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UNITFOUR,第四单元我们周围的空气,第5课时空气与氧气,1.空气的主要成分,考点一空气的成分、用途及关注空气质量,78%,21%,0.934%,0.034%,0.002%,2.空气是一种重要的资源,医疗急救,钢铁冶炼,延长使用寿命,延长食品的保质期,非常不活泼,稳定,注意空气中各成分所占比值指的是气体的体积分数。一般来说,空气的成分比较固定。,3.关注空气质量目前计入空气污染指数的是和,主要包括:、臭氧、可吸入颗粒物、总悬浮颗粒物等。污染指数在0500,是一个相对数值,数值越,表示污染物的含量越,空气质量越好。,有害气体,烟尘,二氧化硫,一氧化碳,二氧化氮,小,少,考点二测定空气中氧气的含量,1.实验装置（如图5-1所示）,图5-1,黑,2,2,漏气,不足,冷却至室温,5.注意事项（1）加热时,气体受热膨胀,为防止橡皮塞冲出,小气球起缓冲作用。（2）铜粉替代品需满足以下条件:只与空气中的氧气反应,且生成物为固体。若可燃物还能与空气中的其他气体反应,则注射器内气体体积减少量大,测定结果偏大;若燃烧生成其他气体,会使注射器内气体体积变化不大,导致测定结果偏小。,考点三氧气的性质,1.物理性质通常氧气是无色无味的气体,溶于水,密度比空气,液态或固态时呈淡蓝色。2.化学性质氧气化学性质活泼,能与许多物质反应,同时氧气具有性,能使带火星的木条,但不具有可燃性。,不易,大,助燃,复燃,发出白光,放出热量,氧化,火星四射,黑色,氧化,明亮,氧化,提示物质在空气或氧气中燃烧现象的描述:（1）“烟”是固体小颗粒,而“雾”是小液滴。（2）“光”与“火焰”:一般来说,可燃性气体和易汽化的固体、液体燃烧时都有火焰,如氢气燃烧产生淡蓝色火焰;而像木炭、铁丝这些难汽化的固体物质燃烧时,就不会产生火焰。（3）“实验现象”与“实验结论”的区别:在描述实验现象时不能“直呼其名”,如“铁在氧气中燃烧生成黑色固体”是现象,而“铁在氧气中燃烧生成黑色的四氧化三铁”是结论。,考点四氧气的实验室制法,过氧化氢,二氧化锰,3.实验装置（1）发生装置,注意锥形瓶内的导气管不应伸入锥形瓶太长,否则不利于气体的排出。,图5-2,（2）收集装置,图5-3,排水法,向上排空气法,4.氧气的检验与验满方法（1）检验:将带火星的木条伸入集气瓶中,如果木条,说明该瓶内的气体是氧气。（2）验满:用排水法收集时,当从集气瓶口冒出时,说明该瓶内的气体已满;用向上排空气法收集时,将带火星的木条放在集气瓶,如果木条,说明该瓶内的气体已收集满。,复燃,气泡,口,复燃,说明氧气的实验室制法总结,（续表）,考点五氧化反应、氧化物及自然界中的氧循环,1.氧化反应与化合反应的关系,图5-4,2.化合物和氧化物的比较,3.自然界中的氧循环（1）产生:绿色植物的。（2）消耗:燃料的燃烧、动植物的。（3）意义:维持了相对恒定的大气含氧量,构建了陆地、海洋和大气等环境的物质和能量平衡,为生态系统的正常运转提供可靠的资源保障。4.缓慢氧化缓慢氧化进行得很慢,甚至不容易被察觉,如动植物呼吸、食物腐烂、酒和醋的酿造、农家肥料的腐熟等。,光合作用,呼吸作用,化学方程式网络构建,图5-5,;。,考向一空气的成分及用途,例12017山西化学使世界变得绚丽多彩,科学家为此作出了巨大的贡献。其中研究空气成分的科学家是（）,解析拉瓦锡研究空气的组成;侯德榜制碱;门捷列夫编制了元素周期表;道尔顿和阿伏加德罗是原子学说分子论的创立者。,A,图5-6,例22018衡阳空气是一种宝贵的资源。空气中含量最多且化学性质不活泼的气体是（）A.氧气B.二氧化碳C.氮气D.稀有气体,解析空气中各成分及体积分数为氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其他气体和杂质0.03%。空气中含量最多的气体是氮气,氮气化学性质不活泼。,C,例32018广州下列关于空气的说法正确的是（）A.空气中的氮气约占总体积的21%B.空气中的氧气能支持燃烧C.空气中的稀有气体没有任何用途D.空气中的二氧化碳会造成酸雨,解析空气中的氮气约占总体积的78%;空气中的氧气能支持燃烧、供给呼吸;空气中的稀有气体化学性质很稳定,稀有气体有很多用途,如作保护气、在电光源中的应用及医疗上的应用等;形成酸雨的主要气体是二氧化硫,二氧化碳使雨水呈酸性,但不能使雨水形成酸雨。,B,1.2017宿迁下列说法不正确的是（）A.空气中N2的体积分数约为78%B.O2的化学性质比较活泼,具有可燃性C.CO2是绿色植物光合作用的原料之一D.稀有气体化学性质稳定,可用作保护气,直击中考,解析空气中各成分的体积分数分别是氮气约占空气体积的78%、氧气约占空气体积的21%,A正确但不符合题意;O2的化学性质比较活泼,具有助燃性,没有可燃性,B错误符合题意;CO2是绿色植物光合作用的原料之一,C正确但不符合题意;稀有气体化学性质稳定,可用作保护气,D正确但不符合题意。,B,考向二影响空气质量的因素,例42017郴州酸雨对环境的危害日益受到人们的关注和重视。下列物质能造成酸雨的是（）A.COB.CO2C.CH4D.SO2,D,例52018淮安下列物质中,计入“空气污染指数”的是（）A.氧气B.氮气C.二氧化碳D.可吸入颗粒物,解析氧气、氮气、二氧化碳是空气中原本就有的物质,不是空气污染物;可吸入颗粒物是计入空气污染指数的物质。,D,例62018德阳防止空气污染、改善生态环境已成为全民共识。近年来,一些城市空气中出现可吸入悬浮颗粒物与雾形成“雾霾”天气。粒径不大于2.5m的可吸入悬浮颗粒物（PM2.5）富含大量有毒、有害物质。（1）下列行为可能会导致“雾霾”加重的是（填序号）。A.燃煤脱硫B.植树造林C.静电除尘D.燃放鞭炮,D,（2）为了减少雾霾和降低大气中的有害气体含量,研究机动车尾气中CO、NOx、CxHy的排放量意义重大。机动车尾气污染物的含量与“空/燃比”（空气与燃油气的体积比）变化关系如图5-7所示。,6xH2O,空/燃比增大,燃油气充分燃烧,2.2018宿迁下列说法正确的是（）A.稀盐酸、稀硫酸化学性质相似,是因为其溶液中都含有H+B.生成盐和水的反应一定是中和反应C.将硝酸铵固体溶于水,溶液温度会升高D.目前计入空气污染指数的有害气体包括:SO2、NO2、CO2、CO等,直击中考,解析本题主要考查酸、碱、盐的性质及空气的污染物。稀盐酸、稀硫酸的化学性质相似,是因为水溶液中都含有H+,故A符合题意;中和反应一定生成盐和水,但是生成盐和水的反应不一定是中和反应,如氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,不属于中和反应,故B不符合题意;硝酸铵溶于水吸热,使溶液温度降低,故C不符合题意;二氧化碳是空气的成分,不属于有害气体,故D不符合题意。,A,考向三氧气的性质,例72018德州下列有关氧气的描述正确的是（）A.氧气参与燃烧是高能燃料B.氧气能使带火星木条复燃C.红磷与氧气反应产生浓厚白雾D.低温下氧气可以变成无色液体,B,解析本题考查的是氧气的性质和用途。氧气有助燃性,可以使物质燃烧更旺,但氧气无可燃性,不能作燃料,故A错误;氧气有助燃性,可以使带火星的木条复燃,故B正确;红磷和氧气反应生成白色固体颗粒五氧化二磷,白色固体颗粒在气体中扩散会形成白烟,而不是形成白雾,故C错误;液氧是淡蓝色液体,故D错误。,例82018天津有一位同学暑假去西藏,发生了严重的高原反应,医生让她吸氧后症状缓解,吸氧可以帮助人缓解高原反应的原因是（）A.氧气是无色无味的气体B.氧气可以支持燃烧C.吸氧为人体呼吸提供了适量的氧气D.氧气可以燃烧,C,解析高原反应的病人吸氧后缓解症状,是因为氧气能供给人体呼吸。,例92017西宁下列实验现象的描述错误的是（）A.红磷在空气中燃烧,产生大量白烟B.氢气在空气中燃烧,产生淡蓝色火焰C.碳在氧气中燃烧发出白光,生成黑色固体D.硫在氧气中燃烧,发出蓝紫色火焰,C,解析红磷在空气中燃烧,产生了白色固体五氧化二磷,现象为产生白烟;氢气在空气中燃烧产生淡蓝色火焰;碳在氧气中燃烧发出白光,放出热量,没有黑色固体产生;硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰,并产生刺激性气味的气体。,C,解析S在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰,P在氧气中燃烧产生大量白烟;类反应体现了氧气能支持燃烧,类反应体现了氧气能使物质发生缓慢氧化,氧气不具有可燃性;铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,铁发生缓慢氧化生成铁锈,主要成分是氧化铁,Fe在、两类反应中的产物不相同;类反应是物质在氧气中燃烧,放出大量的热;类反应是物质发生缓慢氧化,也放出热量。,3.2014宿迁下列有关氧气的制取、收集、验满、性质的实验中错误的是（）,直击中考,解析利用过氧化氢溶液制取氧气时不需要加热,属于固液常温型,可用此发生装置,A正确;氧气的密度比空气的大,可用向上排空气法收集,且导管伸入集气瓶底部,B正确;验满氧气时将带火星的木条放于集气瓶口,C正确;铁丝燃烧实验应在集气瓶底放一些水或沙子,防止燃烧时产生的熔融物溅落炸裂瓶底,D错误。,D,图5-9,4.2015宿迁某气体常温下不与空气中的成分反应,密度比空气小,极易溶于水,以下收集该气体的方法正确的是（）,解析该气体密度比空气小,不能采用向上排空气法进行收集,故A错误;该气体常温下不与空气中的成分反应,密度比空气小,可以采用向下排空气法进行收集,故B正确;该气体极易溶于水,不能采用排水法进行收集,故C、D错误。,B,图5-10,突破1空气中氧气含量的测定例112017常州如图5-11是测定空气中氧气含量的实验装置。实验如下:用注射器抽取30mL空气（活塞拉至30mL刻度处）,硬质玻璃管中空气的体积为50mL,在硬质玻璃管中放入过量的铜粉,在右侧导管口套上瘪的气球;点燃酒精灯,反复推拉注射器和挤压气球,待充分反应后,冷却至室温,将气球中的气体全部挤入硬质玻璃管,注射器中气体的体积为14mL。,实验突破,图5-11,（1）写出铜粉与氧气反应的化学方程式:。（2）实验时,铜粉过量的目的是;（填“能”或“不能”）用木炭代替铜粉进行相同实验。（3）实验测得空气中氧气的含量为。,不能,使氧气完全反应,20%,拓展延伸,（1）除铜外,用其他药品也可以完成该实验,替代品需满足的条件是:只与空气中的反应,且生成物为。若替代品还能与空气中的其他气体反应,会使测定结果偏;若替代品燃烧生成其他气体,会使测定结果偏。（2）实验中不断推拉注射器的原因是。（3）反应结束后,铜粉有剩余,该实验除可说明氧气约占空气总体积的外,还能说明氮气具有哪些性质?。,图5-12,氧气,固体,大,小,使空气流动与铜粉接触,保证铜粉与氧气充分反应,氮气的化学性质比较稳定（或氮气不与铜反应,合理即可）,（4）使用红磷利用如图5-12所示装置也可以来测定空气中氧气的含量,可使用红磷代替金属铜的原因是。红磷燃烧时的现象是,已知广口瓶液面以上被平均分为了5份,冷却后,你认为水进入广口瓶的体积约占液面以上体积的。若最终测得氧气的体积分数偏小,则造成实验误差的原因可能有（答一点即可）。,红磷只与空气中的氧气反应且生成物为固体,产生大量白烟,装置气密性不好（或红磷的量不足或装置未冷却至室温就打开弹簧夹等,合理即可）,例12空气中氧气含量测定的再认识。教材中介绍了拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分（实验装置如图5-13甲）。经典赏析该实验中选择使用汞的优点有。A.实验过程中没有污染B.生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气C.在汞槽中起到液封的作用D.能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽,BCD,图5-13,实验回顾实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量（装置如图乙）,写出红磷燃烧的化学方程式:。兴趣小组用该方法测出的氧气含量常常远低于21%。提出问题用红磷燃烧的方法为什么不能准确地测定空气中氧气的含量?进行猜想（1）装置漏气;（2）,装置内氧气有剩余;实验与交流在老师的指导下,小明分别用过量的红磷和白磷进行该实验,用测氧气浓度的传感器测得反应后装置内氧气浓度分别为8.85%和3.21%。请从燃烧条件的角度回答产生上述结果的主要原因:。,白磷的着火点比红磷的着火点低,红磷的量不足,实验探究1小明根据铁生锈的原理,探究用铁能否准确测定空气中氧气的含量。于是进行了实验（装置如图丙）。通过7天测得的数据计算出空气中氧气的含量为19.13%。交流与反思与用红磷燃烧的方法相比,用铁丝生锈的方法测定的主要优点及原因:。,装置内残留的氧气更少,实验结果更准确,实验探究2为了加快反应速率,小明通过查阅资料,利用铁粉、炭粉、氯化钠等物质又进行了实验（装置如图丁）。8分钟后测得的数据如下表:,请计算出空气中氧气含量（计算结果保留到0.1%）。结论与反思通过上述实验探究,选择（填物质名称）进行实验,可较为快速地完成实验并减小实验误差。拓展延伸铜也能与空气中氧气、水、二氧化碳反应而锈蚀,生成铜绿铜绿主要成分为Cu2（OH）2CO3。若将图丙装置中的粗铁丝换成足量的铜丝进行实验,请判断能否比较准确地测定空气中氧气的含量,并说明理由:。,20.2%,铁粉、炭粉、氯化钠和蒸馏水（或白磷）,不能,因为空气中二氧化碳含量只有约0.03%,铜不能将装置内的氧气几乎耗尽,突破2氧气的实验室制法例132017德阳如图5-14是实验室制取气体的发生装置和气体收集装置。请你回答下列问题。（1）仪器a的名称是。（2）实验室用过氧化氢制取氧气,其反应的化学方程式是,若从控制反应速率和节约药品的角度考虑,应选择的发生装置是（填序号）。（3）实验室若用氯酸钾和二氧化锰（作催化剂）制取氧气,可选择C作发生装置,其反应的化学方程式是。（4）D、E、F、G都是实验室中气体的收集装置,其中不能用来收集氧气的是（填序号）。,图5-14,分液漏斗,B,D,拓展延伸,（1）用来制取氧气的物质,都含有。（2）用过氧化氢制取氧气的优点是。（3）使用分液漏斗代替长颈漏斗的优点是。（4）若选用C装置在试管口放一团棉花制取氧气,请写出该反应的化学方程式:;加热时,试管口略向下倾斜的目的是。（5）加热高锰酸钾制取氧气时,试管口放一团棉花的作用是。（6）选用C、F装置制取氧气,当开始收集氧气,结束时应该先移出导管再熄灭酒精灯,目的是。（7）不同收集方法的优缺点是。,氧元素,不用加热,操作简便（合理即可）,可以控制反应速率（或节约药品,合理即可）,防止冷凝水回流导致试管炸裂,防止高锰酸钾粉末进入导管,导管口有连续、均匀的气泡冒出时,防止因试管骤冷而引起水的倒吸使试管炸裂,用排水法收集的氧气比较纯净,且不需验满,但制取的氧气中含有水分,做有关实验时需用浓硫酸干燥;用排空气法收集氧气操作简便,但相对不纯,且需要验满,
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