九年级上学期 第二单元 我们周围的空气 全章复习导学案

第二单元 我们周围的空气【学习目标】1.掌握空气中氧气含量的测定实验；能区分纯净物和混合物；能说出空气的成分及体积分数。 2.掌握氧气的物理性质和化学性质；能区别化合反应、分解反应和氧化反应。3.掌握氧气的实验室制取方法；认识催化剂和催化作用。4.了解大气污染的来源、危害及防止空气污染采取的措施。【知识网络】【要点梳理】要点一、空气的组成及空气中氧气含量的测定1.“红磷燃烧耗氧法”测定空气中氧气的含量：（1）实验原理：利用红磷在空气中燃烧，将集气瓶内氧气消耗掉，生成五氧化二磷白色固体，使密闭 容器内压强减小；在大气压作用下，进入集气瓶内水的体积即为减少的氧气的体积。红磷和氧气反应的 文字表达式：红磷+氧气 （2）实验装置：五氧化二磷（3）实验结论：氧气约占空气体积的 1/5。2.氮气：是无色、无味的气体，密度比空气略小，难溶于水。氮气的化学性质不活泼。主要用途是用作 保护气、合成氮肥等。3.稀有气体：氦、氖、氩、氪、氙等气体的总称。是无色、无味的气体，难溶于水。化学性质很不活泼，一般情况下不与其他物质反应。通常作保护气、制成多种电光源等。4. 空气的污染及防治：污染空气的物质 污染物的主要来源 空气污染的危害空气污染的防治粉尘；有害气体（二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮等） 矿物燃烧；工厂的废气；汽车排放的尾气等损害人体的健康；影响作物生长；破坏生态平衡；导致全球 气候变暖；破坏臭氧层；形成酸雨使用清洁能源；工厂的废气经过处理后再排放；使燃料充分燃 烧；对化石燃料进行脱硫处理；积极植树、造林、种草等【要点诠释】空气的主要成分是氮气和氧气。空气的成分按体积计算如下表：气体氮气(N ) 2氧气（O ） 2稀有气体 ( 氦二 氧 化 碳其 他 气 体 和占 空 气 总 体78% 21%气、氖气、氩 气等)0.94%(CO )20.03%杂质0.03%积的比例要点二、纯净物和混合物概念：只由一种物质组成的物质叫纯净物；由两种或多种物质混合而成的物质叫混合物。 【要点诠释】纯净物和混合物的区别：物质纯净物混合物由同种物质组成，即相同的分子、原子或离 由不同种物质混合而成，各种物质彼此子，具有固定的组成间不反应，没有固定的组成区别举例可以用化学式表示，如氧气用 O 表示 不能用化学式表示2有固定的化学性质 无固定性质（如熔、沸点等），各自保持原物质的性质氧气、氮气、二氧化碳、蒸馏水、氢氧化钙等 空气、盐水、糖水、矿泉水、铝合金、酱油等要点三、氧气的物理性质和化学性质1.在通常状况下，氧气是一种无色无味的气体。在标准状况下，氧气密度比空气略大，不易溶于水。 2.氧气是一种化学性质比较活泼的气体，在一定条件下可以和许多物质发生化学反应。【要点诠释】氧气与物质发生反应的现象等方面的对比：反应物条 反应现象 件 在空气中燃烧在氧气中燃烧反应后化学反应的文字表达式木炭和氧气硫磺和氧气持续红热，放出 剧烈燃烧，发出白 生成使澄清石灰 热量 光，放出热量 水变浑浊的气体 发出微弱的淡蓝 发出明亮的蓝紫 生成有刺激性气 色火焰，放出热 色火焰，放出热量 味的气体点 量碳+氧气硫+氧气二氧化碳二氧化硫红磷和氧 燃 发黄白光，放出 发出耀眼的白光，产生大量白烟气 热量 放出热量磷+氧气五氧化二磷铁丝和氧气灼烧至红热，离 剧烈燃烧，火星四火 后 迅 速 变 凉射，放出热量 生成黑色固体 （不能燃烧）铁+氧气四氧化三铁要点四、实验室制取氧气1.反应原理和实验装置：（1）分解过氧化氢溶液制取氧气（实验装置如下图 B 或 C 所示）过氧化氢水氧气（2）加热高锰酸钾（紫黑色固体）制取氧气（实验装置如下图 A 所示）高锰酸钾锰酸钾二氧化锰氧气（3）加热氯酸钾（白色固体）制取氧气（实验装置如下图 A 所示）2.收集方法：（1）排水集气法：如上图 E（因为氧气不易溶于水）（2）向上排空气集气法：如上图 F（因为氧气密度比空气大）3.验满方法：(1)排水集气法：当有气泡从集气瓶口冒出来，说明氧气已收集满。(2)向上排空气集气法：把带火星的木条靠近集气瓶口，如果木条复燃，说明氧气已收集满。4.检验方法：将带火星的小木条伸入集气瓶内，如果木条复燃，说明该瓶内气体是氧气。【要点诠释】分解过氧化氢制取氧气的发生装置也可以使用上图 D 所示装置，这样就可以通过调节分液漏斗的活塞来 控制液体的滴加速度，从而可以控制反应速率，得到比较稳定的氧气流。要点五、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 发生变化的物质叫做催化剂（又叫作触媒）。2.催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。【要点诠释】催化剂的特点：“一变二不变”，“一变”是改变反应速率，“二不变”是反应前后质量不变，化学性 质不变。要点六、化合反应、分解反应与氧化反应化合反应：由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应（多变一）。分解反应：由一种物质生成两种或两种以上其它物质的反应（一变多）。氧化反应：物质跟氧发生的反应。【要点诠释】1.缓慢氧化：有些氧化反应进行的很慢、不易被察觉，这种氧化反应叫缓慢氧化。如：铁生锈、动植物 呼吸、食物腐烂等。2.化合反应和分解反应都属于基本反应类型，而氧化反应不属于基本反应类型。【典型例题】类型一、考查空气的组成和空气中氧气含量的测定例 1.某班同学用如图装置测定空气中氧气的含量。先用弹簧夹夹住乳胶管。点燃红磷，伸入瓶中并塞上瓶塞。待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察广口瓶内水面变化情况。实验完毕，甲同学的广口瓶内水面上升明显小于瓶内空气体积的 1/5，乙同学的广口瓶内水面上升明显大于瓶内空气体积的 l/5。下列对这两种现象解释合理的是( )甲同学可能使用红磷的量不足，瓶内氧气没有消耗完甲同学可能未塞紧瓶塞，红磷熄灭冷却时外界空气进入瓶内乙同学可能没夹紧弹簧夹，红磷燃烧时瓶内部分空气受热从导管逸出乙同学可能插入燃烧匙太慢，塞紧瓶塞之前，瓶内部分空气受热逸出A.只有 B.只有 C.只有 D.【答案】D【解析】水进入广口瓶中的体积即广口瓶中气体减少的体积。氧气没有耗尽，广口瓶内水面上升应小 于 1/5。气密性不好，外界空气进入，会使广口瓶内气体减少得不多，水面上升应小于 1/5。空气 从导管逸出后，造成广口瓶中气体减少量比氧气量多，广口瓶内水面上升应大于 1/5。空气从广口瓶 瓶口处逸出，结果同。【总结升华】要掌握测定空气中氧气含量的实验。【变式】玻璃钟罩内充分燃烧红磷后，水面上升 1/5，剩下的气体与原空气的性质不同，下列说法错误 的是( )A.氮气和稀有气体不易与磷反应B.氮气和稀有气体难溶于水C.氮气和稀有气体不能与任何物质反应D.混合气体的密度比原空气密度小【答案】C【解析】空气中去掉氧气后，空气的性质发生了改变，如密度变小，不再有较强的氧化性，不能供给人 和动物呼吸。此实验同时说明氮气和稀有气体不活泼，不能与磷反应，氮气和稀有气体难溶于水。但不 能说稀有气体和氮气不能与任何物质反应，它们在特殊的条件下也能与其他物质反应。类型二、考查纯净物和混合物例 2.下列各组物质都属于混合物的是( )A.海水 蒸馏水 B.汽油 氧气C.氯酸钾 干冰 D.空气 石灰水【答案】D【解析】蒸馏水、氧气、氯酸钾和干冰为纯净物，其他物质都是混合物。【总结升华】只由一种物质组成的物质叫纯净物，由两种或多种物质混合而成的物质叫混合物。 【变式】下列物质中，属于纯净物的是（ ）A.空气 B.井水 C.二氧化碳 D.海水【答案】C类型三、考查氧气的性质例 3.下列关于氧气的说法不科学的是（ ）A.氧气的化学性质比稀有气体活泼 B.氧气不易溶于水C.硫在氧气里燃烧发出微弱的淡蓝色火焰 D.在通常状况下，氧气是无色无味的气体【答案】C【解析】反应物浓度越大反应越剧烈。空气中氧气含量约为 21%，所以硫在空气里燃烧发出微弱的淡蓝 色火焰，在氧气里燃烧更剧烈，发出明亮的蓝紫色火焰。【总结升华】可燃物在氧气中燃烧比在空气中燃烧更剧烈，说明：反应的剧烈程度与反应物的浓度有 关；反应的剧烈程度与可燃物和氧气的接触面积有关。【变式】 下列关于实验现象的描述正确的是（ ）A磷在氧气中燃烧，产生大量白雾 B木炭在氧气中燃烧，发出蓝光，放出热量C硫在氧气里燃烧发出明亮的蓝紫色火焰 D铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成四氧化三铁 【答案】 C类型四、考查实验室制取氧气例 4.某同学在实验室设计了四种制氧气的方法：用氯酸钾和二氧化锰共热用高锰酸钾加热 用高 锰酸钾和氯酸钾共热使二氧化锰加热（ ）A.全正确 B.全不正确 C.正确 D.只有 正确【答案】C【解析】第一、第二种是实验室制取氧气的方法所以正确。第三种也正确，因为高锰酸钾受热后可以产生氧气和二氧化锰，这时的二氧化锰就可作为氯酸钾的催化剂，使氯酸钾能较快的放出氧气，所以这种 方法是正确的。第四种中只是加热二氧化锰，而二氧化锰是不能放出氧气的所以不正确。【总结升华】实验室常用加热高锰酸钾的方法制取氧气，反应的文字表达式为：高锰酸钾锰酸钾二氧化锰氧气。【变式】实验室用高锰酸钾制取氧气，实验结束前需要进行的操作是（ ）A.先把试管取下，再熄灭酒精灯B.先熄灭酒精灯，再把导管从水槽中取出C.先把导管从水槽中取出，再熄灭酒精灯D.先熄灭酒精灯，再取下试管，最后把导管从水槽中取出【答案】C类型五、考查化合反应、分解反应与氧化反应例 5.下列化学变化中不属于化合反应的是_，既属于化合反应又属于氧化反应的是_。A.硫+氧气C.酒精+氧气二氧化硫 B.铁+氧气二氧化碳+水 D.氢气+氧气四氧化三铁水【答案】C 【解析】是氧化反应，不是化合反应；、既是氧化反应，又是化合反应。【总结升华】化合反应特点是“多变一”，物质与氧气发生的反应都属于氧化反应。【变式】下列反应中属于分解反应的是 ，既属于化合反应又属于氧化反应的是 。A.石蜡+氧气C.二氧化碳+水二氧化碳+水 B.碳+氧气碳酸 D.过氧化氢二氧化碳水氧气【答案】D B类型六、考查催化剂和催化作用例 6.有关催化剂的说法正确的是（ ）A催化剂在化学反应中起催化作用B催化剂在化学反应前后质量和化学性质都改变C催化剂只能加快化学反应速率D过氧化氢制氧气必须用二氧化锰作催化剂【答案】A【解析】催化剂是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都不变的物质。【总结升华】催化剂的特点是“一变二不变”：一变是改变反应速率，二不变是反应前后质量不变，化 学性质不变。【变式】在化学反应里能 其他物质的化学反应 ，而本身的 应前后都没有发生变化的物质叫做 。【答案】改变 速率 质量 化学性质 催化剂和在反