初中化学科粤版（2024）九年级上册（2024）空气的成分精品ppt课件

这是一份初中化学科粤版（2024）九年级上册（2024）空气的成分精品ppt课件，共30页。PPT课件主要包含了新课导入，推进新课，纯净物，只由一种物质组成，混合物，纯净物和混合物的比较，空气污染危害大，二氧化硫，一氧化碳，氮氧化物等内容，欢迎下载使用。
第 2 课时 氮气和稀有气体的用途 空气的污染与防治一、知识回顾，引入新课回顾上节课所学空气成分，提问学生：“空气主要由哪些成分组成？各成分的体积分数大约是多少？” 引导学生回答出氮气约占 78%、氧气约占 21%、稀有气体约占 0.94% 等 。接着提问：“氮气和稀有气体具有怎样的性质？” 学生回答后，教师总结：氮气是无色无味的气体，难溶于水，密度比空气略小，化学性质不活泼；稀有气体都是无色无味的气体，化学性质很不活泼 。顺势引出本节课主题：“基于它们的这些性质，氮气和稀有气体在生活、生产中有哪些重要用途呢？同时，我们身边的空气如今面临着怎样的问题，又该如何防治呢？”二、氮气的用途（一）化工原料合成氨工业：详细讲解氮气是合成氨的关键原料，在高温（约 500℃）、高压（10 - 30MPa）以及铁触媒催化剂的作用下，氮气和氢气发生反应\(N_{2}+3H_{2}\underset{催化剂}{\verset{高温、高压}{\rightleftharpns}}2NH_{3}\)生成氨气 。氨气用途广泛，是制造尿素\([CO(NH_{2})_{2}]\)、硝酸铵\((NH_{4}NO_{3})\)等化肥的重要原料，为农业增产提供保障；还用于制造炸药，如硝酸铵炸药等含氮化合物 。制造硝酸：介绍氮气在制造硝酸过程中的重要作用，氮气先与氢气合成氨，氨经过一系列反应转化为一氧化氮（\(4NH_{3}+5O_{2}\stackrel{催化剂}{\stackrel{=\!=\!=}{高温}}4NO + 6H_{2}O\)），一氧化氮再被氧化为二氧化氮（\(2NO + O_{2}=2NO_{2}\)），最后二氧化氮与水反应生成硝酸（\(3NO_{2}+H_{2}O = 2HNO_{3}+NO\)） 。硝酸作为重要化工原料，广泛应用于制造炸药、染料、塑料等产品 。（二）食品保鲜和储存食品包装填充气：解释由于氮气化学性质稳定，在食品工业中常被用作保护气填充食品包装 。以薯片、饼干等膨化食品为例，充入氮气可防止食品与氧气接触，减缓氧化变质，保持食品酥脆口感，延长保质期 。对于肉类、水果等易腐食品包装，氮气能减少微生物生长和食品腐败，保鲜效果显著 。粮食储存：讲述在粮食储存时，向粮仓充入氮气可降低氧气含量，抑制粮食呼吸作用以及害虫、霉菌生长，减少粮食储存损失，保障粮食质量和安全 。（三）电子工业在电子工业制造和封装电子器件过程中，氮气凭借化学稳定性和高纯度，防止电子元件在制造时被氧化 。如半导体芯片制造，在高温烧结、化学气相沉积等工艺中，氮气保护芯片不受氧化，提升芯片良品率 。（四）其他用途金属热处理保护气：在金属热处理，像淬火、退火等操作中，氮气作为保护气，防止金属高温下与氧气反应，确保金属性能 。例如钢铁热处理时，氮气防止钢铁表面氧化和脱碳，使钢铁具备良好力学性能 。汽车轮胎填充气：与空气相比，氮气填充汽车轮胎热稳定性更佳，不易因温度变化而大幅膨胀或收缩，有助于维持轮胎气压稳定，减少磨损，提升行车安全 。同时，氮气化学惰性可减缓轮胎内部橡胶老化 。三、稀有气体的用途（一）氦气气球和飞艇填充气：氦气是稀有气体中最轻的，常被用于充填气球和飞艇 。与易燃的氢气相比，氦气不可燃，大大提高飞行安全性，常用于节日庆典气球、气象探测气球以及飞艇等 。低温冷却剂：氦气沸点极低（约 - 269℃），在低温技术领域是重要的冷却剂，广泛应用于超导体冷却，助力实现超导现象，为超导材料研究、核磁共振成像（MRI）等科学研究和技术应用奠定基础 。医疗呼吸治疗：在医学领域，氦气可用于呼吸治疗，能有效缓解呼吸困难等症状 。（二）氖气霓虹灯和广告标识：氖气在电流通过时会发出鲜艳的红色光，这一特性使其成为霓虹灯的主要成分 。城市中绚丽多彩的霓虹灯广告标识，利用氖气发光营造出独特视觉效果，吸引人们注意 。激光器：氖气还用于某些红色激光器，作为气体介质产生特定波长激光，在激光技术领域发挥作用 。（三）氩气焊接保护气体：在焊接过程中，尤其是焊接精密零件或镁、铝等活泼金属，以及制造半导体晶体管时，氩气常被用作保护气体 。它能有效隔绝氧气，防止焊接区域金属氧化，保证焊接质量 。气体放电灯：氩气用于气体放电灯，如电灯泡中充入氩气，可减少钨丝气化和氧化，延长灯泡使用寿命，产生稳定光源 。（四）氪气高强度灯具：氪气可用于制造高强度放电灯，产生明亮光线，提高照明效果，常用于对光照强度要求较高的场所照明 。激光系统：氪气在氪氙激光器中作为组成部分，为激光技术提供高能量输出，在科学研究、工业生产等领域应用 。（五）氙气医疗麻醉剂：在医疗领域，氙气可用作麻醉剂，具有无副作用的优点，帮助减轻患者疼痛 。气体放电灯：氙气用于闪光灯和高强度灯泡，能提供强烈光亮 。如汽车氙气大灯，相比传统车灯照明效果更好；还有被称为 “人工小太阳” 的氙灯，广泛应用于照明、摄影等领域 。太空飞行器推进剂：在太空探索中，氙气可作为推进剂用于太空飞行器，为飞行器提供高效推进力 。四、空气的污染与防治（一）空气污染物及来源有害气体：二氧化硫（\(SO_{2}\)）：主要来源于煤炭等含硫燃料的燃烧，如火力发电厂、工业锅炉燃烧煤炭时，煤中的硫元素与氧气反应生成二氧化硫排放到空气中 。氮氧化物（\(NO_{x}\)）：汽车尾气排放是氮氧化物的重要来源之一，汽车发动机内高温燃烧过程中，空气中的氮气和氧气反应生成一氧化氮（\(N_{2}+O_{2}\stackrel{高温}{\rightleftharpns}2NO\)），一氧化氮在空气中进一步被氧化为二氧化氮等氮氧化物 。此外，工业生产中的硝酸制造、金属冶炼等过程也会排放氮氧化物 。一氧化碳（CO）：主要来自含碳燃料的不完全燃烧，如汽车尾气、炉灶燃烧不充分时都会产生一氧化碳 。可吸入颗粒物：包括粉尘、烟尘等，来源广泛 。工业生产中的粉尘排放，如水泥厂、钢铁厂等在生产过程中会产生大量粉尘；建筑施工过程中，物料搬运、土方开挖等会扬起大量尘土；还有秸秆露天焚烧、道路扬尘等也会增加空气中可吸入颗粒物含量 。（二）空气污染的危害对人体健康的危害：有害气体和可吸入颗粒物会刺激人体呼吸道，引发咳嗽、气喘、呼吸困难等症状，长期暴露在污染空气中，还可能导致肺癌、心血管疾病等严重健康问题 。例如，二氧化硫会刺激呼吸道黏膜，引发呼吸道炎症；可吸入颗粒物能进入人体肺部深处，沉积在肺泡中，影响肺部气体交换功能 。对环境的危害：酸雨是空气污染导致的严重环境问题之一，二氧化硫和氮氧化物等酸性气体在大气中与水汽结合，形成硫酸、硝酸等酸性物质，随雨水降落形成酸雨 。酸雨会腐蚀建筑物、桥梁等基础设施，破坏土壤结构，影响植物生长，还会使水体酸化，危害水生生物生存 。此外，空气污染还会导致雾霾天气增多，影响能见度，对交通运输造成安全隐患，同时影响生态系统平衡，破坏生物多样性 。（三）空气污染的防治措施工业防治：优化产业结构：淘汰落后产能，整治 “散乱污” 企业，强制要求工业企业进行技术升级改造，确保达标排放 。例如，关闭一些工艺落后、污染严重的小型造纸厂、水泥厂等，推动企业采用清洁生产技术，从源头减少污染物产生 。废气处理：工业企业安装废气处理设备，对排放的废气进行净化处理 。如采用脱硫装置去除废气中的二氧化硫，通过脱硝设备减少氮氧化物排放，利用静电除尘、布袋除尘等技术去除粉尘 。能源结构调整：控制煤炭使用：减少煤炭在能源消费结构中的占比，严格限制高硫、高灰分煤炭的开采和使用 。发展清洁能源：大力开发太阳能、风能、水能、核能等清洁能源 。太阳能热水器利用太阳能将水加热，减少对传统能源的依赖；风力发电场通过风力发电机将风能转化为电能；水电站利用水能发电；核电站利用核反应堆中核燃料的裂变反应产生电能 。交通运输防治：优化运输结构：鼓励发展公共交通，如地铁、公交车等，提高公共交通出行比例，减少私人汽车使用 。同时，推广铁路、水路等大运量、低排放的运输方式，降低公路运输比重 。车辆尾气治理：加强对汽车尾气排放的监管，提高汽车尾气排放标准 。推广使用新能源汽车，如电动汽车、混合动力汽车等，减少传统燃油汽车尾气排放 。此外，对柴油货车等进行超标排放专项整治，安装尾气净化装置，减少污染物排放 。城市扬尘治理：在建筑施工场地采取洒水降尘、设置围挡、对物料进行覆盖等措施；加强道路清扫保洁，增加洒水频次，减少道路扬尘 。公众参与：倡导绿色出行，鼓励步行、骑自行车或乘坐公共交通工具；养成简约生活习惯，节约用电，减少能源消耗，从而间接减少污染物排放 。同时，公众要增强环保意识，积极举报身边的污染行为，共同参与大气污染防治 。五、课堂小结全面回顾氮气在化工原料、食品保鲜、电子工业等方面的用途，以及稀有气体中氦气、氖气、氩气、氪气、氙气各自的独特用途 。总结空气污染物的种类、来源、危害以及相应的防治措施，强调防治空气污染需要全社会共同努力 。引导学生树立环保意识，在日常生活中积极践行环保行动，为保护空气环境贡献自己的力量 。六、课堂练习与课后作业（一）课堂练习下列关于氮气用途的说法错误的是（ ）A. 用于制造硝酸B. 可作为食品包装填充气C. 能用于金属热处理保护气D. 可用于制造霓虹灯填充飞艇常用的气体是（ ）A. 氢气B. 氧气C. 氦气D. 氩气下列不属于空气污染物的是（ ）A. 二氧化硫B. 二氧化碳C. 可吸入颗粒物D. 一氧化碳下列防治空气污染的措施中，属于优化能源结构的是（ ）A. 整治 “散乱污” 企业B. 推广使用新能源汽车C. 发展太阳能等清洁能源D. 加强道路清扫保洁（二）课后作业完成教材中与氮气和稀有气体用途、空气污染与防治相关的练习题 。调查自己所在社区或学校周边存在的空气污染问题，并提出至少三条可行的防治建议，写成一篇小报告 。
事实证明：空气并不是单纯的一种气体，而是有多种气体成分。换句话说，空气不是只由一种物质组成的纯净物，而是由多种物质组成的混合物。
怎样区分混合物和纯净物
如：N2、O2、CO2、P、P2O5、H2O
由两种或两种以上的物质组成
如：空气、海水、河水、矿泉水、矿物质、溶液、合金等。
区别：（1）从概念上：看该物质是否只由一种成分组成，若是则为纯净物，否则为混合物。（2）从组成上：纯净物有固定的组成，而混合物没有固定的组成。（3）从性质上：纯净物有固定的性质，而混合物没有固定的性质。
联系：（1）纯净物和混合物可以相互转化：
（2）世界上绝对纯净的物质是不存在的。通常所说的纯净物也都含有少量杂质，其杂质含量要以对生产和科研不产生有害影响为标准，纯净与否是相对的。
讨论：哪瓶是纯净物？哪瓶是混合物？
1.人类的活动有时会造成空气污染，如________污染， ________污染，________污染等，导致空气中含有过多的污染物：主要是气体________、 ________ 、 __________和______________等有害物质。
2.空气污染的危害很大，如损害＿＿＿＿，影响＿＿＿＿，损坏＿＿＿＿，破坏＿＿＿＿，导致地球的＿＿＿＿＿失调等。
氟利昂(氟氯烃致冷剂)等
3.空气污染的主要来源
1.空气质量日报：主要包括三项内容＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿。空气质量指数级别则划分为＿级，级别越高，空气质量越差。
空气质量指数及相关信息
2.目前我国列入空气质量监测标准的项目定为＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿。根据监测结果确定空气质量指数。
细颗粒物（PM2.5）
空气质量监测站是能够对PM2.5、PM10、二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳、臭氧等空气污染物进行定点、连续或定时采样、测量和分析的设施（如左下图）。同学们可以自己组装微型空气质量监测装置，编写监测程序，测量空气中PM2.5浓度、灰尘浓度、二氧化碳浓度、风速、温度等数据。右下图为学生自行组装的可编程类微型空气质量监测装置。
知识点1 氮气和稀有气体的用途
1. ［2024·盐城］空气是一种宝贵的资源，其中含量最高且常用作保护气的是( )
2. ［2025·包头月考改编］下列关于空气的说法错误的是( )
A. 空气中的稀有气体常用作灭火剂B. 空气中的氮气可用于制造炸药C. 空气是人类宝贵的自然资源D. 空气中的氧气主要来自植物的光合作用
【点拨】稀有气体的化学性质很不活泼，但稀有气体在空气中的含量很少，不宜用作灭火剂，故A错误。
3.空气是重要的自然资源，与人类的生产、生活密切相关。
（1）甲的化学性质不活泼，因此常用于___（填字母，后同）；乙能够支持燃烧，
因此常用于______。A.用作保护气B.制造硝酸和氮肥C.合成染料D.医疗急救E.气割F.气焊
（2）丙中主要是__________（一类气体的总称），其在通电时能发出不同颜色的光，这属于______（填“物理”或“化学”）性质。
知识点2 纯净物和混合物
4.分类是认识和研究问题的方法之一。给下列物质进行分类（填序号）。①蒸馏水 ②自来水 ③矿泉水④海水 ⑤汽水 ⑥水银 ⑦冰水共存物⑧洁净的空气 ⑨稀有气体 ⑩液氮⑪二氧化碳 ⑫澄清石灰水
⑬纯牛奶 ⑭食醋 ⑮医用酒精属于混合物的是_______________________；属于纯净物的是____________。
知识点3 空气的污染与防治
5. 空气污染是引起多种疾病的原因之一，防治空气污染攸关人类健康。下列物质中，属于空气污染物的是( )
6. 成都市连续14年位居“中国最具幸福感城市”第一名，城市发展取得重大成就。下列做法中，不符合新时代成都发展理念的是( )
纠易错 对空气及空气污染缺乏正确认识
7. 下列有关空气的说法中，正确的是( )
8. ［2025·呼和浩特月考］分类是化学学习和研究的重要方法之一，下列分类正确的是( )
A. 空气中的污染物：臭氧、二氧化硫、一氧化碳等B. 可在酒精灯上加热：试管、烧杯、集气瓶C. 纯净物：洁净的空气、蔗糖、冰水混合物D. 物理性质：溶解性、挥发性、稳定性