第四单元 我们周围的空气（期中复习课件）九年级化学上学期新教材鲁教版

第四单元 我们周围的空气 考点串讲 目 录 CONTENTS 02 03 氧气的制取 氧气的性质 01 空气的组成 思 维 导 图 空气的组成 1 考 点 梳 理 考点01 空气的组成 二、分子 氮气78% 0.94% 0.03% 稀有气体 0.03% 二氧化碳 其他气体和杂质 空气成分 氮气 氧气 稀有气体 二氧化碳 其他气体 和杂质 体积分数 78% 21% 0.94% 0.03% 0.03% 一、空气的成分 5 考点01 空气的组成 考 点 梳 理 二、空气主要成分的用途 氧气 用于潜水、航空、航天、医疗；炼钢、金属的焊接和切割以及化工生产等 用于化工原料、制冷、保护气，提供低温环境等 氮气 主要用作保护气、电光源、激光、制冷以及医疗等 稀有气体 考点01 空气的组成 考 点 梳 理 三、空气污染与保护 空气质量指数（Air Quality Index，简称AQI）： 是依据常规监测的几种空气污染物浓度计算得到的。 目前计入空气质量评价的主要污染物为： 二氧化硫（SO2）、一氧化碳（CO）、二氧化氮（NO2）、 可吸入颗粒物（PM10）、细颗粒物（PM2.5）和臭氧（O3）等。 注意：二氧化碳不是空气污染物 考点01 空气的组成 考 点 梳 理 三、空气污染与保护 空气质量分级标准： 空气质量指数 50以下 空气质量级别 一级 二级 三级 四级 五级 六级 空气质量状况 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染 51~100 101~150 151~200 201~300 300以上 空气质量级别越高，空气质量越差。 考点01 空气的组成 考 点 梳 理 三、空气污染与保护 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、制冷剂氟利昂的排放) 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 加强大气质量监测，改善环境状况，使用清洁能源，积极植树种草等。 三大环境问题 保护空气的措施 考 点 梳 理 考点01 空气的组成 四、空气中氧气体积分数的测定 红磷 + 氧气 五氧化二磷 P O2 P2O5 点燃 白色固体 红色固体 实验装置： 燃烧匙 集气瓶 导管 弹簧夹 烧杯 10 考 点 梳 理 考点01 空气的组成 四、空气中氧气体积分数的测定 实验步骤： ②在集气瓶内加入少量水，并将水面上方空间分成五等份，做好标记 ③用弹簧夹夹紧乳胶管； ④在燃烧匙内放入足量的红磷，用酒精 灯加热，点燃红磷后立即伸入瓶中， 并塞紧橡胶塞； ⑤待 后，打开弹簧夹。 ①连接装置并检查装置的气密性 红磷熄灭并冷却至室温 11 考 点 梳 理 考点01 空气的组成 四、空气中氧气体积分数的测定 实验现象： ①红磷燃烧产生大量的白烟，放热； 氧气约占空气体积的1/5 实验结论： 文字表达式： ②冷却后打开弹簧夹，烧杯中的水被吸入集气瓶，瓶内液面上升。 符号表达式： 红磷 + 氧气 五氧化二磷 点燃 P + O2 P2O5 点燃 12 考 点 梳 理 考点01 空气的组成 四、空气中氧气体积分数的测定 实验原理： 红磷燃烧消耗了密闭装置中的氧气，使装置内压强减小，在外界大气压的作用下，水被压进集气瓶内，进入容器内水的体积即为减少的氧气的体积。 实验过程的压强变化 方法模型 密闭容器 消耗氧气 压强减小 倒流的水的体积=氧气的体积 13 考 点 梳 理 考点01 空气的组成 四、空气中氧气体积分数的测定 误差分析： 误差 原因 结果____ 红磷不足，氧气不能耗尽 装置漏气会使装置外的空气进入 未冷却至室温就打开弹簧夹会使装置内气体温度偏高，压强偏大，导致进入瓶中的水的体积偏小 结果____ 弹簧夹没夹紧，红磷燃烧时集气瓶内受热气体顺着导管逸出 伸入过慢会使装置内的气体受热逸出，导致进入瓶中的水的体积偏大 14 考 点 梳 理 考点01 空气的组成 四、空气中氧气体积分数的测定 使瓶内的氧气尽可能消耗完全，使实验结果更准确 红磷量不足会导致实验结果偏小 2.红磷为什么要足量? 1.集气瓶中预先加少量水的作用是什么? 吸收五氧化二磷，防止污染空气 吸收热量，缩短冷却至室温的时间 3.为什么待红磷熄灭并冷却至室温后打开弹簧夹？ 避免气体受热膨胀，导致进入集气瓶内的水偏小，实验结果偏小 15 考 点 梳 理 考点01 空气的组成 四、空气中氧气体积分数的测定 （1）要足量 5.本实验对药品的要求是什么? （2）燃烧只消耗空气中的氧气 4.为什么可以用汞和红磷消耗氧气，蜡烛可以吗？ 不能，因为蜡烛燃烧生成了气体二氧化碳，没有使瓶内压强减小，水不能进入集气瓶 6.红磷燃烧后生成的“大量白烟”可以说“大量白雾”吗？ 不能，烟是固体微粒；雾是小液滴。 16 考 点 梳 理 考点01 空气的组成 四、空气中氧气体积分数的测定 1.相比课本的实验装置，甲乙装置有何优点？ 乙 丙 2.如丙图所示，烧杯中热水的目的是： 白磷燃烧的现象： 活塞刚开始向 移动，温度降低后向 移动，最后停在刻度线 处。 提高热量，点燃白磷 燃烧，放出热量，产生大量白烟 右 左 5 不会产生空气污染和因塞胶塞过慢产生的误差 装置创新 17 典 例 精 讲 考点01 空气的组成 【典例01-1】【空气的成分与组成】下列关于空气及其成分的说法错误的是（ ） A．空气中氮气的质量分数约为78% B．通过实验测定了空气组成的科学家是拉瓦锡 C．稀有气体通电时发出不同颜色的光，故稀有气体可用于电光源 D．饼干开封后放在空气中一段时间后变软说明空气中含有水蒸气 A 18 典 例 精 讲 考点01 空气的组成 【典例01-2】【空气成分的用途】空气是一种宝贵的资源。下列是空气中各成分的自述，你认为不合理的是（ ） A．液氮：我的温度较低，可用于冷冻治疗 B．稀有气体：我比较稳定，可用作保护气 C．氧气：我能支持燃烧，可以作燃料 D．氦气：我的密度小，可充入飞艇 C 19 典 例 精 讲 考点01 空气的组成 【典例01-3】【空气污染与保护】某校设置微型检测站。下列相关说法错误的是（ ） A．臭氧层破坏和酸雨都与空气污染有关 B．PM2.5的含量越高，空气质量越好 C．积极植树有助于提升空气质量 D．加强空气质量检测有利于保护大气环境 B 20 典 例 精 讲 考点01 空气的组成 【典例01-4】【空气中氧气体积分数的测定】某兴趣小组利用氧气传感器来检测足量红磷燃烧过程中氧气的含量，如图所示，下列判断不正确的是（ ） A．a点时容器内氮气的体积分数小于85% B．容器内水的作用主要是降温和防止污染 C．氧气有剩余，说明物质燃烧时氧气必须达到一定浓度 D．此实验测得空气中氧气的质量分数为18% D 21 举 一 反 三 考点01 空气的组成 【演练01】【空气的成分与组成】空气成分中，体积分数最大且化学性质不活泼的是（ ） A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．稀有气体 A 22 举 一 反 三 考点01 空气的组成 【演练02】【空气成分的用途】氮气具有广泛用途，下列用途与物理性质有关的是（ ） A．制造硝酸 B．用于磁悬浮列车 C．食品充氮防腐 D．灯泡充氮延长寿命 B 23 举 一 反 三 考点01 空气的组成 【演练03】【空气污染与保护】推动污染减排、建设环境友好型杜会是全社会共同的责任，下列物质中属于大气主要污染物，必须减少排放的是（ ） A．二氧化硫（SO2） B．二氧化碳（CO2） C．氮气（N2） D．氧气（O2） A 24 举 一 反 三 考点01 空气的组成 【演练04】【空气中氧气体积分数的测定】在燃烧匙中分别加入红磷和铁粉，按图1进行空气中氧气含量的测定实验，实验测得氧浓度图2所示，下列分析错误的是（ ） A．在氧气浓度低于4.5%时，红磷熄灭 B．铁粉能够将空气中氧气反应完全 C．该实验用铁粉比用红磷的测定效果更准确 D．为实验结果更准确，应选择合适的试剂 B 25 氧气的性质 2 考 点 梳 理 考点02 氧气的性质 一、氧气的物理性质 物理性质 氧气 色、味、态（通常状况下） 密度（标准状况下）   溶解性（通常状况下） 无色、无味、气体 比空气略大 不易溶于水 标准状况下，氧气的密度为1.429g/L，空气的密度为1.293g/L，所以氧气的密度比空气略大。在室温下，1L水中大约能溶解30mL氧气。 27 考 点 梳 理 考点02 氧气的性质 一、氧气的物理性质 三态转化：气态→液态（淡蓝色）→固态（雪花状） 压强为101 kPa 时 淡蓝色 固体 淡蓝色 液体 无色无味气体 注意：三者是同一种物质 氧气的贮存 工业生产的氧气，一般加压贮存在蓝色的钢瓶中 28 考 点 梳 理 考点02 氧气的性质 二、氧气的化学性质 将带火星的木条插入集气瓶中，若带火星的木条复燃，则该气体为氧气。反之，则不是氧气。 检验氧气的方法 注意：氧气本身是不能燃烧的 29 考 点 梳 理 考点02 氧气的性质 二、氧气的化学性质 空气中 氧气中 碳与氧气 1.发红 2.放热 3.生成气体能使澄清石灰水变浑浊 1.白光 2.放热 3.生成气体能使澄清石灰水变浑浊 常用澄清石灰水来检验气体是否是二氧化碳 (2)若过快插入到瓶底，会由于受热膨胀使大量氧气逸出，造成实验现象不够明显 夹木炭的坩埚钳应由上而下缓慢伸入集气瓶中， (1)确保木炭与氧气充分反应，现象明显 30 考 点 梳 理 考点02 氧气的性质 二、氧气的化学性质 空气中 氧气中 硫与氧气 1.淡蓝色火焰 2.放热 3.生成有刺激性气味气体 1.蓝紫色火焰　 2.放热 3.生成有刺激性气味体 吸收燃烧产生的二氧化硫，减少污染空气 防止集气瓶中氧气逸散 集气瓶内预先加入少量水，目的：________________________________ 盛有硫的燃烧匙由上而下缓慢伸入集气瓶中：_____________________。 31 考 点 梳 理 考点02 氧气的性质 二、氧气的化学性质 空气中 氧气中 铁与氧气 1.红光 2.放热 1.剧烈燃烧，火星四射 2.放出大量热 3.生成黑色固体 除锈 引燃铁丝 增大受热面积，利于铁丝持续燃烧 防止熔融物溅落瓶底，使瓶底炸裂 铁丝使用前为什么需要用砂纸打磨? 问题1 铁丝末端应系一根火柴，目的是什么? 问题2 实验中为什么将铁丝应绕成螺旋状? 问题3 集气瓶中要预先加入少量水或在瓶底铺一层细沙目的是什么? 问题4 以免火柴燃烧消耗过多氧气，是现象不明显 待火柴快燃尽时再把铁丝伸入集气瓶，目的是什么? 问题3 32 考 点 梳 理 考点02 氧气的性质 二、氧气的化学性质 加热、高温、点燃是反应条件。一般认为加热不超过500 ℃，通常用酒精灯作热源。温度需要在700 ℃以上的实验，实验室通常用酒精喷灯作热源。点燃的目的是使可燃物达到着火点。燃烧是发热、发光的剧烈反应的现象，不是条件。 光 一般指沸点高的固体燃烧产生的现象，如铁丝燃烧、木炭燃烧等只产生光而不产生火焰。 “光”“火焰”的区别 火焰 气体燃烧或沸点低的固体或液体的蒸气燃烧产生的现象，如硫、酒精、气体燃烧等产生的火焰 加热、高温、点燃与燃烧的区别 33 考 点 梳 理 考点02 氧气的性质 二、氧气的化学性质 氧化反应和化合反应 剧烈氧化(如燃烧、爆炸等) 缓慢氧化(如动植物的呼吸、食物的腐烂、醋的酿造、农家肥料的腐熟、铁的生锈等) 分类： 氧气在氧化反应中提供氧，具有氧化性 化合 反应 基本反应 类型之一 特点： 关系： 氧化 反应 化合 反应 表达式： 特点： 多变一 A+B+···→X 由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应 氧化反应 一般指的是物质与氧气发生的反应 非基本反应类型 共同点：反应都会放热 34 考 点 梳 理 考点02 氧气的性质 三、氧气的用途 供给呼吸 用途 医疗急救 潜水 航天 支持燃烧 用途 航空航天 工业炼钢 气割气焊 35 典 例 精 讲 考点02 氧气的性质 【典例02-1】【氧气的性质】下列关于氧气的说法错误的是（ ） A．空气中氧气的体积分数约为21% B．通过低温加压，可使氧气液化成淡蓝色的液体 C．氧气可以支持燃料燃烧，是一种常见的燃料 D．物质与氧气的反应不一定剧烈 C 36 典 例 精 讲 考点02 氧气的性质 【典例02-2】【氧化反应和化合反应】下列反应中既不是化合反应，也不是氧化反应（ ） A．硫在氧气中燃烧 B．石蜡在氧气中燃烧 C．高锰酸钾受热分解 D．铁丝在氧气中燃烧 C 37 举 一 反 三 考点02 氧气的性质 【演练01】【氧气的性质】下列关于氧气的叙述正确的是（ ） A．氧气是可燃物燃烧的催化剂，所以氧气能使带火星的木条复燃 B．木炭在空气中燃烧不如在氧气中燃烧剧烈，因此属于缓慢氧化 C．当氧气参与化学反应时，单位体积空间里氧分子越多，反应越剧烈 D．氧气的化学性质很活泼，常温下几乎能与所有物质发生剧烈的化学反应 C 38 举 一 反 三 考点02 氧气的性质 【演练02】【氧化反应和化合反应】下列反应既属于氧化反应也属于化合反应的是 A．氧化汞 汞+氧气 B．氢气+氧化铜 铜+水 C．乙醇+氧气 水+二氧化碳 D．碳+氧气 二氧化碳 D 39 氧气的制取 3 氩气 空气 液态 空气 氮气 氧气 分离液态空气法 (降温) (加压 ) (蒸发) -196 ℃ 沸点 沸点 沸点 -186 ℃ -183 ℃ 物理变化 根据沸点不同 考点03 氧气的制取 考 点 梳 理 一、氧气的工业生产 原理：利用液氮的沸点比液氧的沸点低 考点03 氧气的制取 考 点 梳 理 二、氧气的实验室制取 加热 高锰酸钾 KMnO4 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气 K2MnO4 O2 MnO2 加热高锰酸钾 (KMnO4) 分解过氧化氢 (H2O2 ) 过氧化氢 水 + 氧气 二氧化锰 H2O2 H2O O2 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。(“一变多”) 实验室制取氧气的原理 考点03 氧气的制取 考 点 梳 理 二、氧气的实验室制取 实验室制取气体的装置 发生装置 (考虑反应物状态和反应条件) 收集装置 (气体的密度和溶解度)         固体加热型 (反应物是固体 反应需要加热) 固液常温型 (反应物是固体和 液体，反应不加热) 排水集气法 (适合溶解性小，不与水反应的气体) 向上排空气法(适合密度大于空气的气体) 向下排空气法 (适合密度小于 空气的气体) 适合高锰酸钾制氧气 适合过氧化氢制氧气 气体从短管进集气瓶，水从长管排出 气体从长管进集气瓶，空气从短管排出 气体从短管进集气瓶，空气从长管排出 考点03 氧气的制取 考 点 梳 理 二、氧气的实验室制取 氧气的验满与检验 验满 检验 考点03 氧气的制取 考 点 梳 理 二、氧气的实验室制取 二氧化锰是过氧化氢制取氧气的催化剂，你能总结催化剂的概念吗？ 在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫作催化剂。 催化剂特点：“一变二不变” “一变”：改变其他物质的化学反应速率（包括加快或减慢） “二不变”：催化剂质量和化学性质在反应前后不变（物理性质可能改变） 催化作用 催化剂在化学反应中所起的作用叫做催化作用 催化剂 典 例 精 讲 考点03 氧气的制取 【典例03-1】【氧气的工业生产】分离空气可以获得稀有气体、纯度较高的氮气和液氧。分离空气的简易流程如图： 请根据流程图回答下列问题。 （1）空气的净化装置除了除去空气中的一些污染物外还除去了空气组成中的 _____________(填序号)。 ①氮气       ②氧气       ③稀有气体       ④二氧化碳       ⑤水 （2）稀有气体充入灯泡使灯泡经久耐用的原因是_______。 （3）分离液态空气的原理是利用氮气和氧气的_______ (填“熔点”或“沸点”)不同，发生_______ (填“物理”或“化学”)变化。 （1）④⑤ （2）稀有气体的化学 性质不活泼 （3）沸点 物理 46 典 例 精 讲 考点03 氧气的制取 【典例03-2】【氧气的实验室制取】实验室要制取一瓶干燥的氧气，请根据以下装置回答下列问题。 (1)用高锰酸钾制取氧气，应选用发生装置_______ (填字母序号)。 (2)实验室若用B装置制氧气，则反应的表达式为______________，用E装置收集氧气时验满的方法是_______。 47 典 例 精 讲 考点03 氧气的制取 (3)若用F装置装满水后收集氧气，气体应从_____________ 端进入(填“a”或“b”)。若要用C装置来干燥氧气(已知C中盛放的是浓硫酸，它具有吸水性，但不与氧气反应)，则氧气应从_______端进入(填“左”或“右”)。 (1)A (2) / 将带火星的木条伸到集气瓶口，观察木条是否复燃 (3) b 左 48 典 例 精 讲 考点03 氧气的制取 【典例03-3】【催化剂】实验室用过氧化氢制氧气的实验中，应加入少量二氧化锰。下列说法中正确的是（ ） A．二氧化锰是一种白色粉末状固体 B．二氧化锰在反应前后中的质量和化学性质都没有改变 C．能作过氧化氢分解的催化剂只有二氧化锰这一种物质 D．加入二氧化锰可以增加过氧化氢分解产生氧气的质量 B 49 举 一 反 三 考点03 氧气的制取 【演练01】【氧气的实验室制取】化学是以实验为基础的学科，正确选择实验装置是实验成功的关键。下图所示装置常用于实验室制取气体，请回答下列问题。 （1）标号①的仪器名称是___________。 （2）你认为选用B作发生装置，优点是______________________；请指出装置C中存在的一处错误___________。 50 举 一 反 三 考点03 氧气的制取 （3）改进上述装置图中存在的错误，并以过氧化氢溶液为原料，在实验室中制取并收集干燥的氧气(可用浓硫酸干燥氧气)。按照要求选择实验装置，连接仪器后，先_______ ，再装入药品，进行实验。 ①所选装置的连接顺序为___________(从左到右填写装置序号字母)。 ②上述方法制氧气的符号表达式为___________。 ③若把G装置中的浓硫酸换成水并盛满，用来收集难溶于水的气体时，气体从___________ (填“a”或“b”)端通入。 （4）实验室选用分解高锰酸钾制取一瓶较纯净的氧气，选用的收集装置是___________ (填序号)，上述方法制氧气的符号表达式为 ___________。 （1）锥形瓶 （2）可以控制反应速率 长颈漏斗下端未伸入液面以下 （3）检查装置气密性 CGD/BGD b （4）F 51 举 一 反 三 考点03 氧气的制取 【演练02】【催化剂】把一定量的过氧化氢分成等量a、b两份，在b份中加入少量二氧化锰，放出氧气的质量与反应时间的关系图象正确的是（ ） A． B． C． D． C 52 $$