第二单元 我们周围的空气—知识点总结
课题1 空 气
一、空气成分的研究史
法国科学家拉瓦锡第一次明确提出了“空气是由氧气和氮气组成的”。其中氧气约占空气总体积的1/5的结论。 二、空气中氧气成分的测定:(考点一) 1.装置图(见书P27)
2.实验现象:A.红磷燃烧发出黄白色火焰,放出热量,冒出大量白烟 B.过一会儿白烟消失,装置冷却到室温后打开弹簧夹,烧杯内的水倒流入集气瓶,约占瓶子容积的1/5。
3.实验结论:说明空气不是单一的物质;氧气约占空气总体积的1/5。
点燃 4.原理:表达式:红磷+ 氧气 五氧化二磷
5.注意事项:A.所用的红磷必须过量,过少则氧气没有全部消耗完;B.要等集气瓶(装置)冷却后才能打开弹簧夹;C.装置的气密性要好,(否则测量结果偏小);D.要先夹住橡皮管,然后再点红磷(否则测量结果偏大)。 思考:可否换用木炭、硫磺、蜡烛等物质?如能,应怎样操作? 答:不能用木炭、硫磺、蜡烛(燃烧产生了气体,瓶内体积变化小),不能用铁(铁在空气中不能燃烧)
6.实际在实验中测得的结果比真实值小,其原因可能是A红磷量不足;B装置气密性差;C未冷却至室温就打
开止水夹
三、空气的主要成分(考点二) (按体积分数):含量最多的是氮气(N2)78%,第二位氧气(O2)21%(氮气比氧气约为4:1),稀有气体0.94%,二氧化碳(CO2)0.03%,其它气体和杂质0.03%。空气的成分以氮气和氧气为主,属于混合物。 空气成分口诀:氮七八氧二一,零点九四是稀气;零点零三有两个,二氧化碳和杂气 四、物质的分类:纯净物和混合物(考点三) 1.纯净物:只由一种物质组成的。
2.混合物:两种或多种物质组成的,这些物质相互间没有发生化学反应,各物质都保持各自的性质。
注意:划分纯净物、混合物的标准是根据物质的种类来划分的。只含一种物质的就属于纯净物,含有多种物质的就属于混合物。另外纯净物组成固定,有确定的化学符号,混合物则没有。 五、空气是一种宝贵的资源(考点四)
1.氮气:无色、无味的气体,难溶于水,不燃烧也不支持燃烧,不能供给呼吸,化学性质不活泼。由于氮气化
学性质不活泼,因此常用作保护气。
2.稀有气体:无色、无味的气体,通电时能发出不同颜色的光,化学性质很不活泼。 六、空气的污染及防治。(考点五)
1.造成空气污染的物质:有害气体(一氧化碳(CO)、二氧化氮(NO2)、二氧化硫(SO2))和可吸入颗粒物、臭氧等。 2.污染来源:空气中的有害物质来自化石燃料的燃烧,石油化工厂排放的废气及汽车排放的尾气。 3.被污染的空气带来的危害:损害人体健康、影响作物生长、破坏生态平衡。 存在的环境问题:温室效应(二氧化碳含量过多引起)、臭氧空洞(氟里昂的排放)、酸雨(由二氧化硫、二氧化氮引起)。
4.防止空气污染的措施:加强大气质量监测,改善环境状态、植树造林、使用清洁能源。 5.目前空气污染指数包括:一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入颗粒物、臭氧。 课题2 氧气
考点一、氧气的物理性质
1.色、味、态:通常情况下,是无色无味的气体;
2.密度:标准状况下,密度为1.429g/L,略大于空气。(可用向上排空法) 3.溶解性:氧气不易溶于水。(可用排水法收集),
4.三态变化:降温后,氧气可以变为淡蓝色的液体,甚至淡蓝色雪花状固体。 考点二、氧气的化学性质
(一)与非金属(碳、硫、磷)的反应 1、木炭(黑色固体)燃烧
实验现象:在氧气中:剧烈燃烧,发出白光,放出热量,生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体。
文字表达式:碳 + 氧气
点燃
二氧化碳
做木炭燃烧实验时,燃烧匙应慢慢从瓶口向瓶底伸入(充分利用瓶内的氧气)。 ..
2、硫粉(淡黄色)燃烧:
实验现象:在空气中:发出微弱的淡蓝色火焰;放出热量、生成一种有刺激性气味的气体。
在氧气中: 发出明亮的蓝紫色的火焰, 放出热量、生成一种有刺激性气味的气体。 文字表达式: 硫 + 氧气
点燃
二氧化硫
实验时,要在瓶底装少量水(吸收二氧化硫,防止污染空气)。 3、红磷(暗红色固体)的燃烧 实验现象:在空气中:发出黄白色火焰,放出热量,生成大量白烟 ..
在氧气中:剧烈燃烧,发出白光,放出热量,生成大量的白烟 ..
文字表达式:磷 + 氧气
点燃
五氧化二磷 注意:五氧化二磷(P2O5)是白色固体,不是气体
4.铁丝(银白色固体)在氧气中燃烧
实验现象:剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成一种黑色固体。 文字表达式:铁 + 氧气
点燃
四氧化三铁
注意:集气瓶底部铺少量的细沙或加少量的水,防止生成的固体物质溅落瓶底,致使集气瓶炸裂。铁丝在空气中不能燃烧
5.与蜡烛的反应
实验现象:燃烧剧烈,发出白光,集气瓶内壁出现水珠。 文字表达式:石蜡 + 氧气
点燃
二氧化碳+ 水
6.其他物质与氧气的反应:某些物质在一定条件下与氧气发生缓慢的氧化反应,称为缓慢氧化。缓慢氧化也放热。
如:动植物新陈代谢,金属的锈蚀,食物的腐烂、酒醋的酿造、农家肥的腐熟等等。 总结:
1、氧气是一种化学性质比较活泼的气体,在一定的条件下,能与许多物质发生反应并放出大量的热。在这些反应中,氧气提供氧,称为氧化反应。氧气便是常见的氧化剂,具有氧化性。
2、物质在纯氧气中燃烧程度比空气中燃烧要剧烈。说明物质燃烧剧烈程度,与氧气的浓度大小成正比。 .....考点三、氧气的用途
(1)供给呼吸:医疗上急救病人,登山、潜水、航空、宇航提供呼吸; (2)支持燃烧:炼钢、气焊与气接、液氧炸弹、火箭助燃剂 考点四、反应类型:
①: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。 可表示为:A+B+…… → E (简称“多变一”)
②:分解反应:由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。 可表示为:AB→A+B+……。(简称:“一变多”)
③:氧化反应:物质与氧气发生的化学反应属于氧化反应。有氧气参加的反应一定属于氧化反应。氧化反应不一定是化合反应(石蜡的燃烧生成了水和二氧化碳两种物质),化合反应不一定是氧化反应。
课题3 实验室制取氧气
考点一、工业制法(分离液态空气法)
原理:利用液态氧和液态氮的沸点不同。——物理变化 考点二、氧气的实验室制法(化学变化) 1、双氧水(过氧化氢)制取氧气
A、药品:过氧化氢(H2O2)和二氧化锰(黑色粉末 MnO2) B实验原理:
表达式: 过氧化氢
二氧化锰
水+ 氧气
注:MnO2在该反应中是催化剂,起催化作用
C、装置: 固体与液体反应,不需加热
注意事项:
①分液漏斗可以用长颈漏斗代替,但其下端应该伸入液面以下,防止生成的气体从长颈漏斗中逸出; ②导管只需略微伸入试管塞
③气密性检查:用止水夹关闭,打开分液漏斗活塞,向漏斗中加入水,水面不持续下降,就说明气密性良好。 ④装药品时,先装固体后装液体
⑤该装置的优点:可以随时添加液体,可以控制反应的速率。 2、用高锰酸钾、氯酸钾制取氧气 A、药品:、高锰酸钾(暗紫色固体)、氯酸钾(白色固体)与二氧化锰(黑色粉末) B、原理:
①加热氯酸钾(有少量的二氧化锰): 表达式:
注意:MnO2在该反应中是催化剂,起催化作用 ② 加热高锰酸钾: 表达式:
C、装置:加热固体制气体(加热氯酸钾的为一类)
D、操作步骤:(连)查、装、定、点、收、离、熄。
① 连接装置② 检查装置的气密性 :将导管的一端浸入水槽中,用手紧握试管外壁,若水中导管口有气泡冒出,证明装置不漏气。松开手后,导管口出现一段水柱。③ 装入药品④固定装置 :固定试管时,试管口应略向下倾斜;铁夹应夹在试管的中上部⑤点燃酒精灯加热药品⑥收集气体:
a、若用排水集气法收集气体,导管放在集气瓶口,当气泡均匀冒出时再收集,刚排出的是空气;水排完后,应用玻璃片盖住瓶口,小心地移出水槽,正放在桌面上(密度比空气大)(防止气体逸出) ...b、用向上排空法。收集时导管应伸入集气瓶底部(为了排尽瓶内空气)⑦先将导管移出水面 ⑧再停止加热 E、易错事项:
a). 试管口要略微向下倾斜:防止生成的水回流,使试管底部破裂。 b). 导气管伸入发生装置内要稍露出橡皮塞:有利于产生的气体排出。
c). 用高锰酸钾制取氧气时,试管口塞一团棉花:防止高锰酸钾粉末进入导气管,堵塞导管。
d). 排气法收集气体时,导气管要伸入接近集气瓶底部:有利于集气瓶内空气排出,使收集的气体更纯。 e). 实验结束后,先将导气管移出水面,然后熄灭酒精灯:防止水槽中的水倒流,炸裂试管。 F、收集方法:① 排水法(不易溶于水) ② 向上排空法(密度比空气大) G、检验、验满
检验:用带火星的木条伸入集气瓶内,发现木条复燃,说明是氧气;
向上排空法验满:用带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,证明已满。 考点三、催化剂:
1.概念:在化学反应中能改变其他物质的反应速率(加快或减慢),但本身的质量和化学性质在反应前后没有发生变化的物质。
2.特点:一变(反应速率)、二不变(质量、化学性质)
注意:①催化剂不能改变生成物的质量,不能决定反应的进行 ②催化剂不是反应物、也不是生成物 ③催化剂仅针对某一反应,并不是所有反应的催化剂 ④某一反应的催化剂可能不只一种
3.二氧化锰在一些反应中不只作催化剂,催化剂不一定就只有二氧化锰。(在过氧化氢溶液制取氧气中,催化剂可以用硫酸铜溶液、氧化铁、氧化铜、红砖粉末)。在氯酸钾制取氧气中,二氧化锰的质量和化学性质不变,但质量分数变大。
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