第四單元我們周圍的空氣第1課時空氣和氧氣第1頁/共44頁考點梳理過關(guān)考點1 空氣的組成 一、空氣的成分及用途空氣的成分空氣的成分體積分?jǐn)?shù)體積分?jǐn)?shù)用途用途氮氣78%保護氣(食品包裝、燈泡充氣、焊接金屬等)、生產(chǎn)硝酸和氮肥的重要原料、制冷劑等氧氣21%供給生物呼吸、支持燃料燃燒、鋼鐵冶煉和金屬焊接等稀有氣體0.934%通電時發(fā)出不同顏色的光，可制成多種用途的電光源二氧化碳0.034% 植物光合作用其他氣體及雜質(zhì)0.002%第2頁/共44頁二、空氣中氧氣含量的測定(見重點實驗突破部分)三、空氣的污染與防治第3頁/共44頁考點2 2 氧氣的性質(zhì) 一、氧氣的物理性質(zhì)顏色顏色氣味氣味狀態(tài)狀態(tài)密度密度溶解性溶解性無色 無味 氣體比空氣大不易溶于水二、氧氣的化學(xué)性質(zhì)1和某些單質(zhì)反應(yīng)第4頁/共44頁第5頁/共44頁2.和某些化合物反應(yīng)第6頁/共44頁辨一辨1在通常狀況下，氧氣不溶于水。 ()2鐵絲在氧氣中燃燒，火星四射，生成四氧化三鐵。()3氧氣能支持燃燒，具有可燃性。 ()4氧氣是一種化學(xué)性質(zhì)比較活潑的氣體。 () 做鐵絲在氧氣中燃燒的實驗時，沒有出現(xiàn)“火星四射”的現(xiàn)象，可能的原因是什么？集氣瓶中氧氣的濃度低或鐵絲表面有銹或鐵絲沒有充分預(yù)熱就伸入瓶中。想一想第7頁/共44頁考點3 3 氧氣的制備 第8頁/共44頁辨一辨1催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)的速率。 ()2二氧化錳能增大過氧化氫生成氧氣的質(zhì)量。 ()3二氧化錳只能作為反應(yīng)的催化劑。 ()4過氧化氫制取氧氣的過程中只能選擇二氧化錳作催化劑。 ()5工業(yè)制氧氣的過程中發(fā)生的是物理變化。 ()第9頁/共44頁考點4 4 氧化物和氧化反應(yīng) 一、氧化物：由兩種元素組成且其中一種元素是氧元素的化合物，如CO2、MgO等。二、氧化反應(yīng)氧化氧化反應(yīng)反應(yīng)概念物質(zhì)和氧發(fā)生的反應(yīng) 特別提醒特別提醒 氧化反應(yīng)是物質(zhì)與氧發(fā)生的反應(yīng)，而不是專指物質(zhì)與氧氣發(fā)生的反應(yīng)，物質(zhì)與氧氣發(fā)生的反應(yīng)只是氧化反應(yīng)的一種形式，“氧氣”屬于“氧”里面的一種。舉例碳、磷、硫等物質(zhì)的燃燒緩慢緩慢氧化氧化概念進行得非常緩慢，甚至不容易被察覺的氧化反應(yīng) 舉例動植物的呼吸、食物的腐爛、酒和醋的釀造、農(nóng)家肥料的腐熟等辨一辨1氧化物一定是含氧化合物，含氧化合物不一定是氧化物。 ()2氧化反應(yīng)是指物質(zhì)和氧氣發(fā)生的反應(yīng)。 ()第10頁/共44頁附：氧氣制取和性質(zhì)有關(guān)的化學(xué)方程式梳理第11頁/共44頁第12頁/共44頁典型例題典型例題運用運用類型1 空氣的成分和用途 【例1 1】2017宿遷中考下列說法不正確的是(B)A空氣中N2的體積分?jǐn)?shù)約為78%BO2的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，具有可燃性CCO2是綠色植物光合作用的原料之一D稀有氣體化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，可用作保護氣注意事項 空氣中各成分的含量是指氣體的體積分?jǐn)?shù)，而非質(zhì)量分?jǐn)?shù)；二氧化碳是空氣的主要成分之一，不是污染物。思路點撥 了解空氣中各氣體成分(如氮氣、氧氣、稀有氣體等)的含量、性質(zhì)及用途是解決此類問題的關(guān)鍵。物質(zhì)的性質(zhì)決定其用途，但這并不是唯一的決定因素，還要考慮實際成本、來源、使用是否便利、安全等其他因素。第13頁/共44頁變式運用 1.2017長沙中考空氣是人類的寶貴資源，下列有關(guān)空氣的說法錯誤的是( )A空氣的成分按體積計算，含量最多的氣體是氮氣B空氣是混合物C氧氣具有可燃性D稀有氣體的化學(xué)性質(zhì)不活潑C C氧氣沒有可燃性，具有助燃性。第14頁/共44頁2.2017蘇州中考下列關(guān)于空氣的說法中，不正確的是( )A工業(yè)上采用分離液態(tài)空氣法獲得氧氣 B二氧化硫是空氣污染物之一C空氣中氧氣質(zhì)量占空氣質(zhì)量的21% D空氣中的氧氣來源于綠色植物的光合作用C C空氣中氧氣體積約占空氣體積的21%21%，不是質(zhì)量。第15頁/共44頁【例2】2016孝感中考實驗室制取氧氣，提供了下列藥品和常用裝置，請按要求回答有關(guān)問題：藥品：過氧化氫溶液；氯酸鉀；二氧化錳。裝置：類型2 實驗室制取氧氣的反應(yīng)原理、實驗裝置、操作步驟等(1)裝置中儀器a的名稱為試管。(2)若小明選擇裝置A和C來制取氧氣，則他選擇的藥品應(yīng)為(填序號)；若用裝置D收集氧氣，則驗滿的操作方法為將帶火星的木條伸到集氣瓶口，觀察木條是否復(fù)燃。(3)某氣體X可用D裝置收集，若改用E裝置收集，則氣體X應(yīng)從b(填“b”或“c”)口進。第16頁/共44頁思路點撥 (1)儀器a為試管；(2)裝置A是用加熱固體的方法制取氣體，C是排水法收集氣體，由實驗藥品可知是用加熱氯酸鉀的方法制取氧氣；若用裝置D收集氧氣，則驗滿的操作方法為將帶火星的木條伸到集氣瓶口，觀察木條是否復(fù)燃；(3)D裝置是向上排空氣法收集，說明氣體的密度比空氣的大，若改用E裝置收集，則氣體應(yīng)從b口進入。 注意事項 驗滿氧氣時，帶火星的木條要放在集氣瓶口。第17頁/共44頁變式運用 3.2017安順中考某校進行九年級化學(xué)實驗技能考查，確定了以下三個考題：粗鹽提純；實驗室制取和收集二氧化碳；實驗室制取和收集氧氣。考查規(guī)定由學(xué)生抽簽確定考題。甲同學(xué)抽簽后被監(jiān)考老師引導(dǎo)至準(zhǔn)備了下列儀器和藥品的實驗臺前：第18頁/共44頁(1)A(1)A儀器的名稱是水槽；從所給儀器和藥品可以看出，甲抽到的應(yīng)該是實驗室制取和收集氧氣，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H2H2 2O O2 2 2H 2H2 2O OO O2 2；(2)(2)利用過氧化氫分解制取氧氣的實驗步驟首先應(yīng)該檢查裝置的氣密性，然后再制備并收集氣體，最后清洗儀器，并整理實驗臺；根據(jù)所給儀器，若另選藥品，也能完成實驗室制取和收集二氧化碳的實驗，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaCOCaCO3 32HCl=CaCl2HCl=CaCl2 2H H2 2O OCOCO2 2。第19頁/共44頁4.2016安徽中考實驗室常用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣，回答下列問題：(1)二氧化錳在反應(yīng)中的作用是催化。(2)下列儀器中：的名稱是漏斗；組裝氧氣發(fā)生裝置時，應(yīng)選擇(填序號)。(1)(1)在制取氧氣的實驗中二氧化錳的作用是催化；(2)(2)制取氧氣是固液混合不加熱，所以發(fā)生裝置需要的儀器是；(3)(3)氧氣的體積分?jǐn)?shù)大于36%36%時就可使帶火星的木條復(fù)燃，所以使帶火星的木條復(fù)燃，得到的氧氣不一定純凈，為了收集一瓶較純凈的氧氣，最好采用排水集氣法。(3)研究顯示：氧氣的體積分?jǐn)?shù)大于36%時就可使帶火星的木條復(fù)燃。因此，氧氣驗滿時采用使帶火星的木條復(fù)燃的方法不可靠(填“可靠”或“不可靠”)。為了收集一瓶較純凈的氧氣，最好采用排水集氣法。第20頁/共44頁重點實驗突破實驗3 3：測定空氣中氧氣的含量第21頁/共44頁第22頁/共44頁典例分析【例1】如圖是測定空氣中氧氣含量的實驗裝置圖及主要步驟。請補充：(1)將硬質(zhì)玻璃管裝滿水，塞上膠塞，然后打開膠塞，將水倒入量筒中，記錄體積為30mL。本操作的目的是測量該玻璃管的容積。(2)先預(yù)熱，然后再在固定銅粉的部位加熱，加熱時要不斷推拉注射器，目的是使空氣中的氧氣充分反應(yīng)。(3)根據(jù)下表提供的實驗數(shù)據(jù)，完成填空： 硬質(zhì)玻璃管中空硬質(zhì)玻璃管中空氣的體積氣的體積反應(yīng)前注射器中反應(yīng)前注射器中空氣的體積空氣的體積反應(yīng)后注射器中反應(yīng)后注射器中空氣的體積空氣的體積實驗測得空氣中實驗測得空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)氧氣的體積分?jǐn)?shù)25mL15mL8mL17.5%(4)若實驗測得的結(jié)果偏小，可能的原因有哪些？(列舉兩條)銅粉的量可能不足，沒有將氧氣消耗盡；裝置可能漏氣(或?qū)嶒炛锌赡芪蠢鋮s至室溫就讀數(shù)等)。第23頁/共44頁(5)實驗拓展：下圖是測定氧氣含量的三種方法。圖1與圖2比較有什么缺點？將燃著的紅磷伸入集氣瓶時空氣受熱逸出，實驗誤差大。利用圖3進行實驗，白磷在熱水加熱的條件下會著火燃燒，整個過程中活塞的移動方向是先向右再向左；充分冷卻后活塞應(yīng)停留在4(填數(shù)字)。金屬鎂條不僅與氧氣反應(yīng)，還能與空氣中的氮氣、二氧化碳反應(yīng)。如果把圖1中的紅磷換成鎂條，則實驗結(jié)果偏大(填“偏大”或“偏小”)。第24頁/共44頁【分析】(1)將玻璃管中裝滿水，然后倒入量筒中測量水的體積，即該玻璃管的容積；(2)在實驗加熱過程中，為使空氣中的氧氣充分反應(yīng)，應(yīng)不斷推拉注射器活塞；(3)注射器內(nèi)氣體減少的量就是氧氣的體積，則實驗測得空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為 100%17.5%；(4)在測定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)時，實驗后發(fā)現(xiàn)測定氧氣的體積分?jǐn)?shù)低于五分之一，可能的原因有：銅粉的量可能不足，沒有將氧氣消耗盡；裝置可能漏氣；實驗中可能未冷卻至室溫就讀數(shù)等；(5)圖2和圖1相比裝置的優(yōu)點：圖2裝置始終密閉，空氣沒有逸出，實驗結(jié)果更準(zhǔn)確，而圖1將燃著的紅磷伸入集氣瓶時空氣受熱逸出，實驗誤差大；白磷在燃燒過程中會釋放出大量的熱，裝置內(nèi)的氣體受熱膨脹，所以活塞向右移動；后來隨著溫度的降低，氣體的體積慢慢收縮，因此活塞向左移動；玻璃管中活塞處的容積刻度為5，根據(jù)氧氣體積約占空氣體積的五分之一，白磷燃燒停止冷卻至室溫后，通過觀察，最后應(yīng)停在刻度約為4的位置上；因為鎂條能和空氣中的氮氣、二氧化碳反應(yīng)，因此不能用鎂條代替紅磷來測定空氣中氧氣的含量，否則會使測量的結(jié)果偏大。第25頁/共44頁命題挖掘 利用下圖裝置進行實驗(兩支玻璃管內(nèi)徑相同)。實驗前K1、K2、K3均已關(guān)閉。 實驗裝置實驗裝置【實驗【實驗1 1】制備氣體】制備氣體【實驗【實驗2 2】測定空氣】測定空氣中氧氣含量中氧氣含量左管中帶孔的燃燒匙盛有足量鋅粒，右管盛有稀硫酸.打開K1和K2，使反應(yīng)發(fā)生.在K1的導(dǎo)管口處收集氣體.左管中燃燒匙盛有足量白磷，右管盛有水.光照引燃白磷.待白磷熄滅，冷卻，打開K2，至液面不再變化，右管中液體的高度為h1(1)實驗1：鋅與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為ZnH2SO4=ZnSO4H2；為使反應(yīng)停止，中的操作是關(guān)閉K1。(2)實驗2：打開K2，右管中液面下降，原因是左側(cè)玻璃管內(nèi)白磷燃燒消耗氧氣，壓強減小；計算空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)的表達式為(用h0、h1表示) 。第26頁/共44頁(1)(1)鋅與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為ZnZnH H2 2SOSO4 4=ZnSO=ZnSO4 4H H2 2；欲使反應(yīng)停止，使鋅和硫酸分離，可以關(guān)閉左側(cè)玻璃管上方的K K1 1，左側(cè)不斷產(chǎn)生氣體，使管內(nèi)壓強變大，固液分離，反應(yīng)停止；(2)(2)左側(cè)玻璃管內(nèi)白磷燃燒消耗氧氣，壓強減小，右側(cè)水進入左側(cè)管中；被吸入左側(cè)的水即為消耗氧氣的體積，所以最終測得的空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)為 。第27頁/共44頁實驗4 4：氧氣的實驗室制取與性質(zhì)第28頁/共44頁典例分析【例2】如圖是實驗室用于氣體制備的裝置，請根據(jù)圖示回答問題：(1)實驗室用氯酸鉀制取氧氣應(yīng)選擇的發(fā)生裝置是A(填序號，下同)。(2)實驗室中能用于過氧化氫溶液制取氧氣，且便于隨時添加液體藥品的發(fā)生裝置是C；要想得到比較純凈的氧氣，需要選擇的收集裝置是F。(3)實驗室制取二氧化碳時，應(yīng)選擇的收集裝置是D，理由是二氧化碳的密度比空氣大，且能溶于水。 第29頁/共44頁【分析】(1)氯酸鉀在加熱和二氧化錳的催化作用下生成氯化鉀和氧氣，屬于固體加熱型，應(yīng)選擇的發(fā)生裝置是A；(2)過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣，屬于固液常溫型，C裝置能通過注射器隨時添加液體藥品，排水法收集的氣體比較純凈，氧氣不易溶于水，可用排水法收集，要想得到比較純凈的氧氣，需要選擇的收集裝置是F；(3)二氧化碳密度比空氣大，能溶于水，所以應(yīng)該選擇D裝置來收集二氧化碳。第30頁/共44頁命題挖掘 圖AE是化學(xué)實驗中常用的幾種裝置，請回答下列問題： (1)指出有編號的儀器名稱：長頸漏斗，集氣瓶。(2)可用推拉注射器活塞的方法檢查A裝置的氣密性(圖F)，當(dāng)緩慢向右拉活塞時，如果裝置氣密性良好，可觀察到A。A長頸漏斗下端口產(chǎn)生氣泡 B瓶中液面明顯上升C長頸漏斗內(nèi)有液面上升 D注射器內(nèi)有液體(3)利用上述A、D裝置的組合可以制取的一種氣體是二氧化碳(或氧氣)，用E裝置對你所選氣體進行干燥，可在瓶內(nèi)裝濃硫酸。第31頁/共44頁(1)(1)儀器是長頸漏斗、是集氣瓶；(2)(2)當(dāng)緩慢向右拉活塞時，如果裝置氣密性良好，裝置中壓強變小，可觀察到長頸漏斗下端口產(chǎn)生氣泡；(3)(3)裝置適用的反應(yīng)物是固體和液體，D D裝置收集密度比空氣大的氣體，所以A A、D D裝置的組合可以制取的一種氣體是二氧化碳( (或氧氣或氧氣) )；用E E裝置對二氧化碳或氧氣進行干燥，可在瓶內(nèi)裝濃硫酸。第32頁/共44頁六年真題全練命題點1 1 空氣的成分與性質(zhì)12015聊城空氣是一種寶貴的自然資源，分離液態(tài)空氣不能得到的氣體是( ) A氧氣 B稀有氣體C氮氣 D氫氣D D空氣中的氫氣含量太少，又因為氫氣化學(xué)性質(zhì)活潑，故不能從液態(tài)空氣中分離得到氫氣。第33頁/共44頁22014聊城集氣瓶中裝滿某氣體，可能是下列氣體中的一種：二氧化碳；氧氣；空氣；氮氣。將燃著的木條伸入瓶中，火焰立即熄滅，則該瓶氣體可能是( )A或 B或C或 D或C C二氧化碳和氮氣均不支持燃燒也不能燃燒。第34頁/共44頁猜押預(yù)測 1.空氣中含量較多且化學(xué)性質(zhì)不活潑的氣體是( )A氧氣 B氮氣C水蒸氣 D二氧化碳B B空氣中氮氣的含量最多，氮氣的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定不活潑。第35頁/共44頁32016聊城下列物質(zhì)排放到空氣中，不會造成大氣污染的是( )A二氧化硫 B一氧化碳C氮氣 D氮氧化合物命題點2 2 空氣的污染與防治C C二氧化硫、氮氧化合物、一氧化碳都屬于有害氣體，氮氣屬于空氣的主要組成成分，不會污染大氣。第36頁/共44頁42014聊城今年一季度，我市因治霾成效顯著獲得省治霾獎勵。PM2.5是造成霧霾天氣的元兇之一，下列行為不會增加大氣中PM2.5的是( )A燃放煙花爆竹B為城市主干道灑水保潔C露天焚燒落葉D燃煤火力發(fā)電B BPM2.5PM2.5主要來自于化石燃料的燃燒、汽車尾氣的排放和建筑及道路揚塵等，灑水保潔有助于減少PM2.5PM2.5的含量。第37頁/共44頁52013聊城2013年初，嚴(yán)重的霧霾天氣使我國中東部地區(qū)許多城市遭受了嚴(yán)重污染。下列不屬于空氣污染物的是( )ACO2 BCOCNO2 DPM2.5第38頁/共44頁猜押預(yù)測 2.下列做法不利于減輕環(huán)境污染的是( )A開發(fā)太陽能B植樹種草C燃放煙花D減少化石燃料的使用C C第39頁/共44頁62016聊城通過近一年的化學(xué)學(xué)習(xí)，你已經(jīng)掌握了實驗室制取氣體的有關(guān)方法。請根據(jù)下圖回答問題：命題點3 3 氧氣的實驗室制取(1)(1)是錐形瓶；A A裝置除了制取氧氣，還能制取二氧化碳或者是氫氣；(2)(2)制取氣體時，若保證實驗成功，必不可少的步驟是檢驗裝置的氣密性；(3)(3)在B B裝置中裝滿水后，用排水法收集氧氣，應(yīng)該把水從下端排出，故進氣口為a a，因為氧氣的密度大于空氣的密度，故應(yīng)將收集滿氧氣的集氣瓶正放在桌面上。(1)儀器的名稱是錐形瓶，利用A裝置制取的氣體有O2和CO2(或H2)；(2)連接好裝置后，必須首先檢查裝置的氣密性；(3)用排水法收集氧氣，可在B裝置中裝滿水后，使氧氣從a口進入(填“a”或“b”)；應(yīng)將收集滿氧氣的集氣瓶正放在桌面上的原因是氧氣的密度比空氣的大。第40頁/共44頁72015聊城如圖是某同學(xué)設(shè)計的實驗室制取氧氣的實驗裝置圖，請回答下列問題：(1)寫出圖中帶標(biāo)號儀器的名稱：錐形瓶。(2)二氧化錳在該化學(xué)反應(yīng)中的作用是催化作用。(3)組裝好A裝置后，該同學(xué)先向分液漏斗中加入水，然后將導(dǎo)管另一端浸入水中，并打開分液漏斗的活塞，觀察導(dǎo)管口是否有連續(xù)的氣泡冒出，該操作的目的是檢查裝置的氣密性。(4)A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H2O2 2H2OO2 ，應(yīng)將收集滿氧氣的集氣瓶正放在桌面上。(1)(1)是錐形瓶；(2)(2)二氧化錳在該化學(xué)反應(yīng)中作催化劑，能夠加快過氧化氫的分解；(3)(3)在打開分液漏斗的活塞時，分液漏斗中的水在重力作用下流入錐形瓶中，如果裝置不漏氣，則水會將錐形瓶中的空氣排出，在導(dǎo)管口處形成氣泡冒出，該操作的目的是檢查裝置的氣密性；(4)A(4)A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H2H2 2O O2 2 2H 2H2 2O OO O2 2；由于氧氣的密度比空氣大，因此應(yīng)將收集滿氧氣的集氣瓶正放在桌面上。第41頁/共44頁82013聊城某同學(xué)用如圖所示的裝置和藥品，制取并收集氧氣。請回答下列問題：(1)裝置中標(biāo)注儀器的名稱是分液漏斗。(2)裝置中二氧化錳的作用是催化作用。(3)圖中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H2O2 2H2OO2。(4)連接好裝置后，必須首先檢查裝置的氣密性。收集氧氣還可以采用向上排空氣法。二氧化錳為此反應(yīng)的催化劑，起催化作用，制取氣體時連接好儀器后首先要檢查裝置的氣密性；根據(jù)氧氣密度比空氣大的特點還可以采用向上排空氣法收集。第42頁/共44頁猜押預(yù)測 3.根據(jù)下圖回答問題。(1)(1)實驗室用高錳酸鉀制取氧氣，選用的是固固加熱型發(fā)生裝置B B；(2)(2)用排水法收集氧氣時，錯誤的敘述為b b，加熱后，觀察到水中導(dǎo)管口開始有氣泡時，立即收集氣體，開始產(chǎn)生的氣體為空氣，收集的氣體不純。(1)實驗室用高錳酸鉀制取氧氣，選用的發(fā)生裝置是B(填序號)。(2)用裝置D收集氧氣時，下列實驗操作不正確的是b(填序號)。a加熱前，將集氣瓶裝滿水，用玻璃片蓋住瓶口，倒立在盛水的水槽中b加熱后，觀察到水中導(dǎo)管口開始有氣泡時，立即收集氣體第43頁/共44頁感謝您的觀看！第44頁/共44頁