第二單元 空氣和氧氣 知識導(dǎo)引 知識清單 知識點(diǎn)1：空氣的組成 1.空氣的組成 【易錯易混辨析】 ①空氣中各組成成分的含量一般是指體積分?jǐn)?shù)，而不是質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 ②空氣中各成分的含量不是固定不變的，隨時(shí)間和地點(diǎn)的不同而變化。 2.物質(zhì)的分類： 【易錯易混辨析】 ①稀有氣體包含氦、氖、氬、氪、氙氣等，屬于混合物。 ②冰水共存物中只含有水一種物質(zhì)，屬于純凈物。 3.測定空氣的組成及組分含量 Ⅰ.拉瓦錫測定空氣組成 （1）實(shí)驗(yàn)原理：汞在密閉容器中燃燒，消耗空氣中的氧氣，使容器中壓強(qiáng)減小，由于壓強(qiáng)差，汞槽的汞被壓入玻璃鐘罩內(nèi)，玻璃鐘罩內(nèi)汞的液面會上升，壓入玻璃鐘罩內(nèi)的汞的體積約等于消耗的氧氣的體積。 （2）實(shí)驗(yàn)藥品：汞（Hg，有毒的液態(tài)金屬） （3）實(shí)驗(yàn)裝置： （4）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：銀白色的液態(tài)汞變成紅色粉末，玻璃鐘罩內(nèi)汞的液面上升。 （5）反應(yīng)的文字表達(dá)式：汞 + 氧氣 EQ \* jc0 \* hps16 \o(\s\up 11(加熱),→) 氧化汞 （6）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：空氣由氧氣（O2）和氮?dú)猓∟2）組成。 Ⅱ.用紅磷測定空氣中氧氣含量 （1）實(shí)驗(yàn)原理：紅磷在密閉容器中燃燒，消耗空氣中的氧氣，使容器中壓強(qiáng)減小，由于壓強(qiáng)差，燒杯中的水進(jìn)入集氣瓶內(nèi)，進(jìn)入集氣瓶內(nèi)的水的體積約等于消耗的氧氣的體積。 （2）實(shí)驗(yàn)藥品：紅磷、水 （3）實(shí)驗(yàn)裝置： （4）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：①紅磷燃燒，發(fā)出黃光，產(chǎn)生大量白煙，放熱； ②裝置冷卻至室溫后，打開彈簧夾，燒杯中的水進(jìn)入集氣瓶內(nèi)，進(jìn)入集氣瓶內(nèi)的水的體積約占集氣瓶內(nèi)空氣體積的1/5。 （5）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：氧氣約占空氣體積的1/5。 （6）反應(yīng)的文字表達(dá)式：磷（P）+ 氧氣（O2）EQ \* jc2 \* hps16 \o\ad(\s\up 11(點(diǎn)燃),→)五氧化二磷（P2O5） （7）實(shí)驗(yàn)推論：紅磷燃燒后集氣瓶內(nèi)剩余氣體主要是氮?dú)?或N2) ，該氣體不易溶于水，不支持燃燒也不能燃燒。 【易錯易混辨析】測定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)中藥品的選擇 ①不能用木炭、硫粉代替紅磷，原因是木粉和硫粉在空氣中燃燒生成氣體，不能引起密閉容器中壓強(qiáng)的變化。 ②不能用鐵絲代替紅磷，原因是鐵絲在空氣中不能燃燒，不能消耗氧氣。 知識點(diǎn)2：空氣中各組分的用途 物質(zhì)的性質(zhì)與用途的關(guān)系： 知識點(diǎn)3：保護(hù)大氣環(huán)境 【易錯易混辨析】 ①空氣中二氧化碳含量過高會造成溫室效應(yīng)增強(qiáng)，但二氧化碳不屬于空氣污染物。 ②目前全球三大大氣污染問題：全球氣候變暖（二氧化碳、 甲烷等）、酸雨（二氧化硫、二氧化氮等）、臭氧層破壞（氟利昂等）。 ③目前，我國采取的空氣質(zhì)量等級分為五級，等級越低，空氣污染指數(shù)數(shù)值越小，即空氣質(zhì)量越好，越有利于人體健康。 知識點(diǎn)4：氧氣的物理性質(zhì) 1.色、味、態(tài)：通常情況下，是無色無味的氣體； 2.密度：標(biāo)準(zhǔn)狀況下，密度為1.429g/L，略大于空氣。 3.溶解性：氧氣不易溶于水，在室溫下，1L水只能溶解約30 mL氧氣。 4.三態(tài)變化：在壓強(qiáng)為101kPa時(shí)，氧氣在-183℃變?yōu)榈{(lán)色液體，在-219℃變成淡藍(lán)色固體。 知識點(diǎn)5：氧氣的化學(xué)性質(zhì) 1.氧氣的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，具有氧化性，能支持燃燒。 2.物質(zhì)在空氣和氧氣中燃燒現(xiàn)象的比較 實(shí)驗(yàn)結(jié)論：氧氣能夠支持可燃物的燃燒，且氧氣濃度越大，燃燒越劇烈。 【易錯易混辨析】 ①在做硫粉的燃燒實(shí)驗(yàn)時(shí)，在集氣瓶瓶底放少量的水，為了吸收二氧化硫以防污染空氣； ②在做鐵絲的燃燒實(shí)驗(yàn)時(shí)，在集氣瓶底要先放少量水或細(xì)沙，是防止熔融的生成物濺落集氣瓶瓶底，使集氣瓶炸裂。鐵絲盤成螺旋狀的目的是增大受熱面積。 知識點(diǎn)6：氧氣的制備方法 1.氧氣的工業(yè)制法——分離液態(tài)空氣法——物理變化 原理：利用液態(tài)氧和液態(tài)氮的沸點(diǎn)不同。 【易錯易混辨析】分離液態(tài)空氣法制取的“液氧”屬于混合物，其中還混有少量的稀有氣體等物質(zhì)，工業(yè)上制取的“液氧”通道常加壓后儲存在藍(lán)色的鋼瓶中。 2.氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法 （1）反應(yīng)原理和發(fā)生裝置 （2）氧氣的收集方法和驗(yàn)滿方法 特別提醒：氧氣的檢驗(yàn)和驗(yàn)滿 （3）實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制氧氣的操作步驟 查：組裝儀器，檢查裝置的氣密性； 裝：將藥品裝入試管內(nèi)，使之平鋪在試管的底部，管口塞一小團(tuán)棉花，用帶導(dǎo)管的單孔橡皮塞塞緊試管口； 定：用鐵夾夾持試管，并固定在鐵架臺上； 點(diǎn)：點(diǎn)燃酒精燈進(jìn)行加熱（記得預(yù)熱）； 收：用排水法收集氧氣（等氣泡連續(xù)均勻放出時(shí)再開始收集）； 移：實(shí)驗(yàn)完畢，先把導(dǎo)氣管從水槽中移出水面（防止水倒吸回?zé)岬脑嚬?，使試管炸裂）?熄：熄滅酒精燈，停止加熱。 實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)： a) 試管口要略向下傾斜：防止生成的水回流，使試管底部破裂。藥品應(yīng)平鋪在試管底部。 b) 導(dǎo)管伸入發(fā)生裝置內(nèi)要稍露出橡皮塞：有利于產(chǎn)生的氣體排出。 c) 用高錳酸鉀制取氧氣時(shí)，試管口塞一團(tuán)棉花：防止高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)氣管，污染制取的氣體和水槽中的水。 d) 排氣法收集氣體時(shí)，導(dǎo)氣管要伸入接近集氣瓶底部：有利于集氣瓶內(nèi)空氣排出，使收集的氣體更純。 e) 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，先將導(dǎo)氣管移出水面,然后熄滅酒精燈：防止水槽中的水倒流，炸裂試管。 F) 檢驗(yàn)：用帶火星的木條伸入集氣瓶內(nèi)，發(fā)現(xiàn)木條復(fù)燃，說明是氧氣。 3.催化劑 過氧化氫水＋氧氣（二氧化錳為該反應(yīng)的催化劑） （1）催化劑：在化學(xué)反應(yīng)中能改變其他物質(zhì)的反應(yīng)速率，但本身的化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量在反應(yīng)前后不變的物質(zhì)。 （2）催化作用：催化劑在化學(xué)反應(yīng)中所起的作用。 【易錯易混辨析】 ①催化劑不能改變生成物的質(zhì)量。 ②催化劑不是反應(yīng)物也不是生成物。 ③一種催化劑只針對某一反應(yīng)，不同的反應(yīng)，催化劑可能不同； ④某一反應(yīng)的催化劑可能不只一種，如二氧化錳、硫酸銅等都可催化分解過氧化氫。 知識點(diǎn)7：化學(xué)反應(yīng)類型 1.化合反應(yīng)和分解反應(yīng) 補(bǔ)充：化合反應(yīng)和分解反應(yīng)屬于基本反應(yīng)類型。 2.氧化反應(yīng)：物質(zhì)與氧氣發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。緩慢氧化是氧化反應(yīng)的一種，如食物腐爛、酒的釀造等。 【易錯易混辨析】 氧化反應(yīng)不一定是化合反應(yīng)（石蠟的燃燒生成了水和二氧化碳兩種物質(zhì)），化合反應(yīng)不一定是氧化反應(yīng)（氧化鈣與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣）。 空氣成分氮?dú)?N2)氧氣(O2)稀有氣體二氧化碳(CO2)其他氣體和雜質(zhì)體積分?jǐn)?shù)78%21%0.94%0.03%0.03%定義舉例特征純凈物由一種物質(zhì)組成氮?dú)?N2)、氧氣(O2)、二氧化碳(CO2)等可以用化學(xué)符號表示混合物由兩種或兩種以上物質(zhì)組成空氣、海水、鹽水、汽水等混合物中各物質(zhì)相互間沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，都保持各自的性質(zhì)，不可用化學(xué)符號表示性質(zhì)用途氧氣供給呼吸動植物呼吸、醫(yī)療急救、潛水等支持燃燒煉鋼、航天、氣割、氣焊等氮?dú)?化學(xué)性質(zhì)不活潑用作保護(hù)氣：燈泡、食品、金屬焊接等液氮沸點(diǎn)低制造低溫環(huán)境：醫(yī)療、超導(dǎo)材料等可轉(zhuǎn)化為氨氣等用于化工生產(chǎn)，制造硝酸、化肥稀有氣體通電發(fā)光作電光源：霓虹燈、航標(biāo)燈、閃光燈等化學(xué)性質(zhì)不活潑用作保護(hù)氣：燈泡、金屬焊接等氦氣密度小用于填充探空氣球、熱氣球等液態(tài)氦沸點(diǎn)低制造低溫環(huán)境《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》基本檢測項(xiàng)目氣體污染物：一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、臭氧； 固體污染物：可吸入顆粒物（PM10）、可入肺顆粒物（PM2.5）污染的危害損害人體健康、影響作物生長、破壞生態(tài)平衡； 存在的環(huán)境問題：溫室效應(yīng)、臭氧空洞、酸雨。污染防治措施加強(qiáng)大氣質(zhì)量監(jiān)測，改善環(huán)境狀態(tài)、植樹造林、使用清潔能源等。物質(zhì)在空氣中燃燒的現(xiàn)象在氧氣中燃燒的現(xiàn)象反應(yīng)的文字表達(dá)式硫粉燃燒放熱，發(fā)出淡藍(lán)色火焰，生成一種有刺激性氣味的氣體劇烈燃燒，放熱，發(fā)出明亮的藍(lán)紫色火焰，生成一種有刺激性氣味的氣體硫＋氧氣 點(diǎn)燃 二氧化硫木炭燃燒，持續(xù)紅熱。生成一種能使石灰水變渾濁的氣體劇烈燃燒，放熱，發(fā)白光，生成一種能使石灰水變渾濁的氣體碳＋氧氣 點(diǎn)燃 二氧化碳鐵絲只能紅熱，不能燃燒劇烈燃燒，放熱，火星四射，生成黑色固體鐵＋氧氣 點(diǎn)燃 四氧化三鐵反應(yīng)原理加熱高錳酸鉀分解過氧化氫文字表達(dá)式高錳酸鉀錳酸鉀＋二氧化錳＋氧氣過氧化氫水＋氧氣發(fā)生裝置固體加熱型固液常溫型裝置選擇依據(jù)反應(yīng)物為固體，反應(yīng)條件為加熱反應(yīng)物為液體，反應(yīng)條件為固體催化劑和常溫氧氣的收集方法收集裝置對應(yīng)氧氣性質(zhì)優(yōu)點(diǎn)驗(yàn)滿方法排水法①不易溶于水 ②不與水反應(yīng) 較純凈 當(dāng)集氣瓶中的水排完，集氣瓶口有大量氣泡冒出，證明已收集滿。 向上排空氣法①密度比空氣大 ②不與空氣成分反應(yīng) 較干燥 將帶火星的木條放在集氣瓶口，若木條復(fù)燃，證明已收集滿。 檢驗(yàn)將帶火星的木條伸入集氣瓶內(nèi)，如果帶火星的木條復(fù)燃，說明是氧氣驗(yàn)滿將帶火星的木條放在集氣瓶口，如果帶火星的木條復(fù)燃，說明氧氣已集滿. .化合反應(yīng)分解反應(yīng)概念由兩種或兩種以上的物質(zhì)生成另一種物質(zhì)的反應(yīng)由一種反應(yīng)物生成兩種或兩種以上其他物質(zhì)的反應(yīng)特點(diǎn)多變一一變多表達(dá)式 A + B + …… → C A → B + C + ……

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