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1、其次章 浩渺的大气第一节 人类赖以生存的空气一、熟悉空气“大家族”（1） 空气的主要成分是氮气和氧气（2） 上表表示的是 体积分数 ,而非质量分数2、空气中氧气体积分数的测定（ 1）拉瓦锡在曲颈甑中用加热汞的方法测定；原理： O2 + 2Hg 加热 HgO装置：现象：部分液态汞变成红色粉末,容器内空气的体积大约削减了1/5；（2）在集气瓶中用点燃红磷的方法测定原理： P + O2 点燃P2O5装置：1、 空气的组成气体氮气氧气稀有气体二氧化碳体积分数78%21%0.94%0.03%操作要点： 检查装置的气密性把导管的一端放入水中,用手紧握集气瓶外壁,假如在导管口有气泡冒出就证明气密性良好；待红
2、磷熄灭并冷却后,才可打开弹簧夹；现象：产生黄白色火焰,冒白烟,放出大量的热；打开弹簧夹后,进入集气瓶的水的体积约占瓶子容积的1/5；探究：液面上升小于1/5缘由：装置漏气,红磷量不足,未冷却完全能否用铁、铝代替红磷？不能缘由：铁、铝不能在空气中燃烧能否用碳、硫代替红磷？不能缘由：产物是气体,不能产生压强差3、氮气的性质和用途：物理性质：无色、无味的气体,不易溶于水,密度略比空气小；化学性质：不活波,一般情形不支持燃烧,不供应呼吸,较难与其他物质反应,但 在肯定条件下,氮气可以和某些物质反应；例如：合成氨、制氮肥、生物固氮等；用途： a、制硝酸和化肥 的重要原料b、用作 爱护气 （储存食品）c、
3、医疗上用 液氮冷冻 麻醉d、超导材料在液氮的低温环境下显示超导性能4、稀有气体的性质和用途稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙等气体的总称；物理性质：都是无色、无味、难溶于水的气体；化学性质：极不活泼,曾被称为惰性气体 ；但在肯定条件下也能与某些物质发生化学反应；用途： a、用作 爱护气 （电焊）b、电光源（ 霓虹灯 稀有气体在通电时发出不同颜色的光）c、用于激光技术 d、氦气可作冷却剂e、氙气可作麻醉剂f、充热气球二、我们需要干净的空气1、大气污染源：主要是烟尘和有害气体；他们主要来自矿物燃料的燃烧,石油化工工厂排放的废气及汽车排放的尾气；有害气体包括 SO2（酸雨）、NO 2 、CO（与血红蛋白结
4、合,导致缺氧）等；留意不包括 CO2 （引起 温室效应 ）2、防止大气污染的措施： 改善燃料结构,尽量充分燃烧液体燃料和气体燃料； 对化石燃料进行脱硫、脱氮处理,工厂的废气经过处理后再排放； 努力开发新能源,如：太阳能,风能,水能,地热能；氢能等； 大力开展植树造林活动,提高环境的自我净化才能；3、空气质量报告空气污染指数越高,就空气质量级别数字就越大,空气污染就越严峻；空气污染指数的检测项目暂定为：SO2、NO 2、CO 和可吸入颗粒物等；留意没有CO2三、构成物质的微粒1 、 大部分物质是由分子构成的,如苯、水、二氧化碳；有些物质由原子直接构成,如金属、稀有气体；电子物质原子原子核分子 物
5、质原子结构式：圆圈内为核电荷数,圈外为电子层分布2、物质是由元素组成的（ 1）元素是同一类原子的总称；元素在自然界中以游离态（单质）和化合态（化合物）的形式存在；元素的种类由核电荷数（或核内质子数 ）打算,与中子数、核外电子数无关；3、相对原子质量和式量（ 1）相对原子质量：以一种碳原子质量的1/12为标准,其他原子的质量跟他相比所得的比值,作为这种原子的相对原子质量；（符号为 Ar ）（ 2）式量：依据相对原子质量和物质的化学式,加和而得；例题： 例1最早通过试验测定出空气成分的科学家是（）（ A）法国的拉瓦锡（ B）英国的汤姆生（ C）瑞典的舍勒（ D）意大利的阿伏加德罗 例2某密闭容器内
6、盛有氧气和氮气的混合气体,采纳燃烧法除去其中的氧气,且不能混入新的气体,最好采纳的可燃物是（）（ A ）硫磺（ B）红磷C 铁丝D 木炭 例3以下物质中含有氧气的是（ A ）双氧水B 空气C 氯酸钾D 氧化汞 例 4分子是构成物质的粒子之一,而构成分子的粒子之一（）（A ）质子（ B）电子（ C）原子（ D）中子 例 5以下说法正确选项（）（A ）任何原子核内部都含有质子和中子（ B ）分子体积比原子体积大（C）物质都是由分子构成的（ D）原子的质量主要集中在原子核上 例 6一种原子的核内有6 个中子和6 个质子,另一种原子的核内有7 个中子和 6 个质子,就它们不同的是（ A ）质子数（）（
7、 B）原子的相对原子质量（ C）核电荷数（ D）核外电子数 例 7法国化学家拉瓦锡通过试验得出的结论是氧气约占空气总体积的1/5. 某同学用右图装置进行验证, （燃烧物质为红磷）试验后发觉气体削减的体积小于1/5 ,请你帮忙这位同学找出两种可能造成这样结果的缘由：； 例 8依据空气的成分填空 :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_石灰水长期露置在空气中会显现白色固体物质,说明空气中含有夏天,盛放冰棒的杯子外壁上附有一层水珠,说明空气中含有其次节奇妙的氧气一、人类离不开氧气1、 氧气的物理性质：无色、无味的气体；液氧为淡蓝色 的液体；密度大于空气；难溶于水；氧气的重要用途
8、： （1）支持燃烧（ 助燃性,不是燃料）（ 2）供应呼吸氧气的化学性质：性质非常活泼,能与很多物质发生反应；试验现象反应表达式木炭燃烧在空气中发 红光 ,在氧气中发 白光C + O 2点燃CO2硫燃烧在空气中放出 淡蓝色 火焰,在氧气中S + O 2点燃SO2铁丝燃烧产生 蓝紫色 火焰,都放热,都产生刺激性气体猛烈燃烧, 火星四射,放热,生成黑3Fe + 2O2 点燃 Fe 3O4磷燃烧色固体发光,放热,产生大量白烟4P + 5O 2 点燃2P 2O5镁条燃烧发出刺眼的白光,放热,生成白色粉末2Mg + O2 点燃2MgO2、 化合反应：由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应；特点：多变一
9、；氧化反应：物质与氧发生的反应叫做氧化反应；缓慢氧化：有些氧化反应进行得很慢,甚至不易被察觉；例如：动植物的呼吸、食物的腐败、酒和醋的酿造、农家肥料的腐熟等二、氧气的制法1、工业制法：分别液态空气（物理变化）,先分别出氮气,再分别出氧气原理：氧气和氮气的沸点不同,氮气沸点低,氧气沸点高2、试验室制法（ 1）加热固体原理 1： 2KClO3 /MnO2 2KCl+3O 2原理 2： 2KMnO4 K 2 MnO4 + MnO2+O2 装置：操作要点：药品斜铺在试管底部,以便匀称加热；试管口略 向下 倾斜, 防止药品的湿存水冷凝回流到试管底部,炸裂试管；加热前预热,然后用酒精灯外焰 对准装有药品补
10、位加热；用排水法收集气体时, 留意当 气泡连续匀称地放出 时再收集, 否就收集到的气体不纯；当集气瓶口处有大量气泡逸出时,表示已收集满；停止反应时, 应先把导管从水槽中移出,再熄灭酒精灯； 防止水槽中的水倒流入热的试管,使试管炸裂；用氯酸钾制取气体是,试管口处要放一团棉花；（防止加热时,氧气流把氯酸钾粉末吹入导管,使导管堵塞；）试验前先检查装置气密性； （将导管末端置于水中,微微加热试管,如有导管口产愤怒泡, 并且在停止加热后,导管内形成一段水柱, 就气密性良好；）收集方法： 排水法（氧气不易溶于水）向上排空气法 （氧气密度大于空气）验满：用向上排空气法时,将带火星的木条放在集气瓶口,带火星的
11、木条复燃, 证明已收集满；用排水法时,当集气瓶口向外冒出大量气泡时,证明气体已经收集满；（ 2）分解过氧化氢溶液原理： 2H2O2 MnO2 2H 2 O+O2装置：要点： MnO2 作催化剂,不需加热；（ 3）催化剂定义：在化学反应里能转变其他物质的化学反应速率,而本身的质量 和化学性质在化学方应前后都没有发生变化的物质；特点：可转变其他物质的化学反应速率催化剂具有转移性在化学反应前后,催化剂自身的质量与化学性质不变；3、 分解反应定义：由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应；特点：“ 一变多 ”例题： 例1以下关于催化剂的说法错误选项（）（ A）化学反应前后它的质量不变（ B）化学反
12、应前后它的化学性质不变（ C）能转变其它物质的化学反应速率（ D）可增加生成物的质量 例2以下关于氧气物理性质的说法中,正确选项（ A）液态氧是一种淡蓝色液体（ C）氧气在通常状况下是一种无色气体（ B）氧气难溶于水（ D）氧气的密度略小于空气 例3以下物质在氧气中燃烧的现象,正确选项 A 硫燃烧发出淡蓝色火焰,放热,生成有刺激性气味的气体(B) 红磷在氧气中燃烧产生白雾,放出大量的热(C) 木炭燃烧生成二氧化碳,倒入瓶中的澄清石灰水变浑浊(D) 铁丝在氧气中燃烧火星四射,放热,生成黑色物质 例4检验集气瓶内氧气有无集满的方法是A 将带火星的木条伸入瓶中C 用燃烧的木条伸入瓶中B 向带火星的木
13、条伸到瓶口D 将鼻子伸到瓶口闻一下气味 例5常温下, 某气体的密度比空气的密度略小,不易溶于水,其水溶液有挥发性,该气体泄漏时对人体有严峻危害收集该气体的最相宜方法是A 排水集气法B 向上排空气法C 向下排空气法D 用气球泡收集 例 6试验室制取氧气时,必需满意的条件是（）A 必需使用催化剂（B ）用氯酸钾制取时必需加热C 必需用排水法收集D 必需用燃着的火柴检验是否收集满 例 7以下关于氧气的说法正确选项（ A ）氧气能支持燃烧,可作燃料（ B）氧气能跟全部物质发生氧化反应（ C）水中的生物能依靠微溶于水中的氧气而生存（ D）带火星的木条肯定能在含有氧气的集气瓶中复燃 例 8依据以下图示装置
14、回答以下问题：（1） 写出图中标有字母的仪器的名称:a, b, c, d；（2） 试验室欲用氯酸钾制取并收集氧气,应选用装置；（填装置编号）；写出一种制取氧气的反应方程式；（ 3 ） 如 果 选 用 的 收 集 装 置 需 要 检 验 氧 气 是 否 已 收 集 满 , 就 应 将 带 火 星 的 木 条 放在； 例 9化学爱好小组自制氧气,同学从家里拿来了洗脸盆并盛了半盆自来水,用罐头瓶 带玻璃片 装满水倒放入脸盆中预备收集气体,从化工试剂商店买来了高锰酸钾作原料；由于自带仪器不够用,预备从学校化学试验室借用一些仪器；问：仍需借用的仪器有；第一次试验时试管炸裂可能缘由是 ；重新试验发觉盆中的
15、水变红的缘由是 ；检验收集的气体是O2 的方法是 ； 例 10“化学反应条件的掌握是试验灵魂”；某校化学爱好小组在老师指导下,进行了“影响双氧水分解因素”的试验；请你回答以下问题；（1） 取两支大试管,分别倒入适量的6%、15%的双氧水,再加入等量的MnO 2,各收集一小 试 管 气 体 , 发 现 浓 度 大 的 先 收 集 满 ； 该 操 作 过 程 中 合 理 的 排 列 顺 序 是 ；（选填序号）检验装置的气密性有连续稳固气泡再排水集气将水槽中待收集气体的小试管注满水旋紧连有导管的单孔塞向大试管内倒入适量双氧水再加入少许MnO 2 粉末（2） 用试管进行排水法集气时,主要显现了如下图所
16、示的4 种操作,其中合理的是（此小题为不定项挑选填空,多项,错选不给分）；ABC（3） 取 a 、b 两支试管加入等体积 6% 的双氧水,再分别加入少许 MnO 2 粉末、 CuO 粉末, 发觉 a 中比 b 中产愤怒泡多且快；立即用带火星的木条分别悬空伸入试管内,发觉 a 中 火 星 复 燃 , b 中 火 星 仅 发 亮 但 不 复 燃 ； 由 此 得 出 影 响 双 氧 水 分 解 的 因 素是；（4） 再取一支试管倒入适量 6% 的双氧水,认真观看溶液内有少量细小气泡浮起；然后将该支试管浸入约 80的热水中,溶液内气泡明显增多；这时将带火星的木条悬空伸入试管内,却不能复燃；试对比第（3
17、）题 a 中带火星的木条复燃的现象,分析两者现象差异的根本缘由是；第三节化学变化中的质量守恒1、 化合价常见元素的化合价口诀：一价氯氢钾钠银,二价氧 钙钡镁锌, 二三铁,二四碳,铜汞二价最常见, 三铝四硅五氮磷,单质价零莫遗忘；加点元素化合价为负 ；表示方法：化合价有正、负之分,通常在元素符号或原子团的上方标出化合价, 一般把“ +”、“ - ”写在前,价数写在后；+1 +1 +1+2+2 +3+2常见正价： H 、K、Na、Cu、Ca、Al 、 Zn-1 -2 -2 -1常见负价： Cl 、O、S、F-1-2-2-1+1常见原子团的化合价（根价） ： （ NO3）、（SO4）、（CO3）、（
18、 OH）、（ NH4）任何化合物中元素正、负化合价的代数和为零；单质元素的化合价为零；2、 化学式的含义化学式的含义以 H2O为例宏观表示一种物质表示水这种物质表示该物质由哪些元素组成表示水是由氢元素和氧元素组成微观由分子构成的物质的化学式可表示该物质的 1 个分子（又叫分子式）表示构成物质的1 个分子中所含的元素的原子个数表示 1 个水分子表示 1 个水分子中含有 1 个氧原子和 2 个氢原子3、 物质的量物质的量常用 n 表示,单位是摩尔,简称摩,符号mol ； 以 6.02*1023个微粒为一个集合,称为1mol；摩尔质量：指 1mol 物质所具有的质量,符号M,单位克 / 摩尔（ g/
19、mol ）；在数值上等于该物质的式量；4、 质量守恒定律 : 参加化学反应的各物质的质量总和,等于反应后生成的各物质的质量总和；全部化学反应都遵循这个规律,不能应用于物理变化；5、 化学方程式（ 1）意义：说明反应物、生成物、和反应条件各物质间反应时的微粒个数比各物质间反应时的质量比（ 2）书写化学反应方程式要遵守的两个原就必需以客观事实为基础,不能任凭臆造不存在的物质和化学反应；必需遵守质量守恒定律, “”两边各原子的种类和数目必需相等；（ 3）化学方程式的配平方法最小公倍数法观看法奇偶数配平法原子守恒法（ 4）重点：利用化学方程式进行简洁运算；例题： 例 1“ 物质的量” 是国际单位制中的
20、一个基本物理量,有关说法正确选项（）（ A ）18gH 2O 含有 3mol（ B）1mol CO2 中约含 6.02 1023 个氧原子（ C） 0.5molO 2 约含 6.02 1023 个氧（ D） CO 的摩尔质量是 28g 例 2低钠盐适合患有高血压、肾病、心脏病的患者服用,苹果酸钠盐C4H 5O5 Na是低钠盐的一种；请回答：(1) 苹果酸钠盐的相对分子质量是；(2) 苹果酸钠盐中各元素的质量比为C:H:O:Na=；(3) 如某病人每天食用5 85g 苹果酸钠盐,比食用相同质量的食盐NaCl 少摄入钠元素多少克 .运算结果保留一位小数 例 3“纳米材料”特指粒径为1 100nm的
21、颗粒； 纳米材料和纳米技术的应用几乎涉及现代工业的各个领域；汽车尾气是城市空气的主要污染源,治理方法之一是在汽车的排气管上装一“催化转换器”（内含催化剂）；现有用纳米级的某种氧化物作的一种催化剂,可使汽车尾气中的CO和 NO反应,生成可参加大气生态环境循环的两种无毒气体,其中一种可参加植物的光合作用；写出CO 和 NO 反应的化学方程式 ； 例 4铁、盐酸、石灰水、硫酸铜是中学化学中常见的物质,四种物质间的反应关系如图 所示,图中两圆相交部分（A、B、C、D）表示物质间反应的主要试验现象,其中描述正确选项A有气泡产生B 无明显现象C有红色固体析出D 有蓝色沉淀生成 例 5 氢氧化钠是化学试验室
22、中常用的试剂；（ 1）氢氧化钠固体曝露在空气中, 简洁 ,仍能, 所以必需密封储存；（ 2）试验室盛放氢氧化钠溶液的试剂瓶不能用玻璃塞,其缘由是在常温下,氢氧化钠与玻璃中的二氧化硅缓慢地发生反应,产物使瓶口与瓶塞粘合在一起,反应的化学方程式为： SiO2 + 2NaOH = X + H2O ,试推断 X 的化学式为 ； 例 6 “洁厕灵”是家庭除垢的好帮手,其成分中含有盐酸；小明想测定“洁厕灵”中盐溶质的质量分数,取“洁厕灵”样品 20 g,在试验室用 pH 试纸和配制好的 10氢氧化钠溶液进行试验 （假设其他物质不与氢氧化钠溶液反应） ,试验数据记录见下表；请运算“洁厕灵”中盐酸溶质的质量分
23、数； 例 7我国使用的燃料主要是煤炭和石油,产生的SO2 遇到雨水成为酸雨；目前有一种较有效的方法,即用直升飞机喷洒碳酸钙粉末,脱硫成效可达85% ,碳酸钙与 SO2 及空 气 中 的 氧 反 应 生 成 硫 酸 钙 和 二 氧 化 碳 , 写 出 化 学 方 程 式 ；试验证明石灰浆在空气中也可吸取SO2生成硫酸钙和其他物质,写出化学方程式 ； 例 8 某环保小组监测到一湿法冶铜厂排放的废水中含有硫酸和硫酸铜两种污染物,为测定该废水中各污染物的含量, 给冶铜厂供应处理废水的参考, 环保小组的同学进行了以下试验；取废水 500g,向其中加入溶质质量分数为 20的氢氧化钠溶液；测得沉淀质量与所加入的氢氧化钠溶液的质量关系如下图：依据所得数据运算：(1) 500g 该废水中硫酸铜的质量；(2) 该废水中硫酸的溶质质量分数； 例 926g 黄铜（ Cu-Zn 合金）与 100g 稀硫酸在烧杯中恰好完全反应,反应后测得烧杯中剩余物的总质量为125.8 克；求：黄铜中铜的质量分数；反应后所得溶液中溶质质量分数；（运算结果精确到0.1%） 例 10将肯定质量的氯酸钾和二氧化锰的混合物充分加热,待完全反应后,收集到标准状况下 3.36L 氧气（密度为 1.429g/L ）,剩余固体物质为 11.45g,求原混合物的总质量？