九年級化學(xué) 第二單元空氣的組成知識梳理 人教新課標(biāo)版（通用）

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1、一、空氣的組成 1.空氣成分的發(fā)現(xiàn)過程 1774年法國化學(xué)家拉瓦錫用定量的方法研究了空氣的成分，第一次明確提出空氣是由氧氣和氮?dú)饨M成的，其中氧氣約占空氣總體積的1/5。 2.空氣中氧氣體積的測量 實(shí)驗(yàn)原理：利用過量的紅磷燃燒完全消耗其中的氧氣而又不產(chǎn)生其他氣體，導(dǎo)致壓強(qiáng)減小，減小的體積即為空氣中氧氣的體積。 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：①紅磷燃燒，有大量白煙生成。 ②冷卻后，打開彈簧夾，集氣瓶內(nèi)的水面上升，而且上升到集氣瓶體積的1/5。 實(shí)驗(yàn)結(jié)論：氧氣約占空氣體積的1/5。 選擇藥品的條件是：①藥品能在空氣中燃燒，燃燒時只消耗氧氣，不與空氣中的其他成分反應(yīng)。 ②藥品在空氣中燃燒后的生成物不是氣

2、體(若生成物為氣體，可將水換成易吸收該氣體的液體)。 造成誤差的原因： 實(shí)驗(yàn)結(jié)果比實(shí)際偏低：（1）紅磷量不足，瓶內(nèi)氧氣沒有耗完；（2）未塞緊瓶塞，外界空氣進(jìn)入瓶內(nèi)； （3）未冷卻到室溫就打開彈簧夾；（4）導(dǎo)管內(nèi)未事先注滿水。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果比實(shí)際偏高，（1）沒夾緊彈簧夾，紅磷燃燒時瓶內(nèi)空氣受熱從導(dǎo)管逸出； （2）乙同學(xué)可能插入燃燒匙太慢，塞緊瓶塞之前，瓶內(nèi)空氣受熱逸出。 例1我們已經(jīng)知道空氣的主要成分是氮?dú)夂脱鯕?，如圖所示為測定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，圖中玻璃管里的活塞可以活動，活塞的左端管內(nèi)有密封的空氣，活塞右端的玻璃管口跟空氣相通，試驗(yàn)開始前活塞處在刻度5 cm處。請按要求填

3、空。 （1）實(shí)驗(yàn)時，玻璃管里為什么要盛過量的紅磷？ （2）可以觀察到玻璃管內(nèi)發(fā)生的現(xiàn)象是：①白磷（足量）　　　　　　；②活塞開始向　　 　移動（填“左”或“右”）；③隨著溫度的降低，最終向　　　 　移動。 （3）試驗(yàn)結(jié)束并恢復(fù)至室溫時，活塞應(yīng)停在約　　　　cm處，據(jù)此可得出的結(jié)論是　　　　　　　　　　　。 思路解析：本題中用燃燒紅磷的方法除去一定體積的空氣中的氧氣，再通過活塞移動的情況來判定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)。這就要求：①紅磷必須過量，才能把一定體積的空氣中的氧氣完全消耗掉；②產(chǎn)物不能是氣體，否則無法測定實(shí)驗(yàn)結(jié)果。因此，實(shí)驗(yàn)中使用紅磷作燃燒物，且必須過量。 答案：（1）紅磷過量才能

4、將空氣中的氧氣消耗完全，測出的氧氣體積才更接近空氣中氧氣的實(shí)際體積。 （2）燃燒　右　左 （3）4　空氣中氧氣的體積大約占1/5 3.空氣的成分 空氣的成分按體積計(jì)算，大約是：氮?dú)?8%，氧氣21%，稀有氣體0.94%，二氧化碳0.03%，其他氣體和雜質(zhì)0.03%。 例2下列事實(shí)說明空氣中含有哪些成分？ （1）空氣是制造氮肥的原料　　　　。（2）餅干在空氣中放置逐漸變軟　　　　。 （3）蠟燭在空氣中燃燒　 。（4）長期放在空氣中的石灰水表面上有一層白膜　　。 答案：（1）氮?dú)猓?）水蒸氣（3）氧氣（4）二氧化碳 思路解析：此題考查了同學(xué)們對空氣各成分的掌握情況，并知道發(fā)生

5、變化的原因是由空氣中的哪些成分引起的，使同學(xué)們能較靈活地用空氣成分的知識解決有關(guān)問題。空氣中含有氮?dú)馑圆拍苤圃斓?；空氣中含有的水蒸氣使餅干變軟；蠟燭能燃燒是因?yàn)榭諝庵泻醒鯕?；空氣中的二氧化碳和石灰水的有效成分Ca（OH）2反應(yīng)，生成不溶于水的碳酸鈣。 4.純凈物和混合物 純凈物是由一種物質(zhì)組成的，如氧氣、氮?dú)狻⒍趸嫉榷际羌儍粑铩? 混合物是由兩種或多種物質(zhì)混合而成的，如空氣是由氮?dú)狻⒀鯕?、稀有氣體、二氧化碳等多種成分組成的，這些物質(zhì)相互間沒有發(fā)生反應(yīng)，各物質(zhì)都保持各自的性質(zhì)。 例3下列物質(zhì)屬于純凈物的是

6、 （　?。? A.加碘食鹽 B.礦泉水 C.空氣 D.酒精 思路解析：純凈物中只含一種物質(zhì)，加碘鹽是在食鹽中加入碘化鉀，故它是混合物；礦泉水中含有礦物質(zhì)，是混合物；空氣中含有多種礦物質(zhì)；酒精是乙醇的俗名，其中只含一種物質(zhì)是純凈物。答案：D 二、空氣是一種寶貴的資源 三、保護(hù)空氣 1.空氣中的主要污染物。主要是有害氣體和煙塵兩類。有害氣體有：一氧化碳、一氧化氮、二氧化硫、二氧化氮等。 2.空氣污染的危害。被污染的大氣嚴(yán)重?fù)p害人體健康，影響作物生長，破壞生態(tài)平衡。全球氣溫變暖、臭氧層破壞和酸雨等也都與空氣污染有關(guān)。 3.防治空氣污染的措施：加強(qiáng)大氣質(zhì)量監(jiān)測；研制和開發(fā)潔凈能

7、源；采用化學(xué)方法處理工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的有害氣體；在汽車上安裝尾氣凈化裝置；積極植樹造林、種草。 例4有五種物質(zhì)：①汽車尾氣形成的煙霧；②石油化工廠排出的廢氣；③人體呼出的二氧化碳?xì)怏w；④植物光合作用放出的氣體；⑤煤燃燒產(chǎn)生的煙塵。其中能使空氣嚴(yán)重污染，并對人類造成很大危害的是 （ ） A. ①②⑤ B.②③⑤ C.②④⑤ D.①④⑤ 思路解析：造成空氣污染的氣體有SO2、NO2、CO等氣體，①②⑤排出的氣體中分別含有上述氣體中的一種或幾種。答案：A 四、氧氣的性質(zhì) 1.物理性質(zhì) 通常狀況下，無色、無

8、味、密度為1.429ɡ/L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），不易溶于水 2.化學(xué)性質(zhì)：氧化性 氧氣是一種化學(xué)性質(zhì)比較活潑的氣體，在化學(xué)反應(yīng)中能給其他物質(zhì)提供氧（元素） 例5下列有關(guān)氧氣實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述正確的是 （　?。? A.硫在空氣中燃燒產(chǎn)生藍(lán)紫色火焰 B.磷在氧氣中燃燒產(chǎn)生白色煙霧 C.碳在氧氣中燃燒發(fā)出白光 D.碳在氧氣中燃燒生成二氧化碳 思路解析：硫在空氣中和在氧氣中燃燒的火焰顏色是不同的，在空氣中呈淡藍(lán)色，在氧氣中呈藍(lán)紫色。磷在氧氣中燃燒產(chǎn)生白煙，因?yàn)樯晌镂逖趸资前咨腆w?！?/p>

9、碳在氧氣中燃燒生成二氧化碳”不是對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述。答案：C 3.氧氣的用途 （1）供給呼吸，如潛水 （2）支持燃燒，如煉鋼 4.化合、分解、氧化反應(yīng)的概念 化合反應(yīng)：多變一（多種物質(zhì)生成一種物質(zhì)），是基本反應(yīng)類型 分解反應(yīng)：一變多（一種物質(zhì)生成多種物質(zhì)），是基本反應(yīng)類型 氧化反應(yīng)：物質(zhì)與氧發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。氧指的是氧元素（如O2中的O,CuO中的O）,物質(zhì)與氧氣發(fā)生的反應(yīng)是氧化反應(yīng)。 化合反應(yīng)和氧化反應(yīng)的區(qū)別及聯(lián)系 區(qū)別：氧化反應(yīng)一定有氧參加反應(yīng)，但生成物不一定是一種；化合反應(yīng)的生成物一定是一種，但不一定有氧參加反應(yīng)。 聯(lián)系：有氧參加的化合反應(yīng)是氧化反應(yīng)；氧化反應(yīng)的產(chǎn)物只有一

10、種是化合反應(yīng)。 五、氧氣的制取 1．實(shí)驗(yàn)室制取 實(shí)驗(yàn)原理2H2O2 MnO22H2O + O2↑；2KMnO4 ?△?K2MnO4 ?+ MnO2 + O2↑；2KClO3MnO22KCl+3O2↑ 2.催化劑和催化作用 （1）催化劑：在化學(xué)反應(yīng)里能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)。 （2）催化作用：催化劑在化學(xué)反應(yīng)中所起的作用。 例6.下列關(guān)于催化劑的敘述正確的是 （　?。? A.能加快物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率的是催化劑，減慢化學(xué)反應(yīng)速率的不是催化劑 B.加入二

11、氧化錳可以使過氧化氫產(chǎn)生更多的氧氣 C.催化劑在催化過程中所有的性質(zhì)不變 D.同一個反應(yīng)可以選用不同的催化劑 思路解析：根據(jù)催化劑的定義可知：“改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率”，“改變”既包括“加快”，也包括“減慢”之意，故A選項(xiàng)不對；在化學(xué)反應(yīng)中，催化劑只能“改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率”，而對生成物的質(zhì)量多少沒有關(guān)系，故B選項(xiàng)錯誤；“二不變”是指催化劑在化學(xué)反應(yīng)的過程中，質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變，而不是“性質(zhì)”不變，因?yàn)槲锢硇再|(zhì)可能改變，所以C選項(xiàng)不正確；同一個反應(yīng)可以選用不同的催化劑，分解過氧化氫時還可以選用氧化鐵、硫酸銅溶液作催化劑。 答案：D 3.制取裝置 發(fā)生裝置：固固加熱型、固液

12、不加熱型（見表一） 收集裝置：根據(jù)物質(zhì)的密度、溶解性步驟 （見表二），由于氧氣不易溶于水且不和水反應(yīng)，故要制取較純凈的氣體，需采用排水法收集。又由于氧氣的密度比空氣的平均密度大，故要制取較干燥的氣體時，需采用向上排空氣排空氣法。 實(shí)驗(yàn)步驟：查、裝、定、點(diǎn)、收、離、熄（茶莊定點(diǎn)收利息） 注意事項(xiàng)：（1）點(diǎn)試管口略向下傾斜：防止冷凝水倒流引起試管破裂（2）藥品平鋪在試管的底部：均勻受熱（3）鐵夾夾在離管口約1/3處（4）導(dǎo)管應(yīng)稍露出橡皮塞：便于氣體排出（5）試管口應(yīng)放一團(tuán)棉花：防止高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管（6）排水法收集時，待氣泡均勻連續(xù)冒出時再收集（剛開始排出的是空氣）（7）實(shí)驗(yàn)結(jié)束時，先

13、移導(dǎo)管再熄滅酒精燈：防止水倒吸引起試管破裂（8）用排空氣法收集氣體時，導(dǎo)管伸到集氣瓶底部，以便使集氣瓶中空氣排盡，收集到較純凈的氧氣. 檢驗(yàn)方法：將帶火星的木條伸入集氣瓶中，如果_帶火星的木條復(fù)燃，說明該瓶內(nèi)的氣體是氧氣。 驗(yàn)滿方法：用排水法收集時，當(dāng)氣泡從導(dǎo)管口連續(xù)均勻冒出時，說明該瓶內(nèi)的氣體已滿。 用向上排空氣法收集時，將帶火星的木條放在處，如果木條復(fù)燃，說明該瓶內(nèi)的氣體已滿。 2. 工業(yè)制氧氣——分離液態(tài)空氣法（原理:氮?dú)夂脱鯕獾姆悬c(diǎn)不同?物理變化） 下列是中學(xué)化學(xué)常見的實(shí)驗(yàn)裝置。 （1）請寫出有標(biāo)號儀器的名稱：①________________；

14、②________________。 （2）在常溫下，用亞硫酸鈉固體和稀硫酸制取二氧化硫氣體，應(yīng)選用的發(fā)生裝置是________________；由于二氧化硫是易溶于水、密度比空氣大的有毒氣體，所以應(yīng)用________________裝置進(jìn)行收集，以便將尾氣吸收處理，避免造成大氣污染。 解析：（2）根據(jù)題目所給信息，制取二氧化硫所需藥品為固體和液體，且反應(yīng)不需要加熱，故可采用“固液不加熱型”裝置（即B裝置）；因二氧化硫易溶于水，不能用排水法收集，其密度比空氣大，應(yīng)用向上排空氣法收集，但又不能泄漏污染大氣，故應(yīng)用E裝置。 答案：（1）①酒精燈 ②長頸漏斗 （2）B E 綠色通道:選擇制取氣體的發(fā)生裝置時，要注意考慮藥品的狀態(tài)以及反應(yīng)的條件；選擇收集氣體的裝置時，要注意氣體的水溶性和密度。