内容正文:
第2单元 我们周围的空气01思维导图
02考点速记
课题1 空气
(一)空气中氧气含量的测定
1.拉瓦锡用定量的方法明确提出“空气是由氧气和氮气组成,其中氧气约占空气总体积的1/5”的结论。
2.实验室测定空气中氧气含量
(1)原理
红磷在密闭空间中燃烧消耗氧气,使密闭空间中压强减小,
打开弹簧夹后,大气压将烧杯中的水压入集气瓶中。
(压入的水的体积=被消耗的氧气的体积)
(2)现象
①红磷燃烧,放出热量,产生大量白烟
②装置冷却到室温后打开弹簧夹,烧杯内的水倒流入集气瓶,约占集气瓶内气体体积的1/5。
(3)结论 氧气约占空气总体积的1/5。
(4)反应表达式:磷+氧气五氧化二磷 P + O2 P2O5
(5)计算 氧气的体积分数=(氧气的体积÷被测定空气的总体积)×100%
(6)注意
①红磷必须过量。(若红磷过少则氧气没有充分消耗,测量结果偏小)
②待集气瓶(装置)冷却到室温后才能打开弹簧夹。
(瓶内剩余气体仍然膨胀,剩余气体体积偏大,使得进入集气瓶内的水偏少,测量结果偏小)
③装置气密性良好。(外面空气漏进来,测量结果偏小)
④要先夹紧橡皮管,然后再点燃红磷,迅速伸入集气瓶立即塞紧瓶塞。
(伸入过慢,瓶内气体受热膨胀逸出或未夹紧弹簧夹,导致燃烧时气体受热膨胀逸出,测量结果偏大)
(7)误差分析
实测<真实,可能原因:红磷量不足;装置气密性差;未冷却至室温就打开弹簧夹
实测>真实,可能原因:弹簧夹未夹或未夹紧;点燃红磷伸入过慢
(8)药品选择
①可否换用木炭、硫等物质?不能,因为木炭或硫燃烧会产生气体,造成瓶内气体体积变化小)。
改进:将集气瓶内的水换成氢氧化钠溶液吸收气体二氧化碳、二氧化硫即可。
②可否换用铁丝?答:不能,铁丝在空气中不燃烧。
③可否换用镁?答:不能,镁能与氧气、氮气、二氧化碳都发生反应。
药品选择:物质能在空气中燃烧且只与氧气反应,燃烧后的生成物为固体或液体(体积忽略不计)。
(9)集气瓶中水的作用:
(1)吸收有毒的五氧化二磷(固体) (2)吸热加快降温,防止热的燃烧物溅落炸裂瓶底。
(10)瓶中剩余的主要气体是:氮气
(化学性质:不可燃不助燃;物理性质:难溶于水)
(11) 拓展:集气瓶压强变化
燃烧开始,消耗氧气使得压强减小,同时燃烧放出的大量热使瓶内压强增大。燃烧放热引起的压强增大大于消耗氧气的压强减小,所以总体是压强增大。待燃烧结束后,剩余气体慢慢冷却,压强减小,减小到比初始压强更小(减少的部分就是被消耗的氧气的压强)。打开弹簧夹或者打开装置后,水流入集气瓶,瓶内压强迅速恢复到和外界大气压相同。
(12)其他的测量装置
装置改进的目的:污染更小,数据误差更小,操作更简便,现象更明显,更环保,更节约药品材料等。
(二)物质的简单分类
1.物质的分类:纯净物和混合物
①纯净物:由一种物质组成的。(可用化学符号表示)
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。
(三)空气成分及用途
1.体积分数:氮气N278%,氧气O221%,稀有气体0.94%,二氧化碳CO20.03%,其它气体和杂质0.03%。
2.空气是宝贵的资源
氧气
氮气
稀有气体
主要性质
无色、无味气体,不易溶于水,不可燃,能支持燃烧,
能供给呼吸。
无色、无味气体,难溶于水,不燃烧也不支持燃烧,不供给呼吸,化学性质不活泼。
无色、无味气体,通电时能发出不同颜色的光(物理性质),化学性质很
不活泼(不易和别的物质反应)。
用途
①供动植物呼吸②医疗急救
③金属切割④炼钢⑤宇宙航行
①作保护气②食品充氮作防腐剂等③用于制造低温环境或医疗上冷冻麻醉④制硝酸和氮肥
①作保护气②制多种用途的电光源等
③氦气充气球④氦气用于制造低温环境
(四)空气污染与防治
1.造成空气污染的物质:
①有害气体:一氧化碳(CO)、二氧化氮(NO2)、二氧化硫(SO2);②可吸入颗粒物:如烟尘等
2.污染来源:化石燃料的燃烧,工厂排放的废气,汽车排放的尾气。
3.污染危害:损害人体健康、影响作物生长、破坏生态平衡。
4.环境问题:温室效应(二氧化碳含量过多引起,甲烷等也能造成)
臭氧空洞(飞机的尾气、制冷剂氟里昂的排放)、
酸雨(由二氧化硫、二氧化氮引起)二氧化碳能造成温室效应加剧,但不是空气污染物和有害气体
5.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。
6.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
(一)物理性质
色、味、态:通常情况下是无色无味的气体,降温后,氧气变为淡蓝色的液体,继续降温呈淡蓝色雪花状。
密度:标准状况下,密度略大于空气(可用向上排空法收