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1、学习必备欢迎下载第二单元:我们周围的空气考点 1空气成分的发现。二百多年前, 法国化学家拉瓦锡用定量方法研究了空气的成分。空气由氧气和氮气组成,其中氧气约占空气总体积的1/5。考点 2测定空气中氧气含量的实验【实验原理及方法】利用过量的红磷在集有空气的集气瓶中燃烧,(使集气瓶中气体体积减小,压强减小),观察集气瓶中进水的多少,来测定空气中氧气的体积分数。4P+5O22P2O5 【实验装置】 如右图所示。 弹簧夹关闭。 集气瓶内加入少量水,并做上记号。【实验步骤】 连接装置,并检查装置的气密性。 点燃燃烧匙内的红磷,立即伸入集气瓶中,并塞紧塞子。 待红磷熄灭并冷却后,打开弹簧夹。【实验现象】红磷
2、燃烧,产生大量白烟;放热;冷却后打开弹簧夹,水沿着导管进入集气瓶中,进入集气瓶内水的体积约占集气瓶空气总体积的1/5。【实验结论】 红磷燃烧消耗空气中的氧气,生成五氧化二磷固体 ; 空气中氧气的体积约占空气总体积的1/5。【注意事项】实验成功的关键1)红磷必须过量。 如果红磷的量不足, 集气瓶内的氧气没有被完全消耗,测量结果会偏小。2)装置气密性要好。如果装置的气密性不好,集气瓶外的空气进入集气瓶,测量结果会偏小。3)导管中要注满水。否则当红磷燃烧并冷却后,进入的水会有一部分残留在试管中,导致测量结果偏小。4)冷却后再打开弹簧夹,否则测量结果偏小。5)如果弹簧夹未夹紧,或者塞塞子的动作太慢,测
3、量结果会偏大。6)在集气瓶底加水的目的:吸收有毒的五氧化二磷。实验讨论1:测定空气成份或除去气体里的氧气,要用易燃的磷,磷燃烧后生成固体,占体积小易分离。不能用碳、硫代替磷。碳、硫跟氧气反应生成气体,难跟其他气体分离。a)不要用木炭或硫代替红磷!原因:木炭和硫燃烧尽管消耗气体,但是产生了新的气体,气体体积不变, 容器内压强几乎不变,水面不会有变化。如果预先在集气瓶内放入氢氧化钠溶液,就可以用木炭或硫代替红磷进行实验。b)不要用镁代替红磷!原因: 镁在空气中燃烧时能与氮气和二氧化碳发生反应,这样不仅消耗氧气,还消耗了氮气和二氧化碳,使测量结果偏大。实验讨论2:进入瓶中水的体积一般小于瓶内空间1/
4、5 的可能原因是:a)红磷量不足,使瓶内氧气未耗尽;b)装置漏气,使外界空气进入瓶内;c)装置未冷却至室温就打开弹簧夹,使进入瓶内水的体积减少。考点 3空气的主要成分和组成。空气的主要成分按体积分数 计算: 氮气 78%,氧气 21%,稀有气体 0.94%,CO2 0.03%,其他气体和杂质0.03% 能供给人体呼吸的气体是O2,呼出气的主要成分是CO2,含量较多且化学性质不活泼的气体是氮气。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 5 页学习必备欢迎下载考点 4混合物和纯净物纯净物:由 一种 物质组成的。例如:水、水银、蓝矾 (
5、CuSO4 ?5H2 O)都是纯净物,冰与水混合是纯净物。名称中有“某化某”“某酸某”的都是纯净物,是化合物。冰水混合物、水蒸气、铜锈也是纯净物。混合物: 由两种或两种以上的物质混合而成(或由不同种物质组成)例如, 空气, 溶液(盐酸、澄清的石灰水、碘酒、矿泉水),矿物(煤、石油、天然气、铁矿石、石灰石),合金(生铁、钢) 、铁锈、加碘盐、天然气、自来水。氧气和臭氧混合而成的物质是混合物,红磷和白磷混合也是混合物。纯净物、混合物与组成元素的种类无关。即一种元素组成的物质可能是纯净物也可能是混合物,多种元素组成的物质可能是纯净或混合物。特点:组成混合物的各种成分之间没有发生化学反应,它们各自保持
6、着原来的性质。纯净物可以用化学式来表示(能用化学式表示的所有物质)。但是,绝对纯净的物质是没有的。考点 5空气是一种宝贵的资源1. 氮气【物理性质】无色无味的气体,不易溶于水,密度比空气的密度略小。【化学性质】化学性质不活泼,一般情况下不能支持燃烧,不能供给动植物呼吸。【用途】制硝酸和化肥的重要原料(这一点可以证明空气中含有氮气); 用作保护气(焊接金属时作保护气、灯泡充氮延长使用寿命、食物充氮防腐); 医疗上在液氮冷冻麻醉条件下做手术; 超导材料在液氮的低温条件下显示超导性能。2. 稀有气体(氦、氖、氩、氪、氙的总称)【物理性质】无色无味的气体,难溶于水。通电时能发出不同颜色的光。【化学性质
7、】化学性质很不活泼。所以稀有气体又叫做惰性气体。【用途】用作保护气(焊接金属时作保护气、灯泡中充入稀有气体使灯泡耐用); 用作光源(如航标灯、强照明灯、闪光灯、霓虹灯等); 用于激光技术;氦气可作冷却剂,制造低温环境;氙气可作麻醉剂。3. 氧气【物理性质】密度比空气略大,不易溶于水。 气态的氧是无色无味的,液态氧和固态氧是淡蓝色的。【化学性质】氧气化学性质比较活泼 ,可供给呼吸、支持燃烧,有助燃性 。在高温时可与硫铁磷作用,具有氧化性,是常用的氧化剂。【用途】气焊、宇宙航行航天、潜水、登山、医疗急救、液氧炸药、炼铁、炼钢等。考点 6空气的污染及防治(1)空气中的有害物质,烟尘(可吸入颗粒物)。
8、空气污染的污染物是有害气体和烟尘。污染源包括煤、石油等化石燃料燃烧产生的二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳(三大有害气体),还包括工业废气等方面。排放到空气中的气体污染物较多的是二氧化硫、二氧化氮、 一氧化碳。(2)空气污染的危害:造成世界三大环境问题(温室效应、臭氧层破坏、酸雨)、损害人体健康、破坏生态平衡、影响作物生长、破坏生态平衡等。(3)保护空气的措施和防治:加强大气质量监测,改善环境状况,使用清洁能源,积极植树造林、种草,减少使用化石燃料,禁止露天焚烧垃圾,露天烧烤等。(4)城市空气质量日报、预报:根据我国空气污染的特点和污染防治重点,目前计入空气污染指数的项目暂定为:二氧化硫、一氧化碳、
9、二氧化氮、可吸入颗粒物和臭氧等。考点 7氧气的化学性质精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 5 页学习必备欢迎下载木炭在氧气中燃烧(O2可使带火星的木条的木条复燃)C + O2 点燃CO2 现象:发出白光,放出热量,生成使石灰水变浑浊的气体硫在空气中燃烧,硫在氧气中燃烧S + O2 点燃SO2 硫在空气里燃烧发出微弱的淡蓝色 火焰,产生有 刺激性气味 的气体,放出热量;硫在氧气里燃烧发出蓝紫色 火焰,产生有刺激性气味的气体;放出热量。磷在空气中燃烧4P + 5O2点燃2P2 O5 现象:发出白光,产生大量的白烟,放出热量白磷着
10、火点低,易自燃,要放在水中密封保存,可隔绝空气,防止它自燃。镁在空气(或氧气)中燃烧2Mg + O2点燃2MgO 现象:发出耀眼的白光,放出热量,生成白色固体铁丝在氧气中燃烧3Fe + 2O2 点燃Fe3 O4 现象:剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出热量此实验必须先在集气瓶里装少量水或 在瓶底铺一层 细砂 ,防止溅落的熔化物使瓶底炸裂 。氢气在空气中燃烧(点燃爆鸣气 ) 2H2 + O2点燃2H2 O 现象:纯净的氢气在空气里安静地燃烧,发出淡蓝色 火焰,放出热量;不纯的氢气点燃会爆炸蜡烛在氧气里燃烧得更旺,发出白光,放出热量,瓶壁内有水珠。向瓶内倒入澄清的石灰水,石灰水变浑浊。 加热碱
11、式碳酸铜(俗称铜绿) Cu2 (OH)2 CO32CuO H2 O CO2 (现象: 绿色 粉末变 黑色 ,管壁有 水珠 ,生成的气体使澄清的石灰水变浑浊 )考点 8化合反应、氧化反应、缓慢氧化(1)化合反应 : 由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应。A+B+C+ = ABC (多变一)它属于基本反应类型。(2)氧化反应 :物质与氧发生的反应。氧气在氧化反应中提供氧有氧化性。它不属于基本反应类型。(3)化合反应与氧化反应的关系:化合反应不一定是氧化反应,氧化反应也不一定是化合反应。有氧气参加的化合反应,同时也一定是一个氧化反应。(4)氧化反应包括剧烈氧化和缓慢氧化。剧烈氧化会发光、放热,
12、如燃烧、 爆炸; 缓慢氧化放热较少,但不会发光, 反应进行得很慢,不容易被察觉, 这种氧化反应叫做缓慢氧化。如:动植物呼吸、 食物的腐败、 酒和醋的酿造、铁生锈等。考点 9氧气的 实验室制法精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 5 页学习必备欢迎下载(1)反应原理:加热高锰酸钾2KMnO4K2 MnO4 + MnO2 + O2 加热氯酸钾和二氧化锰的混合物2KClO32MnO2KCl + 3O2 水通电(正极O2 负极 H2 ,体积比 1:2)2H2 O通电2H2 O2 (2)加热高锰酸钾制氧气步骤: 查:连接仪器装置,检查装
13、置的气密性。 装:将高锰酸钾装入干燥的试管(药品要斜铺在在试管底部,便于均匀受热),并在试管口放一团棉花(防止高锰酸钾被吹入导管,使导管堵塞。棉花不要离高锰酸钾太近,否则会导致发生装置爆炸),并用带导管的单孔胶塞塞紧试管。 定:将试管固定在铁架台上。 (注意:试管口应略向下倾斜 ) 点:点燃酒精灯(预热先均匀受热后固定加热),试管均匀受热后,就使酒精灯固定在试管底部加热。 收:根据所选的收集装置来确定气体的收集方法。 移:把导管移出水槽。 熄:熄灭酒精灯。(3)实验室制取氧气注意事项:试管口略向下倾斜 (防止因加热时药品所含湿气变为水蒸气,至管口冷凝成水滴而倒流,使试管破裂);用排水法收集氧气
14、, 导管口开始有气泡放出时不宜立即收集,当气泡连续地较均匀地放出后再收集 (因为开始放出的气泡不纯,含有空气),如果瓶口出现气泡, 说明气体收集满。如果需要较干燥的气体,请不要使用排水法。气体收集完毕后,要在水下把玻璃片盖在集气瓶口上,否则收集到的气体不纯。排水法收集氧气结束时,应先撤 去导管 ,后撤酒精灯 停止加热(防止水倒吸入试管,导致热的试管破裂。)(4)收集方法:排水法:因为氧气不易溶于水。向上排空气法:因为氧气密度比空气大。(5)检验方法: 用带火星的木条伸入集气瓶内,如果木条复燃,说明带瓶内的气体是氧气。(6)验满方法:用向上排空气法收集时,用带火星的木条平放在集气瓶口,如果木条复
15、燃, 说明集气瓶内的氧气已满;用排水法收集时,当气泡从瓶外冒出时,说明该瓶内的氧气已满。考点 10分解反应 :一种物质生成两种或两种以上物质的反应。ABC =A+B+C+ (一变多)它属于基本反应类型。考点 11催化剂和催化作用催化剂(触媒):是指在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 5 页学习必备欢迎下载在化学反应前后都没有发生变化的物质。催化作用:催化剂在化学反应里所起的作用叫催化作用。在生产中有重要作用。注意:a)催化剂只能改变化学反应的速率,不能改变化学反应的产率。b)催化剂在化学反应前后不改变,其反应过程中有可能改变。c)不同的化学反应有不同的催化剂,同一化学反应也可能有几种催化剂。d)二氧化锰只是在氯酸钾分解的反应里作催化剂,在其他反应里可能不是催化剂。考点 12氧气的工业制法分离液态空气制取氧气,此变化是物理变化,不是分解反应。实验室制取氧气属于化学变化,工业制取氧气属于物理变化,这是二者的根本区别。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 5 页