“燃烧”。（2）该实验选择红磷的原因：一是在空气中能燃烧且只与空气中的氧气反应；二是该物质燃烧后的生成物五氧化二磷（P2O5）为固体。
特别提醒：
判断混合物和纯净物的关键是看给出的物质由几种物质组成。由一种物质组成的是纯净物，由两种或两种以上物质混合而成的是混合物。
备课笔记
易错提醒：
氧气在生活、生产和科技方面应用广泛，有对人类活动有利的一面。但物质的性质往往具有两面性，氧气也有对人类活动有害的一面。所以在某些情况下，需要设法除去氧气或将物品与氧气隔离，如食品的真空包装、金属制品涂防锈漆等。
知识延伸：
物质的性质决定了物质的用途。氮气能作保护气，主要利用了它的化学性质比较稳定，另外还考虑到氮气的无毒和造价低廉。
备课笔记
易错提醒：
氮气和稀有气体的稳定性是相对的，在一定条件下也能发生化学反应。稀有气体可用于制造多种用途的电光源是利用其物理性质。
拓展延伸：
过去人们认为稀有气体不跟其他物质发生化学反应，曾把它们叫做惰性气体。后来发现它们在一定条件下，也能与某些物质发生化学反应而生成其他物质的事实后，才把它们改称为稀有气体。
备课笔记
课外拓展：
PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，它们直径小，富含大量有害物质，且在大气中停留时间长，对人体健康影响很大。PM2.5主要来自化石燃料的燃烧，如机动车尾气、燃煤等。
易错提示：
做空气中氧气含量测定的实验时，选择的可燃物应具备两个条件：①该物质在空气中能燃烧且只与氧气反应。②该物质燃烧后生成物为固态或液态，所占的空间体积可忽略不计。如不能选用硫、木炭、铁、镁等，因为硫和木炭燃烧后都产生气体，铁在空气中难以燃烧，镁在消耗氧气的同时，还与氮气、二氧化碳反应。
误区警示：
虽然二氧化碳会引起温室效应，但是目前二氧化碳还没有被计入空气污染指数，因为二氧化碳无毒且参与自然界中的碳循环。
误区警示：
纯净物与混合物的根本区别在于“这种物质由几种物质组成”，注意不能与物质的名称相混淆。即不能以名称定类别。如冰水共存物，不是混合物，而是纯净物；而洁净的空气是混合物。
备课笔记
思路点拨：
关于空气中氧气含量的测定实验主要有四个难点：实验药品的选择、实验成功的关键、实验误差分析、实验装置的改进。其中装置的改进可从以下几个方面来考虑：①装置简单；②操作简便；③无污染或污染小；④节约药品；⑤现象明显。
方法点拨：
空气中各气体成分的性质决定了它们的重要用途。联想气体的性质，记忆其用途是解决此类问题的方法。
布置作业：完成本课时对应练习，并提醒学生预习下一节的内容。
备课笔记
知识拓展：
空气的污染物及来源：（1）污染物：①烟尘，包括可吸入颗粒物；②有害气体，包括二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮等；污染源：①工厂废气，包括多种有害气体；②汽车尾气，包括一氧化碳，二氧化氮；③煤等化石燃料的燃烧。
课题
空气
课型
新授课
教学目标
知识与
技能
1.了解空气的主要成分。
2.初步认识纯净物、混合物的概念。
3.了解氧气、氮气、稀有气体的主要物理性质和用途。
4.了解空气污染给人类带来的危害，增强学生的环保意识。
过程与
方法
1.初步学习科学实验的方法，学会对实验现象进行观察、记录和分析。
2.通过阅读教材，观察图表、讨论交流的方法，归纳空气的主要用途。
3.学会查阅资料，调查研究等方法，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.树立对待任何事物都必须有一个实事求是的科学态度。
2.保持对生活中化学现象的好奇心和求知欲，充分发展学习化学的兴趣。
3.培养环保意识。
教学重点
1.空气的组成。
2.空气各组成物质的性质和用途。
教学难点
1.物质用途与性质的关系。
2.如何联系实际解决空气污染的防治方法。
教具准备
集气瓶、燃烧匙、红磷、烧杯、塞子(带导管)、弹簧夹、火柴，有关氧气、氮气、稀有气体等作用的图片及大气污染的图片。
课前预习
1.测定空气里氧气的含量实验
（1）实验现象：红磷燃烧，生成大量白烟，放出大量的热；打开弹簧夹后，进入广口瓶中的水约占原广口瓶体积的1/5。
（2）反应的文字表达式：红磷+氧气点燃五氧化二磷。
（3）实验结论：氧气约占空气总体积的1/5。
2.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%，其他气体和杂质0.03%。
课前预习
3.纯净物是由一种物质组成，混合物是由两种或两种以上物质组成。
4.氧气可用于动植物的呼吸和支持燃烧。
5.氮气是制硝酸和化肥的重要原料，由于氮气的化学性质不活泼，故可作保护气。
6.稀有气体又叫惰性气体，稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，故可作电光源。
7.保护空气的主要措施有加强大气质量监测，改善环境状况，使用清洁能源，积极植树、造林、种草等。
新课导入
我们周围存在一种“看不到摸不着”的物质即空气，它跟我们的生活最密切，你能用一个简单的实验或实例来说明无色无味不易察觉的空气确实存在吗？（堵住注射器的末端后推动活塞很难推动，可以证明空气的存在。）今天我们就来学习有关空气的知识。
进行新课
［过渡］因为空气是一种无色、无味的气体，所以人们对空气的认识比较晚。17世纪中叶以前，人们一直认为空气是一种单一成分的物质，直到18世纪，通过对燃烧现象和呼吸作用的深入研究，人们才开始认识到气体的多样性和空气的复杂性。
知识点1拉瓦锡研究空气的成分实验
［讲解］为了搞清楚空气的成分，很多科学家都致力于这方面的研究。其中，最有名的是法国的化学家拉瓦锡，他最早运用天平作为研究工具，用液态的金属汞作为研究对象，最终得出了空气的成分。
［设问］那么，拉瓦锡是通过什么方法研究出了空气的成分呢？请学生阅读课本P26拉瓦锡研究空气成分的实验过程，并引导学生观看教材P26图2－2(拉瓦锡研究空气成分所用的装置)。
［讲解］其实，拉瓦锡并不是最早研究空气成分的人，在他之前已有很多科学家着手研究空气的组成。如瑞典化学家舍勒和英国化学家普利斯特里，他们很早就发现了空气中的氧气。但拉瓦锡最早用实验得出了结论：空气是由氧气和氮气组成的。
［过渡］拉瓦锡的实验是在200多年前做的，由于受到当时条件的限制，他的实验比较麻烦。现在我们已经能用简单的实验来验证拉瓦锡所得出的结论，接下来我们就用红磷作原料来测定一下空气中氧气的含量。
［演示］教材P27
实验2-1实验装置：如图所示
实验步骤：（1）检查装置的气密性；（2）在集气瓶内加少量的水，并作上记号，将水面以上的容积划分为5等份，并加以标记；（3）用弹簧夹夹紧乳胶管，在燃烧匙内放入过量的红磷，点燃后迅速伸入集气瓶，立即塞紧橡皮塞，观察；4）待集气瓶冷却到室温时把导管插入到盛水的烧杯中，打开止水夹，观察实验现象及水面的变化情况。
进行新课
［学生描述实验现象及结果］
实验现象：红磷燃烧产生大量白烟，生成一种白色固体，水面尽管上升了，但上升不到1／5。
实验结论：集气瓶内水面上升，说明空气中的氧气被消耗了。
［讨论］拉瓦锡通过实验得出的结论是氧气约占空气总体积的1／5，而在我们的实验中，为什么气体减少的体积小于1/5？（2）红磷熄灭后瓶内还有没有残余的氧气?
［结论］
(1)我们的实验中引起测定氧气的体积偏小的可能原因有：①红磷量不足，没有将氧气消耗完；②装置漏气；③装置未冷却就打开弹簧夹。
(2)随着燃烧的进行，氧气的含量不断减少，当氧气含量低到一定值时，红磷就可能熄灭了，因此瓶中还可能含有少量残余的氧气。这也是导致测定氧气体积偏小的原因之一。
［讲解］在红磷燃烧这个实验中，红磷与空气中的氧气反应，生成了一种叫做五氧化二磷的白色固体，我们可以用文字的形式把这个反应表示出来：
［小结］该实验成功的关键是：（1）红磷要过量，避免容器内有剩余氧气；（2）装置内气密性要好，防止实验过程中空气受热膨胀逸出，或外面的空气进入容器而影响测量结果；（3）测定进入集气瓶中水的体积要等白烟消失，容器冷却后再进行；（4）实验完后，导管中会留有水珠，因此实验前导管内应先注满水，这样测定的结果会更准确。
知识点2空气的成分
［分析］随着科学技术的不断发展和实验仪器的不断精密化，空气中的其他成分也被科学家通过实验一一发现。
［讲解］随着科学技术的不断发展和实验仪器的不断精密化，空气中的其他成分也被科学家通过实验一一发现。实验表明：
［讲解并板书］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％、其他气体和杂质0.03％。
［投影资料］空气成分的发现史。
［讲解过渡］空气是由多种成分组成的，我们把它叫做混合物。而空气中的氮气或氧气都只由一种物质组成，我们把它们叫做纯净物。
知识点3纯净物和混合物
［分析］纯净物可以用专门的化学符号表示。如氧气：O2；氮气：N2；红磷：P；五氧化二磷：P2O5。
［注：元素符号和化学式不必做过多的解释，只说明这是一种表示物质的符号就可以了］
［提问］根据你的理解，你能举出一些纯净物和混合物的例子吗？
［学生举例、教师评价］
［讲解并板书］通过刚才的学习，我们可以这样来表示纯净物和混合物。纯净物：由一种物质组成。(可用专门的化学符号表示)混合物：由两种或多种物质
进行新课
混合而成。(没有专门的化学符号表示)
［练习］氮气、二氧化碳、红磷、空气、河水、矿泉水等物质，哪些是混合物，哪些是纯净物?
［补充］纯净物有固定的组成，混合物没有固定的组成。组成混合物的各物质之间不发生化学反应，它们各自保持各自的性质。如空气中的氧气和氮气就各自保持了自己的性质。
知识点4空气是一种宝贵的资源
【阅读教材】教师先设问：空气有什么作用？为什么说空气是一种宝贵的资源？然后让学生阅读教材P28-29“空气是一种宝贵的资源”内容。
（1）氧气有哪些用途
［问题1］氧气为什么叫“养气”，它有哪些用途呢？
［学生根据自己的经验并结合课本内容回答，教师引导学生看课本P28图2-5］
［总结］纵观氧气的各种应用领域，可知氧气的用途主要表现在供给呼吸和支持燃烧两个方面。
［讲解并板书］（1）氧气的用途：①供给呼吸②支持燃烧
（2）氮气的用途
［问题2］你能描述氮气的物理性质和化学性质吗？它有什么用途？
［教师展示充氮食品袋］
［提问］你们知道为什么要在这些装入零食的食品袋中充入氮气吗？
［学生］甲：为了防止食品被挤碎或压碎。乙：为了掩盖袋里食品量比较少的真相。丙：为了防止食品变质。……
［评价］乙的回答也有道理，可我说的是正规厂家的。甲、丙的回答符合客观实际。
［讲解］氮气之所以能用于食品防腐，是由于氮气性质不活泼。灯泡中充氮以延长使用寿命，焊接金属用氮作保护气，都是利用了氮气不活泼这一性质。
［提问］氮气除了可用作保护气外，还可用作什么呢？
［讲解并板书］（2）氮气的用途：①重要的化工原料②保护气③提供低温环境.
［补充］许多实验事实表明，氮气的化学性质不如氧气活泼。如食物放置在含有氧气的环境中容易腐烂，而氮气则能使食物在长时间内不变质。
［过渡］从氮气可作保护气这一事实可知，物质的用途决定于物质的性质。你能从下面的讨论中获悉氮气的性质吗？
［讨论］课本P29讨论
在测定空气中氧气含量的实验中，集气瓶内剩下的气体主要是氮气。结合实验和日常生活经验讨论：
①燃着的红磷熄灭了，这种现象说明氮气能不能支持燃烧？
②集气瓶内水平面上升一定高度后，还继续上升吗？这种现象能不能说明氮气不易溶于水？
［学生分组讨论，并汇报讨论结果］
［结论］①燃烧着的红磷熄灭了，说明氮气不能支持燃烧。
②集气瓶内水面上升一定高度后，不会继续上升，这种现象能说明氮气不易溶于水。
进行新课
［提问］通过日常生活对空气的观察及上面的讨论，并结合物理性质的概念，你能描述氮气的物理性质吗？
［学生描述并填写下表］
（3）稀有气体
［问题3］什么叫稀有气体？为什么又叫惰性气体？有哪些用途？
［回答］稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙等气体的总称。
稀有气体化学性质不活泼，一般不与其他物质发生反应，所以叫惰性气体。
稀有气体用途：①可用作保护气；②可制成多种用途的电光源；③可用于激光技术。
［注意］稀有气体的惰性是相对的，一定条件下也能与其他物质发生化学反应，只是条件比较苛刻而已。
［思考］除了课本上讲到的稀有气体的用途外，谁还知道稀有气体的其他用途呢？
［回答］①广场、体育场、飞机场等场所所用的灯里充了氙气，通电时能发出比荧光灯强几万倍的强光，因此叫做“人造小太阳”。
②航空、航海的指示灯里充入了氖气，通电时发出红光，这种光能穿透浓雾。
［投影展示］下面是不同颜色的霓虹灯里充的稀有气体的简介。
［小结］通过大家刚才的回答和讨论，我们可以总结出稀有气体的用途：
［讲解并板书］（3）稀有气体
①保护气②电光源③激光技术④冷却剂⑤麻醉剂
［过渡］洁净的空气对于人类和其他动植物都是非常重要的。一个成年人每天吸入的空气约为12 m3～16 m3。但是，随着工业的发展，排放到空气中的有害气体和烟尘对空气造成了污染，被污染的空气会严重损害人体健康，影响作物生长，破坏生态平衡。故保护我们的空气已成了全世界人民都关注的问题。
知识点5保护空气
［讲解］少量有害物质进入空气中，依靠大自然的自我净化能力，仍能保持空气的洁净。如果进入空气的有害物质的种类和数量超出了大自然的自净能力，
进行新课
就会造成空气的污染。
［自学思考］学生看课本P30保护空气，思考下列问题：
（1）在你身边发生过哪些污染空气的现象？
（2）大气污染会造成哪些危害？
（3）为了保护人类赖以生存的空气，你能做些什么？
（4）洗净的玻璃仪器如何存放？
［学生分组讨论，并交流讨论结果］
［解答］（1）此问可以结合生活实际解答，如焚烧垃圾产生污染空气的粉尘和有害气体、汽车尾气、工厂废气、沙尘暴、酸雨、使用含氟冰箱造成臭氧层空洞、温室效应等。
（2）空气污染会严重损害人体的健康，影响农作物的生长，破坏生态平衡等。全球气候变暖、臭氧层破坏和酸雨等都与空气污染有关。
（3）积极植树、造林、种草、爱护花木，向周围的人宣传保护空气的重要性及保护空气应采取的措施。
［拓展延伸］空气的污染与防治
（1）污染源：排放到空气中的有害物质，大致可分为粉尘和气体两大类。从世界范围看，排放到空气中的气体污染物较多的是二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮等。这些气体主要来自化石燃料的燃烧和工厂的废气。
（2）危害：被污染的空气会严重损害人体健康，影响作物的生长，破坏生态平衡。人类面临的与大气污染有关的三大环境问题是温室效应、酸雨、臭氧层破坏。温室效应是由于大气中二氧化碳含量上升引起的，使全球气候变暖；酸雨是由于空气被硫、氮的氧化物污染形成的，可使土壤酸化、建筑物腐蚀等；人类向空气中排放的含氟物质，如氟氯代烷等使臭氧层遭到破坏，臭氧空洞的出现会使紫外线危害人类和动植物。
（3）防治措施：①加强大气监测；②使用清洁能源，对煤等化石燃料进行脱硫处理，对汽车排放的尾气使用净化装置等；③工厂的废气处理以后再排放等；④积极植树造林、种草种花等。
［阅读资料］加强空气质量监测，有针对性地改善环境状况，是我们常常采取的一种措施，那么，你知道空气质量日报的内容吗？请学生看课本P31资料。
［小结］（1）空气质量日报的主要内容包括“空气污染指数”“首要污染物”“空气质量级别”“空气质量状况”等。目前计入空气污染指数的项目暂定为二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物和臭氧等。空气污染指数越大，空气质量级别越高，空气质量越差。二氧化碳不是空气主要污染物，不计入空气污染指数。
（2）绿色化学又称环境友好化学，其核心就是利用化学原理从源头消除污染。它的主要特点是采用无毒、无害的原料，在无毒无害的条件下进行反应，提高原料利用率，生产出环境友好产品。
［讨论］假如你当了市长或省长，你会如何去改善当地的空气质量呢？请你谈一谈。
进行新课
［学生谈自己的想象，教师要对他们丰富的想象力予以肯定］
回答可能有多种。
（1）大量植树造林，鼓励市民种草养花。
（2）把工厂建在人口不太集中的地区。
（3）使用和开发化石燃料以外的清洁能源。
（4）汽车不再用汽油，而用乙醇汽油。
（5）加大检测汽车尾气的力度，禁止没达到环保标准的汽车上路。
（6）加大宣传力度，提高居民的环保意识。
……
教学板书
第二单元 我们周围的空气
课题1 空气
1.空气是由什么组成的
（1）空气中氧气含量的测定
①实验步骤：
②实验现象：红磷燃烧，产生大量白烟，放出大量的热。冷却后，打开弹簧夹，进入集气瓶中的水约占瓶内空气总体积的1/5。
③反应的文字表达式：红磷+氧气点燃五氧化二磷。
④实验结论：氧气约占空气总体积的1/5。
（2）空气的成分按体积计算大约是：氮气(N2)占78%，氧气(O2)占21%，稀有气体占0.94%，二氧化碳(CO2)占0.03%，其他气体和杂质占0.03%。
2.纯净物和混合物
纯净物：由一种物质组成。
混合物：由两种或多种物质混合而成。
3.空气是一种宝贵的资源
（1）氧气的用途：①供给呼吸②支持燃烧
（2）氮气的用途：①重要的化工原料②保护气③提供低温环境
（3）稀有气体：①保护气②电光源③激光技术④冷却剂⑤麻醉剂
4.保护空气
（1）污染源：有害气体和烟尘。有害气体主要是二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮等。
（2）危害：空气污染会损害人体的健康，影响农作物的生长，破坏生态平衡等。全球气候变暖、臭氧层破坏和酸雨等都与空气污染有关。
（3）防治措施：①加强大气监测；②使用清洁能源；③工厂的废气处理以后再排放等；④积极植树造林、种草种花等.
课堂小结
本节课主要学习空气的组成成分，纯净物和混合物的概念，以及空气中氧气、氮气、稀有气体的主要性质和用途，知道空气是一种宝贵的自然资源；了解了空气中污染物、污染源以及污染空气给人类带来的严重危害，学会一些防治空气污染的方法。难点是空气中氧气含量测定的实验。要注意理解实验原理，掌握实验步骤和实验现象，学会对实验误差进行分析等。
教材习题
解答
练习与应用（P32）
1.空气的成分以氮气和氧气为主，其中按体积计，氮气约占空气体积的78%，氧气约占空气体积的21%。
2.下列物质：①氧气；②人体呼出的气体；③液氮；④空气中0.94%的稀有气体；⑤二氧化碳；⑥洁净的空气。其中属于纯净物的是①③⑤;请选出一种混合物并说明其中的成分人体呼出的气体中含有氮气、氧气、二氧化碳和水蒸气。
3.选择题
（1）空气中含量较多且化学性质不活泼的气体是（B）。
A.氧气 B.氮气 C.二氧化碳 D.水蒸气
（2）下列物质中，属于纯净物的是（C）。
A.洁净的空气 B.汽水 C.液态氧 D.水泥砂浆
（3）臭氧（O3）主要分布在距地面10~50 km的高空，它能吸收大部分紫外线，保护地球生物。臭氧属于（A）。
A.纯净物 B.混合物 C.氧气 D.稀有气体
4.列举4种存在于空气中的纯净物及其主要用途。
解：氧气——供给呼吸，支持燃烧。氮气——作保护气，充入食品包装袋时用于防腐。二氧化碳——绿色植物的光合作用，灭火。稀有气体（氦、氖、氩中任一种）——作保护气，可制成多种用途的电光源。
5.你一定去过车水马龙的城市街道和森林茂密的公园或野外，你在这两处呼吸时的感受是否一样？主要原因是什么？
解：此题属开放性习题，答案可有多种，不强求一致。在城市繁华的街道附近，一般空气质量较差，原因是多方面的，如污染物较多、机动车辆尾气、尘土、细菌等，噪音也较大；公园或野外，空气质量好，安静。
6.你如何认识“空气是一种宝贵的资源”？
解：此题属开放性习题，可从多方面来认识“空气是一种宝贵的自然资源”。空气的成分有氮气、氧气、稀有气体等。燃料的燃烧离不开氧气，炼钢、气焊及化工生产和宇航等都要用到氧气，潜水、医疗急救时，还需要用纯氧；氮气是制造硝酸和化肥的重要原料，灯泡中充氮可延长使用寿命，食品包装时充氮可防腐，医疗上可在液氮冷冻麻醉条件下做手术；超导材料在液氮低温环境下能显示超导性；此外，稀有气体在生产和科研方面也有广泛的用途。总之，空气中的各种成分作为原料广泛用于化工、炼钢、运输、电光源等领域，是人类生产活动的重要资源。
难题
解答
例1下列物质中，属于纯净物的是（ ）
A.新鲜空气 B.矿泉水
C.澄清的石灰水 D.冰水共存物
【解析】根据概念分析物质的组成，如果为同种物质则为纯净物，否则为混合物。A新鲜空气是由氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等物质组成，即由不同种物质组成，是混合物。B矿泉水中有水和矿物质等多种物质，是混合物。C澄清石灰水中有水和氢氧化钙，也是混合物。而D冰是固态水，是水的另一种状态，
难题
解答
两者是同一种物质，只是状态不同，所以是纯净物，故选D。
【答案】D
例2用来测定空气成分的方法有很多，如图1所示是用红磷在空气中燃烧来测定。
第一步：将集气瓶的容积分为五等份，并做好标记。
第二步：点燃燃烧匙内的红磷，伸入集气瓶中并把塞子塞紧。
第三步：待红磷熄灭并冷却后打开弹簧夹，发现水被吸入集气瓶中，进入集气瓶中的水的体积约为集气瓶总容积的1/5。
请回答下列问题：
(1)集气瓶中剩余的气体主要是_______。
(2)实验完毕，若进入集气瓶中水的体积不到总容积的1/5，你认为导致这一结果的原因可能是_______,_______。
(3)某同学对实验过程进行反思后，提出了改进方法如图2所示，你认为改进后的优点是________________________________________________________。
【解析】空气中氧气约占总体积的1/5，氮气约占4/5，而红磷燃烧时消耗的是集气瓶内的氧气，故剩余气体主要为氮气。燃烧结束后，由于氧气被消耗，集气瓶内压强减小，所以水会沿导管倒流入集气瓶。但如果红磷的量不足，氧气没有被完全消耗；或装置漏气，空气逸出集气瓶；或未冷却到室温就打开弹簧夹，集气瓶中的气体还处于受热膨胀状态，都会使进入集气瓶中水的体积偏小。若用改进装置，实验始终在一个封闭的环境中进行，可避免装置漏气的情况，则实验结果更准确。
【答案】(1)氮气(2)装置漏气；红磷的量不足；未冷却到室温就打开弹簧夹(任选两点)(3)装置始终密闭，空气没有逸出，实验结果准确
例3食品保鲜的方法很多，其中包括真空包装或在包装袋中充入不活泼气体。请问：
(1)为什么真空包装能延长食品保质期？
(2)若采用充入气体的保鲜方法，则应选择什么气体？请说明理由。
【解析】食物在空气中久置，会因氧气的缓慢氧化作用而使食品变质。将食品袋抽成真空，其中没有氧气，细菌不能生存，食品不易腐烂。有些食品较脆，抽成真空包装容易使食品挤压变形，还需要充入气体，如充入氮气、二氧化碳等化学性质不活泼的气体，可以使食品与空气隔绝，达到保鲜的目的。
【答案】(1)真空中没有氧气，细菌不能生存，食品不易腐烂。(2)可充入氮气、二氧化碳。使食品与空气隔绝，达到保鲜的目的。
难题解答
例4 某市环保局正式发布的该城市环境状况白皮书介绍，该城市全年环境空气达到优秀、良好级别的天数为295天，比上一年少了2天。城市环境空气中首要污染物为可吸入颗粒物，SO2、NO2的年平均值同比上升了55.2％和14.6％，可吸入颗粒物与上一年基本持平，仍劣于国家环境空气质量二级标准。全市的酸雨发生率为33.2％。
(1)请你分析，该城市环境空气中各种污染物主要来自(答出2点)：
①_______,②_______。
(2)形成酸雨的主要物质是_______。
(3)请你对改善该城市环境空气质量提2条建议：
①_______，②_______。
【解析】此题考查了学生利用信息资料和所学的化学知识，去分析实际问题、解决实际问题的能力。空气污染物主要有烟尘和有害气体两大类。有害气体主要有二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳等。烟尘主要是化石燃料的燃烧、工厂废气、土建工程、沙尘暴等原因引起，而有害气体主要是由化石燃料的燃烧和工厂的废气、汽车的尾气等因素引起。
【答案】(1)建筑工地扬尘；汽车尾气；煤等化石燃料燃烧产生的废气和烟尘；化工厂的废气等(2)SO2、NO2等污染物(3)改造燃煤锅炉，使用脱硫煤；加强机动车尾气排放的管理；汽车改用压缩天然气、液化石油气、乙醇汽油等燃料，推进全面达标排放等。(其他合理答案均可)
教学反思
在本课题的教学过程中，第一部分主要以教师做演示实验及学生观察实验现象的形式进行教学。教师主要是正确演示实验，引导学生发现实验中的问题，学生主要是在教师的启发下自主地分析实验现象、原理。这样的教学方式优点在于能够让学生更清晰地理解实验原理，但不足的是学生不能够亲自动手做实验，学生对实验过程和步骤的记忆也就不够深刻。
第二部分则是充分利用教科书提供的信息，辅以学生查阅的资料，让学生在阅读讨论中自由发挥、自我表现，获取知识，这种教学方式对于常识性较强的教学内容，是完全适宜的。空气的污染与防治在教材上介绍得比较简略，但是与我们的生活联系紧密，属于社会热点和考试热点，为提高学生解决实际问题的能力，老师应适当补充和拓展。
教学过程中老师的疑问：
教师点评和总结：
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