一、开篇引导
同学们好！今天我们学习初中化学非常重要的一个知识点——空气的组成及各成分的用途。
空气是我们每天都在呼吸的物质，但你真的了解它吗？空气中到底有哪些成分？它们各有什么用途？为什么中考年年都考这部分内容？
这是因为空气与我们的生活息息相关，也是化学学习的基础内容。掌握好这部分知识，不仅能帮助我们理解身边的化学现象，更能在中考中稳稳拿下这一考点！
📌 本文重点：
空气的组成成分及体积分数
各成分的主要性质与用途
空气中氧气含量测定实验
空气污染与防治
二、空气的组成
1. 空气的成分
空气是一种混合物，主要由以下成分组成：
表格
成分 体积分数 状态
氮气（N₂） 78% 气体
氧气（O₂） 21% 气体
稀有气体 0.94% 气体
二氧化碳（CO₂） 0.03% 气体
其他气体和杂质 0.03% 气体
🎯 记忆口诀：
"氮七八，氧二十一，零点九四是惰性，剩下的是杂质"
或者用更形象的记忆法：
"养（氧）父（氮）很抠（0.94稀有），二氧化碳零点三，其他都是小麻烦"
2. 各成分的主要用途
🔹 氮气的用途
制造氮肥（氮是植物生长必需的元素）
防腐保鲜（充入食品包装袋，防止食物氧化变质）
液氮冷冻（医疗领域用于冷冻保存器官、皮肤等）
保护气（焊接金属时用于隔绝空气，防止氧化）
🔹 氧气的用途
供给呼吸（医疗急救、潜水、航空等）
支持燃烧（炼钢、气焊、切割金属）
助燃剂（火箭推进剂的氧化剂）
动植物呼吸（维持生命活动）
🔹 稀有气体的用途
保护气（氩气用于焊接保护）
霓虹灯（氖灯、氦灯发出不同颜色的光）
填充灯泡（延长灯泡使用寿命）
医疗激光（氦氖激光用于眼科手术）
低温冷冻（液氦用于超导实验）
🔹 二氧化碳的用途
光合作用原料（绿色植物利用CO₂制造有机物）
灭火（干冰用于扑灭图书档案、精密仪器着火）
人工降雨（干冰升华吸热，使水蒸气凝结）
碳酸饮料（可乐、雪碧中的气泡）
温室肥料（农业大棚中补充CO₂促进植物生长）
三、空气中氧气含量的测定
实验原理
利用红磷在密闭容器中燃烧，消耗空气中的氧气，生成五氧化二磷固体，使容器内气压降低，冷却后打开止水夹，水会倒吸入集气瓶，进入水的体积即为消耗氧气的体积。
实验步骤
连接装置，检查装置气密性
在集气瓶中加入少量水，并做记号（分为5等份）
用止水夹夹紧乳胶管，点燃红磷后迅速伸入瓶中
塞紧橡皮塞，待红磷燃烧并冷却至室温
打开止水夹，观察水进入集气瓶的情况
实验现象
红磷燃烧，产生大量白烟
冷却后，打开止水夹，水进入集气瓶，约占瓶内空气体积的1/5
误差分析
1️⃣红磷不足 、测量值偏小、 氧气未完全消耗；
2️⃣装置漏气、 测量值偏小、 外界空气进入；
3️⃣未冷却至室温就打开止水夹 、测量值偏小、 气体热胀冷缩；
4️⃣燃烧匙插入过慢 、测量值偏小、 部分气体受热膨胀逸出。
实验结论
氧气约占空气体积的21%（约1/5） 。
四、空气污染与防治
主要污染物
粉尘（可吸入颗粒物）
二氧化硫（酸雨的主要成因）
氮氧化物（光化学烟雾的成因）
一氧化碳（有毒气体）
臭氧（近地面臭氧是污染物）
空气污染的危害
危害人体健康（呼吸道疾病、癌症）
破坏生态环境（酸雨、温室效应、臭氧层空洞）
影响全球气候
防治措施
减少污染源：使用清洁能源、减少化石燃料燃烧
处理排放：废气处理后再排放
绿化环境：植树造林、扩大绿化面积
加强监测：空气质量监测与预警
五、📝 例题精讲
【例题1】（基础题）
题目：空气中含量最多、可用作保护气的成分是（ ）
A. 氧气
B. 氮气
C. 二氧化碳
D. 稀有气体
答案：B
解析：空气中含量最多的成分是氮气（78%），氮气化学性质稳定，常用作保护气。故选B。
【例题2】（提升题）
题目：小明用红磷燃烧法测定空气中氧气的含量，实验测得氧气的体积分数小于21%，可能的原因是（ ）
① 红磷不足 ② 装置漏气 ③ 没有冷却到室温就打开止水夹 ④ 燃烧匙伸入集气瓶过慢
A. ①②③
B. ②③④
C. ①②④
D. ①②③④
答案：D
解析：所有列举的情况都可能导致测定结果偏小：
①红磷不足→氧气未完全消耗
②装置漏气→外界空气进入补充
③未冷却→气体受热膨胀，进入的水偏少
④伸入过慢→部分气体受热膨胀逸出
本题选D。
【例题3】（易错题）
题目：下列说法正确的是（ ）
A. 空气中氧气的质量分数约为21%
B. 稀有气体是纯净物
C. 二氧化碳是植物光合作用的原料
D. 氧气的化学性质比氮气活泼，所以空气中氮气更稳定
答案：C
解析：
A错误：空气中氧气约占体积分数21%，不是质量分数
B错误：稀有气体是氦、氖、氩等多种气体的混合物
C正确：植物光合作用需要CO₂作为原料
D错误：氮气比氧气稳定是因为其分子结构更稳定，与活泼性无关
【易错点】 注意区分"体积分数"和"质量分数"，这是中考常考的辨析点！
六、📋 知识小结
表格
内容 要点
空气组成 氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其他0.03%
记忆口诀 "氮七八，氧二十一，零点九四是惰性，剩下的是杂质"
氧气测定 红磷燃烧法，约占空气体积的1/5
误差分析 红磷不足、装置漏气、未冷却、插入过慢都会使结果偏小
主要用途 氮气→保护气；氧气→呼吸助燃；稀有气体→霓虹灯；CO₂→灭火光合
🎯 学习建议：
先记住空气组成的体积分数，这是基础
理解各成分的"身份"——谁是保护气？谁支持燃烧？
重点掌握氧气含量测定实验的原理、步骤和误差分析
易错题多做辨析，注意区分体积分数和质量分数
七、📚 课后练习
节日庆典中用于填充气球的气体是（ ）
A. 氮气
B. 氢气
C. 氦气
D. 氧气
焊接金属时常用作保护气的是（ ）
A. 氮气
B. 稀有气体
C. 氢气
D. 空气
下列物质在空气中燃烧，能产生白烟的是（ ）
A. 铁丝
B. 蜡烛
C. 红磷
D. 木炭
参考答案：1.C 2.A 3.C
💡 温馨提示：空气的组成是中考必考点，建议收藏本文反复复习！如有疑问，欢迎在评论区留言讨论。
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