内容正文:
第2单元 浩瀚的大气
01 思维导图
02 考点速记
课题1 认识空气“大家族”
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。
(1)实验1:把少量汞放在密闭的容器里连续加热12天,反应文字表达式汞+氧气氧化汞
(2)实验2:把汞表面上所生成的红色粉末收集起来,放在另一个较小的容器里再加强热,反应文字表达式 氧化汞汞+氧气
(3)实验结论:空气由氧气和氮气组成,氧气占体积1/5
2.空气中氧气体积分数的测定
(1)装置图
(2)实验现象
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)实验结论:氧气约占空气总体积的1/5。
(4)反应文字表达式:五氧化二磷 ,符号表达式:P + O2 P2O5
(6)误差分析
实际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弹簧夹
实际测得的结果比真实值大,其原因可能是:A未夹紧胶皮管;B盛有红磷的燃烧匙伸入过慢;
(7)集气瓶中水的作用:主要是吸收有毒的五氧化二磷固体,还可以吸热加快降温,和防止热的燃烧物溅落炸裂瓶底。
(8)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)
(9)燃烧过程中的集气瓶压强变化:先变大,后变小。
3.空气成分及用途
空气成分
氮气
氧气
稀有气体
二氧化碳
体积分数
78%
21%
0.94%
0.03%
(1)氧气的用途:供给呼吸,支持燃烧,钢铁冶炼,金属焊接等。
(2)氮气的性质:物理性质:无色、无味的气体,密度比空气小,难溶于水;化学性质不支持燃烧。
用途:用作保护气;工业生产硝酸和氮肥,食品防腐,液态氮气用作制冷剂;
(3)稀有气体,化学性质很不活泼,用作保护气;制作多用途电光源;氦可用于制造低温环境。
4.我们需要洁净的空气
(1)防治空气污染的措施:新建更多的城市绿地,开发新的洁净能源,使用汽车尾气净化装置,降低有害气体的排放,监测空气质量等。
(2)空气质量指数:是定量描述空气质量状况的指数,分为六级,其数值越大说明空气污染状况越严重,对人体健康的危害也就越大。参与空气质量评价的主要污染物为细颗粒物(PM2.5)、可吸入颗粒物(PM10)、二氧化硫(SO2)二氧化氮(NO2)臭氧(03)一氧化碳(CO)等六项。
课题2 构成物质的微粒
1.构成物质的微粒:分子、原子、离子
大多数物质由分子构成,如水由水分子构成;
少数物质金属、稀有气体、部分非金属固体由原子构成,如铁由铁原子构成;
一些物质是由离子构成的,如氯化钠由氯离子和钠离子构成。离子是化学变化中原子得失电子后形成的带电粒子,分为阴离子和阳离子。
2.分子
(1)分子是保持物质化学性质的一种微粒。单个分子只能保持物质的化学性质,不能保持物质的物理性质。意大利科学家阿伏伽德罗首先提出分子概念。
(2)分子的性质:①分子的质量和体积都很小。②分子在不停地做无规则运动。温度升高,分子运动速率加快。③分子间有间隙
(3)应用:用分子不停地运动解释闻到气味、溶解、扩散、挥发、蒸发等生活现象。用分子运动受温度的影响解释太阳下晒湿衣服比阴凉处干得快。
(4)分子是由原子构成的,原子的种类和数目的不同构成了不同的分子。如二氧化碳是由二氧化碳分子构成的,一个二氧化碳分子是由两个氧原子和一个碳原子构成的。不同的物质具有不同的化学性质,其主要原因是构成物质的微粒不同。
课题3 分子和原子
1. 原子:原子是化学变化中的最小微粒。原子论是由英国科学家道尔顿首先提出。
2.化学反应的微观实质:在化学反应中分子分裂为原子,原子重新组合成新的分子。
3.分子与原子的关系:
分子
原子
定义
分子是保持物质化学性质的一种微粒。
原子是化学变化中的最小微粒
不同点
在化学反应中,分子可以分解为原子,原子又可以重新组成新的分子,变成另外一种或几种分子。
在化学反应中原子不可再分,不能变成另外一种原子。
相同点
1.都是构成物质的基本粒子;质量、体积都很小,都有间隙,都在不断地做无规则运动。
2.都是构成物质的微粒。
3.都具有种类和数目的含义。
联系
分子是由原子构成的,分子可以分解为原子。
4.元素和原子区别与联系
元素
原子
含义
同一类原子的总称(集合体)
微粒
区别
只论种类,不论个数
既论种类,又论个数
适用范围
宏观
微观
课题4 相对原子质量
1.相对原子质量(Ar):一种原子质量对一种碳原子质量的1/12的比值。
相对原子质量=
2.式量:化学式中各原子的相对原子质量之和
Mg(OH)2的式量 =24 + (16 + 1 )×2 = 58
课题5 氧气的性质和用途
1.物理性质:通常情况下,氧气是一种 无 色 无 味的气体,密度为1.429g/L比空气略 大 ,氧气 不易 溶于水;氧气在-183℃时变为 淡蓝 色液体,在—218℃变为 淡蓝色雪花状 固体。
2.化学性质
反应现象
文字(符号)表达式
注意事项
在空气中
在氧气中
硫
产生 淡蓝色火焰
发出明亮蓝紫色火焰
硫+氧气二氧化硫
S+ O2 SO2
集气瓶预先放一些
水
生成有刺激性气味 的气体,
木炭
发 红 光
剧烈燃烧,发 白 光
碳+氧气二氧化碳
C + O2 CO2
燃烧匙应由 上 而 下 缓慢伸入集气瓶底
生成的气体能使澄清的石灰水变 浑浊 同时放热 ,。
铁丝
在空气中烧的红热
剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体
铁+氧气四氧化三铁
Fe + O2 Fe3O4
集气瓶的底部要预先放 铺沙或加水
物质在空气中燃烧与在氧气中燃烧现象不同,说明了氧气的浓度越 高 ,反应越剧烈,现象越明显。
①在铁丝燃烧的实验中,为什么要用光亮的铁丝,而不用生锈的铁丝?光亮的铁丝,铁和氧气才能直接接触,才确保实验成功。
②为什么要等火柴即将燃尽再插入氧气瓶中?火柴燃烧也会消耗氧气,避免消耗过多的氧气导致铁丝不能燃烧。
③在做铁丝在氧气中燃烧实验时,在集气瓶里预先装少量的水目的是防止高温熔融物炸裂瓶底;在做硫在氧气中燃烧实验时,在集气瓶里预先装少量的水目的是吸收二氧化硫,防止二氧化硫污染空气.
3.氧气的用途:供给呼吸、支持燃烧
正常人过度吸氧会产生副作用,甚至会引起氧中毒。在 100 kPa 的纯氧环境中,人只能存活 24 小时。此外,过量吸氧还会加速人体衰老
4.几个概念
(1)氧化反应:物质与氧气发生的化学反应。
(2)氧化物:由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物称为氧化物。如二氧化碳、氧化镁等。
(3)含氧化合物是指含有氧元素的化合物,如MgO、Ca(OH)2、KMnO4等。
(4)化合反应:两种或两种以上物质生成一种新物质的反应,称为化合反应。
文字表达式 ;符号表达式
课题6 氧气的制法
1.氧气的工业制法
工业制氧气采用分离液态空气法
原理:空气中各成分沸点不同,氮气沸点低于氧气,先分离出
2.用氯酸钾和二氧化锰制氧气
(1)原理:文字表达式氯酸钾氯化钾+ 氧气;符号表达式
(2)装置:
(3)步骤:
①检查装置气密性
②将氯酸钾和二氧化锰以质量比为 3:1 的比例均匀混合
③实验开始时先对固体混合物均匀加热,再用酒精灯外焰对固体混合物集中加热。
④实验结束,先将导管移出水面,再停止加热。
(4)注意事项:
①氯酸钾制取氧气为何要提前将两种药品混合均匀再装入试管:增大反应物接触面积,提高化学反应速率,使反应更充分。
②试管内的导管略露出橡皮塞即可:利于产生的气体排出。
③试管口要略向下倾斜:防止冷凝水回流使试管炸裂。
④用排水集气法收集氧气时,当气泡连续均匀冒出时再收集,否则收集的氧气中混有空气。
⑤实验结束后,先将导管移出水面,然后熄灭酒精灯:防止水槽中的水倒流,炸裂试管。
⑥先对试管进行预热,然后对准有药品的部位集中加热。否则会产生的后果受热不均导致试管炸裂。
⑦用向上排空法收集时导管应伸入集气瓶底部(排尽瓶内空气),用排水法收集时,导管放在集气瓶口。
(5)收集方法:
①排水法:氧气不易溶于水。
②向上排空法:氧气密度比空气大。
(6)检验和验满
①检验:将带火星的木条伸入集气瓶内,若木条复燃,说明是氧气。
②验满:将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,证明已满。
3.实验室过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气
(1)药品:过氧化氢溶液、二氧化锰
(2)原理:文字表达式 ;符号表达式
(3)装置:
(4)步骤
①检查装置气密性
②在广口瓶中加入少量二氧化锰。
③在分液漏斗中加入质量分数为3%的过氧化氢溶液(俗称双氧水)。
④调节加入过氧化氢溶液的速率,使反应平稳地进行
⑤收集气体。
4.分解反应:由一种物质生成两种或两种以上新物质的反应,称为分解反应。氯酸钾和双氧水产生氧气的反应都属于分解反应。
5.催化剂
①概念:在化学反应中,能改变其他物质的化学反应的速率,而本身的质量和化学性质在反应前后都没有变化的物质叫催化剂。
②催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。
课题7 化学式、化合价和物质的量
1.化学式
(1)概念:用元素符号和数字表示物质组成的式子
(2)化学式表示的意义:
如H2O:
①表示水这种物质;
②表示水由氢元素和氧元素组成;
③表示一个水分子;
④表示一个水分子由一个氧原子和两个氢原子构成;
⑤表示水由水分子构成。
2.有关化学式的计算(以AmBn为例)
(1)相对分子质量(Ar)的计算 Mr(AmBn)=Ar(A)×m+Ar(B)×n
(2)各元素的质量比: A元素质量与B元素质量的比=[ Ar(A)×m] :[Ar(B)×n ]
(3)元素质量分数ω:
某元素的质量分数 =
公式ω= ×100%
3.化合价
(1)表示方法:在元素符号正上方标出化合价。符号在前,数字在后。若数字为1时,不能省略。
例如:标出物质中元素的化合价:氯化镁:Mg (+2)Cl (-1)2; 硫酸钠:Na (+1)2SO4
(2)常见元素、原子团的化合价
钾钠银氢+1价; 钙镁钡锌+2价; 氟氯溴碘-1价; 通常氧硫-2价; 亚铜+1,铜+2;
亚铁+2,铁+3; 铝+3,硅+4,磷+5; 氯化物中氯-1; 硫化物中硫-2;
还要记住根的价; -1氢氧硝酸根; -2碳酸磷酸根; 单质化合价为零。
3.根据化合价书写化学式(以水为例):
①写出组成水的元素的元素符号 H O(一般情况下正价元素符号写在左边,负价元素符号写在右边 );
②标出各元素的化合价 (化合价写在元素符号的正上方 );
③标出各元素原子的个数 H2O(化合物中正价总数和负价总数的代数和等于零,原子个数用阿拉伯数字写在元素符号的右下角 。
4.物质的量
(1)物质的量:表示微粒集合体的物理量。符号:n ;单位:摩尔(mol)。1mol任何物质约含有6.02×1023个微粒。
(2)摩尔质量:1mol物质(即单位物质的量的物质)的质量叫做摩尔质量。符号:M ;单位:克/摩;符号 g/mol。摩尔质量在数值上=物质的式量。摩尔质量单位:g/mol ;式量单位为1,省略
(3)摩尔质量、质量、物质的量的关系
物质的量(mol)=
N=
课题8 质量守恒定律
1.内容:参加反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。
(1)质量守恒定律适用于一切化学反应,只适用于化学反应,不适用于解释物理变化。
(2)质量守恒定律只适用于质量守恒,不包括体积守恒、分子数守恒等。
2.从微观角度分析化学反应遵守质量守恒的原因
①化学反应前后,原子种类、数目、质量都不变。故化学反应前后各物质的质量总和必然相等。
②两个一定变:物质的种类;分子种类;
③两个可能变:分子数目;元素化合价;
4.探究硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应前后的质量变化
(1)实验现象:产生蓝色沉淀,天平平衡;反应的符号表达式为NaOH+CuSO4→Na2SO4+Cu(OH)2
(2)实验结论:参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。
课题9 化学方程式
1.化学方程式的书写
【注】若反应前有气体或沉淀,则生成物中的气体或沉淀不用标明状态。
2.化学方程式的读法和含义
(1)表明反应物、生成物和反应条件;
(2)表示反应物与生成物之间物质的量之比或反应物与生成物间的微粒数(分子数、原子数)之比,即化学式前面的系数比(计量数);
(3)表明反应物、生成物之间的质量比(相对质量=相对分子质量乘以系数);
宏观物质读法:一氧化碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳
微观微粒读法:每2个一氧化碳分子和1个氧分子在点燃的条件下反应生成2个二氧化碳分子
物质的量读法:每2mol一氧化碳分子和1mol 氧分子在点燃的条件下反应生成了2mol 二氧化碳分子
质量读法:每7份质量的一氧化碳和4份质量的氧气反应生成11份质量的二氧化碳
课题10 根据化学方程式计算
1.书写格式
2.计算步骤:①设未知数;②根据题意写出方程式;③根据化学方程式找出已知量与未知量的质量比;④列出比例式,并求算出未知数;⑤答
注意:①由于方程式只能反映物质间的质量比,因此代入方程式中的各个量必须是质量。
②由于方程式中各物质是纯净物,因此代入方程式中的量必须是纯净物的质量。
③单位必须统一。
3.计算中常用的关系式:
(1)涉及密度和体积时,m= ρv
(2)物质的纯度=纯物质的质量/不纯物质的质量×100%
03 素养提升
易错点辨析
易错点1 对空气成分、性质的错误认识
错误认识
实例与解读
N2不能与其他物质反应
在一定条件下N2能与H2、O2及活泼金属反应
CO2是空气的污染物
CO2不是空气污染物,但是会引起温室效应
稀有气体通电发出有色光属于化学性质
稀有气体通电发出有色光,是光子激发,属于物理变化。
易错点2 对空气污染的错误认识
错误认识
实例与解读
CO2是空气的污染物
CO2不是空气污染物,但是会引起温室效应
空气质量级别越高越好
空气质量指数划分为6级,级别越高,污染越严重
易错点3 对混合物和纯净物概念认识不清
错误认识
实例与解读
含一种元素的物质是单质
同种元素可以形成不同物质,所以只含 一种元素可能是单质,也可能是混合物。
CO2、KMnO4不是纯净物
纯净物和混合物是从物质种类角度角度区分的,而不是看组成元素的多和少。
洁净的空气是纯净物
空气中含有氮气、氧气、稀有气体等,洁净空气也是混合物。
冰水混合物是化合物
冰和水都是H2O,只是状态不同,分子间空隙不同,本质上是同一种物质。
不能区分氧化物和含氧化合物
氧化物是两种元素组成,并且含有氧元素的化合物;含氧化合物可以是两种元素或更多种元素组成,并且含有氧元素的化合物。含氧化合物包括氧化物。
易错点4 分子和原子常见错误认识
错误类型
实例与解读
原子结构的认识错误
中子数等于质子数
质子数与中子数没有关系!
原子核都是由质子和中子构成
氢原子的原子核只有质子
相对原子质量带单位
相对原子量的单位为“g”
相对原子量的单位为1,须省略。
不能正确理解分子的性质
分子在0℃时运动停止运动
温度降低分子运动速度减慢,不是停止!
压强增大分子体积变小
压强和温度只能改变分子间距,不能改变分子和原子的本身大小!
分子体积一定比原子体积大
原子和分子都是构成物质的微粒,属于同一层次大小,不做比较。
化学式理解错误
CO2、SO2、TiO2中含有O2分子
化学式中的数字2只表示原子间的数量关系,不能看到有“O2”这样的形式就认为含有氧分子!
易错点5 微粒的观点或概念常见错误
错误类型
实例与解读
状态改变的认识错误
物质的三态变化
都是微粒的间距发生改变!
热胀冷缩
物质变化解释错误
物理变化
都是由微粒运动速度、微粒的数目和间隔大小改变引起,与微粒大小无关!如远处闻到气味;物质的溶解;蒸发、沸腾;晴天晾衣服干得快等。
化学变化(由分子构成的物质)
构成物质的分子分裂为原子,原子重新组合成新的分子。如水在通电条件下分解。
化学概念理解错误
混合物
混合物是不同分子或不同原子或不同分子与原子构成的!
纯净物
纯净物是同种分子(或原子)构成的!
易错点6 物质组成的概念不准确
错误类型
实例与解读
物质的组成和构成表达错误
“组成”用于元素和物质
如“ CO2”由碳元素和氧元素组成
“构成”用于微观粒子
如“ CO2”分子由氧原子和碳原子构成
化学式的意义理解错误
CO2、SO2、TiO2中含有O2分子
化学式中的数字2只表示原子间的数量关系,不能看到有“O2”这样的形式就认为含有氧分子!
易错点7 氧气的性质易错点
错误认识
实例与解读
对集气瓶中预留水的作用不明确
认为水只是吸收热量,有时还吸收有毒有害物质。
水中溶有水生生物生存必需的氧气,所以氧气易溶于水
水中溶有氧气,只能说明氧气能够溶解于水,而不能判定氧气易溶于水。
食物腐败只是细菌的作用
引起食物腐败变质的主要因素有微生物、酶类、氧化、温度等方面。
三氧化硫是硫在氧气中燃烧的产物。
硫在空气或氧气中燃烧都生成二氧化硫,不是三氧化硫。
易错点8 描述实验现象不准确
错误认识
实例与解读
描述实验现象时带生成物的名称。如木炭在氧气中燃烧,生成二氧化碳,同时放出热量。”
生成物的名称要根据实验现象经过分析、推理得出,描述实验现象不要夹带产物的名称。
描述实验现象时夹带产物的化学性质。如加热高锰酸钾的实验时,现象描述为:“生成一种无色无味的能使带火星的木条重新燃烧的气体。”
描述实验现象时不能夹带产物的化学性质。描述为:“生成一种无色无味的气体。
描述现象时“烟”和“雾”混淆
烟是由固体小颗粒形成的,雾是由小液滴形成的。
易错点9 氧气的用途易错点
错误类型
实例与解读
认为氧气可当做燃料
错把助燃性当做可燃性!
不理解光合作用原理
认为植物的光合作用会消耗氧气!
不理解炼钢和炼铁原理
炼铁是还原,炼钢是氧化!
易错点10 化合价常见错误
错误类型
实例与解读
化合价和离子带电荷数表示方法混淆
离子的表示方法
数字前符号后,如Mg2+表示镁离子
化合价表示方法
符号前数字后,如M (+)g (2)O,表示氧化镁中镁元素显+2价。
不能灵活使用化合价
不能利用化合价确定化学式
没有真正掌握化合价规则—任何化合物中正负化合价代数和均为0。
不能确定根中某元素的化合价
如SO中硫元素化合价的确定方法:SO的化合价为-2,设硫元素化合价为x,则x+(-2)×4=-2,则x=+6.
易错点11 确定化学式和物质常见错误
错误类型
实例与解读
纯净物
图中只含一种分子或原子,即图形形状及组合方式完全相同,如左图。
混合物
图中含有两种或两种以上分子或原子,即存在不同种形状组合的分子或原子,如左图。
单质
图中只含一种原子或由同一种原子组合而成的分子,如左图。
化合物
或
图中含有两种或两种以上分子或原子,即存在不同种形状组合的分子或原子,如左图。
氧化物
若化合物的分子由两种原子构成,其中一种是氧原子,则是氧化物,如左图。
易错点12 对质量守恒定律的错误认识
错误类型
实例与解读
应用范围错误
10g水加热后变成了10g水蒸气,这一变化符合质量守恒定律。
误认为质量守恒定律适用于物理变化和化学变化
忽视实际参与反应与否
3g碳和10g氧气充分反应一定能生成13g二氧化碳。
是 “参加反应”的各物质的质量总和等于“反应后生成”的各物质的质量总和。
无视气体产物
蜡烛燃烧,固体质量减少,不符合质量守恒定律。
把反应后生成的气体物质忽略
不能从微观角度分析质量守恒定律
出现微观模型图时,不会解读。
1.不会将微观图正确翻译
2.不知道要“配平”
易错点13 化学方程式的书写出现错误
错误类型
实例与解读
化学式书写错误
3CO+Fe2O32Fe+3CO2
反应条件应为高温
混淆反应条件:“点燃”“加热”“高温”
把2H2+O22H2O读作氢气加氧气在点燃条件下等于水。
混淆了化学方程式中“+”“=”与数学上“+”“=”的读法。
2Fe+6HCl=2FeCl3+3H2↑
臆造化学式和化学反应,错写化学式。
S+O2SO2,反应条件应为点燃
漏写或错写反应条件
C+O2CO2↑
错标或漏标气体和沉淀生成物符号“↑”“↓”
2Fe+3O22Fe2O3 产物应为Fe3O4
不遵守客观事实
化学式配平错误
CO+O2CO2
忘记配平
2Fe2O3+3C2Fe+3CO2↑
系数错误
易错点14 依据化学方程式的计算的常见错误
错误类型
实例与解读
化学方程式书写错误
H2+O2H2O
方程式错误,结算结果肯定错误。
设未知数错误
设需要氯酸钾为x克
设某物质质量未知数时不要带单位
相对分子质量计算错误
2H2+O22H2O
2 18
忘记乘以计量数
2H2+O22H2O
4 20
计算方法错误
数值运用错误
将不纯物质质量带入直接计算
带入化学方程式计算的量必须是纯净物的质量。
综合运用能力欠缺
图形、图表中数据提取错误
不能很好的提取出题中有用的信息,确定参照对象,对比分析找出恰好反应的一组数据。
解题格式错误
缺少步骤
不符合规范答题要求,赋分时影响得分
比例列举形式横向
忘记简明答案
4
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$$
第2单元 浩瀚的大气
01 思维导图
02 考点速记
课题1 认识空气“大家族”
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。
(1)实验1:把少量汞放在密闭的容器里连续加热12天,反应文字表达式汞+氧气氧化汞
(2)实验2:把汞表面上所生成的红色粉末收集起来,放在另一个较小的容器里再加强热,反应文字表达式 氧化汞汞+氧气
(3)实验结论:空气由氧气和氮气组成,氧气占体积1/5
2.空气中氧气体积分数的测定
(1)装置图
(2)实验现象
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)实验结论:氧气约占空气总体积的1/5。
(4)反应文字表达式:磷+氧气五氧化二磷 ,符号表达式:P + O2 P2O5
(6)误差分析
实际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弹簧夹
实际测得的结果比真实值大,其原因可能是:A未夹紧胶皮管;B盛有红磷的燃烧匙伸入过慢;
(7)集气瓶中水的作用:主要是吸收有毒的五氧化二磷固体,还可以吸热加快降温,和防止热的燃烧物溅落炸裂瓶底。
(8)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)
(9)燃烧过程中的集气瓶压强变化:先变大,后变小。
3.空气成分及用途
空气成分
氮气
氧气
稀有气体
二氧化碳
体积分数
78%
21%
0.94%
0.03%
(1)氧气的用途:供给呼吸,支持燃烧,钢铁冶炼,金属焊接等。
(2)氮气的性质:物理性质:无色、无味的气体,密度比空气小,难溶于水;化学性质不支持燃烧。
用途:用作保护气;工业生产硝酸和氮肥,食品防腐,液态氮气用作制冷剂;
(3)稀有气体,化学性质很不活泼,用作保护气;制作多用途电光源;氦可用于制造低温环境。
4.我们需要洁净的空气
(1)防治空气污染的措施:新建更多的城市绿地,开发新的洁净能源,使用汽车尾气净化装置,降低有害气体的排放,监测空气质量等。
(2)空气质量指数:是定量描述空气质量状况的指数,分为六级,其数值越大说明空气污染状况越严重,对人体健康的危害也就越大。参与空气质量评价的主要污染物为细颗粒物(PM2.5)、可吸入颗粒物(PM10)、二氧化硫(SO2)二氧化氮(NO2)臭氧(03)一氧化碳(CO)等六项。
课题2 构成物质的微粒
1.构成物质的微粒:分子、原子、离子
大多数物质由分子构成,如水由水分子构成;
少数物质金属、稀有气体、部分非金属固体由原子构成,如铁由铁原子构成;
一些物质是由离子构成的,如氯化钠由氯离子和钠离子构成。离子是化学变化中原子得失电子后形成的带电粒子,分为阴离子和阳离子。
2.分子
(1)分子是保持物质化学性质的一种微粒。单个分子只能保持物质的化学性质,不能保持物质的物理性质。意大利科学家阿伏伽德罗首先提出分子概念。
(2)分子的性质:①分子的质量和体积都很小。②分子在不停地做无规则运动。温度升高,分子运动速率加快。③分子间有间隙
(3)应用:用分子不停地运动解释闻到气味、溶解、扩散、挥发、蒸发等生活现象。用分子运动受温度的影响解释太阳下晒湿衣服比阴凉处干得快。
(4)分子是由原子构成的,原子的种类和数目的不同构成了不同的分子。如二氧化碳是由二氧化碳分子构成的,一个二氧化碳分子是由两个氧原子和一个碳原子构成的。不同的物质具有不同的化学性质,其主要原因是构成物质的微粒不同。
课题3 分子和原子
1. 原子:原子是化学变化中的最小微粒。原子论是由英国科学家道尔顿首先提出。
2.化学反应的微观实质:在化学反应中分子分裂为原子,原子重新组合成新的分子。
3.分子与原子的关系:
分子
原子
定义
分子是保持物质化学性质的一种微粒。
原子是化学变化中的最小微粒
不同点
在化学反应中,分子可以分解为原子,原子又可以重新组成新的分子,变成另外一种或几种分子。
在化学反应中原子不可再分,不能变成另外一种原子。
相同点
1.都是构成物质的基本粒子;质量、体积都很小,都有间隙,都在不断地做无规则运动。
2.都是构成物质的微粒。
3.都具有种类和数目的含义。
联系
分子是由原子构成的,分子可以分解为原子。
4.元素和原子区别与联系
元素
原子
含义
同一类原子的总称(集合体)
微粒
区别
只论种类,不论个数
既论种类,又论个数
适用范围
宏观
微观
课题4 相对原子质量
1.相对原子质量(Ar):一种原子质量对一种碳原子质量的1/12的比值。
2.式量:化学式中各原子的相对原子质量之和
Mg(OH)2的式量 =24 + (16 + 1 )×2 = 58
课题5 氧气的性质和用途
1.物理性质:通常情况下,氧气是一种 无 色 无 味的气体,密度为1.429g/L比空气略 大 ,氧气 不易 溶于水;氧气在-183℃时变为 淡蓝 色液体,在—218℃变为 淡蓝色雪花状 固体。
2.化学性质
反应现象
文字(符号)表达式
注意事项
在空气中
在氧气中
硫
产生 淡蓝色火焰
发出明亮蓝紫色火焰
硫+氧气二氧化硫
S+ O2 SO2
集气瓶预先放一些
水
生成有刺激性气味 的气体,
木炭
发 红 光
剧烈燃烧,发 白 光
碳+氧气二氧化碳
C + O2 CO2
燃烧匙应由 上 而 下 缓慢伸入集气瓶底
生成的气体能使澄清的石灰水变 浑浊 同时放热 ,。
铁丝
在空气中烧的红热
剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体
铁+氧气四氧化三铁
Fe + O2 Fe3O4
集气瓶的底部要预先放 铺沙或加水
物质在空气中燃烧与在氧气中燃烧现象不同,说明了氧气的浓度越 高 ,反应越剧烈,现象越明显。
①在铁丝燃烧的实验中,为什么要用光亮的铁丝,而不用生锈的铁丝?光亮的铁丝,铁和氧气才能直接接触,才确保实验成功。
②为什么要等火柴即将燃尽再插入氧气瓶中?火柴燃烧也会消耗氧气,避免消耗过多的氧气导致铁丝不能燃烧。
③在做铁丝在氧气中燃烧实验时,在集气瓶里预先装少量的水目的是防止高温熔融物炸裂瓶底;在做硫在氧气中燃烧实验时,在集气瓶里预先装少量的水目的是吸收二氧化硫,防止二氧化硫污染空气.
3.氧气的用途:供给呼吸、支持燃烧
正常人过度吸氧会产生副作用,甚至会引起氧中毒。在 100 kPa 的纯氧环境中,人只能存活 24 小时。此外,过量吸氧还会加速人体衰老
4.几个概念
(1)氧化反应:物质与氧气发生的化学反应。
(2)氧化物:由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物称为氧化物。如二氧化碳、氧化镁等。
(3)含氧化合物是指含有氧元素的化合物,如MgO、Ca(OH)2、KMnO4等。
(4)化合反应:两种或两种以上物质生成一种新物质的反应,称为化合反应。
文字表达式氢气+氧气 水;符号表达式H2+ O2 H2O
课题6 氧气的制法
1.氧气的工业制法
工业制氧气采用分离液态空气法
原理:空气中各成分沸点不同,氮气沸点低于氧气,先分离出
2.用氯酸钾和二氧化锰制氧气
(1)原理:文字表达式氯酸钾氯化钾+ 氧气;符号表达式KClO3 KCl + O2
(2)装置:
(3)步骤:
①检查装置气密性
②将氯酸钾和二氧化锰以质量比为 3:1 的比例均匀混合
③实验开始时先对固体混合物均匀加热,再用酒精灯外焰对固体混合物集中加热。
④实验结束,先将导管移出水面,再停止加热。
(4)注意事项:
①氯酸钾制取氧气为何要提前将两种药品混合均匀再装入试管:增大反应物接触面积,提高化学反应速率,使反应更充分。
②试管内的导管略露出橡皮塞即可:利于产生的气体排出。
③试管口要略向下倾斜:防止冷凝水回流使试管炸裂。
④用排水集气法收集氧气时,当气泡连续均匀冒出时再收集,否则收集的氧气中混有空气。
⑤实验结束后,先将导管移出水面,然后熄灭酒精灯:防止水槽中的水倒流,炸裂试管。
⑥先对试管进行预热,然后对准有药品的部位集中加热。否则会产生的后果受热不均导致试管炸裂。
⑦用向上排空法收集时导管应伸入集气瓶底部(排尽瓶内空气),用排水法收集时,导管放在集气瓶口。
(5)收集方法:
①排水法:氧气不易溶于水。
②向上排空法:氧气密度比空气大。
(6)检验和验满
①检验:将带火星的木条伸入集气瓶内,若木条复燃,说明是氧气。
②验满:将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,证明已满。
3.实验室过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气
(1)药品:过氧化氢溶液、二氧化锰
(2)原理:文字表达式过氧化氢水+氧气 ;符号表达式 H2O2 2H2O O2
(3)装置:
(4)步骤
①检查装置气密性
②在广口瓶中加入少量二氧化锰。
③在分液漏斗中加入质量分数为3%的过氧化氢溶液(俗称双氧水)。
④调节加入过氧化氢溶液的速率,使反应平稳地进行
⑤收集气体。
4.分解反应:由一种物质生成两种或两种以上新物质的反应,称为分解反应。氯酸钾和双氧水产生氧气的反应都属于分解反应。
5.催化剂
①概念:在化学反应中,能改变其他物质的化学反应的速率,而本身的质量和化学性质在反应前后都没有变化的物质叫催化剂。
②催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。
课题7 化学式、化合价和物质的量
1.化学式
(1)概念:用元素符号和数字表示物质组成的式子
(2)化学式表示的意义:
如H2O:
①表示水这种物质;
②表示水由氢元素和氧元素组成;
③表示一个水分子;
④表示一个水分子由一个氧原子和两个氢原子构成;
⑤表示水由水分子构成。
2.有关化学式的计算(以AmBn为例)
(1)相对分子质量(Ar)的计算 Mr(AmBn)=Ar(A)×m+Ar(B)×n
(2)各元素的质量比: A元素质量与B元素质量的比=[ Ar(A)×m] :[Ar(B)×n ]
(3)元素质量分数ω:
某元素的质量分数 = ×100%
公式ω= ×100%
3.化合价
(1)表示方法:在元素符号正上方标出化合价。符号在前,数字在后。若数字为1时,不能省略。
例如:标出物质中元素的化合价:氯化镁:Mg (+2)Cl (-1)2; 硫酸钠:Na (+1)2SO4
(2)常见元素、原子团的化合价
钾钠银氢+1价; 钙镁钡锌+2价; 氟氯溴碘-1价; 通常氧硫-2价; 亚铜+1,铜+2;
亚铁+2,铁+3; 铝+3,硅+4,磷+5; 氯化物中氯-1; 硫化物中硫-2;
还要记住根的价; -1氢氧硝酸根; -2碳酸磷酸根; 单质化合价为零。
3.根据化合价书写化学式(以水为例):
①写出组成水的元素的元素符号 H O(一般情况下正价元素符号写在左边,负价元素符号写在右边 );
②标出各元素的化合价 (化合价写在元素符号的正上方 );
③标出各元素原子的个数 H2O(化合物中正价总数和负价总数的代数和等于零,原子个数用阿拉伯数字写在元素符号的右下角 。
4.物质的量
(1)物质的量:表示微粒集合体的物理量。符号:n;单位:摩尔(mol)。1mol任何物质约含有6.02×1023个微粒。
(2)摩尔质量:1mol物质(即单位物质的量的物质)的质量叫做摩尔质量。符号:M;单位:克/摩;符号 g/mol。摩尔质量在数值上=物质的式量。摩尔质量单位:g/mol ;式量没有单位
(3)摩尔质量、质量、物质的量的关系
课题8 质量守恒定律
1.内容:参加反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。
(1)质量守恒定律适用于一切化学反应,只适用于化学反应,不适用于解释物理变化。
(2)质量守恒定律只适用于质量守恒,不包括体积守恒、分子数守恒等。
2.从微观角度分析化学反应遵守质量守恒的原因
①化学反应前后,原子种类、数目、质量都不变。故化学反应前后各物质的质量总和必然相等。
②两个一定变:物质的种类;分子种类;
③两个可能变:分子数目;元素化合价;
4.探究硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应前后的质量变化
(1)实验现象:产生蓝色沉淀,天平平衡;反应的符号表达式为NaOH+CuSO4→Na2SO4+Cu(OH)2
(2)实验结论:参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。
课题9 化学方程式
1.化学方程式的书写
【注】若反应前有气体或沉淀,则生成物中的气体或沉淀不用标明状态。
2.化学方程式的读法和含义
(1)表明反应物、生成物和反应条件;
(2)表示反应物与生成物之间物质的量之比或反应物与生成物间的微粒数(分子数、原子数)之比,即化学式前面的系数比(计量数);
(3)表明反应物、生成物之间的质量比(相对质量=相对分子质量乘以系数);
宏观物质读法:一氧化碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳
微观微粒读法:每2个一氧化碳分子和1个氧分子在点燃的条件下反应生成2个二氧化碳分子
物质的量读法:每2mol一氧化碳分子和1mol 氧分子在点燃的条件下反应生成了2mol 二氧化碳分子
质量读法:每7份质量的一氧化碳和4份质量的氧气反应生成11份质量的二氧化碳
课题10 根据化学方程式计算
1.书写格式
2.计算步骤:①设未知数;②根据题意写出方程式;③根据化学方程式找出已知量与未知量的质量比;④列出比例式,并求算出未知数;⑤答
注意:①由于方程式只能反映物质间的质量比,因此代入方程式中的各个量必须是质量。
②由于方程式中各物质是纯净物,因此代入方程式中的量必须是纯净物的质量。
③单位必须统一。
3.计算中常用的关系式:
(1)涉及密度和体积时,m= ρv
(2)物质的纯度=纯物质的质量/不纯物质的质量×100%
03 素养提升
易错点辨析
易错点1 对空气成分、性质的错误认识
错误认识
实例与解读
N2不能与其他物质反应
在一定条件下N2能与H2、O2及活泼金属反应
CO2是空气的污染物
CO2不是空气污染物,但是会引起温室效应
稀有气体通电发出有色光属于化学性质
稀有气体通电发出有色光,是光子激发,属于物理变化。
易错点2 对空气污染的错误认识
错误认识
实例与解读
CO2是空气的污染物
CO2不是空气污染物,但是会引起温室效应
空气质量级别越高越好
空气质量指数划分为6级,级别越高,污染越严重
易错点3 对混合物和纯净物概念认识不清
错误认识
实例与解读
含一种元素的物质是单质
同种元素可以形成不同物质,所以只含 一种元素可能是单质,也可能是混合物。
CO2、KMnO4不是纯净物
纯净物和混合物是从物质种类角度角度区分的,而不是看组成元素的多和少。
洁净的空气是纯净物
空气中含有氮气、氧气、稀有气体等,洁净空气也是混合物。
冰水混合物是化合物
冰和水都是H2O,只是状态不同,分子间空隙不同,本质上是同一种物质。
不能区分氧化物和含氧化合物
氧化物是两种元素组成,并且含有氧元素的化合物;含氧化合物可以是两种元素或更多种元素组成,并且含有氧元素的化合物。含氧化合物包括氧化物。
易错点4 分子和原子常见错误认识
错误类型
实例与解读
原子结构的认识错误
中子数等于质子数
质子数与中子数没有关系!
原子核都是由质子和中子构成
氢原子的原子核只有质子
相对原子质量带单位
相对原子量的单位为“g”
相对原子量的单位为1,须省略。
不能正确理解分子的性质
分子在0℃时运动停止运动
温度降低分子运动速度减慢,不是停止!
压强增大分子体积变小
压强和温度只能改变分子间距,不能改变分子和原子的本身大小!
分子体积一定比原子体积大
原子和分子都是构成物质的微粒,属于同一层次大小,不做比较。
化学式理解错误
CO2、SO2、TiO2中含有O2分子
化学式中的数字2只表示原子间的数量关系,不能看到有“O2”这样的形式就认为含有氧分子!
易错点5 微粒的观点或概念常见错误
错误类型
实例与解读
状态改变的认识错误
物质的三态变化
都是微粒的间距发生改变!
热胀冷缩
物质变化解释错误
物理变化
都是由微粒运动速度、微粒的数目和间隔大小改变引起,与微粒大小无关!如远处闻到气味;物质的溶解;蒸发、沸腾;晴天晾衣服干得快等。
化学变化(由分子构成的物质)
构成物质的分子分裂为原子,原子重新组合成新的分子。如水在通电条件下分解。
化学概念理解错误
混合物
混合物是不同分子或不同原子或不同分子与原子构成的!
纯净物
纯净物是同种分子(或原子)构成的!
易错点6 物质组成的概念不准确
错误类型
实例与解读
物质的组成和构成表达错误
“组成”用于元素和物质
如“ CO2”由碳元素和氧元素组成
“构成”用于微观粒子
如“ CO2”分子由氧原子和碳原子构成
化学式的意义理解错误
CO2、SO2、TiO2中含有O2分子
化学式中的数字2只表示原子间的数量关系,不能看到有“O2”这样的形式就认为含有氧分子!
易错点7 氧气的性质易错点
错误认识
实例与解读
对集气瓶中预留水的作用不明确
认为水只是吸收热量,有时还吸收有毒有害物质。
水中溶有水生生物生存必需的氧气,所以氧气易溶于水
水中溶有氧气,只能说明氧气能够溶解于水,而不能判定氧气易溶于水。
食物腐败只是细菌的作用
引起食物腐败变质的主要因素有微生物、酶类、氧化、温度等方面。
三氧化硫是硫在氧气中燃烧的产物。
硫在空气或氧气中燃烧都生成二氧化硫,不是三氧化硫。
易错点8 描述实验现象不准确
错误认识
实例与解读
描述实验现象时带生成物的名称。如木炭在氧气中燃烧,生成二氧化碳,同时放出热量。”
生成物的名称要根据实验现象经过分析、推理得出,描述实验现象不要夹带产物的名称。
描述实验现象时夹带产物的化学性质。如加热高锰酸钾的实验时,现象描述为:“生成一种无色无味的能使带火星的木条重新燃烧的气体。”
描述实验现象时不能夹带产物的化学性质。描述为:“生成一种无色无味的气体。
描述现象时“烟”和“雾”混淆
烟是由固体小颗粒形成的,雾是由小液滴形成的。
易错点9 氧气的用途易错点
错误类型
实例与解读
认为氧气可当做燃料
错把助燃性当做可燃性!
不理解光合作用原理
认为植物的光合作用会消耗氧气!
不理解炼钢和炼铁原理
炼铁是还原,炼钢是氧化!
易错点10 化合价常见错误
错误类型
实例与解读
化合价和离子带电荷数表示方法混淆
离子的表示方法
数字前符号后,如Mg2+表示镁离子
化合价表示方法
符号前数字后,如M (+)g (2)O,表示氧化镁中镁元素显+2价。
不能灵活使用化合价
不能利用化合价确定化学式
没有真正掌握化合价规则—任何化合物中正负化合价代数和均为0。
不能确定根中某元素的化合价
如SO中硫元素化合价的确定方法:SO的化合价为-2,设硫元素化合价为x,则x+(-2)×4=-2,则x=+6.
易错点11 确定化学式和物质常见错误
错误类型
实例与解读
纯净物
图中只含一种分子或原子,即图形形状及组合方式完全相同,如左图。
混合物
图中含有两种或两种以上分子或原子,即存在不同种形状组合的分子或原子,如左图。
单质
图中只含一种原子或由同一种原子组合而成的分子,如左图。
化合物
或
图中含有两种或两种以上分子或原子,即存在不同种形状组合的分子或原子,如左图。
氧化物
若化合物的分子由两种原子构成,其中一种是氧原子,则是氧化物,如左图。
易错点12 对质量守恒定律的错误认识
错误类型
实例与解读
应用范围错误
10g水加热后变成了10g水蒸气,这一变化符合质量守恒定律。
误认为质量守恒定律适用于物理变化和化学变化
忽视实际参与反应与否
3g碳和10g氧气充分反应一定能生成13g二氧化碳。
是 “参加反应”的各物质的质量总和等于“反应后生成”的各物质的质量总和。
无视气体产物
蜡烛燃烧,固体质量减少,不符合质量守恒定律。
把反应后生成的气体物质忽略
不能从微观角度分析质量守恒定律
出现微观模型图时,不会解读。
1.不会将微观图正确翻译
2.不知道要“配平”
易错点13 化学方程式的书写出现错误
错误类型
实例与解读
化学式书写错误
3CO+Fe2O32Fe+3CO2
反应条件应为高温
混淆反应条件:“点燃”“加热”“高温”
把2H2+O22H2O读作氢气加氧气在点燃条件下等于水。
混淆了化学方程式中“+”“=”与数学上“+”“=”的读法。
2Fe+6HCl=2FeCl3+3H2↑
臆造化学式和化学反应,错写化学式。
S+O2SO2,反应条件应为点燃
漏写或错写反应条件
C+O2CO2↑
错标或漏标气体和沉淀生成物符号“↑”“↓”
2Fe+3O22Fe2O3 产物应为Fe3O4
不遵守客观事实
化学式配平错误
CO+O2CO2
忘记配平
2Fe2O3+3C2Fe+3CO2↑
系数错误
易错点14 依据化学方程式的计算的常见错误
错误类型
实例与解读
化学方程式书写错误
H2+O2H2O
方程式错误,结算结果肯定错误。
设未知数错误
设需要氯酸钾为x克
设某物质质量未知数时不要带单位
相对分子质量计算错误
2H2+O22H2O
2 18
忘记乘以计量数
2H2+O22H2O
4 20
计算方法错误
数值运用错误
将不纯物质质量带入直接计算
带入化学方程式计算的量必须是纯净物的质量。
综合运用能力欠缺
图形、图表中数据提取错误
不能很好的提取出题中有用的信息,确定参照对象,对比分析找出恰好反应的一组数据。
解题格式错误
缺少步骤
不符合规范答题要求,赋分时影响得分
比例列举形式横向
忘记简明答案
4
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