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1、空气的成分和氧气的性质第1页，本讲稿共47页第二单元我们周围的空气 第2页，本讲稿共47页第2讲空气的成分和氧气的性质 第3页，本讲稿共47页第4页，本讲稿共47页考点一测定空气中氧气的含量1实验装置(用红磷作反应物)2原理红磷燃烧消耗掉氧气，使容器中压强减小，水被压入集气瓶，进入集气瓶中水的体积即为氧气的体积。第5页，本讲稿共47页3实验成功的关键操作原因红磷要足量若红磷量不足，氧气不能耗尽，导致进入瓶中的水的体积偏小，测量结果偏低装置不能漏气装置漏气会使装置外的空气进入集气瓶，导致进入瓶中的水的体积偏小，测量结果偏低点燃红磷后要立即伸入集气瓶，并塞紧塞子伸入过慢会使装置内的气体受热逸出，导
2、致进入瓶中的水的体积偏大，测量结果偏高待集气瓶冷却到室温后再打开止水夹过早打开止水夹会使装置内气体温度偏高，压强偏大，导致进入瓶中的水的体积偏小，测量结果偏低可预先在集气瓶中加少量水可以使装置快速冷却：一是缩短实验时间；二是防止瓶内气压骤然升高将瓶塞冲出；三是防止高温熔融物炸裂瓶底第6页，本讲稿共47页4.红磷的替代品应满足的条件只能与空气中的氧气反应而不与其他成分反应，且生成物为固体，如铜丝、白磷等。第7页，本讲稿共47页考点二空气的成分与用途第8页，本讲稿共47页记忆技巧氮七八，氧二一，零点九四是稀气；还有零点零三，二氧化碳和杂气；体积分数需记清，莫与质量混一起。第9页，本讲稿共47页考点
3、三纯净物与混合物1纯净物：只由一种物质组成的物质。2混合物：由两种或两种以上物质混合而成的物质。3纯净物与混合物的区别(1)所含物质的种类不同纯净物由一种物质组成；混合物由两种或两种以上的物质组成。(2)性质不同纯净物具有固定的组成和性质，可用专门的化学式表示；混合物无固定的组成和性质，不能用专门的化学式表示。温馨提示判断物质是纯净物还是混合物时，不要只看表面字眼“纯”或“混”，而要看实质。例如，“冰和水的混合物”其实不是混合物而是纯净物，因为冰和水都是由水一种物质组成的。第10页，本讲稿共47页考点四保护空气1空气污染来源空气污染主要来自于化石燃料的燃烧和汽车尾气的排放。2目前计入空气污染指
4、数的主要污染物有二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒(PM10)和臭氧等，其中二氧化硫、二氧化氮会导致酸雨的形成。3防治污染的措施制定环境保护法律，加强大气质量监测；控制污染源，减少废气的排放；提倡使用清洁能源；植树造林和种草等。第11页，本讲稿共47页考点五氧气的性质1物理性质颜色：无色；气味：无味；溶解性：不易溶于水；密度：比空气大；液态氧和固态氧都是淡蓝色的。2化学性质氧气具有助燃性，能够支持燃烧。常见物质在空气和氧气中的燃烧现象如下：(1)硫燃烧现象不同点：在空气中：发出微弱的淡蓝色火焰，在氧气中：发出明亮的蓝紫色火焰；相同点：放热，生成有刺激性气味的气体。第12页，本讲稿共47页
5、第13页，本讲稿共47页第14页，本讲稿共47页第15页，本讲稿共47页 例1(2012揭阳)人的生存离不开氧气。下列有关氧气的说法不正确的是()A用含有氧元素的物质反应才有可能产生氧气B夏天鱼池内开启增氧泵，是因为温度升高，氧气在水中溶解量减少 C硫在O2里燃烧产生明亮的蓝紫色火焰D氧气可以支持燃烧，说明氧气具有可燃性解析：氧气具有助燃性，可以支持燃烧，但不具有可燃性，故D说法错误。答案：D记忆技巧解答本题关键是要知道反应前后元素种类不变，气体的溶解度与温度成反比，了解硫在氧气中燃烧的现象，熟悉氧气的助燃性。第16页，本讲稿共47页 例2(2012娄底)下列实验现象描述不正确的是()A白磷自
6、燃产生大量的白烟B硫在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰 C细铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 D电解水时正极产生的气体比负极产生的气体多解析：电解水时，与正极相连的试管生成的气体体积小，与负极相连的试管生成的气体体积大，正极与负极的体积之比为12，故D错误。答案：D方法总结熟记常见物质燃烧的现象、电解水的实验现象即可正确解答；在描述物质燃烧的现象时，需要注意光和火焰、烟和雾的区别即可得到正确答案。第17页，本讲稿共47页 例3(2012泸州)为测定空气里氧气的含量，甲、乙、丙三名同学用如图所示的装置分别进行了实验探究。(1)甲同学：点燃红磷立即伸入瓶中并塞上瓶塞。待红磷燃烧停止并冷却后，
7、打开止水夹，观察到集气瓶中吸入水的体积约占集气瓶容积的_。(2)乙同学：用碳替代红磷，完成上述实验，发现集气瓶内并没有吸入水，其原因是_。(3)丙同学：向集气瓶中加入少量的_溶液，然后完成乙同学的实验，得到了与甲同学相同的实验结果。第18页，本讲稿共47页第19页，本讲稿共47页方法总结解答此类试题，要求学生熟练掌握测定空气成分的原理，操作中的注意事项以及选择药品应该注意的问题。如果生成物中有气体生成时，就要选择适当的试剂将生成的气体除去。另外，还要注意装置的评价，通过对比不同的装置，找出不同点，然后找出优缺点即可。第20页，本讲稿共47页第21页，本讲稿共47页1空气是一种宝贵的自然资源，空
8、气中体积分数约占21%的是()A氮气B氧气 C二氧化碳 D稀有气体答案：B2下列物质中，属于纯净物的是()A食用醋 B合金 C蒸馏水 D洁净的空气解析：食用醋是醋酸和水的混合物；合金是金属与金属或金属与非金属组成的混合物；洁净的空气是由氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等物质组成的混合物。答案：C第22页，本讲稿共47页3小洋对空气用途的认识不正确的是()A空气是一种重要的资源 B燃烧离不开空气中的氧气 C液态氮气常用作制冷剂 D食品包装时常充入氧气以防腐解析：氧气化学性质活泼，不能用作防腐剂，故D错误。答案：D4下列叙述中，属于氧气的化学性质的是()A无色无味 B不易溶于水 C密度比空气大 D能
9、与红磷反应答案：D第23页，本讲稿共47页5下列关于氧气的说法中错误的是()A工业上可以利用分离液态空气法制氧气B所有的物质都能与氧气发生氧化反应C带火星的木条不一定能在含有氧气的集气瓶中复燃D水中的生物就是依靠溶解在水中的氧气生存的答案：B6下列关于催化剂的说法正确的是()A催化剂能改变其他物质的化学反应速率B催化剂能加快化学反应速率但本身的性质不变C二氧化锰可作任何反应的催化剂D没有催化剂就不能进行化学反应答案：A第24页，本讲稿共47页7甲、乙、丙是三个实验的示意图，根据图中所发生的化学反应现象及化学反应原理，进行总结归纳并回答下列问题：(1)所发生的三个反应有多个共同的特点，分别是都是
10、化合反应；都与氧气反应；生成物都是氧化物；反应都放出大量的热(写出四个即可)。第25页，本讲稿共47页第26页，本讲稿共47页解析：从改进的装置来看，操作相对简便，其实验效果应该更明显，实验的误差更小，由于氧气约占空气体积的五分之一，玻璃管内的液面最终会上升至1处，如果实验结果偏低，原因主要是白磷量不足或玻璃管未冷却到室温就进行观察。第27页，本讲稿共47页考点训练第28页，本讲稿共47页一、选择题(每小题3分，共36分)1(2012重庆)空气中，氧气所占的体积分数大约是()A1/5 B1/4 C4/5 D1/2答案：A2下列关于空气的说法中错误的是()A空气是一种十分重要的天然资源B少量有害
11、气体进入空气中，依靠大自然的自净能力，空气仍能保持洁净C按质量计算，空气中约含氮气78%，氧气21%，其他气体和杂质约占1%D空气中的稀有气体一般不跟其他物质反应，曾被称为“惰性气体”答案：C第29页，本讲稿共47页3(2012兰州)下列关于氧气的说法中正确的是()A氧气在低温、高压的条件下可以转变为液体或固体B氧气是植物光合作用的重要来源C氧气的化学性质比较活泼，是可燃物D因为氧气与氮气的密度不同，所以工业上用分离液态空气法制取氧气答案：A4下列关于氧气性质的叙述错误的是()A通常状况下不易溶于水 B通常状况下密度略大于空气的 C通常状况下是无色无味的气体 D在与其他物质的反应中表现出可燃性
12、答案：D第30页，本讲稿共47页5(2012杭州)下列有关氧气的叙述正确的是()A氧气能和大多数金属、有机物反应，所以氧气是一种很不稳定的气体B铁在氧气中燃烧生成氧化铁 C给氯酸钾加热，若不加二氧化锰就不产生氧气 D课本上测定空气中氧气含量的实验中，若将红磷换成木炭实验会失败解析：氧气能和大多数金属、有机物反应，所以氧气是一种比较不稳定的气体，故A错误；铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，故B错误；二氧化锰是该反应的催化剂，能改变反应速率，如不加，反应仍能进行，只是反应速率较小，故C错误；因为木炭燃烧生成二氧化碳，容器内的压强不变，影响实验结果，故D正确。答案：D第31页，本讲稿共47页6(2012
13、怀化)下列叙述正确的是()A木炭在充足的氧气中燃烧生成一氧化碳B硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰C铁丝在氧气中燃烧火星四射，生成三氧化二铁D红磷在空气中燃烧产生大量的白雾答案：B第32页，本讲稿共47页7(2012苏州)苏州博物馆最近启用新购置的“真空充氮杀虫灭菌消毒机”来处理和保护文物。即将文物置于该机器内，三天后氮气浓度可达99.99%；再密闭三天左右，好氧菌、厌氧菌和丝状霉菌都被杀灭。下列有关氮气的说法错误的是()A通常状况下氮气易溶于水 B氮气不能供给呼吸C通常状况下氮气的化学性质不活泼 D高浓度氮气可抑制菌类的生长答案：A第33页，本讲稿共47页8(2012梅州)2012年2月，国务院同
14、意发布新修订的环境空气质量标准增加了PM 2.5监测指标。PM 2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，主要来自化石燃料的燃烧(如机动车尾气、燃煤等)。下列有关空气和PM 2.5的说法错误的是()A空气是混合物 BPM 2.5与形成灰霾天气无关C大力发展电动车、减少燃油汽车的尾气排放量可改善空气质量DPM 2.5专用口罩中使用了活性炭，是利用了活性炭的吸附性解析：PM 2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，由于这些颗粒物的集合体会造成灰霾天气，故B说法错误。答案：B第34页，本讲稿共47页9(2012昆明)下列物质属于纯净物的是()A空气 B蔗糖水C75%的医用酒精 D蒸
15、馏水解析：判断纯净物、混合物的关键是看该物质的组成是否是一种物质。若只含一种物质，它就属于纯净物，反之，就属于混合物。答案：D10(2012滨州)下列物质的性质与所对应的用途没有直接关系的是()A氧气的密度比空气的略大用于急救病人B稀有气体的性质稳定作保护气C石墨能导电可作电极 D干冰升华吸热用于人工降雨解析：氧气能供给呼吸，可用于急救病人。答案：A第35页，本讲稿共47页11如图是某同学设计的验证氧气约占空气总体积1/5的实验装置图。下列操作过程对实验结果的影响说法正确的是()A弹簧夹没夹紧不会对实验结果产生影响B燃烧匙内盛放过量的红磷会导致实验结果偏大C没等装置冷却就打开弹簧夹会导致实验结
16、果偏大D点燃红磷伸入瓶中时，没有立即塞紧瓶塞会导致实验结果偏大解析：若弹簧夹没夹紧，则在红磷燃烧时，由于放热，会导致装置内的空气体积膨胀而逸出，最后进入装置内补充的水会更多，而使结果偏大；燃烧匙内盛放过量的红磷不会影响实验结果，不会导致实验结果偏大；没等装置冷却就打开弹簧夹会使进入集气瓶中的水偏少，导致实验结果偏小；点燃红磷伸入瓶中时，没有立即塞紧瓶塞会使集气瓶内空气逸出，导致实验结果偏大。答案：D第36页，本讲稿共47页12人类只有一个地球，保护环境，人人有责。下列说法能达到相应目的是()A推广使用无氟冰箱有利于防止“臭氧空洞”B工厂用高烟囱排放废气防止“酸雨”C使用车用乙醇汽油防止“温室效
17、应”D及时焚烧废弃塑料减少“白色污染”解析：由于含氟物质能破坏臭氧层，推广使用无氟冰箱能防止“臭氧空洞”；工厂用高烟囱排放废气防止“酸雨”是错误的说法，高烟囱并没有减少有害气体的排放量，故B错误；使用车用乙醇汽油也能产生大量的二氧化碳，并不能防止“温室效应”，故C错误；及时焚烧废弃塑料虽减少了“白色污染”，但却增加了空气污染，不可取，故D错误。答案：A第37页，本讲稿共47页二、填空题(共26分)13(2分)(2012河南)请从氢气、氧气、二氧化碳中选择适当的物质填空：空气中体积分数最大的是氧气，极易燃烧，被认为是最清洁燃料的是氢气。14(2分)下列生活中的现象与空气中的什么成分有关(填化学式
18、)。(1)饼干在空气中放置久了会变软H2O。(2)食品包装袋内通常充入一种防腐的气体单质是N2。解析：(1)饼干在空气中长时间放置会变软，说明空气中含有水蒸气；(2)根据充入食品包装袋中用于防腐的单质气体是氮气，正确书写其化学式即可。第38页，本讲稿共47页15(8分)请从氢气、氮气、氧气、二氧化碳、二氧化硫五种气体中按要求将相应物质的化学式填写在题中的空白处。(1)属于空气污染物的气体是SO2。(2)能支持燃烧的气体是O2。(3)焊接金属常用作保护气的是N2。(4)绿色植物光合作用吸收的气体是CO2。第39页，本讲稿共47页16(6分)2012年2月29日，我国发布新修订的环境空气质量标准，
19、新标准增加了PM 2.5检测指标。PM 2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，主要来自化石燃料的燃烧和扬尘，对人体健康和空气质量的影响很大。(1)计入空气污染指数的项目中除了可吸入颗粒物外，还包括(填序号)。CO CO2 SO2 NO2(2)以下不属于化石燃料的是(填序号)。天然气 石油 酒精 煤(3)我市从4月1号起所有机动车都要进行尾气检测，其中包括PM 2.5的检测。汽油燃烧产生的颗粒物主要是碳，这是汽油不完全燃烧产生的。(4)除了对汽车尾气进行检测，还有哪些措施对PM 2.5的治理能起到积极作用，请举两例：_；_。第40页，本讲稿共47页解析：本题容易出错的地方是不知道PM
20、 2.5是什么意思，要熟记PM 2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，它的颗粒比分子大得多。答案：减少火力发电，提倡使用水能、太阳能发电；积极植树造林，防治扬尘污染(从减少化石燃料的燃烧，使用清洁能源、植树造林控制扬尘、工业废气处理后再排放等方面回答均可)第41页，本讲稿共47页解析：氯酸钾在二氧化锰作催化剂并加热的条件下分解生成氯化钾和氧气；硫和氧气反应生成二氧化硫，二氧化硫是一种无色有刺激性气味的气体，能和水反应生成亚硫酸，亚硫酸继续被空气中的氧气氧化成硫酸而造成酸雨。氯化钾溶液和硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀和硝酸钾。第42页，本讲稿共47页三、实验题(共32分)18(12
21、分)某校化学兴趣小组就氧气的体积分数进行实验，请你参与。【设计】第一小组同学共同设计了如下图A、B两套装置。(1)你认为合理的是_(填编号)。(2)观察到的现象是_。【改进】第二小组同学设计了C装置，优点是：_。第43页，本讲稿共47页 (1)实验后发现氧气的体积分数低于1/5，这可能是由哪几种原因引起的？_。(2)从现象分析可知：氧气约占空气总体积的1/5，氮气约为4/5。能够得到该结论主要是运用了氮气的哪些性质？_。(3)若将红磷换成炭粉该实验就不会成功，如果要想成功，应事先在集气瓶里放入_。解析：【设计】装置A和B的区别在于红磷的位置，而这一点与氧气的密度有关，由于氧气的密度大于空气的，
22、所以红磷在稍微低的位置更利于反应的进行，也更利于氧气的消耗，所以实验设计A更合理；【改进】装置C是在装置内点燃，这样装置内的气体不会逸出，减小了误差的产生；同时也会使有毒的五氧化二磷不会散失到空气中造成环境污染。碳燃烧生成二氧化碳气体，使装置内气体压强发生变化，因此要想实验成功，就要使瓶内的二氧化碳气体反应掉，故选择能与二氧化碳反应的碱溶液事先放在集气瓶里。答案：【设计】(1)A(2)红磷在装置内燃烧，产生大量白烟，冷却到室温后打开止水夹，水进入容器容积的1/5【改进】减小了实验误差，避免了空气污染(1)红磷量不足；装置漏气(2)不溶于水，不和水反应；不助燃，不燃烧(3)适量的氢氧化钠溶液第4
23、4页，本讲稿共47页19(6分)下图是同学们在探究氧气性质实验中改进的实验装置图，你认为乙装置中加入的液体可能是_，加入该液体的目的是_；甲装置中如果不放水可能导致的后果是_。解析：原教材实验中，乙图中瓶内装的是少量水，目的是吸收反应生成的有毒气体二氧化硫，防止空气污染，但水的吸收效果远不如碱溶液，二氧化硫能和碱发生反应，既然是改进装置，液体应是碱溶液，如氢氧化钠溶液(或氢氧化钾溶液等可溶性碱溶液)。答案：氢氧化钠溶液吸收产生的二氧化硫气体，防止产生污染集气瓶底炸裂第45页，本讲稿共47页第46页，本讲稿共47页四、计算题(共6分)21(6分)煤炭中往往含有硫，直接燃烧产生的二氧化硫会污染环境。计算含硫600 g的煤炭燃烧时产生二氧化硫的质量。第47页，本讲稿共47页