内容正文:
第二单元 我们周围的空气(解析版)
01 考向解读
1.知道空气的主要成分以及对人类生活的重要作用。
2、知道氧气能跟许多物质发生氧化反应,了解自然界中的氧循环。
3、能说出氧气的性质和用途。
4、能区分出纯净物和混合物。
5、能根据实验需要选择实验药品,知道氧气的实验室制法。
6、知道催化剂的特点及对化学反应的重要作用。
02 知识导航
03 考点回顾
考点1 空气
一、空气的成分和各成分的体积分数及其用途
1、空气是混合物,主要成分(按体积分数):氮气(N2)78%,氧气(O2)21%(氮气与氧气体积比约为4比1),稀有气体0.94%,二氧化碳(CO2)0.03%,其它气体和杂质0.03%。记忆口诀:“氮七八(78%),氧二一(21%);零点九四(0.94%)稀有气;还有两个零零三(0.03%),二氧化碳气杂唤”。
2、空气的性质和用途
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(密度比空气小且化学性质稳定)④氦气用于制造低温环境
二、空气组成的测定
1、空气组成成分的测定
(1)通过离开了空气,人和动物就无法呼吸,来说明空气组成中含有氧气。
(2)通过放置在空气中的酥瓜子(或花生米、或饼干等)会变软,铁制品会生锈(也能说明空气组成中含有氧气),敞口的氢氧化钠会潮解且质量增大(也能说明空气组成中含有二氧化碳),敞口的浓硫酸会变稀且质量增大,敞口的浓盐酸在瓶口会形成白雾,等等;来说明空气组成中含有水蒸气。
(3)通过放置在空气中的澄清的石灰水变浑浊,来说明空气组成中含有二氧化碳。
2、空气中氧气含量的测定
(1)拉瓦锡研究空气成分:用定量的方法实验,第一次明确提出了“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装置图
②实验原理:红磷在密闭空间中燃烧消耗氧气,使得密闭空间中压强减小,打开弹簧夹,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)
③实验现象:红磷燃烧,放出热量,产生大量白烟,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。(白磷同红磷燃烧的反应原理和现象相同,只是二者能够燃烧的温度不同,白磷40oC,红磷240oC)
④实验结论:氧气约占空气总体积的1/5。点燃
点燃
⑤反应原理:文字表达式:磷 + 氧气 五氧化二磷 符号表达式:P + O2 P2O5。
⑥氧气的体积分数=【氧气的体积/被测定空气的体积】x100%。
⑦注意事项:
a、所用的红磷必须过量[如果红磷过少则氧气没有全部消耗完,测量结果偏小]。
b、要等集气瓶(装置)冷却到室温后才能打开弹簧夹[否则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]。
c、装置的气密性要好[漏气会使外面空气漏进来,测量结果偏小]。
d、要先夹紧橡皮管,然后再点红磷,迅速伸入集气瓶立即塞紧瓶塞[红磷伸入过慢,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]。
三、纯净物和混合物的判别
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。
2、纯净物和混合物的判别
(1)从宏观角度看:它含有几种物质,含有一种的是纯净物;含有多种的是混合物。
(2)从微观角度看:如果是由分子构成的物质,那么含有一种分子的是纯净物,含有多种
分子的是混合物;如果是由原子构成的物质,那么含有一种原子的是纯净物,含有多种原子
的是混合物。
四、空气的污染和危害以及防治措施
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。
2、污染来源:空气中的有害物质来自化石燃料的燃烧,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、影响农作物生长、破坏生态平衡。
4、存在的环境问题:温室效应(二氧化碳含量过多引起,其他如甲烷等也能造成)、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)
重点: 二氧化碳能造成温室效应加剧,