第四单元我们周围的空气知识点梳理课件---2023--2024学年八年级化学鲁教版（五四学制）全一册

第四单元　我们周围的空气 考点一 空气的组成及用途 1.测定空气中氧气的含量: (1)实验装置。 (2)实验现象:红色的铜粉逐渐变成了_____,气体体积_____。 (3)反应原理:在加热的情况下,铜能和空气中的氧气反应, 生成_____________。反应的化学方程式为_______________。 (4)实验结论:氧气约占空气体积的____。 黑色 变小 黑色的氧化铜 1/5 2.空气的成分及含量(体积分数): 氮气 氧气 3.主要气体的用途: 空气的成分 用　途 氧　气 供给_____、支持燃料_____ 氮　气 用于生产_____和_____; 作保护气,液态氮气作_______ 稀有气体 常用来作_______,制_______ 呼吸 燃烧 硝酸 氮肥 制冷剂 保护气 电光源 考点二 关注空气质量 二氧化氮 一氧化碳 二氧化硫 考点三 氧气的性质 1.物理性质: 色、味、态 密度 溶解性 三态变化(降低温度) _______ ___________ 比空气___ _____ 溶于水 气 → 液 → 固 ___色_____色_____色 无色、 无味、气体 大 不易 无 淡蓝 淡蓝 2.化学性质: 实　验 实验现象 实验结论或化学方程式 不同点:在空气中,发出_____,在氧 气中,发出_____; 相同点:放热,都生成使__________ _______的气体 ____________ 在空气中:_________________; 在氧气中:剧烈燃烧,_________,放出大量的热,生成一种_________ ______________ 在空气中:燃烧发出_____; 在氧气中:燃烧发出_____,放出热 量,集气瓶内壁出现_____ 石蜡+氧气 二氧化碳+水 红光 白光 澄清石灰水 变浑浊 只能红热不能燃烧 火星四射 黑色固体 红光 白光 水雾 3.氧化反应和缓慢氧化: (1)氧化反应:_______________的化学反应,如物质的燃烧等。 (2)缓慢氧化:进行得很慢甚至不容易被察觉的氧化反应,如钢 铁生锈、呼吸作用、食物腐烂等。 物质与氧气发生 【思考感悟】 1.木炭、铁丝在氧气和空气中的燃烧现象不同,说明了什么问题? 提示:物质的反应速率与反应物的浓度有关,反应物浓度越大,反应速率越快。 2.铁丝在氧气中燃烧时,需在集气瓶底放少量水或铺一层细沙,目的是什么? 提示:防止铁丝燃烧时产生的高温熔融物溅落,炸裂集气瓶底。 考点四 氧气的制法  1.实验室制法: 常温下,用_______和_________混合。 反应方程式为 。 2.工业制法:利用液态氮和液态氧的_____不同,采用分离液态空气法。 双氧水 二氧化锰 沸点 3.催化剂和催化作用: (1)催化剂:在化学反应里,能改变其他物质的化学_________, 而本身的_____和_________在反应前后都没有发生变化的物 质。可简单记忆为“一变二不变”。 (2)催化作用:催化剂在化学反应中所起的作用。 反应速率 质量 化学性质 考点五 自然界中的氧循环  1.氧气的产生与消耗: (1)产生:主要通过植物的_________。 (2)消耗:动植物的_________、燃料的燃烧。 2.氧循环的意义:维持了相对恒定的大气含氧量,构建了陆 地、海洋和大气等环境的物质和能量平衡,为生态系统的 正常运转提供可靠的资源保障。 光合作用 呼吸作用 【易错】 问题1 描述实验现象时,常将光与火焰、烟与雾、实验现象与实验结论混淆,如何区分三者? 答:“光”是可燃性固体直接燃烧产生的,“火焰”是气体或固、液体气化后燃烧产生的;“烟”是物质燃烧时产生的固体小颗粒扩散形成的,“雾”是小液滴分散到另一种气体中形成的;“实验现象”泛指人体通过感官直接感知的,“实验结论”则指整理、分析实验信息后得到的观点、论断。 问题2　“加入催化剂能够提高生成物的质量”,这种认识是否正确? 答:不正确。生成物的质量取决于反应物的质量,与催化剂无关,催化剂在反应中只能改变反应速率。 问题3　催化剂在化学反应中是否只能加快化学反应速率? 答:不是。催化剂能改变化学反应速率,这里的“改变”既包括“加快”,也包括“减慢”。 实验一　测定空气中氧气的含量 1.实验装置: 2.测定原理:加热铜粉消耗密闭容器内的氧气,使容器内气 体压强减小,根据体积减小量来确定空气中氧气的含量。 3.现象与结论: (1)现象:铜粉由红色逐渐变为黑色。冷却后,密闭容器体 积减少为原体积的4/5。 (2)结论:氧气约占空气体积的1/5。 4.成功的关键: 操　作 原　因 铜粉要足量 若铜粉量不足,氧气不能耗尽,导致体积减少量变小,测量结果偏低 装置不能漏气 装置漏气,则推拉活塞时,密闭容器内气体可逸出或进入,导致体积改变量不准确,测量结果可偏高也可偏低 必须不断推 拉注射器 若不推拉活塞,则氧气与铜粉不能完全反应;氧气有剩余,体积减少量小,测量结果偏低 反应完毕需 冷却后读数 过早读数,因密闭装置内气体温度过高,体积未减少至正常值,体积减少量小,测量结果偏低 5.问题思考: (1)实验中,测量结果往往比实际值偏小,你认为可能的原因有哪些? 提示:造成测量结果比实际值偏小的原因可能有: ①铜粉的量不足;②装置的气密性不好;③没有等到密闭装置冷却;④没有反复推拉活塞等。 (2)能否用木炭、镁条或铁丝代替铜粉做此实验?由此分析铜粉的替代品应满足什么条件。 提示:木炭燃烧后的生成物是气体,镁条在空气中燃烧不仅与氧气反应,还与氮气、二氧化碳发生反应,铁丝不能在空气中燃烧,都无法准确地测量出空气中氧气的体积。由此分析铜粉的替代品应该在空气中能并且只与氧气反应,且生成物是固体。 角度1 考查测定空气中氧气含量的实验原理或结论 【典例1】常温下,将100 mL的空气通过 足量灼热的铜网,充分反应后,恢复到常温,余下气体的体积 约为　(　　) A.80 mL B.60 mL C.40 mL D.20 mL 【我的答案】选A。空气中氧气约占1/5,通过足量灼热的铜网 后,氧气被除去,剩余气体的体积约为100 mL×(1-1/5)=80 mL。 角度2 结合实验装置考查实验现象、结论、注意事项及误差分析等 【典例2】在测定空气中氧气含量的实验中,小强采用了如图所示装置: 在由注射器和具支试管组成的密闭系统中留有25 mL空气,给装有铜粉的具支试管加热,同时缓慢推动注射器活塞,至铜粉在较长时间内无进一步变化时停止加热,待冷却至室温,将小气球内的气体全部挤入具支试管内,观察密闭系统内空气体积变化。 (1)在实验加热过程中,缓慢推动注射器活塞的目的是　 。 (2)写出该实验中反应的化学方程式　 。 (3)小强测得实验结果如下: 反应前注射器内气体总体积 反应后注射器内气体总体积 25 mL 22 mL 由此数据可以推算出他测定的空气中氧气的体积分数______ 21%(填“>”“=”或“<”)。造成该实验出现误差的原因 可能是　　　　。(填序号) ①没有缓慢推动注射器活塞; ②读数时没有冷却至室温; ③加入铜粉量太少; ④加入铜粉量太多。 (4)通过上面的实验,你学到的测量混合物中某成分含量的 方法是  　。 【我的收获】本题考查测定空气中氧气含量的原理、操作及 误差分析。(1)缓慢推动注射器活塞的目的是使空气中的成分 充分反应。(2)该反应的反应物为铜和氧气,生成物为氧化铜, 反应条件为“加热”或“△”。(3)根据表中数据知空气中氧 气的体积为3 mL,其体积分数 =×100%=12%<21%,造成实 验误差的原因可能是氧气没有充分反应掉,围绕此要点考虑可 得出正确结论。(4)本题的答案即此实验的原理和方法。若要 测量混合物中某成分的含量,可利用化学反应除去混合物中的 一种成分,再测量混合物在反应前后体积或质量的变化,从而 得出该成分的含量。 答案:(1)使空气中的氧气充分反应 (2) (3)<　①②③ (4)通过化学反应除去混合物中的一种成分,再测量混合物在反应前后体积(或质量)的变化,从而得出该种成分的含量(其他答案合理也可) 【拓展延伸】测定空气中氧气含量的常用实验装置及优缺点 装置1 (1)优点:反应现象明显,操作简单。 (2)缺点:对试管和注射器选择有要求。 (3)注意:过量的铜粉充分加热后冷却至室温,再打开弹簧夹。 装置2 (1)优点:在密闭装置内点燃红磷,误差小且环保。 (2)缺点:增加电辅热部分,装置复杂。 (3)注意:反应完毕冷却后再打开弹簧夹。 装置3 (1)优点:在密闭装置内点燃红磷,误差小且环保。 (2)注意:反应完毕冷却后再打开弹簧夹。 装置4 (1)优点:在整个操作过程中,气体不会逸出,操作简单,现象明显,改进了量气方法。 (2)缺点:装置复杂。 (3)注意:实验前使两边液面相平,左侧液面在“0”刻度处;实验后待左侧玻璃管冷却到室温,调节右侧玻璃管高度使两侧液面相平,再读数。 实验二　氧气的实验室制取 1.反应原理: 2.制取装置: 3.验满方法:用向上排空气法收集时,将一根带火星的木条放在瓶口,如果木条复燃,证明集气瓶内氧气已经收集满;用排水法收集时,观察到瓶口有大气泡冒出时,说明已收集满。 4.制备和收集氧气的不同装置的评价: (1)用高锰酸钾制取氧气操作复杂,需要加热,不节能;用过氧化氢制取氧气,反应不需要加热,操作简便、节能、安全等,符合化学反应的绿色化。 (2)用排水法收集的氧气比较纯净,但制取的氧气中含有水分,做集气瓶底部需要少量水的实验如铁丝在氧气中燃烧时,一般用排水法收集氧气;用排空气法收集氧气操作简便,但相对不纯。 5.问题思考: (1)分析用高锰酸钾和用过氧化氢制取、收集氧气装置的异同,将下表填写完整。 高锰酸钾 过氧化氢 制取 装置 选择上图装置__(管口加 棉花团) 选择依据______________ ___________ 选择上图装置_____ 选择依据_________ ___________________ 收集 装置 选择上图装置_____ 选择依据_________________________ A 反应物为固体, 且需要加热 B或C 固体和液 体反应且不需要加热 D或E 密度比空气大且不易溶于水 (2)用排水法收集气体时,观察到导管口有气泡冒出时要立即收集,这种做法是否正确?为什么? 提示:不正确。因为导管口一开始冒出的气泡,不是纯净的气体,而是实验装置中原有的空气或是空气和制取的气体的混合物,因此应等到气泡连续、均匀冒出时收集。 角度1 从反应物的选择、反应原理等角度考查对氧气制取方法的正误判断 【典例1】下列关于产生氧气方法的叙述中,错误的是(　　) A.空气中的氧气主要来自于植物的光合作用 B.工业上用分离液态空气的方法制取氧气是分解反应 C.用含有氧元素的物质反应才有可能产生氧气 D.实验室常用分解过氧化氢的方法制取氧气 【我的答案】选B。本题是对氧气制取方法的综合考查。工业上用分离液态空气的方法制取氧气是利用液态空气中液态氮、液态氧沸点的不同分离出其中的氧气,在此过程中没有新物质生成,属于物理变化,而分解反应属于化学变化。 角度2 以实验室制取氧气为依托,对实验原理、装置选择、 气体验满等进行综合考查 【典例2】老师为同学们提供了如下实验 装置: (1)写出仪器a、b的名称。 a是　　　　,b是　　　　。 (2)组装仪器时,将玻璃管插入胶皮管或带孔橡胶塞前,要先 把玻璃管口　　　　 ,然后稍稍用力转动,将其插入。 (3)实验室用高锰酸钾制取氧气,应选用的发生装置是______ (填字母序号,下同)。若要收集较纯的氧气,可选用的装置是　　 　　。 (4)①实验室也可选用过氧化氢溶液和二氧化锰在装置B中 制取氧气,化学方程式为　 。 若选用C做发生装置,你认为选用装置C的优点是  　。 ②也可以将注射器连接到装置B的导管口处,用来  　。 【思维导航】解答本题从以下几个角度入手: (1)如何依据反应物状态和反应条件选择发生装置?如何依据生成物的性质选择收集装置? (2)用注射器和长颈漏斗向锥形瓶内注入液体有何不同? 【我的收获】本题综合考查氧气的制取原理、收集以及仪器的连接、装置气密性的检查等知识。(2)连接仪器时需用水将玻璃管口湿润,便于插入胶皮管。(3)用高锰酸钾制取氧气需要加热,故选用A装置;排水法能有效避免空气中的其他气体混入,收集到的氧气较纯净。(4)用C装置制取氧气时,过氧化氢可从注射器中逐滴滴加,优点是能随时控制反应的发生,便于控制收集气体的多少;在装置B的导管处连接注射器可用来检查该装置的气密性,具体方法是:从长颈漏斗向锥形瓶注入部分水(没过长颈漏斗下端),然后向外拉动注射器活塞,若气密性良好,会看到长颈漏斗下端出现气泡。 答案:(1)酒精灯 锥形瓶 (2)用水湿润 (3)A F (4)① 　 随时控制反应的发生(其他合 理答案均可) ②检查装置的气密性 要点 正确理解氧气的性质 1.氧气化学性质比较活泼,能和许多金属单质、非金属单质及化合物发生反应,物质与氧气发生的反应都属于氧化反应,在反应中氧气提供氧,表现出氧化性。 2.氧气支持燃烧是助燃剂,但不具有可燃性。 3.物质在氧气中燃烧比在空气中燃烧剧烈,是因为在纯氧中氧气的浓度比在空气中的高,使得可燃物与氧气的接触面积增大,所以燃烧剧烈。 角度1 结合氧气支持燃烧的性质考查对可燃物在氧气中燃 烧现象描述的正误判断 【典例1】下列实验现象叙述错误的 是　(　　) A.蜡烛在氧气中燃烧发出白光 B.铁丝在氧气中燃烧火星四射 C.木炭在氧气中燃烧发出淡蓝色的火焰 D.磷在空气中燃烧放出大量白烟 【我的答案】选C。本题考查氧气的化学性质,熟悉常见物质在氧气中燃烧的现象与结论是答题的关键,在描述燃烧的现象时,需要注意光和火焰、烟和雾的区别。木炭在氧气中燃烧发出白光,放出热量,但不能产生淡蓝色的火焰,C叙述不正确。 角度2 结合所学知识对氧气的性质、用途进行考查 【典例2】下列描述属于氧气化学性质的 是　(　　) A.通常状况下,氧气是无色、无味的气体 B.通过低温加压,可使氧气液化成淡蓝色的液体 C.液态氧可用作发射火箭的助燃剂 D.氧气是一种性质比较活泼的气体,能氧化许多物质 【我的答案】选D。本题主要考查氧气的性质与用途。A、B 描述的是氧气的颜色、气味及状态等,属于氧气的物理性质; C描述的是氧气的用途;D描述的是氧气的化学性质。 $$