《九年级上册化学暑假超车讲义（人教版）》第05讲 空气的组成（教师版

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第 05 讲 空气的组成
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空气（Air），我们每天都呼吸着的“生命气体”，它分层覆盖在地球表面，透明且无色无味，对
人类的生存和生产有重要影响。
空气的成分不是固定的，随着高度的改变、气压的改变，空气的组成比例也会改变。但是长期以
来人们一直认为空气是一种单一的物质，直到后来法国科学家拉瓦锡通过实验首先得出了空气是由氧
气和氮气组成的结论。19 世纪末，科学家们又通过大量的实验发现，空气里还有氦、氩、氙等稀有气
体。
1
一、拉瓦锡的实验
二百多年前，法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。他把少量汞放在密闭的容器里连续
加热 12 天，发现有一部分银白色的液态汞变成红色粉末，同时容器里空气的体积差不多减少了 1/5。他研
究了剩余 4/5 体积的气体，发现这部分气体既不能供给呼吸，也不能支持燃烧，他认为这些气体全部都是
氮气(拉丁文原意是“不能维持生命”)。
拉瓦锡 拉瓦锡研究空气成分所用的装置
拉瓦锡又把在汞表面上所生成的红色粉末收集起来，放在另一个较小的容器里再加强热，得到了汞(化
学符号 Hg)和氧气(化学符号 O2)，而且氧气的体积恰好等于密闭容器里所减少的体积。他把得到的氧气加
到前一个容器里剩下的 4/5 体积的气体中，结果所得气体跟空气的性质完全一样。
通过这些实验，拉瓦锡得出了空气由氧气和氮气(化学符号 N2)组成，其中氧气约占空气总体积 1/5 的
结论。
二、测定空气里氧气的含量实验
实验探究
如图所示，在集气瓶内加入少量水，并将水面上方空间分为 5等份。用弹簧夹夹紧胶皮管。点燃燃烧
匙内的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧，观察红磷燃烧的现象。待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，
观察实验现象及水面的变化情况。
现象
分析
【答案】红磷燃烧，产生黄色火焰，放热，生成大量白烟（五氧化二磷小颗粒），冷却后，打开弹簧夹，
水经导管进入集气瓶，进入水的体积约占集气瓶内空气总体积的 1/5
知识预习
2
由于红磷的燃烧将集气瓶内的氧气全部消耗，冷却后使集气瓶内压强小于外界大气压，内外形成了压强差，
所以烧杯内的水会进入集气瓶内
【实验结论】
在这一反应中，红磷(化学符号 P)与空气中的氧气反应，生成一种叫做五氧化二磷(化学符号 P2O5)的新
物质。这一反应可以用文字表示如下：_______________________________。
【答案】红磷+氧气 ——→ 五氧化二磷
集气瓶内水平面上升约1/5，说明空气中的氧气被消耗了，消耗的氧气约占空气体积的_______。
【答案】1/5
三、空气的组成
在19 世纪末以前，人们深信空气中仅含有氧气和氮气。后来人们陆续发现了氮、氛、氩、氮、氙、氡
气78%等稀有气体，才认识到空气中除了氧气和氮气外，还有其他成分。目前，人们已能用实验方法精确
地测定空气的成分。
通过实验测定，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%。
四、混合物与纯净物
像空气这样由两种或多种物质混合而成的物质叫做混合物，组成混合物的各种成分之间没有发生化学
反应，它们各自保持着原来的性质。
氮气、氧气、二氧化碳等分别只由一种物质组成，它们都是纯净物。纯净物可以用化学符号来表示，
如氮气可以用 N2来表示，氧气、二氧化碳可分别表示为 O2、CO2等。上面实验中使用的红磷(P)和生成的
五氧化二磷(P2O5)也是纯净物。
题型一：拉瓦锡的实验
【例 1】（2021·北京市第十二中学九年级月考）通过实验测定了空气组成的科学家是（ ）
A．门捷列夫 B．达尔文
对点训练
3
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