第二章空气与水资源知识清单---2024-2025学年九年级化学沪教版（2024）上册

第二章《空气与水资源》知识清单 （一）空气的组成 1. 空气成分的发现历程： 18世纪70年代，瑞典科学家______和英国科学家______，分别发现并制得了氧气。 法国科学家______最早运用天平作为研究化学的工具，用定量的方法研究了空气的成分，第一次明确提出“空气是由氧气和氮气组成的”，其中氧气约占空气总体积的______。 2. “捕获”空气实验： 实验仪器：需用到集气瓶、分液漏斗、导管等。 实验装置：在装有空气的集气瓶上插上分液漏斗和一个通向另一个集气瓶的导管，另一个集气瓶装满水，倒放在水槽中。 实验步骤：向漏斗中不断注入水，集气瓶中的水不断增多，压强增大，空气会沿着导气管进入另一个集气瓶中，并将瓶中的水排出，这样空气就从一个集气瓶转移到另一集气瓶中。 3. 空气中氧气体积分数的测定实验： 实验装置：包含集气瓶、燃烧匙、导管、止水夹、烧杯等。 实验步骤： 将集气瓶的容积划分为______等份，并加以标记。 将橡胶管上的止水夹夹紧，在燃烧匙内装入足量的______，在酒精灯火焰上点燃后，迅速伸入集气瓶内，塞紧橡皮塞，观察现象。 待火焰熄灭后，观察其是否有剩余。待集气瓶冷却到室温后，把导管插入盛水的烧杯中，打开止水夹，观察现象。 实验原理：该物质在密闭空间中燃烧消耗______，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。 实验现象：该物质燃烧，放出热量，产生大量______，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______。（白磷同该物质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40℃，该物质240℃） 实验结论：氧气约占空气总体积的______。 实验关键： 所用的该物质必须______。(如果过少则氧气没有全部消耗完，测量结果______) 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______) 装置的气密性要______。(漏气会使外面空气漏进来，测量结果______) 要先夹紧橡皮管，然后再点该物质，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______) 误差分析： 测量结果偏低的原因可能是：该物质______，氧气未耗尽；装置______，使装置外的空气进入集气瓶中；未冷却至室温就打开弹簧夹，使进入集气瓶中的水的体积偏小。 测量结果偏高的原因可能是：胶皮管未夹紧，该物质燃烧时集气瓶内气体因受热顺着导管逸出；燃烧匙伸入过慢，使装置内的气体受热逸出，导致进入集气瓶中的水的体积偏大。 4. 纯净物和混合物： 纯净物：概念是只由______物质组成，组成______，可用专门的化学符号表示，有固定的物理性质和化学性质。 混合物：概念是由______或______物质混合而成，组成______，不能用专门的化学符号表示，混合物中各成分保持它们各自的性质。 5. 空气的成分：按体积分数计算，占78%，占21%，稀有气体占，二氧化碳占，其它气体和杂质占______。空气的成分以______和______为主，属于______物。记忆口诀为：氮七八氧二一，零点九四是稀气；零点零三有两个，二氧化碳和杂气。 6. 氮气和稀有气体： 氮气： 主要性质：是______色、______味气体，溶于水，在极低温条件下加压才能液化成无色液体，液氮通常储存于______色钢瓶中。不燃烧也不支持燃烧，不供给呼吸，化学性质。 用途：将其充灌在白炽灯泡里，可防止钨丝氧化，延长灯泡的使用寿命；作______气（如使粮食休眠和缺氧）；用于制造低温环境或医疗上冷冻麻醉；博物馆中用“真空充氮杀虫灭菌消毒机”来处理和保护文物；制______。 稀有气体： 主要性质：是______色、味气体，通电时能发出不同颜色的光（这是______性质），化学性质（不易和别的物质反应）。 用途：作______气（氦气作焊接金属保护气，氩气作电弧焊接保护气）；作霓虹灯的填充气；氦气可填充气球（原因是密度比空气______且化学性质______）。 （二）性质活泼的氧气 1. 氧在自然界中的循环：地球上的动植物都离不开氧气，物质的燃烧也需要消耗氧气。通常情况下，空气中氧气不会大幅减少，这是因为绿色植物的______所放出的氧气，弥补了自然界中氧气的消耗，使空气中氧气的含量几乎保持恒定。 2. 氧气的性质： 物理性质： 色、味、态：通常情况下，是______色______味的气体。 密度：标准状况下，密度略______空气（可用______排空法收集）。 溶解性：______溶于水（可用______法收集）。 三态变化：降温后，氧气可以变为______色的液体，甚至______色雪花状固体（此变化属于______变化）。 化学性质： 木炭在氧气中燃烧：实验现象为①发出______，②放热，③澄清石灰水______；夹木炭的坩埚钳应由上而下______伸入集满氧气的集气瓶中，防止瓶内氧气受热逸出。 铁丝在氧气中燃烧：实验现象为①剧烈燃烧______，②放热，③生成______固体；铁丝末端系一根火柴梗的目的是______；铁丝弯成螺旋状的目的是______；木条即将燃尽再伸入集气瓶的原因是______；集气瓶底预先放少量水或细沙的作用是______。 硫在氧气中燃烧：实验现象为①产生______火焰，②放热，③有______气味的气体产生；集气瓶底水的作用一是防止灼热生成物掉落使集气瓶炸裂；二是______。 蜡烛在氧气中燃烧：实验现象为①发出______，②放热，③干冷烧杯内壁有______生成，④澄清石灰水______；蜡烛在空气中燃烧要强调火焰分层。 氧化反应： 剧烈氧化反应：概念是物质与氧气发生的剧烈的发热、发光的氧化反应，举例______等。 缓慢氧化反应：概念是物质与氧气发生的缓慢的、不易被察觉的氧化反应，举例______、呼吸、食物腐烂、醋的酿造、农家肥料的腐熟等。 区别：反应条件不同，现象不同，反应的剧烈程度不同。 联系：都属于氧化反应，都______热量。 化合反应（基本反应类型）： 化合反应：由______或______的物质生成______物质的反应（特点是“______”）。 分解反应：由______反应物生成______或______其他物质的反应（特点是“______”）。 3. 氧气的用途： 助燃剂：利用氧气具有______性，许多物质能够在氧气中燃烧的性质在生产生活中被广泛应用。在工业生产和科学研究中，有时使用纯氧代替空气，以获得更高的温度，例如，火箭中使用液态氧作为助燃剂；在焊接时让乙炔在纯氧中燃烧，即可获得焊接和切割金属所需的高温。 供给呼吸：氧气能与体内物质发生反应，生成新的物质，并放出热量，提供生物体必需的养分和能量以保证生命活动的需要。在一般情况下，人只需要吸入空气，即可获得充足的氧气。但在特殊情况下，如对不能进行正常呼吸的病人和在低氧或缺氧条件下工作的人员，需要直接提供氧气。 （三）氧气的制备 1. 从空气中分离出氧气： 分离液态空气法： 原理：利用液态氧气和液态氮气的______不同。 具体过程：首先将空气净化除去杂质等，然后在______的条件下，使空气液化，控制温度蒸发液态氮气，沸点较______的氮气先蒸发出来，余下的便是沸点较______的淡蓝色液态氧气，将其加压贮存在钢瓶中备用即可（此过程属于______变化）。 膜分离制氧：指在分子水平上不同粒径分子的混合物在通过特定薄膜时，实现不同气体的分离，属于______变化。 2. 实验室制取氧气：在实验室中，常用分解______或______来制取氧气。研究表明，在双氧水制取氧气的反应中，加入______能加速过氧化氢的分解。在反应前后，该物质的质量保持不变，化学性质也没有发生变化。这种在化学反应中能增大化学反应速率，但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称为______。在实验室里也可加热该物质和______的固体混合物制取氧气，该反应中此物质也是______。氧气能使带火星的木条______，实验室中常根据这一性质来检验氧气。 （四）水的组成和净化 1. 水的组成： 水的电解实验： 实验装置：水电解器、直流电源、含有少量______或______的水（目的是______）。 实验现象：通电后，电极上有______产生，一段时间后，与电源正极相连的玻璃管内产生的气体体积______，与电源负极相连的玻璃管内产生的气体体积______，两者的体积比约为______。 气体检验：用______检验与电源正极相连的玻璃管内的气体，发现______，证明是______；用______检验与电源负极相连的玻璃管内的气体，发现______，证明是______。 实验结论：水是由______和______组成的；在化学变化中，______可以再分，而______不能再分。 2. 水的净化： 净化方法： 沉淀：静置，使不溶性大颗粒物质沉降。 过滤：除去水中的______杂质，仪器有______、______、______、铁架台（带铁圈），操作要点为“一贴二低三靠”。“一贴”指______；“二低”指______，______；“三靠”指______，______，______。 吸附：利用活性炭的______性，除去水中的______和______。 蒸馏：能除去水中的所有杂质，得到的蒸馏水是______物（填“纯净”或“混合”），此过程属于______变化。 硬水和软水： 概念：含有较多______的水叫做硬水，不含或含较少______的水叫做软水。 区分方法：加入______，振荡，产生泡沫较多、浮渣较少的是______，产生泡沫较少、浮渣较多的是______。 硬水软化的方法：生活中常用______的方法，实验室中常用______的方法。 答案 （一）空气的组成 1. 舍勒；普利斯特里 拉瓦锡；1/5 3. 5 红磷 氧气 白烟；1/5；1/5 过量；偏小；偏小；好；偏小；偏大 不足；漏气 4. 一种；固定 两种；两种以上；不固定 5. 氮气；氧气；0.94%；0.03%；0.03%；氮气；氧气；混合 6. 无；无；难；黑；不活泼；保护；氮肥 无；无；物理；很不活泼；保护；小；稳定 （二）性质活泼的氧气 1. 光合作用 2. 无；无；大于；向上；不易；排水；淡蓝；淡蓝；物理 白光；变浑浊；缓慢；火星四射；黑色；引燃铁丝；增大铁丝的受热面积；防止木条燃烧消耗集气瓶内氧气，而不利于铁丝燃烧；防止生成的高温熔化物溅落，使集气瓶炸裂；蓝紫色；刺激性；吸收生成的有害气体，防止其污染空气；白光；水珠；变浑浊；燃烧；铁生锈；放出；两种；两种以上；另一种；多变一；一种；两种；两种以上；一变多 3. 助燃 （三）氧气的制备 1. 沸点；高压低温；低；高；物理 物理 2. 高锰酸钾；双氧水；二氧化锰；催化剂；氯酸钾；催化剂；复燃 （四）水的组成和净化 1. 稀硫酸；氢氧化钠溶液；增强水的导电性 气泡；少；多；1:2；带火星的木条；木条复燃；氧气；燃着的木条；气体能燃烧，产生淡蓝色火焰；氢气；氢元素；氧元素；分子；原子 2. 不溶性；漏斗；玻璃棒；烧杯；滤纸紧贴漏斗内壁；滤纸边缘低于漏斗边缘；液面低于滤纸边缘；倾倒液体的烧杯口要紧靠玻璃棒；玻璃棒下端要紧靠三层滤纸处；漏斗下端管口要紧靠烧杯内壁；吸附；色素；异味；纯净；物理 可溶性钙、镁化合物；可溶性钙、镁化合物；肥皂水；软水；硬水；煮沸；蒸馏 学科网（北京）股份有限公司 $$