中考化學(xué)總復(fù)習(xí)教學(xué)案 第二單元課題1空氣一、空氣的組成1.空氣成分的發(fā)現(xiàn)過程1774年法國化學(xué)家拉瓦錫用定量的方法研究了空氣的成分，第一次明確提出空氣是由氧氣和氮?dú)饨M成的，其中氧氣約占空氣總體積的1/5。在19世紀(jì)以前，人們深信空氣中僅含有氮?dú)夂脱鯕?。后來陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了氦、氖、氬、氪、氙等稀有氣體。2.空氣中氧氣體積的測量在紅磷燃燒這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，紅磷與空氣中的氧氣反應(yīng)，生成了一種叫做五氧化二磷的白色固體，我們可以用文字的形式把這個(gè)反應(yīng)表示出來。方法點(diǎn)撥利用過量的紅磷燃燒完全消耗其中的氧氣而又不產(chǎn)生其他氣體，導(dǎo)致壓強(qiáng)減小，減小的體積即為空氣中氧氣的體積。實(shí)驗(yàn)探究測定空氣里氧氣的含量實(shí)驗(yàn)用品：a.集氣瓶、燃燒匙、導(dǎo)氣管、燒杯、彈簧夾b.紅磷、水實(shí)驗(yàn)步驟在集氣瓶口連接一個(gè)雙孔膠塞，一個(gè)孔插燃燒匙，另一孔插導(dǎo)管，并配上彈簧夾。把導(dǎo)管的一端放入水中，用手緊握集氣瓶外壁，如果在導(dǎo)管口有氣泡冒出，則證明氣密性良好。在集氣瓶內(nèi)加少量水，并做上記號(hào)。點(diǎn)燃燃燒匙內(nèi)的紅磷，立即伸入集氣瓶中，并把塞子塞緊。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象紅磷燃燒，有大量白煙生成。冷卻后，打開彈簧夾，集氣瓶內(nèi)的水面上升，而且上升到集氣瓶體積的1/5。實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵裝置不漏氣。若裝置漏氣，雖然裝置內(nèi)氣體減少，但是從外界又進(jìn)入一些氣體，并不能使壓強(qiáng)明顯降低，因而水不能上升到集氣瓶體積的1/5。燃燒匙里要放入過量的紅磷，目的是使紅磷燃燒，盡可能消耗盡集氣瓶內(nèi)的氧氣。應(yīng)該等溫度冷卻到室溫時(shí)才可以觀察。因?yàn)槿绻麥囟容^高，雖然氣體減少，但是壓強(qiáng)并不能減少很明顯，因而水也不能上升到集氣瓶體積的1/5。要點(diǎn)提示集氣瓶內(nèi)盛少量水，一是為防止熱的燃燒物濺落炸裂集氣瓶；二是為了吸收五氧化二磷。導(dǎo)管內(nèi)應(yīng)事先注滿水，否則測量結(jié)果偏低。3.空氣的成分空氣的成分按體積計(jì)算，大約是：氮?dú)?8%，氧氣21%，稀有氣體0.94%，二氧化碳0.03%，其他氣體和雜質(zhì)0.03%。要點(diǎn)提示這里空氣中各成分所占百分?jǐn)?shù)是體積分?jǐn)?shù)，也就是說，如果有100體積的空氣，其中氮?dú)饧s78升，氧氣約21升，稀有氣體約0.94升，二氧化碳0.03升，其他氣體和雜質(zhì)0.03升。4.純凈物和混合物純凈物是由一種物質(zhì)組成的，如氧氣、氮?dú)?、二氧化碳等都是純凈物?；旌衔锸怯蓛煞N或多種物質(zhì)混合而成的，如空氣是由氮?dú)?、氧氣、稀有氣體、二氧化碳等多種成分組成的，這些物質(zhì)相互間沒有發(fā)生反應(yīng)，各物質(zhì)都保持各自的性質(zhì)。誤區(qū)警示絕對(duì)純凈的物質(zhì)是沒有的，純凈物是相對(duì)而言的，混合物都是由純凈物組成的，判斷一種物質(zhì)是純凈物還是混合物，關(guān)鍵是看這種物質(zhì)由幾種物質(zhì)組成，不能與物質(zhì)的名稱混淆。如五氧化二磷，是一種物質(zhì)的名稱,是純凈物，冰水共存體雖然是冰和水混合在一起，但是它們都屬于同一種物質(zhì)，屬于純凈物。二、空氣是一種寶貴的資源1.氧氣氧氣可用于動(dòng)植物呼吸、醫(yī)療急救、金屬切割等。人和動(dòng)植物吸入氧氣，氧化分解體內(nèi)的有機(jī)物，釋放能量；危急病人呼吸困難，僅通過吸入空氣中的氧氣不足以維持他的生命活動(dòng)所需要的氧氣，必須吸入高濃度的氧氣，說明氧氣能供給呼吸。乙炔在氧氣里燃燒，放出大量的熱，氧炔焰的溫度可達(dá)3000 以上，鋼鐵接觸到氧炔焰很快就會(huì)熔化。利用這一性質(zhì)，生產(chǎn)上用來焊接或切割金屬，通常稱作氣焊和氣割，說明氧氣支持燃燒。2.氮?dú)猓?）氮?dú)獾挠猛镜獨(dú)獾挠猛緩V泛，它是制硝酸和化肥的主要原料；由于氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)不活潑，常用作保護(hù)氣；由于其沸點(diǎn)較低，用液態(tài)的氮?dú)馄瘯r(shí)吸熱來提供低溫環(huán)境，用作液氮冷凍麻醉劑，超導(dǎo)材料的環(huán)境改造劑。（2）氮?dú)獾男再|(zhì)物理性質(zhì)：通常狀況下，氮?dú)馐且环N無色無味的氣體，不溶于水，密度比空氣的小?；瘜W(xué)性質(zhì)：氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)不活潑，一般情況下不能支持燃燒，不供給呼吸，也不與其他物質(zhì)反應(yīng)，但在一定條件下，氮?dú)饪梢院湍承┪镔|(zhì)反應(yīng)，例如：合成氨、制氮肥、生物固氮等。方法點(diǎn)撥物質(zhì)的物理性質(zhì)一般指顏色、狀態(tài)、氣味、熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、硬度和密度，以及是否溶于水等，這些性質(zhì)不需要通過化學(xué)反應(yīng)就能表現(xiàn)出來。3.稀有氣體（1）物理性質(zhì)：在通常狀況下，稀有氣體都是無色無味的氣體。（2）化學(xué)性質(zhì)：化學(xué)性質(zhì)極不活潑，過去人們認(rèn)為這些氣體不跟其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，曾把它們叫做惰性氣體。但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有些稀有氣體在一定條件下也能與某些物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成其他物質(zhì)。（3）用途保護(hù)氣，如焊接金屬是用稀有氣體來隔絕空氣，燈泡中充入稀有氣體以使燈泡經(jīng)久耐用。電光源，稀有氣體在通電時(shí)發(fā)出不同的光。燈管里充入氬氣，通電時(shí)發(fā)出藍(lán)紫色光；充入氦氣發(fā)出粉紅色光；充入氦氣發(fā)出紅光。用于激光技術(shù)。氦氣可作冷卻劑。氙氣可作麻醉劑。三、保護(hù)空氣1.空氣中的主要污染物。主要是有害氣體和煙塵兩類。有害氣體有：一氧化碳、一氧化氮、二氧化硫、二氧化氮等。2.空氣污染的危害。被污染的大氣嚴(yán)重?fù)p害人體健康，影響作物生長，破壞生態(tài)平衡。全球氣溫變暖、臭氧層破壞和酸雨等也都與空氣污染有關(guān)。3.防治空氣污染的措施：加強(qiáng)大氣質(zhì)量監(jiān)測；研制和開發(fā)潔凈能源；采用化學(xué)方法處理工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的有害氣體；在汽車上安裝尾氣凈化裝置；積極植樹造林、種草。問題·思路·探究問題1測定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)中，為什么采用過量紅磷消耗氧氣，而不采用木炭、硫磺、鐵絲等物質(zhì)？思路：本題綜合考查物質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，以及考查了測定空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)試驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理。紅磷燃燒后生成五氧化二磷固體，因而瓶內(nèi)壓強(qiáng)減?。浑m然木炭和硫磺也可以燃燒消耗氧氣，但是又生成二氧化碳和二氧化硫氣體，使瓶內(nèi)壓強(qiáng)變化不大。而鐵在空氣中不能燃燒，不能消耗氧氣。探究：紅磷燃燒的產(chǎn)物為五氧化二磷固體，消耗了約占集氣瓶體積1/5的氧氣，瓶內(nèi)壓強(qiáng)減小，小于外界大氣壓，當(dāng)冷卻到室溫時(shí)，打開彈簧夾，水便流入集氣瓶內(nèi)約1/5體積，從而說明空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約占空氣體積的1/5；不能改用木炭和硫磺，它們?nèi)紵蟮漠a(chǎn)物分別是二氧化碳和二氧化硫氣體，使集氣瓶內(nèi)壓強(qiáng)變化不大，因此水不會(huì)進(jìn)入集氣瓶。問題2在測定空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，發(fā)現(xiàn)水沒上升到集氣瓶體積的1/5處，原因可能有哪些？思路：本問題主要考查測定空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)試驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理及誤差分析。水上升體積的多少取決于瓶內(nèi)壓強(qiáng)減小的程度，而影響壓強(qiáng)的因素有：實(shí)驗(yàn)裝置的氣密性；消耗氧氣的量；溫度。既然水沒能上升到集氣瓶體積的1/5，則是由于瓶內(nèi)壓強(qiáng)減少的較少造成的。所以主要從氧氣可能沒被消耗完的原因，或即使氧氣被消耗完而又有其他氣體進(jìn)來的原因，或溫度較高時(shí)壓強(qiáng)也較大等方面分析。探究：這個(gè)問題主要從這些方面考慮：有哪些方面有可能使氧氣沒有被消耗完，或有哪些方面即使氧氣消耗完但瓶內(nèi)壓強(qiáng)并沒有減少那么多。造成這種現(xiàn)象的原因主要有：未檢查裝置的氣密性，裝置漏氣；紅磷量不足或燃燒不完全，使瓶內(nèi)有剩余氧氣；未冷卻到室溫就打開彈簧夾，使進(jìn)入瓶內(nèi)水的體積減少。問題3小麗同學(xué)要探究教室內(nèi)的空氣中二氧化碳的含量，她從教室外拿一個(gè)裝滿水的瓶子，走進(jìn)教室把水倒掉，然后蓋緊瓶塞帶回實(shí)驗(yàn)室，再向瓶內(nèi)倒入澄清的石灰水，觀察石灰水的變化。小麗同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法能否得出準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論？為什么？思路：該問題是對(duì)測定空氣中氧氣的含量方法的擴(kuò)展延伸。取樣的方法有多種，可以用注射器、膠頭滴管、氣球、礦泉水瓶等等。如要得出較準(zhǔn)確的結(jié)論，在氣體取樣時(shí)，要充分考慮氣體的性質(zhì)，如二氧化碳可溶，就不要用排水法取樣。可以采用類似測定空氣中氧氣的含量方法，用澄清的石灰水、氫氧化鈉等吸收二氧化碳來測定二氧化碳的含量。探究：不能得出準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。一是沒有考慮到二氧化碳能夠溶于水中，瓶中殘余的水會(huì)吸收二氧化碳；二是石灰水變渾濁的程度難以量化，不夠精確。典題·熱題·新題例1我們已經(jīng)知道空氣的主要成分是氮?dú)夂脱鯕?，如圖所示為測定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，圖中玻璃管里的活塞可以活動(dòng)，活塞的左端管內(nèi)有密封的空氣，活塞右端的玻璃管口跟空氣相通，試驗(yàn)開始前活塞處在刻度5 cm處。請(qǐng)按要求填空。（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，玻璃管里為什么要盛過量的紅磷？（2）可以觀察到玻璃管內(nèi)發(fā)生的現(xiàn)象是：白磷（足量）；活塞開始向移動(dòng)（填“左”或“右”）；隨著溫度的降低，最終向 移動(dòng)。（3）試驗(yàn)結(jié)束并恢復(fù)至室溫時(shí)，活塞應(yīng)停在約cm處，據(jù)此可得出的結(jié)論是。思路解析：本題中用燃燒紅磷的方法除去一定體積的空氣中的氧氣，再通過活塞移動(dòng)的情況來判定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)。這就要求：紅磷必須過量，才能把一定體積的空氣中的氧氣完全消耗掉；產(chǎn)物不能是氣體，否則無法測定實(shí)驗(yàn)結(jié)果。因此，實(shí)驗(yàn)中使用紅磷作燃燒物，且必須過量。答案：（1）紅磷過量才能將空氣中的氧氣消耗完全，測出的氧氣體積才更接近空氣中氧氣的實(shí)際體積。（2）燃燒右左（3）4空氣中氧氣的體積大約占1/5深化升華這是一道實(shí)驗(yàn)題，基本上所有的實(shí)驗(yàn)題素材幾乎都來自于教材，所以對(duì)教材上的實(shí)驗(yàn)要明確實(shí)驗(yàn)原理，熟悉實(shí)驗(yàn)裝置和注意事項(xiàng)，另外還要注意實(shí)驗(yàn)儀器和藥品的替代品。例2下列事實(shí)說明空氣中含有哪些成分？（1）空氣是制造氮肥的原料。（2）餅干在空氣中放置逐漸變軟。（3）蠟燭在空氣中燃燒。（4）長期放在空氣中的石灰水表面上有一層白膜。思路解析：此題考查了同學(xué)們對(duì)空氣各成分的掌握情況，并知道發(fā)生變化的原因是由空氣中的哪些成分引起的，使同學(xué)們能較靈活地用空氣成分的知識(shí)解決有關(guān)問題?？諝庵泻械?dú)馑圆拍苤圃斓?；空氣中含有的水蒸氣使餅干變軟；蠟燭能燃燒是因?yàn)榭諝庵泻醒鯕?；空氣中的二氧化碳和石灰水的有效成分Ca（OH）2反應(yīng)，生成不溶于水的碳酸鈣。答案：（1）氮?dú)猓?）水蒸氣（3）氧氣（4）二氧化碳深化升華本題是根據(jù)發(fā)生的現(xiàn)象和用途推測物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)或生成了什么物質(zhì)的一類題目，這類題目是經(jīng)常遇到的。要解決此類問題，必須掌握有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)和用途。例3下列物質(zhì)屬于純凈物的是 （）A.加碘食鹽B.礦泉水C.空氣D.酒精思路解析：純凈物中只含一種物質(zhì)，加碘鹽是在食鹽中加入碘化鉀，故它是混合物；礦泉水中含有礦物質(zhì)，是混合物；空氣中含有多種礦物質(zhì)；酒精是乙醇的俗名，其中只含一種物質(zhì)是純凈物。答案：D深化升華這是一類基本概念的題目，考查對(duì)基本概念的理解。對(duì)于概念的學(xué)習(xí)要抓住關(guān)鍵的字詞。如：純凈物是指由一種物質(zhì)組成的，暗含的意思是只含一種物質(zhì)。例4閱讀下面短文，并完成問題。19世紀(jì)末，英國物理學(xué)家雷利在測定氮?dú)獾拿芏葧r(shí)，發(fā)現(xiàn)從空氣中分離出來的氮?dú)饷可|(zhì)量是1.2572 g，而從含氮物質(zhì)制得的氮?dú)饷可|(zhì)量是1.2505 g。經(jīng)多次測定，兩者質(zhì)量相差仍然是0.0067 g?？少F的是雷利沒有忽視這種微小的差異，在化學(xué)家拉姆塞的合作下，經(jīng)過十幾年的努力，于1894年發(fā)現(xiàn)了空氣中的氬。下列有關(guān)結(jié)論中，正確的是（填序號(hào)）。氬是一種化學(xué)性質(zhì)極不活潑的氣體。雷利從空氣中分離出的氮?dú)馐羌儍粑铩?9世紀(jì)末以前，人們認(rèn)為空氣是由氮?dú)夂脱鯕饨M成的。雷利發(fā)現(xiàn)，從空氣中分離的氮?dú)庵泻袥]有被發(fā)現(xiàn)的較重的氣體。思路解析：從第一句我們分析出19世紀(jì)末以前，人們一直認(rèn)為空氣是由氧氣和氮?dú)饨M成的；經(jīng)過十幾年的努力才發(fā)現(xiàn)了氬。這說明氬氣的化學(xué)性質(zhì)不活潑，也說明空氣中分離出來的氮?dú)獠皇羌儍粑铩念}中所給數(shù)據(jù)比較，說明氬氣的密度比較大。答案：深化升華本題主要考查同學(xué)們對(duì)知識(shí)的應(yīng)用能力和閱讀能力。本題不僅告訴我們知識(shí)還給了我們一個(gè)重要的提高；不論做什么事情都不能忽視一些細(xì)節(jié)， 不放過任何一個(gè)疑點(diǎn)。例5有五種物質(zhì)：汽車尾氣形成的煙霧；石油化工廠排出的廢氣；人體呼出的二氧化碳?xì)怏w；植物光合作用放出的氣體；煤燃燒產(chǎn)生的煙塵。其中能使空氣嚴(yán)重污染，并對(duì)人類造成很大危害的是 （）A.B.C.D.思路解析：造成空氣污染的氣體有SO2、NO2、CO等氣體，排出的氣體中分別含有上述氣體中的一種或幾種。答案：A深化升華空氣污染的廢氣包括：汽車尾氣及石油燃燒后排放的氣體；化工廠排放的廢氣SO2、CO、NO2等；煤燃燒產(chǎn)生的氣體和煙塵；其他粉塵和污染物。CO2一般不當(dāng)作空氣污染物，但濃度過大可導(dǎo)致“溫室效應(yīng)”。