模塊一元素化合物課題1空氣和氧氣考試說明 1知道空氣的主要成分、空氣污染及主要污染源，知道空氣質(zhì)量指標的主要內(nèi)容。 2掌握O2的主要性質(zhì)和用途。 3掌握典型金屬和非金屬在空氣中或O2中燃燒的現(xiàn)象和產(chǎn)物。 4初步學會O2的實驗室制取與性質(zhì)實驗。構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)自主導(dǎo)學 （閱讀課本九年級上冊2546頁） 一、空氣的成分與用途 1空氣的成分空氣成分空氣成分氮氣氮氣氧氣氧氣稀有氣稀有氣體體二氧化二氧化碳碳其他氣體其他氣體和雜質(zhì)和雜質(zhì)體積分數(shù)體積分數(shù)78%_0.03%0.03%特點特點相對固定成分可變成分21%0.94%自主導(dǎo)學 2氮氣的性質(zhì)與用途物理性質(zhì)物理性質(zhì)常溫下為_、_的氣體，密度比空氣略_，難溶于水。化學性質(zhì)化學性質(zhì)在常溫下_，但在高溫、高壓、催化劑的作用下可與氫氣合成氨。用途用途制造硝酸和氮肥的重要原料；常用作保護氣，如食品防腐；液氮冷凍麻醉；在液氮的低溫環(huán)境下，超導(dǎo)材料顯示超導(dǎo)性能。無色無味小不活潑自主導(dǎo)學 3氧氣的性質(zhì)與用途物理性質(zhì)物理性質(zhì)常溫下為_、_的氣體，密度比空氣略_，不易溶于水。化學性質(zhì)化學性質(zhì) 較活潑，具有_性、_性。用途用途能使帶火星的木條_，能夠供給_（如醫(yī)療急救、登山、潛水、航空），能與多種物質(zhì)發(fā)生_反應(yīng)（如煉鋼、氣焊、化工生產(chǎn)、宇宙航行）。無色無味大助燃氧化復(fù)燃呼吸氧化自主導(dǎo)學 4氧氣與幾種物質(zhì)的反應(yīng)物物質(zhì)質(zhì)反應(yīng)現(xiàn)象反應(yīng)現(xiàn)象化學方程式化學方程式在空氣中在空氣中在氧氣中在氧氣中硫硫燃燒產(chǎn)生_火焰，生成有_ _氣味的氣體燃燒產(chǎn)生_火焰，生成有_ _氣味的氣體_木木炭炭持續(xù)紅熱發(fā)_光，產(chǎn)生能使_ _鐵鐵灼燒后紅熱劇烈燃燒，_ _，生成_色固體_磷磷產(chǎn)生黃白色火焰，放出熱量，產(chǎn)生大量白煙_鎂鎂發(fā)出_的白光，生成_色固體_淡藍色 刺激性藍紫色 刺激性白 澄清石灰水變渾濁的氣體 火星四射黑耀眼白自主導(dǎo)學 5稀有氣體的性質(zhì)和用途稀有氣體都是無色、無味、性質(zhì)不活潑的氣體，曾被叫做“惰性氣體”。用途：作為保護氣，如焊接金屬時用來隔絕空氣，往燈泡中充稀有氣體使燈泡耐用；制成多種電光源，如航標燈、閃光燈、霓虹燈；用于激光技術(shù)、醫(yī)療麻醉；用于制造低溫環(huán)境。自主導(dǎo)學 二、空氣中氧氣含量的測定 1選擇用于測定空氣中氧氣含量的物質(zhì)的要求：足量，能在空氣中燃燒，且燃燒產(chǎn)物是_體的物質(zhì)。 2裝置要求：氣密性_。 3實驗步驟：檢查裝置氣密性；將集氣瓶液面以上容積分成5等份；在燃燒匙內(nèi)放入過量紅磷；夾緊止水夾，點燃紅磷并迅速伸入集氣瓶中，立即塞緊橡皮塞。固良好自主導(dǎo)學 4實驗現(xiàn)象：_、_、_。 5實驗結(jié)論：（1）空氣是混合物，氧氣約占空氣體積的_，氧氣可以支持燃燒；（2）氮氣不支持_，也不能_，且_溶于水。紅磷燃燒，產(chǎn)生大量白煙有水進入集氣瓶中燃燒燃燒難自主導(dǎo)學 6能否用鐵或硫代替紅磷來做實驗，為什么？_。 7打開止水夾，發(fā)現(xiàn)進入瓶中的液體體積小于集氣瓶容積的 ，造成這一現(xiàn)象的原因可能有:_、_、_。51不能，因為鐵在空氣中不能燃燒，硫在空氣中燃燒的產(chǎn)物是氣體紅磷的量不足裝置漏氣未等裝置冷卻到室溫就打開止水夾自主導(dǎo)學 三、氧氣的制法 1氧氣的工業(yè)制法（1）方法：分離_空氣，屬于_變化。（2）原理：利用液態(tài)氮和液態(tài)氧的_不同。（3）步驟：首先將凈化的空氣除去雜質(zhì)等，然后在低溫的條件下加壓，使空氣液化，再控制溫度蒸發(fā)液態(tài)空氣。沸點較低的_先蒸發(fā)出來，余下的是沸點較高的淡藍色液態(tài)_，貯存使用。液態(tài)物理沸點液態(tài)氮氧自主導(dǎo)學 2氧氣的實驗室制法 （1）用過氧化氫溶液制取氧氣反應(yīng)原理：_。實驗裝置（發(fā)生裝置、收集裝置）：自主導(dǎo)學 a發(fā)生裝置的選擇：由于過氧化氫是液體，二氧化錳是固體，且反應(yīng)_加熱，故采用錐形瓶作為反應(yīng)容器，配雙孔膠塞，一孔插入分液漏斗，另一孔插入導(dǎo)管。 b收集裝置的選擇：由于氧氣_溶于水且不和水反應(yīng)，故要制取較純凈的氣體時，需采用_法；又由于氧氣的密度比空氣的平均密度大，故要制取較干燥的氣體時，需采用_法。不需要不易排水向上排空氣自主導(dǎo)學 檢驗方法：將帶火星的木條伸入集氣瓶中，如果木條_，則說明該瓶內(nèi)的氣體是氧氣。 驗滿方法：a用排水法收集時，當集氣瓶口_時，則說明該瓶內(nèi)的氣體已滿。b用向上排空氣法收集時，將帶火星的木條放在_處，若木條復(fù)燃，則氣體已滿。復(fù)燃向外冒大量氣泡集氣瓶口自主導(dǎo)學 實驗步驟：a檢查裝置的氣密性。b加藥品（先加_體，后加_體）。c組裝裝置。d收集氧氣。 實驗注意事項：a向試管或錐形瓶中加入二氧化錳，再緩慢加入過氧化氫溶液的原因是_。b伸入試管或錐形瓶中的導(dǎo)管應(yīng)剛剛露出橡皮塞即可，否則_。固液能夠得到平緩氣流不利于氣體的導(dǎo)出自主導(dǎo)學c用排水法收集氧氣時，導(dǎo)管應(yīng)剛伸入集氣瓶口即可，過長時_。d用向上排空氣法收集氣體時，導(dǎo)管要伸入集氣瓶的底部，否則_。e用長頸漏斗時，末端應(yīng)在液面以下，否則_。不利于水的排出，使氣體不易收集滿不利于空氣的排出，使收集到的氣體不純產(chǎn)生的氣體會從長頸漏斗逸出自主導(dǎo)學 （2）用高錳酸鉀或氯酸鉀制取氧氣反應(yīng)原理：_或_。實驗裝置（發(fā)生裝置、收集裝置）：自主導(dǎo)學 實驗步驟：先檢查_，后裝入藥品；先預(yù)熱，后集中在藥品所在的部位加熱；實驗結(jié)束后先_ _，后_。（可縮記為：“查”“裝”“定”“點”“收”“離”“熄”） 實驗注意事項：a試管口要略向下傾斜，防止_。b使用高錳酸鉀制取氧氣時試管口放一團蓬松的棉花，防止_。裝置氣密性 將導(dǎo)管從水槽中移出 熄滅酒精燈冷凝水回流到熱的試管底部，使試管炸裂高錳酸鉀粉末堵塞導(dǎo)管自主導(dǎo)學c用排水法收集氧氣，當導(dǎo)管口產(chǎn)生_的氣泡時開始收集氧氣，防止_。d用排水法收集氧氣時，實驗結(jié)束后應(yīng)先從水槽中移出導(dǎo)管，后熄滅酒精燈，防止_。e用排空氣法收集氣體時，導(dǎo)管應(yīng)_。收集到的氧氣不純水槽中的水倒吸進入試管，使試管炸裂伸入集氣瓶底部連續(xù)且均勻易錯點睛 1空氣中各成分的含量是指_分數(shù)，而不是質(zhì)量分數(shù)。 2氧氣具有助燃性，可作助燃劑；_可燃性，因而_作燃料。 3氧氣_溶于水，并不是指完全不溶解于水，只是常溫下其溶解度較小。 4催化劑可以_的速率，但是本身的_和_不改變。二氧化錳可以作為某些反應(yīng)的催化劑，但不是所有反應(yīng)都可以用它作催化劑，且二氧化錳不只可作催化劑，還可以是某些反應(yīng)的產(chǎn)物。體積不具有不可以不易改變化學反應(yīng)質(zhì)量化學性質(zhì)易錯點睛 5測定空氣中氧氣的含量時，集氣瓶底部一般會留少量水，目的是_。如果要用硫或者木炭代替紅磷做實驗，可以怎樣操作而不影響實驗結(jié)果？_。 6測定空氣中氧氣的含量時，若沒有夾緊止水夾，或點燃紅磷伸入集氣瓶后，沒有立即塞緊橡皮塞，會導(dǎo)致實驗結(jié)果_。吸收生成物并降溫用NaOH溶液代替水來吸收生成物偏大典例精析 【例1】使用紅磷燃燒的方法測定空氣中氧氣的含量（1）寫出紅磷在空氣中燃燒的化學方程式：_。 （2）在集氣瓶中加入少量水， 并將水面上方空間分成5等份， 裝置如圖所示。待紅磷熄滅并 冷卻后，打開彈簧夾，觀察到 燒杯中的水進入集氣瓶，瓶內(nèi) 水面最終約上升至“1”刻度處。由此可知氧氣約占空氣總體積的_。解析答案典例精析 （3）實驗后發(fā)現(xiàn)測定的空氣中氧氣的含量偏低，造成這種結(jié)果的可能原因是_ _（填一種即可）。 （4）已知五氧化二磷溶于水且化學性質(zhì)與二氧化碳相似，反應(yīng)完畢后振蕩集氣瓶再滴入紫色石蕊溶液，溶液變_色。 紅磷不足（或裝置漏氣，或未等裝置冷卻到室溫就打開止水夾）紅解析答案典例精析 【例2】請根據(jù)下圖回答問題。 A B C D （1）甲同學利用KClO3制取O2，發(fā)生裝置應(yīng)選擇_（選填字母）。收集O2的方法是_ _（一種），可用_檢驗O2。C 排水法（或向上排空氣法）帶火星的木條解析答案典例精析 （2）乙同學用H2O2和MnO2制取O2，從甲的剩余物中提取MnO2，步驟為：溶解；_；洗滌；干燥。比多用到的玻璃儀器為_。該反應(yīng)的化學方程式為_。 （3）丙同學用少量KMnO4與多量KClO3固體混合加熱，是否可行？_，理由是_ _。 （4）丁同學將燃燒的硫粉放入收集O2的集氣瓶中，可觀察到硫粉發(fā)出_色火焰，產(chǎn)物名稱為_，是形成酸雨的主要氣體。過濾漏斗可行 KMnO4受熱分解產(chǎn)生的MnO2可作為KClO3反應(yīng)的催化劑藍紫SO2解析答案例1解析 （1）紅磷在空氣中燃燒，實質(zhì)上是紅磷與空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)生成五氧化二磷。 （2）空氣中氧氣約占總體積的 。 （3）所用紅磷的量不足，會導(dǎo)致瓶內(nèi)空氣中的氧氣沒有被完全消耗，使所測得的氧氣含量偏低；裝置的氣密性不好也會導(dǎo)致外界空氣進入集氣瓶，使測得的氧氣含量偏低；未等裝置冷卻到室溫就打開止水夾，此時瓶內(nèi)溫度高，氣體膨脹，進入瓶內(nèi)的水減少，測得的氧氣含量偏低。 （4）二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸，碳酸具有酸性，據(jù)此可推斷五氧化二磷與水反應(yīng)也能生成對應(yīng)的酸，滴入紫色石蕊溶液后，能使紫色石蕊溶液變成紅色。51例2解析 （1）KMnO4和MnO2制取O2應(yīng)采用固固加熱裝置，且試管口要略微向下傾斜，故選用C裝置；O2不易溶于水，且密度比空氣的密度大，故可采用排水法或向上排空氣法收集；檢驗O2可用帶火星的木條，看木條是否復(fù)燃。例2解析 （2）剩余物中含可溶性固體KCl和不溶性固體MnO2，故采用溶解、過濾、洗滌、干燥的步驟來提純MnO2；過濾用到了而溶解沒有用到的玻璃儀器為漏斗；用H2O2和MnO2制取O2的反應(yīng)的化學方程式為 。 （3）方案可行。因為KMnO4受熱分解產(chǎn)生的MnO2可以作為KClO3反應(yīng)的催化劑，加快KClO3的分解。 （4）硫粉在O2中燃燒發(fā)出藍紫色火焰，生成物為SO2。22222OOH2MnOOH2