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第2章 空氣與生命
第1節 空 氣
聯想情景導入
同學們，你嘗試過憋氣的感受嗎？憋氣可是很難受的。你知道憋氣難受的原因嗎 是因為空氣中含有我們呼吸所需要的氧氣。
你有這樣的經歷嗎 把油炸的食物放在室內，不久，油炸的食物就會變軟，原來，空氣中含有水蒸氣。
除此之外，你還知道空氣中含有哪些成分嗎 你是怎樣知道的呢 如果不知道，請不要著急，我們今天的這節課就讓你了解空氣的成分。
重點知識詳解
一、空氣的成分
1．空氣的成分(按體積計算)。
氧氣 21％
空氣 主要成分
氮氣 78％
稀有氣體 0.94％
其他氣體 二氧化碳 0.03％
水蒸氣及雜質 0.03％
2．空氣成分的檢驗。
(1)二氧化碳的檢驗：用大針筒把空氣壓進石灰水中，石灰水會變渾濁。但石灰水變渾濁的速度比較慢。說明空氣中含有二氧化碳，但二氧化碳的含量較少。
(2)氧氣的檢驗：把一根燃著的木條放入一瓶空氣中，木條繼續燃燒。比較木條在空氣中燃燒的現象與木條在氧氣中燃燒的現象，木條在空氣中燃燒得不旺，說明空氣中含有氧氣，但不純。
(3)水蒸氣的檢驗：把一滴水滴在無水硫酸銅粉末上。無水硫酸銅的顏色發生了變化，遇水變藍色。把一些碎冰放進一個干燥的燒杯里，用表面皿蓋在燒杯口上。過一會兒，在表面皿里加一些無水硫酸銅，硫酸銅變成藍色。這一現象說明空氣中含有水蒸氣。
(4)氧氣含量的檢驗：
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①按圖把裝置連接，先在集氣瓶內加入少量水，再把剩余的容積用記號劃成5等份。
②點燃燃燒匙內的紅磷，立即塞緊瓶塞，紅磷燃燒，冒出白煙。
③火焰熄滅后，振蕩集氣瓶，打開導管上的夾子，水從燒杯倒吸入集氣瓶內。水位上升。水的體積約占瓶容積的l／5。
實驗結論：空氣中氧氣的體積分數約為1／5。
二、空氣的利用
1．氧氣的用途。
(1)供給呼吸、維持生命和支持燃燒。
(2)氧氣易跟其他物質反應，放出熱量，因此用于煉鋼、焊接、切割金屬，也可作火箭燃料的氧化劑等。
2．氮氣的用途：氮是構成人體蛋白質的主要元素。氮氣是一種無色、無味、性質較不活潑的氣體。
(1)燈泡中充氮可延長使用壽命；食品包裝時充氮可防腐、保鮮。
(2)制造化肥、炸藥的重要原料。
(3)用作制冷劑。
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3．二氧化碳的用途。
(1)固體二氧化碳稱干冰，是致冷劑，可用來保藏食品，也用于人工降雨。
(2)二氧化碳是一種工業原料，用于制造純堿、尿素和汽水。
(3)用于滅火。
4．稀有氣體用途：化學性質不活潑，常用作保護氣。
(1)在焊接金屬時用于隔絕空氣。
(2)充入燈泡時，稀有氣體能發出不同顏色的光，可制成各種用途的電光源。
(3)用于激光技術，制造低溫環境，用于醫療麻醉等。
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精典例題解析
[例1] 在100升空氣里氧氣的體積大約是 ( )
A．78升 B．78％ C．21升 D．21％
[解析]氧氣大約占空氣體積的21％．因此，100升空氣中氧氣的體積大約應是21升。
[答案]C
[例2]小明為了研究竹子里面氣體的成分，做了如下一個實驗：
(1)他先將竹子浸入水中，鉆個小孔，看到一串氣泡冒出。燃后采用 法收集到了甲、乙兩瓶氣體。
(2)將放有足量紅磷的燃燒匙伸入甲瓶中。用放大鏡匯聚陽光使紅磷燃燒，瓶內充滿了白煙。然后將甲瓶倒放入水中，松開夾子，結果流入的水約占瓶子容積的1／10。這說明竹子里的氣體中肯定含有 。
(3)再往乙瓶中倒入一些澄清石灰水，發現石灰水馬上變渾濁。這說明竹子里的氣體中肯定含有 。
(4)那么竹子里的氣體含量與空氣有什么不同呢 于是他又用空氣重復了上述實驗。相比較后得出的結論應該是；
。 [解析]本題主要考查學生實驗分析能力。放在水中的竹子有氣泡產生，適宜用排水法收集。收集的氣體能支持紅磷燃燒，說明竹子里的氣體含有氧氣。乙瓶中的氣體能使澄清的石灰水變渾濁，說明乙瓶中的氣體含有二氧化碳。竹子在光合作用過程中產生的氧氣排放到空氣中，但竹子內部因為呼吸作用產生的二氧化碳卻不易排出。因此，竹子里的氣體含量與空氣相比。氧氣含量較少，二氧化碳含量較多。
[答案](1)排水(2)氧氣(3)二氧化碳 (4)竹子內的氣體中氧氣的含量比空氣少，二氧化碳的含量比空氣多
考點應試必備
1．空氣中按體積計算，含量最多的氣體是 ( )
A．氧氣 B．氮氣 C．二氧化碳 D．稀有氣體
2．空氣中氧氣與氮氣的體積比約為 ( )
A．4：l B．1：4 C．1：5 D．5：l
3．下列物質屬于稀有氣體的是 ( )
A．氫氣 B．氖氣 C．氮氣 D．水蒸氣
4．空氣中不含有的氣體的是 ( )
A．二氧化碳 B．氧氣 C．氫氣 D．氮氣
5．下圖所示裝置可用來測定空氣中氧氣的含量。對該實驗認識不正確的是 ( )
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A．紅磷的量不足會影響實驗結論
B．裝置不漏氣是實驗成功的重要因素之一
C．將紅磷改為碳也能得到正確的實驗結論
D．鐘罩內氣體壓強的減小會導致水面的上升
6．從冰箱中取出啤酒放在桌面上，不久瓶子外壁出現水珠，說明空氣中含有 ( )
A．氧氣 B．氮氣 C．二氧化碳 D．水蒸氣
7．下列關于空氣的各種氣體的說法錯誤的是 ( )
A．氮氣的化學性質很穩定
B．稀有氣體一般不跟其他物質發生化學反應
C．氧氣的化學性質不活潑
D．二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁
8．下圖分別是地球和火星的大氣組成(體積分數)示意圖。下列說法正確的是 ( )
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A．地球和火星的大氣中氧氣的體積分數相同
B．地球和火星的大氣中都含有氮氣
C．地球和火星的大氣中二氧化碳的體積分數相同
D．地球和火星的大氣中組成完全相同
9．生活中的下列現象，能說明空氣中含有二氧化碳的是 ( )
A．石灰漿[主要成分是Ca(OH)2]放置在空氣中會變硬
B．夏天食品容易變質
C．酥脆的餅干放置在空氣中會變軟
D．鐵生銹
10．將足量的下列物質分別放在燃燒匙上點燃(或灼燒)，分別放人四只圖示裝置的廣口瓶中，立即塞緊橡皮塞，反應結束待冷卻后，打開止水夾。導管中水柱上升最少所放的物質應是 ( )
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A．鐵粉 B．磷 C．木炭 D．鎂
11．如圖所示是空氣中氧氣含量的測定裝置，回答下列問題：
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(1)指出儀器的名稱。
① ②
(2)盛放在儀器①中的物質是 ，該物質燃燒時的現象是 。
(3)在實驗中瓶內起的變化是 。
(4)實驗中若①中的物質的質量太少，測得氧氣的體積分數會 ，若瓶子的密封性不好，測得氧氣的體積分數會 。
12．下表是空氣中的成分和人體呼出的氣體各成分含量對照表：
氣體成分 氮氣 氧氣 二氧化碳 水蒸氣 其他氣體
空氣中(％) 78 21 0.03 0.07 0.9
呼出的氣體(％) 78 16 4 1.1 0.9
請你設計實驗。探究呼出的氣體與吸入的空氣中氧氣、水蒸氣和二氧化碳的含量是否相同(寫出實驗方法、現象及結論)。
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探究內容 實驗方法 實驗現象及結論
氧氣含量 是否相同
水蒸氣含量 是否相同
二氧化碳含 量是否相同
參考答案：
第2章 空氣與生命
第1節 空氣
1．B 2.B 3.B 4.C 5.C 6.D.7.C 8.B 9.A 10.C
11.(1)燃燒匙 燒杯
(2)紅磷產生大量的白煙
(3)進入瓶內的水占瓶內體積的1/5
(4)偏小 偏小
12．提示步驟：(1)用排水法收集兩瓶呼出的氣體，另外收集兩瓶空氣
(2)將燃著的木條分別放人盛有呼出的氣體和空氣的集氣瓶中，根據木條燃燒情況的不同判斷氧氣含量不同；取兩塊干燥的玻璃片，對著其中一塊呼氣，根據玻璃片上水霧的不同判斷水含量不同；將澄清的石灰水分別滴入盛有呼出的氣體和空氣的集氣瓶中。根據石灰水渾濁的程度不同判斷二氧化碳含量不同
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