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文档简介
1、模块一身边的化学物质 主题一空气氧气考点考点1 空气的成分空气的成分一、空气的主要成分一、空气的主要成分 主要成分主要成分气体体积气体体积用途用途氮气_ 生产硝酸和氮肥的重要原料,作 和制冷剂等氧气_ , ,用于登山、潜水、宇航、急救病人、钢铁冶炼、金属焊接等稀有气体0.934%作 ,制电光源,制造低温环境,医疗麻醉等二氧化碳 _植物 作用其他0.002%78%保护气21%供给呼吸 支持燃烧保护气0.034%光合二、空气中氧气含量的测定二、空气中氧气含量的测定(见主题探究过实验部分见主题探究过实验部分)三、关注空气质量三、关注空气质量污染污染污染物 、 、 、 臭氧、可吸入颗粒物、总悬浮颗粒物
2、等质量报告空气污染指数越大,空气质量级别数目越大,空气质量越_ 防治防治 控制污染源、植树造林等 二氧化硫(SO2) 一氧化碳(CO)二氧化氮(NO2)差特别提醒特别提醒 二氧化碳无毒,不是空气污染物,但它是温室气体,其含量增多会导致 。温室效应1在通常情况下空气中各成分比值保持相对稳定。( )2空气的成分按质量分数计算,大约是:氮气占78%,氧气占21%。( )3稀有气体就是在任何情况下都不能跟其他物质发生化学反应的气体。( ) 考点考点2 氧气的制法氧气的制法 一、氧气的制法一、氧气的制法工业制法工业制法工业上利用液态氮和液态氧的 不同,采用 制取氧气,这一过程为 变化实验室制法实验室制法
3、(见主题探究过实验部分)沸点分离液态空气法物理二、催化剂二、催化剂催化剂定义催化剂定义在化学反应中能 其他物质的化学反应速率,而本身的 和 (注意:此处不是“性质”,因为性质还包括物理性质)在反应前后都没有发生变化的物质催化剂特点催化剂特点改变化学反应速率,可以加快也可以减慢(一变) 反应前后催化剂本身的 和 不变(两不变)催化作用催化作用催化剂在 中所起的作用改变质量化学性质质量化学性质化学反应特别提醒特别提醒 要设计实验证明某物质是某个化学反应的催化剂,通过设计对照实验,运用控制变量的方法,设计实验证明该物质在这个反应中具备“一变两不变”的特点即可。1.工业制氧气的过程中发生的是物理变化。
4、( ) 2催化剂在化学反应后化学性质发生了变化。( ) 3二氧化锰在过氧化氢分解产生氧气过程中并未参与反应。( ) 4MnO2是化学反应唯一的催化剂。( ) 5二氧化锰能增大过氧化氢生成氧气的质量。( ) 6二氧化锰只能用作催化剂。( ) 考点考点3 氧气的性质氧气的性质 一、氧气的物理性质一、氧气的物理性质颜色颜色气味气味状态状态密度密度溶解性溶解性 色 味 体比空气_ 溶于水无无气大不易特别提醒特别提醒 液态或固态时呈 色。在通常状况下,氧气不易溶于水。( )淡蓝二、氧气的化学性质二、氧气的化学性质1 1氧气和某些单质反应氧气和某些单质反应反应物反应物反应现象反应现象(均放热均放热)化学方
5、程式化学方程式注意事项注意事项非金属碳在空气中燃烧发出 光,在氧气中燃烧发出 光,生成无色无味的气体 将夹有木炭的坩埚钳由上而下慢慢伸入瓶内 磷在空气中燃烧产生大量的_ 生成物是固态的P2O5,故现象不能描述成白雾或白色烟雾 氢气在空气中燃烧产生 火焰,干燥的烧杯内壁产生_ 点燃前要验纯,必须使用干冷的烧杯罩在火焰的上方 金属铁在氧气中能 , ,生成一种 色固体 集气瓶底部放少量水或铺一层细沙是为了防止高温熔化物炸裂瓶底镁在空气中剧烈燃烧,发出_ 光,生成一种 色固体实验前用砂纸将镁条打磨干净,除去表面的氧化镁薄膜红白白烟淡蓝色水雾剧烈燃烧火星四射黑耀眼的白白2.氧气和某些化合物反应氧气和某些
6、化合物反应反应物反应物反应现象反应现象(均放热均放热)化学方程式化学方程式备注备注氧化物 一氧化碳(CO)产生 火焰 _可燃性气体点燃前要验纯有机物甲烷(CH4)产生 火焰 _乙醇(C2H5OH) _ 乙醇俗名酒精高分子化合物,如塑料、合成纤维、羊毛、棉等 燃烧法可用于鉴别合成纤维、羊毛和棉淡蓝色淡蓝色特别提醒特别提醒 注意“烟”、“雾”、“气”以及“光”与“火焰”的区别:“烟”是固体小颗粒在空气中扩散产生的现象,如熄灭蜡烛时会产生 ;“雾”是液态小液滴在空气中扩散产生的现象,如打开浓盐酸的瓶塞,观察到产生大量的 ,而不是白烟;“气”是物质在通常状况下以气体状态存在,一般用颜色、气味来描述;“
7、光”是可燃性固体直接燃烧产生的;“火焰”是气体或固体、液体气化后燃烧产生的。白烟白雾1氧气能支持燃烧,所以氧气可以作燃料。( ) 2铁丝在空气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体。( ) 3红磷在氧气中燃烧,产生白雾。( ) 4氧气是一种化学性质比较活泼的气体。( ) 5做铁丝在氧气中燃烧实验时,没有出现“火星四射”的现象,可能的原因是什么? 集气瓶中氧气的浓度低或铁丝表面有锈或没有等到火柴棒即将 燃尽就伸入瓶中。考点考点4 氧化物与氧化反应氧化物与氧化反应定义定义举例举例氧化物氧化物由 元素组成的化合物,如果其中一种元素是 ,这样的化合物叫做氧化物水、 、四氧化三铁等氧化反应氧化反应氧气是一种
8、化学性质比较 的气体,许多物质都可以与氧气发生化学反应,这类反应属于 反应氧气与碳、磷、硫、铁的反应缓慢氧化缓慢氧化是指进行得非常 ,甚至不容易被察觉的反应 、金属的锈蚀、动植物的腐烂和塑料的老化等两种氧元素二氧化碳活泼氧化缓慢呼吸作用氧化物一定是含氧化合物,含氧化合物不一定是氧化物。( )【化学方程式梳理】化学方程式梳理】氧气的性质和制取氧气的性质和制取1与非金属单质反应CO2 CO2 2CO2 2CO_SO2 SO2_2与金属单质反应2MgO2=2MgO _ _3与非金属氧化物反应:2COO2 2CO24与有机物反应:2C2H25O2 4CO22H2OC2H43O2 2CO22H2O_5实
9、验室制取_命题点命题点1 1 空气的成分及用途空气的成分及用途12017青岛,T21(3),1分化学实验是进行科学探究的重要手段。请填写下列空格:用图A所示的装置可测定空气中氧气的含量。该实验的原理是通过 (填“化学”或“物理”)方法分离或除去混合物中的一种成分,从而测定混合物中某成分的含量。化学22015青岛,T23(1),2分化学物质及其变化与人类生产、生活密切相关,请填写下列空格:现有水、氮气、氧气、铁四种物质,其中:(填写化学式)可供给人类呼吸的是 。可用于食品防腐的是 。O2N2命题点命题点2 2 氧气的性质和用途氧气的性质和用途32017青岛,T13,1分下列对实验现象的描述中,正
10、确的是( )A向稀盐酸中滴加紫色石蕊试液,溶液显蓝色B将红热的细铁丝放在氧气中,剧烈燃烧,火星四射,生成白色固体C将羊毛线放在酒精灯火焰上灼烧,闻到烧焦羽毛的特殊气味D向氯化铁溶液中滴加氢氧化钠溶液,生成蓝色沉淀C42016青岛,T14,1分下列对实验现象的描述正确的是( )A镁条在空气中剧烈燃烧,发出耀眼白光,生成黑色固体B铁锈在稀盐酸里浸泡一段时间后,铁锈消失,溶液变为浅绿色C向淀粉溶液中滴加碘水,溶液变为蓝色D向硫酸铜溶液中滴加氢氧化钠溶液,生成白色沉淀C命题点命题点3 3 氧气的制法氧气的制法52016青岛,T24,7分根据下列装置,回答问题:(1)写出图中标号仪器的名称: ; 。(2
11、)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气时,发生反应的化学方程式为 ,从控制反应速率和节约药品的角度考虑,发生装置最好选用 (填装置序号)。(3)因为氧气不易溶于水,所以可以利用装置F(填装置序号)收集。如果要做铁丝在氧气中燃烧的实验,用这种装置收集氧气时应注意 。 分液漏斗试管B留一些水在集气瓶底62014青岛,T27,6分下图是某同学设计的实验室制取氧气的实验装置图。请回答下列问题:(1)写出图中带标号仪器的名称: ; 。(2)二氧化锰在该化学反应中的作用是 。(3)组装好A装置后,该同学先向分液漏斗中加入水,然后将导管一端通入水中,并打开分液漏斗的活塞,观察导管口是否有连续的气泡冒出,该
12、操作的目的是 。(4)可用图B所示的方法收集氧气,主要是因为氧气 。(5)应将收集满氧气的集气瓶 放在桌面上。锥形瓶水槽催化作用检查装置的气密性不易溶于水正72013青岛,T27,7分根据下列实验装置图填空:(1)如图所示,标有序号仪器的名称: , 。(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气时,反应的化学方程式为 ,应选用的气体发生装置是 (填装置序号)。(3)实验室收集二氧化碳可选用的装置是 (填装置序号);检验二氧化碳是否收集满的操作方法是: 。B酒精灯集气瓶E将燃着的木条放于集气瓶口,若木条熄灭,证明收集满了重点氧气的化学性质重点氧气的化学性质例例1 1 2018育才中学一模下列有关实
13、验现象的描述,正确的是( )A木炭在氧气中燃烧产生大量白烟B镁在空气中燃烧发出耀眼的白光,放出热量,生成一种白色固体C铁丝在空气中剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体D打开装有浓硫酸的试剂瓶盖,一会儿瓶口会产生白雾A木炭在O2中燃烧生成能使澄清石灰水变浑浊的气体而非白烟C 铁丝在空气中不燃烧D 浓H2SO4不具有挥发性,瓶口不会产生白雾B 分析:在描述实验现象时,首先注意除了水之外,不能点出生成物的名称,其次要注意“烟”与“雾”的区别,“烟”是固体小颗粒;“雾”是液体小液滴。例例2 2 2018青岛39中二模下列实验现象描述正确的是( )A铁丝在氧气中燃烧发出白光,生成红棕色固体B涤纶和羊毛点燃时
14、都可闻到烧焦羽毛的气味C将生铁粉末投入盛有过量盐酸的烧杯中,充分反应后仍有黑色残渣D将氮肥与烧碱固体混合加热,一定有刺激性气味的气体放出C 分析:A铁丝在O2中燃烧产物为Fe3O4,因此生成黑色固体B涤纶的成分属于合成纤维,燃烧会闻到刺激性气味,而羊毛的主要成分为蛋白质,燃烧有烧焦羽毛的气味,这也是检验蛋白质的方法C生铁是Fe、C合金。加入过量盐酸,Fe完全反应生成FeCl2和H2,而C不与盐酸反应,所以仍以黑色固体形式存在于溶液中D只有铵态氮肥与烧碱混合加热产生NH3,而氮肥如CO(NH2)2中不含NH4,与烧碱混合不会放出NH3实验一测定空气中氧气的含量实验一测定空气中氧气的含量一、实验过
15、程一、实验过程实验原理实验原理_实验装置实验装置实验思路实验思路该实验的基本原理有三个要点:只消耗掉密闭部分的 ;产生压强差;用注射器移动减少的体积表示 的体积实验现象实验现象红色物质变成 色,冷却后密闭部分剩余气体的体积约减少_实验结论实验结论氧气约占空气体积的_氧气氧气黑1/51/5特别提醒特别提醒 实验结论是“氧气约占空气体积的1/5”,不要把“体积”漏掉,更不要错答成“质量”。二、注意事项及误差分析二、注意事项及误差分析注意事项注意事项原因原因不注意导致的后果不注意导致的后果铜粉必须过量保证密闭装置中的氧气消耗完测定结果_装置的气密性要好如果装置漏气,冷却至室温时装置中压强减小,外界会
16、进入一部分空气测定结果偏小要等装置冷却至室温后才能读数如果不冷却至室温读数,装置中气体还处于膨胀状态时读数不准确测定结果偏小要不停地交替推拉注射器活塞交替推拉注射器活塞才能使装置中的氧气完全和铜丝反应测定结果偏小加热时间要足够长保证氧气和铜丝完全发生反应测定结果_读数前气球内的气体要全部挤入注射器内气体不全部挤入注射器内会导致注射器的停留位置不准确测定结果偏大偏小偏小三、对实验的改进三、对实验的改进 用红磷作耗氧剂用红磷作耗氧剂图1所示是经常使用的一种方法,该方法的缺点是打开集气瓶伸入燃烧匙的时候容易产生误差,故也可以采用图2的方法点燃红磷 用白磷作耗氧剂用白磷作耗氧剂点燃白磷的方法主要有酒精
17、灯加热、水浴加热(如图3所示)、电热丝加热(如图4所示)和灼热铜丝加热(如图5所示)等,无论哪种加热方法,其目的都是为了实现不打开装置就能点燃白磷实验二氧气的实验室制取实验二氧气的实验室制取实验实验原理原理_实验实验装置装置发生装置 收集装置验满验满方法方法排水法: 时,说明已满向上排空气法:把带火星的木条靠近 ,如果木条复燃,说明已满检验检验方法方法将带火星的木条伸入 ,如果木条 ,说明该瓶内气体是氧气注意注意事项事项用排水法集气时,当气泡 从导管口冒出时再收集,否则收集的气体会混有空气;集满氧气的集气瓶应 在桌面上当集气瓶口出现大量气泡集气瓶口集气瓶内复燃连续且均匀地正放特别提醒特别提醒 (1)实验室制取气体时,发生装置的选择依据是药品的状态和反应条件;收集装置的选择依据是气体的密度和气体在水中的溶解性。(2)收集方法:密度比空气大且不与空气成分反应的气体,用向上排空气法收集,反之则用向下排空气法收集;难溶或不易溶于水的气体,可用排水法收集。例例 2018市北区二模化学实验是学习化学的基础。请根据下列装置图回答问题。(1)写出带有标号的仪器名称: 。(2)在实验室中用过氧化氢和二氧化锰制取氧气,选用的气体发生装置是 ,发生反应的化学方程式为 。铁架
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