专题02 探秘水世界 我们周围的空气 （期中知识清单）八年级化学上学期新教材鲁教版五四学制

期中知识清单（鲁教版第3~4单元） 思维导图→考点清单（13大考点）→素养提升清单（2大易错点、3大方法） 第三单元 探秘水世界 · 考点01 水的三态变化 1．水是由水分子构成的。水分子很小，只一滴水，就含有约1021个水分子！ 2．把封闭在注射器中的少量水煮沸，使液态的水变为水蒸气，体积会明显增大。在这个过程中，水分子本身变大了，水分子之间的间隔变大了，水分子的数目增多了。水分子受热都运动到注射器的另一端去了。 3．不同状态的水中，水分子的运动、分子间隔、排列方式有何不同? 在固态的水中，水分子紧密有序排列，只能在固定的位置上振动。 在液态的水中，水分子间隔较小，可在一定程度上自由运动。 在气态的水中，水分子间隔较大，可以完全自由运动。 一定量的水，当它由固态变为液态，再由液态变为气态时，水分子的数目和大小不会变化，变化的只是水分子之间的间隔和排列方式。这样的变化属于物理变化。 结论:物理变化的实质：在物理变化的过程中，分子本身不会变化，变化的是分子之间的间隔和排列。 4．水在三态变化中吸收或放出能量 在水蒸发的过程中，水分子获得太阳光的能量后，运动加快，克服了水分子之间的相互作用，离开液体表面，水变成水蒸气逸散到空气中。 烧开水之后，揭开锅盖，立即就会有许多水滴滴下，这是水蒸气在锅盖上冷凝的结果。 烧水时，部分水分子获得足够的能量，离开水面向锅盖处运动。这些水分子遇到冷的锅盖后失去部分能量，导致其运动减慢，由于分子间的相互作用而彼此靠近，聚集在一起，水蒸气凝结成水滴。 实质：水分子本身没有发生变化，改变的只是水分子之间的间隔，没有新物质生成，属于物理变化。在运动过程中伴随着能量的变化。 · 考点02 分子的基本特征 【活动探究】分子的特征 ①取一支 20 mL的大试管，先加入10 mL 蒸馏水，再加入 10 mL酒精，然后用带玻璃导管的橡皮塞塞住试管口，竖直静置后标记进入导管的液面高度。用手指堵住导管口，上下颠倒试管几次，再次竖直静置，观察导管内液面的变化。 现象： 解释： ②取两个相同容量的小烧杯，一个烧杯中加入半杯热水，另一个烧杯中加入半杯冷水，然后分别加入少量品红溶液，观察现象。 现象： 解释： 1．分子极小，其质量和体积都很小。 2．分子在不断的运动。温度越高，分子受热能量增大，运动速率加快。 （1）应用 ①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。 ②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。 3．分子间有间隔 （1）分子间间隔大小：一般情况下，气体物质分子间的间隔相对较大，固体和液体物质分子间的间隔相对较小。 解释生活现象：气体体积容易压缩，固体和液体较难被压缩。 （2）分子间间隔受温度和压强的影响 ①温度升高，分子间隔增大，温度降低，分子间隔变小。 解释生活现象：物质的热胀冷缩、物质三态变化、给自行车胎打气、等体积的酒精和水混合后总体积变小。夏天车胎、篮球等打气太满容易爆炸，酒精温度计测温度。（给自行车胎打气，分子间隔变小）（水银是金属，由原子构成；水银温度计测温度，是因为受热汞原子间隔变大） ②压强增大，分子间隔减小，压强减小，分子间隔变大。 解释生活现象：加压可以让6000mL氧气装进40mL钢瓶。（注意：分子的大小不会改变，物质体积的变化是分子间隔在改变） · 考点03 水的天然循环与水资源现状 （一）水的天然循环 水的天然循环是通过其三态变化实现的。太阳为水分子提供能量，使其运动加快，达到一定程度后，一些水分子便克服了分子之间的相互作用，变成水蒸气扩散到空气里，在高空中遇冷凝结成云。云随风飘移，再遇冷又转变成雨或雪，降落到地面，汇入江河湖海，渗进山川土地。大自然就是通过水分子的运动，既实现了水的自身净化，又完成了水资源的重新分配，周而复始、源源不断地为地球上的生物补充淡水资源。 （二）水资源现状 1．地球上水的储量很大，分布范围也很广，但是大约 97.5% 的水集中在海洋和咸水湖里。淡水约占地球总水量的2.5%，可供人类直接利用的江河水、湖泊淡水以及浅层地下水，仅约占地球淡水总量的13%，占地球总水量的0.3%。水的天然循环给我们带来了淡水。但是，天然淡水中往往含有泥沙、可溶性的矿物质和细菌等，为满足生活和生产的需要，人们需要根据天然水水质的不同而进行相应的净化处理。 2．保护水资源和节约用水 爱护水资源的途径：节约用水，防治水体污染 国家节水标志 · 考点04 水的净化 1．水的净化：指将自然界中含有许多可溶性和不溶性杂质，常呈浑浊状态的水，可通过各种途径净化处理的过程。（纯水是无色、无臭、清澈透明的液体） 净化方法 原理 作用 沉淀 静置，使不溶性杂质沉降并与水分层 除去不溶性杂质 过滤 把液体与不溶于液体的固体分离 除去不溶性杂质 吸附 利用活性炭的吸附作用，或者利用明矾溶于水后生成的胶状物，把天然水中的一些不溶性杂质和一些可溶性杂质吸附在其表面，沉降下去。 除去不溶性杂质、一些可溶性杂质和异味等 蒸馏 通过加热的方法使水变成水蒸气后，然后冷凝成水 除去可溶性杂质和不溶性杂质。 2．自来水厂净水过程： 活性炭的作用：具有疏松结构的粉末或颗粒，具有较强的吸附性，可使某些有色液体脱色、吸收各种气体或有异味的物质。 明矾的作用：明矾溶于水后生成的胶状物吸附水中悬浮杂质，使杂质沉降来达到净水的目的。 3．各种净化方法除去的杂质的种类 难溶性杂质 可溶性杂质 降低水的硬度 沉淀 √ 过滤 √ 吸附 √ √ 蒸馏 √ √ √ 水的净化效果由低到高的是：沉淀、过滤、吸附、蒸馏（均为物理方法），其中净化效果最好的是蒸馏。 · 考点05 过滤与蒸馏 （一）过滤 1．过滤：过滤是把不溶于液体的固体物质跟液体分离开来的一种混合物分离的方法；它根据滤纸能够透过液体和溶于液体的物质的特殊功能，将混合物分离开来的；常用来分离不溶于液体的固体物质跟液体等。 2．适用范围：用于分离难溶性固体与液体或者不溶性固体和可溶性固体 3．操作注意事项：“一贴二低三靠” 4．仪器和用品：玻璃仪器（烧杯、玻璃棒、漏斗）、 铁架台、用品（滤纸） 5．过滤后，如果滤液仍然浑浊，可能原因有： A．承接滤液的烧杯不干净 B．倾倒液体时液面高于滤纸边缘 C．滤纸破损 6．过滤后仍然浑浊的处理方法，清洗仪器，更换滤纸，重新过滤。 （二）蒸馏 1．水的蒸馏 （1）在浑浊的天然水经过滤得到的滤液中加入一包活性炭，充分搅拌后静置一段时间，观察烧杯中液体颜色的变化是滤液颜色消失变得澄清透明，气味也基本消失。 （2）将吸附净化后的滤液加热煮沸，使水蒸气冷凝在烧杯上部的表面皿上。取所得冷凝水，滴在玻璃片上，在酒精灯上慢慢加热至水分消失。观察玻璃片上发生的现象是没有任何物质残留。 给水加热使之变为水蒸气，再将水蒸气冷凝得到液态水的过程叫作水的蒸馏。蒸馏得到的水称为蒸馏水。蒸馏水可认为是纯净物。而天然水中含有多种物质，属于混合物。 2．蒸馏实验操作 根据物质的沸点不同，通过加热的方法，使低沸点物质先蒸发，再冷凝而得以分离的一种操作，所需仪器有蒸馏瓶（蒸馏烧瓶）、铁架台、酒精灯、冷凝管、温度计、橡皮塞、锥形瓶、尾接管、石棉网等。 操作注意事项 （1）加热时要垫石棉网（也可以用其它热浴加热），使之均匀受热。 （2）加热时，液体量不超过容积的2/3，不少于容积的1/3。 （3）配置附件（如温度计等）时，应选用合适的橡胶塞，特别注意检查气密性是否良好。 （4）蒸馏时最好事先在瓶底加入少量沸石，以防暴沸。 （5）蒸馏完毕必须先关闭活塞后再停止加热，防止倒吸。 · 考点06 水的分解 1．实质：水分子通电状态下分解为氢原子和氧原子，氢原子重新生成氢分子，氧原子重新组合生成氧原子，有新物质生成，是化学变化。 2．实验装置 3．实验过程及现象 （1）连接好装置，为增强水的导电性，可在水中加入少量稀硫酸或氢氧化钠溶液。 （2）闭合电路后，会看到试管内的电极上出现气泡，过一段时间，与电源正（氧气），负极（氢气）相连的试管产生的气体体积比约为1：2。 （3）正极产生的气体用带火星的木条检验，发现木条复燃；负极产生的气体接近火焰时，气体能够燃烧，火焰呈淡蓝色。 4．微观理解水的电解 5．该实验结论或推论 （1）水由氢、氧两种元素组成。 （2）水（分子）中，氢、氧两种元素的原子个数比为2：1，通电后生成氢气、氧气两种气体的分子个数比为2：1、体积比为2：1。 （3）水通电生成氢气、氧气，正极产生的是氧气，负极产生的是氢气，该反应的文字方程式为水氢气+氧气。符号表达式： （4）化学反应前后，原子种类、个数不变，元素种类不变。 （5）在化学变化中，分子可分，而原子不可分。 （6）化学反应的实质是在化学变化中分子分解成原子，原子重新组合成新的分子（或聚集后直接构成物质）。 （7）分子是保持物质化学性质的最小粒子。 （8）原子是化学变化中的最小粒子。 （9）氧气是由氧元素组成；氢气是由氢元素组成。 （10）水是由水分子构成的；一个水分子是由二个氢原子和一个氧原子构成；一个氢气分子是由二个氢原子构成；一个氧气分子是由二个氧原子构成。 6．像水通电生成氢气和氧气这样，由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应，叫作分解反应。 · 考点07 水的合成 1．氢气在空气中燃烧 在空气中点燃纯净的氢气（在点燃氢气前，一定要检验其纯度），并在火焰上方罩一只冷而干燥的烧杯，观察现象，然后用手轻轻触摸烧杯。现象：产生淡蓝色火焰，烧杯内壁有水雾。 纯净的氢气在空气中安静地燃烧，火焰呈淡蓝色，烧杯内壁凝结有水雾；用手触摸烧杯，烧杯发烫。这是因为氢气和空气中的氧气在点燃的条件下发生反应生成了水，并放出热量。 文字表达式：氢气+氧气水 符号表达式：H2+O2H2O 2.像氢气和氧气反应生成水这样，由两种或两种以上的物质生成一种物质的反应，叫作化合反应。 结论：由分子构成的物质发生化学变化时，分子改变了，而原子没有改变。 第四单元 我们周围的空气 · 考点01 空气的成分与用途 1．空气的成分和含量 空气成分 氮气 氧气 稀有气体 二氧化碳 其他 体积分数 78% 21% 0.94% 0.03% 0.03% 【易错提醒】（1）空气中各成分含量是指“体积分数”而不是“质量分数”。 （2）稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙和氡等气体的总称，因此“稀有气体”是混合物，而“氦气”、“氖气”等是纯净物。 2．空气组分的用途 （1）分离液态空气：首先通过降温加压，使空气液化，然后加热，利用各气体的沸点不同，使其在不同温度下气化，再冷凝，从而将各种气体分离,工业分离液态空气法—— 物理变化。 （2）氧气的性质和用途 性质 用途 能供给呼吸 动植物呼吸、潜水、登山、医疗急救等 支持燃烧 炼钢、气焊、航空航天、化工生产等 （3）氮气的性质和用途 性质 用途 在一定条件下可以发生反应 制造硝酸和氮肥 化学性质不活泼 常用作保护气（焊接金属的保护气、食品包装中充氮气以防腐） 液氮的温度很低 医疗上可在液氮冷冻麻醉条件下做手术，超导材料在液氮的低温环境下能显示超导性能 （4）稀有气体的性质和用途 稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙和氡。它们都是没有颜色，没有气味的气体。 性质 用途 化学性质很不活泼 可用作保护气。其中氦气还因为密度远小于空气而用于填充探空气球 通电时能发出不同颜色的光 可制成多种用途的电光源，如航标灯、照明灯、霓虹灯等 液态氦的温度很低 制造低温环境 · 考点02 空气中氧气含量的测定 （一）拉瓦锡测定研究空气成分的实验 实验装置 实验现象 实验结论 1.对银白色的液态汞加热，一部分汞变成红色粉末，气体体积减少。 2.将红色固体加强热，得到银白色固体和氧气，把该气体加入之前容器剩下的气体中，所得气体与空气性质完全一样。 空气由氧气和氮气组成 法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究空气成分，得出结论：空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积的1/5。 （二）测定空气中氧气的含量 1．药品选择：只与氧气反应，不与其他气体反应。反应不产生气体，生成物是固体。 2．实验原理：铜+氧气 氧化铜。 3．实验装置 4．实验步骤：（1）将一只具支试管注满水，倒入量筒，记录体积。 （2）在另一只具支试管中装入铜粉塞上橡胶塞。观察铜粉的颜色。点燃酒精灯，左右移动预热试管。 （3）加热玻璃管中的铜，同时推拉注射器的活塞。 （4）停止加热后，将气球内的气体全部挤入注射器，待注射器活塞稳定后，记录体积 （5）读取剩余气体的体积，记录实验结果。 5．实验操作中的注意事项：在实验中，使铜粉足量是为了使氧气完全反应；不断推拉注射器的作用是使氧气与铜充分反应；装置中气球的作用缓冲压力，防止橡皮塞冲出。 6．实验现象：硬质玻璃管内红色物质逐渐变为黑色。停止加热冷却至室温注射器内气体的体积减少。 7．实验结论：氧气约占空气体积的1/5。 8．讨论：导致氧气体积分数偏小的原因，可能有： （1）铜丝量不足；（2）装置漏气；（3）未冷却至室温就读数；（4）酒精灯加热温度不够；（5）加热时没推拉注射器的活塞； （6）氧气有剩余。 · 考点03 空气污染与保护 1．造成空气污染的物质 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。 【易错提醒】（1）二氧化碳能造成温室效应加剧，但不是空气污染物和有害气体。 （2）有害气体主要包括一氧化碳、二氧化氮和二氧化硫等，这三种气体都是有毒气体。 2．空气污染物来源：化石燃料的燃烧，工厂排放的废气，汽车排放的尾气。 3．空气污染造成的危害：损害人体健康、影响作物生长、破坏生态平衡。 4．空气污染引起的环境问题： （1）温室效应 （2）臭氧层破坏 （3）酸雨 5．防止空气污染的措施：使用清洁能源，加强空气质量监测，积极植树、种草。 · 考点04 氧气的性质 （一）氧气的物理性质 色、味、态[来源:Z|xx|k.Com 密度 溶解性 三态变化 通常状况下，无色无味气体 比空气略大 不易溶于水 加压降温可变为淡蓝色的液体或淡蓝色的雪花状的固体 （二）氧气的化学性质 1．氧气与木炭的反应 （1）完成表格。 实验现象 在空气中 燃烧，发出红光，放出热量，生成无色气体 在氧气中 燃烧得更旺，发出白光，放出热量，生成无色气体木炭 + 氧气 二氧化碳 点燃 表达式 （2）操作注意：木炭要取下自上而下慢慢伸入，目的：使氧气与木炭充分反应。 2．氧气与铁丝的反应 （1）完成表格 实验现象 在空气中 不燃烧 在氧气中 剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体铁 + 氧气 四氧化三铁 点燃 表达式 （2）讨论：（请同学们小组内交流讨论以下问题） ①火柴的作用？引燃铁丝。 ②将铁丝绕成螺旋状？增大铁丝与氧气接触面积，从而增大了预热面积。 ③待火柴即将燃尽时再将铁丝伸入氧气瓶中？防止火柴燃烧消耗过多氧气而使铁丝不能顺利燃烧。 ④预先在集气瓶中装少量水或在瓶底铺一薄层细沙？防止生成物物溅落炸裂集气瓶底。 （3）木炭在空气中燃烧与在氧气中燃烧剧烈程度明显不同，原因是什么？ 单位体积内的氧分子数目越多，反应就越剧烈。 3．氧气与硫、磷、铜等的反应 （1）硫粉 文字表达式：硫+氧气二氧化硫 符号表达式：S + O2 SO2 （2）磷粉 文字表达式：磷+氧气五氧化二磷 符号表达式：P + O2 P2O5 （3）铜 文字表达式：铜+氧气氧化铜 符号表达式：Cu+ O2 CuO 4．氧化反应与氧化物 （1）氧化反应：物质与氧气发生的化学反应属于氧化反应。由两种元素组成的化合物，其中一种元素是氧。 ①氧化反应不是化学反应基本类型。 （2）氧化物：由两种元素组成的化合物，其中一种元素是氧元素的化合物。如H2O、CO2、Fe3O4、SO2等。 （三）自然界中的氧循环 1．产生氧气的途径：植物的光合作用。消耗氧气的途径：人、动物、植物的呼吸；燃料的燃烧；物质的缓慢氧化。 2．缓慢氧化的特点是进行很慢，不易察觉，缓慢氧化的例子很多，例如动植物呼吸、食物的腐烂、酒和醋的酿造、农家肥的腐熟等。 ②缓慢氧化：物质与氧气发生的缓慢的氧化反应，常常不易察觉。如：细胞的呼吸作用，铁生锈锈蚀，食物的腐烂，酒和醋的酿造，农家肥的腐熟等。 ③燃烧和缓慢氧化；二者共同点是都放热。 · 考点05 氧气的制备 （一）工业制取氧气 （1）方法：一般采用分离液态空气法。 （2）原理：利用液态氮和液态氧的沸点不同，属于物理变化。 （3）储存：为了便于储存、运输和使用，通常把氧气加压后储存在蓝色的钢瓶中。 （二）氧气的实验室制取 1．过氧化氢（俗称“双氧水”）分解制取氧气 （1）①试剂：过氧化氢溶液（主要成分H2O2）和二氧化锰（黑色粉末 MnO2） ②反应表达式： 文字表达式：过氧化氢水+氧气 符号表达式：H2O2 H2O + O2 注：MnO2在该反应中是催化剂，起催化作用 （2）装置：固液不加热，排水法（或向上排空法）。 （3）步骤：检查气密性；装药品（先固后液）； （4）收集法： ①排水法：原因氧气不易溶于水，不与水反应；（何时开始收集：导管口有连续均匀气泡冒出时开始收集。）②向上排空气法：原因密度比空气大且不与空气反应； （5）验满：向上排空气法，用带火星的木条放在，瓶口，木条复燃则收集满。 （6）检验：用带火星的木条伸入，瓶内，木条复燃则该气体是氧气。 （7）注意事项：向上排空气法收集气体时，导管口要接近集气瓶底（目的：便于排净空气）。 2．高锰酸钾分解制取氧气 （1）试剂：高锰酸钾（暗紫色固体） （2）反应表达式： 文字表达式：高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气 符号表达式：KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2 （3）装置：固体加热型 （4）高锰酸钾制氧气的操作步骤： 查：连接好装置并检查装置气密性。 装：装入试剂（药匙或纸槽）试管口塞一团棉花，防止加热时粉末进入导管。 定：固定试管时，试管口应略向下倾斜（防止冷凝水回流使试管底部炸裂） 铁夹夹在试管的中上部，导管伸入试管稍露出橡皮塞，利于产生的气体排出。 点：点燃酒精灯加热，先使试管均匀受热（预热），后在固体试剂部位用酒精灯外焰加热。 收：收集气体。 排水法收集：当气泡连续均匀冒出时开始收集；当集气瓶口有大量气泡往外冒时，氧气收集满，在水下用玻璃片盖住瓶口移出水槽，正放在桌面上，防止气体逸出。 向上排空气法收集：集气瓶正放在桌面上，导管伸入集气瓶底部（为了排尽瓶内空气），将带火星的木条放在集气瓶口，若复燃，则氧气已收集满。 离：将导管撤离水槽 熄：熄灭酒精灯停止加热 先将导气管移出水面，后熄灭酒精灯，防止水槽中的水倒吸，炸裂试管。 · 考点06 催化剂 （1）概念：在化学反应中能改变其他物质的反应速率，但本身的化学性质和质量在反应前后没有发生变化的物质。  （2）特点：两不变（质量、化学性质）、一改变（反应速率，包括加快或减慢） 注意：①催化剂不能改变生成物的质量，不能决定反应的进行；②催化剂不是反应物、也不是生成物；③催化剂仅针对某一反应，并不是所有反应的催化剂；④某一反应的催化剂可能不只一种。 拓展：影响化学反应速率的因素 反应物浓度、反应温度、反应物接触面积、是否有催化剂、催化剂种类、催化剂质量等等。 · 易错点01 电解水时的误差分析，即氧气、氢气的体积比小于1：2的原因 （1）氧气、氢气在水中的溶解度不同造成的，由于氧气的溶解度比氢气的稍大些，导致氧气、氢气的体积比小于1：2。 （2）电极的氧化造成的，当使用金属电极进行实验时，由于氧气的化学性质比较活泼，所以有可能有一部分氧气在电极处与电极发生了反应，使氧气损耗了一部分；导致氧气、氢气的体积比小于1：2。 · 易错点02 一组常见的概念性错误 1．误以为空气中的各成分含量是质量分数 空气中各成分的含量是指体积分数，如氧气约占空气的21%，是指100体积空气中氧气约占21体积，而不能理解为100份质量的空气中氧气占21份质量。 2．“烟”“雾”“气”的区别 “烟”是固体小颗粒在空气中扩散产生的现象，如红磷燃烧产生白烟。“雾”是液体小液滴在空气中扩散产生的现象，“气”是物质在通常状况下以气体状态存在，一般在描述时有颜色、气味。 3．“光”“火焰”的区别 “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。“火焰”是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。 4．加热、高温、点燃与燃烧的区别 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。 · 方法1 物质鉴别思路 利用物质性质差异，逻辑顺序是实验操作→观察现象→得到结论，现象与结论一一对应。 例：鉴别氧气、空气、二氧化碳、氮气最简单的方法： 先分别伸入燃着的木条，燃烧更旺的是氧气，正常燃烧的是空气，熄灭的是氮气和二氧化碳；再分别向小木条熄灭的两种气体中倒入澄清石灰水，振荡，若澄清石灰水变浑浊的是二氧化碳，无明显变化则是氮气。 · 方法2 验证某物质是否为某反应的催化剂实验的设计思路 ①改变反应速率：设计对比实验，观察加入该物质前后化学反应速率是否改变。 ②反应前后质量不变：称量该物质在反应前后的质量是否发生变化。 ③化学性质不变：一般进行重复实验，观察重新加入反应物的现象和原来的现象是否相同。 · 方法3 实验室制取气体发生装置与收集装置 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 学科网（北京）股份有限公司8 / 13 学科网（北京）股份有限公司 $ 期中知识清单（鲁教版第3~4单元） 思维导图→考点清单（13大考点）→素养提升清单（2大易错点、3大方法） 第三单元 探秘水世界 · 考点01 水的三态变化 1．水是由 构成的。水分子很 ，只一滴水，就含有约1021个水分子！ 2．把封闭在注射器中的少量水煮沸，使液态的水变为水蒸气，体积会明显增大。在这个过程中，水分子本身 ，水分子之间的间隔 ，水分子的数目 。水分子受热都运动到注射器的另一端去了。 3．不同状态的水中，水分子的运动、分子间隔、排列方式有何不同? 在固态的水中，水分子 有序排列，只能在固定的位置上振动。 在液态的水中，水分子 较小，可在一定程度上自由运动。 在气态的水中，水分子 较大，可以完全自由运动。 一定量的水，当它由固态变为液态，再由液态变为气态时，水分子的 和 不会变化，变化的只是水分子之间的 和 方式。这样的变化属于 变化。 结论:物理变化的实质：在物理变化的过程中，分子本身不会变化，变化的是分子之间的 和 。 4．水在三态变化中吸收或放出能量 在水蒸发的过程中，水分子获得太阳光的能量后，运动 ，克服了水分子之间的相互作用，离开液体表面，水变成水蒸气逸散到空气中。 烧开水之后，揭开锅盖，立即就会有许多水滴滴下，这是水蒸气在锅盖上 的结果。 烧水时，部分水分子获得足够的 ，离开水面向锅盖处运动。这些水分子遇到冷的锅盖后 ，导致其运动 ，由于分子间的相互作用而彼此靠近，聚集在一起，水蒸气 成水滴。 实质：水分子本身没有发生变化，改变的只是水分子之间的间隔，没有 生成，属于物理变化。在运动过程中伴随着 的变化。 · 考点02 分子的基本特征 【活动探究】分子的特征 ①取一支 20 mL的大试管，先加入10 mL 蒸馏水，再加入 10 mL酒精，然后用带玻璃导管的橡皮塞塞住试管口，竖直静置后标记进入导管的液面高度。用手指堵住导管口，上下颠倒试管几次，再次竖直静置，观察导管内液面的变化。 现象： 解释： ②取两个相同容量的小烧杯，一个烧杯中加入半杯热水，另一个烧杯中加入半杯冷水，然后分别加入少量品红溶液，观察现象。 现象： 解释： 1．分子 ，其质量和体积都很小。 2．分子在 。温度越高，分子受热能量增大，运动速率加快。 （1）应用 ①用分子不停地运动解释闻到 等生活现象。 ②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。 3．分子间有间隔 （1）分子间间隔大小：一般情况下，气体物质分子间的间隔相对 ，固体和液体物质分子间的间隔相对 。 解释生活现象：气体体积容易压缩，固体和液体较难被压缩。 （2）分子间间隔受温度和压强的影响 ① 温度升高，分子间隔 ，温度降低，分子间隔 。 解释生活现象：物质的热胀冷缩、物质三态变化、给自行车胎打气、等体积的酒精和水混合后总体积变小。夏天车胎、篮球等打气太满容易爆炸，酒精温度计测温度。（给自行车胎打气，分子间隔变小）（水银是金属，由原子构成；水银温度计测温度，是因为受热 ） ②压强增大，分子间隔 ，压强减小，分子间隔 。 解释生活现象：加压可以让6000mL氧气装进40mL钢瓶。（注意：分子的大小 ，物质体积的变化是 ） · 考点03 水的天然循环与水资源现状 （一）水的天然循环 水的天然循环是通过其三态变化实现的。太阳为水分子提供 ，使其运动加快，达到一定程度后，一些水分子便克服了分子之间的相互作用，变成水蒸气扩散到空气里，在高空中遇冷 成云。云随风飘移，再遇冷又转变成雨或雪，降落到地面，汇入江河湖海，渗进山川土地。大自然就是通过水分子的运动，既实现了水的 ，又完成了 ，周而复始、源源不断地为地球上的生物补充淡水资源。 （二）水资源现状 1．地球上水的储量很 ，分布范围也很 ，但是大约 97.5% 的水集中在 和咸水湖里。淡水约占地球总水量的2.5%，可供人类直接利用的 水、 水以及 水，仅约占地球淡水总量的13%，占地球总水量的0.3%。水的天然循环给我们带来了淡水。但是，天然淡水中往往含有泥沙、可溶性的矿物质和细菌等，为满足生活和生产的需要，人们需要根据天然水水质的不同而进行相应的净化处理。 2．保护水资源和节约用水 爱护水资源的途径： ， 国家节水标志 · 考点04 水的净化 1．水的净化：指将自然界中含有许多 ，常呈 状态的水，可通过各种途径 的过程。（纯水是 、 、 的液体） 净化方法 原理 作用 沉淀 静置，使 沉降并与水分层 除去不溶性杂质 过滤 把 与 分离 除去不溶性杂质 吸附 利用 的吸附作用，或者利用 溶于水后生成的胶状物，把天然水中的一些不溶性杂质和一些可溶性杂质吸附在其表面，沉降下去。 除去不溶性杂质、一些可溶性杂质和异味等 蒸馏 通过加热的方法使水变成水蒸气后，然后 成水 除去可溶性杂质和不溶性杂质。 2．自来水厂净水过程： 活性炭的作用：具有 的粉末或颗粒，具有较强的 性，可使某些有色液体脱色、吸收各种气体或有异味的物质。 明矾的作用： 。 3．各种净化方法除去的杂质的种类 难溶性杂质 可溶性杂质 降低水的硬度 沉淀 √ 过滤 √ 吸附 √ √ 蒸馏 √ √ √ 水的净化效果 的是： 、 、 、 （均为 方法），其中净化效果最好的是 。 · 考点05 过滤与蒸馏 （一）过滤 1．过滤：过滤是把 ；它根据滤纸能够透过液体和溶于液体的物质的特殊功能，将混合物分离开来的；常用来 等。 2．适用范围：用于 3．操作注意事项：“ ” 4．仪器和用品：玻璃仪器（ 、 、 ）、 铁架台、用品（ ） 5．过滤后，如果滤液仍然浑浊，可能原因有： A．承接滤液的烧杯不干净 B．倾倒液体时液面高于滤纸边缘 C．滤纸破损 6．过滤后仍然浑浊的处理方法，清洗仪器，更换滤纸，重新过滤。 （二）蒸馏 1．水的蒸馏 （1）在浑浊的天然水经过滤得到的滤液中加入一包活性炭，充分搅拌后静置一段时间，观察烧杯中液体颜色的变化是 。 （2）将吸附净化后的滤液加热煮沸，使水蒸气冷凝在烧杯上部的表面皿上。取所得冷凝水，滴在玻璃片上，在酒精灯上慢慢加热至水分消失。观察玻璃片上发生的现象是 。 给水加热使之变为 ，再将 冷凝得到 的过程叫作水的蒸馏。蒸馏得到的水称为 。蒸馏水可认为是 。而天然水中含有多种物质，属于混合物。 2．蒸馏实验操作 根据物质的 ，通过 的方法，使 ，再 而得以分离的一种操作，所需仪器有 等。 操作注意事项 （1）加热时要垫 （也可以用其它热浴加热），使之 。 （2）加热时，液体量不超过 ，不少于 。 （3）配置附件（如温度计等）时，应选用合适的橡胶塞，特别注意 。 （4）蒸馏时最好事先在瓶底加入少量 ，以防 。 （5）蒸馏完毕必须 ， 。 · 考点06 水的分解 1．实质：水分子通电状态下分解为氢原子和氧原子，氢原子重新生成氢分子，氧原子重新组合生成氧原子，有新物质生成，是化学变化。 2．实验装置 3．实验过程及现象 （1）连接好装置，为增强水的导电性，可在水中加入 。 （2）闭合电路后，会看到试管内的电极上出现气泡，过一段时间，与电源正（氧气），负极（氢气）相连的试管产生的气体体积比约为 。 （3）正极产生的气体用 检验，发现 ；负极产生的气体接近火焰时，气体能够燃烧，火焰呈 色。 4．微观理解水的电解 5．该实验结论或推论 （1）水由 组成。 （2）水（分子）中，氢、氧两种元素的原子个数比为 ，通电后生成氢气、氧气两种气体的分子个数比为 、体积比为 。 （3）水通电生成氢气、氧气，正极产生的是 ，负极产生的是 ，该反应的文字表达式为 。符号表达式： （4）化学反应前后，原子种类、个数 ，元素种类 。 （5）在化学变化中，分子 ，而原子 。 （6）化学反应的实质是在化学变化中分子分解成原子，原子重新组合成新的 （或聚集后直接构成物质）。 （7） 是保持物质化学性质的最小粒子。 （8） 是化学变化中的最小粒子。 （9）氧气是由氧元素组成；氢气是由氢元素组成。 （10）水是由 构成的；一个水分子是由 和 子构成；一个氢气分子是由 构成；一个氧气分子是由 构成。 6．像水通电生成氢气和氧气这样，由 的反应，叫作分解反应。 · 考点07 水的合成 1．氢气在空气中燃烧 在空气中点燃纯净的氢气（在点燃氢气前，一定要检验其 ），并在火焰上方罩一只冷而干燥的烧杯，观察现象，然后用手轻轻触摸烧杯。现象： 。 纯净的氢气在空气中安静地燃烧，火焰呈 色，烧杯内壁凝结有 ；用手触摸烧杯，烧杯 。这是因为氢气和空气中的氧气在点燃的条件下发生反应生成了 ，并放出 。 文字表达式： 符号表达式： 2.像氢气和氧气反应生成水这样，由 的反应，叫作化合反应。 结论：由分子构成的物质发生化学变化时，分子改变了，而原子没有改变。 · 考点08 化合反应与分解反应 分解反应 化合反应 概念 由一种物质生成两种或两种以上其他物质的化学反应 由两种或两种以上的物质生成另一种物质的化学反应 特点 一变多 多变一 表达式 AB=A+B A+B=AB 第四单元 我们周围的空气 · 考点01 空气的成分与用途 1．空气的成分和含量 空气成分 氮气 氧气 稀有气体 二氧化碳 其他 体积分数 【易错提醒】（1）空气中各成分含量是指“体积分数”而不是“质量分数”。 （2）稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙和氡等气体的总称，因此“稀有气体”是混合物，而“氦气”、“氖气”等是纯净物。 2．空气组分的用途 （1）分离液态空气：首先通过 ，使空气 ，然后 ，利用各气体的 ，使其在不同温度下气化，再冷凝，从而将各种气体分离,工业分离液态空气法—— 变化。 （2）氧气的性质和用途 性质 用途 能 动植物呼吸、潜水、登山、医疗急救等 支持 炼钢、气焊、航空航天、化工生产等 （3）氮气的性质和用途 性质 用途 在一定条件下可以发生反应 制造硝酸和氮肥 化学性质 常用作 （焊接金属的保护气、食品包装中充氮气以 ） 液氮的温度 医疗上可在液氮 麻醉条件下做手术，超导材料在液氮的 环境下能显示超导性能 （4）稀有气体的性质和用途 稀有气体包括 、氪、氙和氡。它们都是 颜色， 气味的气体。 性质 用途 化学性质很不活泼 可用作 。其中氦气还因为密度远小于空气而用于 通电时能发出不同颜色的光 可制成多种用途的 ，如航标灯、照明灯、霓虹灯等 液态氦的温度很低 制造 环境 · 考点02 空气中氧气含量的测定 （一）拉瓦锡测定研究空气成分的实验 实验装置 实验现象 实验结论 1.对银白色的液态汞加热，一部分汞变成 色粉末，气体体积 。 2.将红色固体加强热，得到银白色固体和 ，把该气体加入之前容器剩下的气体中，所得气体与 性质完全一样。 空气由 和 组成 法国化学家 用定量的方法研究空气成分，得出结论：空气由 和 组成，其中氧气约占空气总体积的 。 （二）测定空气中氧气的含量 1．药品选择：只与 反应，不与其他气体反应。反应不产生 ，生成物是固体。 2．实验原理： 。 3．实验装置 4．实验步骤：（1）将一只具支试管注满水，倒入量筒，记录体积。 （2）在另一只具支试管中装入 塞上橡胶塞。观察铜粉的颜色。点燃酒精灯，左右移动预热试管。 （3）加热玻璃管中的铜，同时推拉 。 （4）停止加热后，将气球内的气体全部挤入注射器，待注射器活塞 后，记录体积 （5）读取剩余气体的体积，记录实验结果。 5．实验操作中的注意事项：在实验中，使铜粉足量是为了 ；不断推拉注射器的作用是 ；装置中气球的作用 。 6．实验现象：硬质玻璃管内 物质逐渐变为 。停止加热冷却至室温注射器内气体的 。 7．实验结论：氧气约占空气体积的 。 8．讨论：导致氧气体积分数偏小的原因，可能有： 考点03 空气污染与保护 1．造成空气污染的物质 目前计入空气质量评价的主要污染物为： 、一氧化碳（CO）、二氧化氮（NO2）、可吸入颗粒物（PM10）、细颗粒物（PM2.5）和 等。 【易错提醒】（1）二氧化碳能造成温室效应加剧，但不是空气污染物和有害气体。 （2）有害气体主要包括一氧化碳、二氧化氮和二氧化硫等，这三种气体都是有毒气体。 2．空气污染物来源：化石燃料的燃烧，工厂排放的废气，汽车排放的尾气。 3．空气污染造成的危害：损害 、影响作物生长、破坏 。 4．空气污染引起的环境问题： （1） （2） （3） 5．防止空气污染的措施：使用 ，加强 ，积极 、 。 · 考点04 氧气的性质 （一）氧气的物理性质 色、味、态[来源:Z|xx|k.Com 密度 溶解性 三态变化 通常状况下，无色无味气体 比空气 溶于水 加压降温可变为 色的液体或 色的雪花状的固体 （二）氧气的化学性质 1．氧气与木炭的反应 （1）完成表格。 实验现象 在空气中 在氧气中 表达式 （2）操作注意：木炭要取下自上而下慢慢伸入，目的：使氧气与木炭充分反应。 2．氧气与铁丝的反应 （1）完成表格 实验现象 在空气中 在氧气中 表达式 （2）讨论：（请同学们小组内交流讨论以下问题） ①火柴的作用？ 。 ②将铁丝绕成螺旋状？ 。 ③待火柴即将燃尽时再将铁丝伸入氧气瓶中？ 。 ④预先在集气瓶中装少量水或在瓶底铺一薄层细沙？ 。 （3）木炭在空气中燃烧与在氧气中燃烧剧烈程度明显不同，原因是什么？ 单位体积内的 ，反应就越剧烈。 3．氧气与硫、磷、铜等的反应 （1）硫粉 文字表达式： 符号表达式： （2）磷粉 文字表达式： 符号表达式： （3）铜 文字表达式： 符号表达式： 4．氧化反应与氧化物 （1）氧化反应：物质与氧气发生的化学反应属于氧化反应。由 元素组成的化合物，其中一种元素是 。 ①氧化反应不是化学反应基本类型。 （2）氧化物：由两种元素组成的化合物，其中一种元素是氧元素的化合物。如H2O、CO2、Fe3O4、SO2等。 （三）自然界中的氧循环 1．产生氧气的途径：植物的 。消耗氧气的途径：人、动物、植物的 ；燃料的 ；物质的 。 2．缓慢氧化的特点是进行很慢，不易察觉，缓慢氧化的例子很多，例如 、食物的腐烂、 的酿造、农家肥的腐熟等。 ②缓慢氧化：物质与氧气发生的缓慢的氧化反应，常常不易察觉。如：细胞的呼吸作用，铁生锈锈蚀， ， ， 等。 ③燃烧和缓慢氧化；二者共同点是都 。 · 考点05 氧气的制备 （一）工业制取氧气 （1）方法：一般采用 。 （2）原理：利用液态氮和液态氧的 ，属于物理变化。 （3）储存：为了便于储存、运输和使用，通常把氧气加压后储存在 的钢瓶中。 （二）氧气的实验室制取 1．过氧化氢（俗称“ ”）分解制取氧气 （1）①试剂：过氧化氢溶液（主要成分H2O2）和二氧化锰（黑色粉末 MnO2） ②反应表达式： 文字表达式： 符号表达式： 注：MnO2在该反应中是 ，起 （2）装置： ，排水法（或向上排空法）。 （3）步骤：检查 ；装药品（先固后液）； （4）收集法： ①排水法：原因氧气 水，不与水反应；（何时开始收集：导管口有 气泡冒出时开始收集。）②向上排空气法：原因 且不与空气反应； （5）验满：向上排空气法，用带火星的木条放在， ，木条 则收集满。 （6）检验：用带火星的木条伸入， ，木条 则该气体是氧气。 （7）注意事项：向上排空气法收集气体时，导管口要接近集气 （目的： ）。 2．高锰酸钾分解制取氧气 （1）试剂：高锰酸钾（ 色固体） （2）反应表达式： 文字表达式： 符号表达式： （3）装置： （4）高锰酸钾制氧气的操作步骤： ：连接好装置并检查装置气密性。 ：装入试剂（药匙或纸槽）试管口塞一团 ， 。 ：固定试管时， （防止 ） 铁夹夹在试管的中上部，导管伸入试管 。 ：点燃酒精灯加热，先使试管 （ ），后在固体试剂部位用酒精灯外焰加热。 ：收集气体。 排水法收集：当 时开始收集；当 ，氧气 ，在水下用玻璃片盖住瓶口移出水槽，正放在桌面上，防止气体逸出。 向上排空气法收集：集气瓶正放在桌面上， （ ），将 ，若复燃，则氧气已收集满。 ：将导管撤离水槽 ：熄灭酒精灯停止加热 先将导气管移出水面，后熄灭酒精灯， 。 · 考点06 催化剂 （1）概念：在化学反应中能改变其他物质的 ，但本身的 和 在反应前后没有发生变化的物质。  （2）特点：两不变（质量、化学性质）、一改变（反应速率，包括 或 ） 注意：①催化剂不能改变 的质量，不能决定反应的进行；②催化剂不是反应物、也不是生成物；③催化剂仅针对某一反应，并不是 的催化剂；④某一反应的催化剂可能 。 拓展：影响化学反应速率的因素 、 、 、 、 、 等等。 · 易错点01 电解水时的误差分析，即氧气、氢气的体积比小于1：2的原因 （1）氧气、氢气在水中的溶解度不同造成的，由于氧气的溶解度比氢气的稍大些，导致氧气、氢气的体积比小于1：2。 （2）电极的氧化造成的，当使用金属电极进行实验时，由于氧气的化学性质比较活泼，所以有可能有一部分氧气在电极处与电极发生了反应，使氧气损耗了一部分；导致氧气、氢气的体积比小于1：2。 · 易错点02 一组常见的概念性错误 1．误以为空气中的各成分含量是质量分数 空气中各成分的含量是指体积分数，如氧气约占空气的21%，是指100体积空气中氧气约占21体积，而不能理解为100份质量的空气中氧气占21份质量。 2．“烟”“雾”“气”的区别 “烟”是固体小颗粒在空气中扩散产生的现象，如红磷燃烧产生白烟。“雾”是液体小液滴在空气中扩散产生的现象，“气”是物质在通常状况下以气体状态存在，一般在描述时有颜色、气味。 3．“光”“火焰”的区别 “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。“火焰”是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。 4．加热、高温、点燃与燃烧的区别 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。 · 方法1 物质鉴别思路 利用物质性质差异，逻辑顺序是实验操作→观察现象→得到结论，现象与结论一一对应。 例：鉴别氧气、空气、二氧化碳、氮气最简单的方法： 先分别伸入燃着的木条，燃烧更旺的是氧气，正常燃烧的是空气，熄灭的是氮气和二氧化碳；再分别向小木条熄灭的两种气体中倒入澄清石灰水，振荡，若澄清石灰水变浑浊的是二氧化碳，无明显变化则是氮气。 · 方法2 验证某物质是否为某反应的催化剂实验的设计思路 ①改变反应速率：设计对比实验，观察加入该物质前后化学反应速率是否改变。 ②反应前后质量不变：称量该物质在反应前后的质量是否发生变化。 ③化学性质不变：一般进行重复实验，观察重新加入反应物的现象和原来的现象是否相同。 · 方法3 实验室制取气体发生装置与收集装置 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） 反应物是固体 反应需要加热 反应物是固体和 液体，反应不加热 适合 的气体 适合 的气体 适合 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 学科网（北京）股份有限公司8 / 13 学科网（北京）股份有限公司 $