物质组成的空气教师版

第二单元空气导学案姓名班别1.空气的组成⑴对空气组成的研究：法国的化学家拉瓦锡用定量实验的方法得出了空气中主要是由氮气和氧气组成的结论，其中氧气约占空气体积的1∕5。下图为实验室测量空气中氧气含量的装置，观察并完成下列各题。实验原理：利用在密闭容器里，红磷和空气中氧气反应（生成固体小颗粒），让容器内气体压强减小，使水进入容器，测出进入的水的体积，便可推算出空气中氧气含量。对装置要求：容器必须密封实验前一定要检查装置气密性。实验中对药品的要求：易与氧气反应且没有气体生成的固体物质，反应物要足量。现象：红磷燃烧，发出白光，放出热量，产生大量白烟。打开止水夹，集气瓶内水平面上升到容器体积的五分之一。反应的文字表达式：红磷+氧气五氧化二磷化学方程式：4P+5O2===2P2O5结论：氧气约占空气体积的1∕5。空气成分氮气氧气稀有气体二氧化碳其他气体和杂质体积分数78%21％%%％特点成分相对固定成分可变=2\*GB2⑵空气的成分及组成⑶氮气：①性质：通常化学性质不活泼，一般情况下不能燃烧，也不支持燃烧；高温下能与其他物质发生化学反应。②用途：作灯泡填充物，作粮食瓜果的防腐剂，用作化工原料等。⑷稀有气体：①性质：通常化学性质很不活泼，被称为惰性气体。②用途：作保护气，作光源，氦气还可用于填充气球等。2.人类需要洁静的空气:⑴污染物：目前计入空气首要污染物的有二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒等。⑵危害：二氧化硫、二氧化氮可形成酸雨；二氧化碳可导致“温室效应”。⑶防治措施：减少污染物的产生、有效转化有害物质。纯净物混合物宏观组成由单一物质组成，组成固定由两种或两种以上物质组成，组成不固定微观构成（由分子构成的物质）由一种分子构成由两种或两种以上分子构成性质有固定的物理、化学性质无固定的性质，其中各物质都保持各自的化学性质联系纯净物混合得到混合物；混合物分离得到纯净物。3.氧气的化学性质反应物在氧气中燃烧的反应现象化学方程式木炭比在空气中燃烧更旺，发出明亮的白光，放出大量的热，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体C+O2===CO2硫发出明亮的蓝紫色火焰，生成无色有刺激性气味的气体，放热S+O2===SO2铁剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体3Fe+2O2=====Fe3O44.氧气的性质与用途：性质用途物理性质不易溶于水用排水法收集密度比空气大用向上排空气法收集化学性质供给呼吸用于缺氧、低氧或无氧环境支持燃烧炼钢、切割金属等5.氧气工业制法：利用液氮和液氧的沸点不同，采用分离液态空气法制氧气。这一过程为物理变化。（填“物理”或“化学”）6.氧气实验室制法：实验室制取氧气常有以下三种方法，请结合下面的装置图完成下表：反应物反应原理（反应的文字表达式）制取装置注意事项发生装置收集装置KMnO4高锰酸钾===锰酸钾+二氧化锰+氧气固固加热型排水法或向上排空气法eq\o\ac(○,1)加热KMnO4管口处放棉花。eq\o\ac(○,2)试管口要略向下倾斜。eq\o\ac(○,3)用排水法收集时要等到管口出现均匀放出的气泡才收集。eq\o\ac(○,4)结束时应先移开导管再撤离酒精灯。KClO3

2KClO3

2KCl+3O2↑固固加热型排水法或向上排空气法H2O22H2O2

2H2O+O2↑固液不加热型排水法或向上排空气法长颈漏斗下端要液封。7.检验O2方法：把带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃则证明是氧气。验满的方法：若用排水法收集时。当看到气泡在瓶口处不断冒出时，表明已收集满（注意：氧气瓶应竖直放置）；若用向上排气法收集时，则用带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，说明氧气已满。8.催化剂：在化学反应中能改变反应速率，但本身的质量和化学性质在化学反应前后都不变的物质。催化剂不能增加或减少生成物的质量.化学性质在化学反应前后没有改变，但物理性质可能改变；9.催化作用：在化学反应中，催化剂所起的作用。对具体的化学反应而言的，具有选择性；同一反应，可有不同的催化剂。一、选择题（每小题4分，共40分）下列各组物质中，均属纯净物的是（）A．合成纤维油脂B．天然气水银C．冰水干冰D．医用酒精碘盐空气是一种宝贵的自然资源，其中可供人呼吸的是（）A．氧气B．氮气C．二氧化碳D．稀有气体下列关于氮气用途的叙述中，不正确的是（）A．食品防腐B．制成各种电光源C．医疗冷冻麻醉D．制化肥原料人的生存离不开空气。下图为空气成分示意图，其中R指的是（）A．氮气B．氧气C．稀有气体D．二氧化碳新修订的《环境空气质量标准》增加了监测指标，是指大气中直径小于或等于微米的可吸人颗粒物。下列做法不会改变监测结果的是（）A．海水晒盐B．燃放鞭炮C．露天焚烧垃圾D．工厂排放烟尘下列描述属于氧气的化学性质的是（）A．通常状况下，氧气是无色、无味的气体B．通过低温加压，可使氧气液化成淡蓝色的液体C．液态氧可用作发射火箭的助燃剂(用途非描述性质)D．氧气是一种性质比较活泼的气体，能氧化许多物质下列方法能鉴别氧气和空气的是（）A．闻气味B．将集气瓶倒扣在水中C．观察颜色D．将带火星的木条伸入集气瓶中下列说法正确的是（）A．氧化反应一定是化合反应B．氧化反应一定伴随发光放热现象C．有氧气参加的反应一定是化合反应D．化合反应一定只有一种生成物氧气是一种化学性质比较活泼的气体，它可以和许多种物质发生化学反应。如：①硫＋氧气===二氧化硫；②白磷＋氧气====五氧化二磷；③铁＋氧气====四氧化三铁。关于上述三个反应的叙述中不正确的是（）A．都需要点燃B．都是氧化反应C．都属于化合反应D．都是非金属跟氧气反应从安全、环保、节能、简便等方面考虑，实验室制取氧气的最佳方案是（）氯酸钾加热分解B．高锰酸钾加热分解C．过氧化氢催化分解（常温，生成物无污染）D．分离液态空气法非选择题（共60分）11.（1）小白鼠在装有空气的密闭容器中可存活一段时间，说明空气中含有氧气__。（2）石灰水长期露置在空气中会出现浑浊现象，说明空气中含有二氧化碳_。（3）夏天，盛放冰棒的杯子外壁上附有一层水珠，说明空气中含有_水_。12.现有①氧气、②二氧化碳、③氮气、④稀有气体四种物质，请用序号填空：空气是一种重要的自然资源，其中__③___约占空气体积的78%，是工业上生产硝酸和化肥的重要原料；人类维持生命不可缺少的气体是_①__，燃料燃烧也离不开它；__④__几乎不与任何物质发生化学反应，但是也有很广泛的用途；__②__是植物进行光合作用不可缺少的物质。13.某同学用下图所示的装置和药品，制取并收集氧气。请回答下列问题：（1）装置中标号仪器①的名称是分液漏斗_。（2）装置中二氧化锰的作用是催化作用（3）图中发生反应2H2O2

2H2O+O2↑。（4）连接好装置后，首先必须检查装置的_气密性_。收集氧气还可以采用向上排空气法_法。14.下图所示是实验室用加热高锰酸钾制取氧气的实验装置图。请据图回答问题：（1）试管中棉花的作用是_防止高锰酸钾粉末进入导管将导管堵塞__。（2）什么时候才能收集气体气泡连续均匀冒出。（3）停止加热前先将导管从水中移出的原因是防止试管温度降低水从水槽内倒吸入试管中，使试管炸裂。（17分）同学们在实验室用5%的H2O2溶液制取氧气并进行氧气性质实验。溶液配制：用50mL30%的H2O2溶液制取氧气（密度为cm3）配制5%的H2O2溶液（密度约为1g/cm3）。溶液配制过程中，除用到玻璃棒外还需用到下列仪器中的__________（填字母）。A．托盘天平B．烧杯C．漏斗D．量筒E．胶头滴管气体制备：用配制好的5%H2O2溶液和MnO2制取O2。请你在“A”“B”两套装置中选择其中一套，并说明选择的理由：______________________________，该反应的文字表达式为______________________________。待反应结束后同学们回收了混合物中的MnO2，实验操作为____________________。（9分）下图所示是实验室用加热高锰酸钾制取氧气的实验装置图。请据图回答问题：（1）试管中棉花的作用是__________。（2）什么时候才能收集气体__________。（3）停止加热前先将导管从水中移出的原因是__________________________________。（17分）同学们在实验室用5%的H2O2溶液制取氧气并进行氧气性质实验。溶液配制：用50mL30%的H2O2溶液制取氧气（密度为cm3）配制5%的H2O2溶液（密度约为1g/cm3）。溶液配制过程中，除用到玻璃棒外还需用到下列仪器中的__________（填字母）。A．托盘天平B．烧杯C．漏斗D．量筒E．胶头滴管气体制备：用配制好的5%H2O2溶液和MnO2制取O2。请你在“A”“B”两套装置中选择其中一套，并说明选择的理由：______________________________，该反应的文字表达式为______________________________。待反应结束后同学们回收了混合物中的MnO2，实验操作为____________________。性质实验：小明用收集好的氧气，进行了图C的实验：把点燃的木炭伸入集气瓶中，实验现象是__________；为使铁丝在氧气中持续剧烈燃烧，他把光亮的细铁丝盘成螺旋状，________________________________________缓慢插入集气瓶中，观察到铁丝持续剧烈燃烧。通过实验得出，氧气可以支持燃烧，并且可燃物燃烧得更剧烈。答案解析【例1】硫在空气中点燃生成二氧化硫气体，反应前后气体总体积不变；磷在空气中燃烧时生成五氧化二磷，氧气完全反应，气体体积减小五分之一，容器内压强减小使水进入容器，测定进入容器内水的体积即为氧气体积。因此，水进入A瓶并占容器总体积的五分之一。故答案为：A；C；1/5；A容器中压强减小，C中压强不变。

【例2】冰和水、氧气和液氧都是同一种物质不同的状态，eq\o\ac(○,2)eq\o\ac(○,4)都是纯净物；eq\o\ac(○,1)eq\o\ac(○,7)eq\o\ac(○,9)分别都是一种物质，也是纯净物；空气中含有多种不同的物质；氧气和臭氧不是同种物质；稀有气体是氦气等多种气体混合的总称；澄清石灰水和过氧化氢溶液都是水和其他物质组成的。故答案为：eq\o\ac(○,3)eq\o\ac(○,5)eq\o\ac(○,6)eq\o\ac(○,8)eq\o\ac(○,10)；eq\o\ac(○,1)eq\o\ac(○,2)eq\o\ac(○,4)eq\o\ac(○,7)eq\o\ac(○,9)。【例3】二氧化锰可以加快氯酸钾的分解，但不会增加生成氧气的质量，无论是否加入二氧化锰，生成的氧气的量只与氯酸钾的量有关。故正确答案选C。小测答案：【解析】A中合成纤维、油脂均为混合物；B中天然气是混合物，其主要成分是甲烷，另外还含有杂质，水银即汞单质；C中冰水是指水以固态和液态同时存在，属于纯净物，干冰是固体二氧化碳，属于纯净物；D中医用酒精是酒精和水的混合物，碘盐中含有食盐和含碘元素的物质等，属于混合物。故正确答案选C。【解析】空气中能够供给呼吸的气体是氧气。故正确答案选A。【解析】可制成电光源的气体在通电时能发出不同颜色的光，氮气不具有此性质，故不能制成各种电光源。故B不正确，故正确答案选B。【解析】图中R在空气中的含量占第二位，联系空气中各成分的含量，可知R为氧气。故正确答案选B。【解析】是指大气中直径小于或等于微米的可吸入颗粒物，B、C、D均会产生颗粒物，海水晒盐只是蒸发水分，不会增加空气中的颗粒物。故正确答案选A。【解析】A、B描述的是氧气的物理性质，C描述的是氧气的用途，D描述的是氧气的氧化性，属于化学性质。故正确答案选D。【解析】氧气能支持燃烧。将带火星的木条伸入集气瓶中，木条复燃的是氧气。而空气中由于氮气的存在，冲淡了氧气的浓度，不能使带火星的木条复燃。故正确答案选D。【解析】氧化反应不一定是化合反应，如蜡烛燃烧，产物为二氧化碳和水，故A错误；缓慢氧化进行得缓慢，不容易察觉，并不发光；有氧气参加的反应不一定是化合反应，如蜡烛燃烧；化合反应的产物一定为一种，故正确答案选D。【解析】硫、白磷和铁都是单质，这三种物质和氧气反应都需要点燃，且与氧气反应都属于多对一的反应，故ABC都正确。铁是金属，故D错误。故正确答案选D。【解析】过氧化氢催化分解，在常温下进行，无污染，所以安全、环保、节能、简便，是制取氧气的最佳方法。氯酸钾加热分解和高锰酸钾加热分解，反应加热时需要消耗能源且操作相对比较麻烦。分