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UNITFOUR,第四單元我們周圍的空氣,第5課時空氣與氧氣,1.空氣的主要成分,,考點一空氣的成分、用途及關注空氣質(zhì)量,78%,21%,0.934%,0.034%,0.002%,,2.空氣是一種重要的資源,醫(yī)療急救,鋼鐵冶煉,延長使用壽命,延長食品的保質(zhì)期,非常不活潑,穩(wěn)定,[注意]①空氣中各成分所占比值指的是氣體的體積分數(shù)。②一般來說,空氣的成分比較固定。,,3.關注空氣質(zhì)量目前計入空氣污染指數(shù)的是和,主要包括:、、、臭氧、可吸入顆粒物、總懸浮顆粒物等。污染指數(shù)在0~500,是一個相對數(shù)值,數(shù)值越,表示污染物的含量越,空氣質(zhì)量越好。,有害氣體,煙塵,二氧化硫,一氧化碳,二氧化氮,小,少,,考點二測定空氣中氧氣的含量,1.實驗裝置（如圖5-1所示）,圖5-1,,黑,2,2,漏氣,不足,冷卻至室溫,,5.注意事項（1）加熱時,氣體受熱膨脹,為防止橡皮塞沖出,小氣球起緩沖作用。（2）銅粉替代品需滿足以下條件:只與空氣中的氧氣反應,且生成物為固體。若可燃物還能與空氣中的其他氣體反應,則注射器內(nèi)氣體體積減少量大,測定結果偏大;若燃燒生成其他氣體,會使注射器內(nèi)氣體體積變化不大,導致測定結果偏小。,,考點三氧氣的性質(zhì),1.物理性質(zhì)通常氧氣是無色無味的氣體,溶于水,密度比空氣,液態(tài)或固態(tài)時呈淡藍色。2.化學性質(zhì)氧氣化學性質(zhì)活潑,能與許多物質(zhì)反應,同時氧氣具有性,能使帶火星的木條,但不具有可燃性。,不易,大,助燃,復燃,,發(fā)出白光,放出熱量,氧化,火星四射,黑色,氧化,明亮,氧化,,[提示]物質(zhì)在空氣或氧氣中燃燒現(xiàn)象的描述:（1）“煙”是固體小顆粒,而“霧”是小液滴。（2）“光”與“火焰”:一般來說,可燃性氣體和易汽化的固體、液體燃燒時都有火焰,如氫氣燃燒產(chǎn)生淡藍色火焰;而像木炭、鐵絲這些難汽化的固體物質(zhì)燃燒時,就不會產(chǎn)生火焰。（3）“實驗現(xiàn)象”與“實驗結論”的區(qū)別:在描述實驗現(xiàn)象時不能“直呼其名”,如“鐵在氧氣中燃燒生成黑色固體”是現(xiàn)象,而“鐵在氧氣中燃燒生成黑色的四氧化三鐵”是結論。,,考點四氧氣的實驗室制法,過氧化氫,二氧化錳,,3.實驗裝置（1）發(fā)生裝置,[注意]錐形瓶內(nèi)的導氣管不應伸入錐形瓶太長,否則不利于氣體的排出。,圖5-2,,（2）收集裝置,圖5-3,排水法,向上排空氣法,,4.氧氣的檢驗與驗滿方法（1）檢驗:將帶火星的木條伸入集氣瓶中,如果木條,說明該瓶內(nèi)的氣體是氧氣。（2）驗滿:用排水法收集時,當從集氣瓶口冒出時,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集氣瓶,如果木條,說明該瓶內(nèi)的氣體已收集滿。,復燃,氣泡,口,復燃,,[說明]氧氣的實驗室制法總結,,（續(xù)表）,,考點五氧化反應、氧化物及自然界中的氧循環(huán),1.氧化反應與化合反應的關系,圖5-4,,2.化合物和氧化物的比較,,3.自然界中的氧循環(huán)（1）產(chǎn)生:綠色植物的。（2）消耗:燃料的燃燒、動植物的。（3）意義:維持了相對恒定的大氣含氧量,構建了陸地、海洋和大氣等環(huán)境的物質(zhì)和能量平衡,為生態(tài)系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)提供可靠的資源保障。4.緩慢氧化緩慢氧化進行得很慢,甚至不容易被察覺,如動植物呼吸、食物腐爛、酒和醋的釀造、農(nóng)家肥料的腐熟等。,光合作用,呼吸作用,,化學方程式網(wǎng)絡構建,圖5-5,①;②;③;④;⑤;⑥;⑦;⑧;⑨。,,考向一空氣的成分及用途,例1[2017山西]化學使世界變得絢麗多彩,科學家為此作出了巨大的貢獻。其中研究空氣成分的科學家是（）,,[解析]拉瓦錫研究空氣的組成;侯德榜制堿;門捷列夫編制了元素周期表;道爾頓和阿伏加德羅是原子學說分子論的創(chuàng)立者。,A,圖5-6,,例2[2018衡陽]空氣是一種寶貴的資源?？諝庵泻孔疃嗲一瘜W性質(zhì)不活潑的氣體是（）A.氧氣B.二氧化碳C.氮氣D.稀有氣體,,[解析]空氣中各成分及體積分數(shù)為氮氣78%、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%?？諝庵泻孔疃嗟臍怏w是氮氣,氮氣化學性質(zhì)不活潑。,C,,例3[2018廣州]下列關于空氣的說法正確的是（）A.空氣中的氮氣約占總體積的21%B.空氣中的氧氣能支持燃燒C.空氣中的稀有氣體沒有任何用途D.空氣中的二氧化碳會造成酸雨,,[解析]空氣中的氮氣約占總體積的78%;空氣中的氧氣能支持燃燒、供給呼吸;空氣中的稀有氣體化學性質(zhì)很穩(wěn)定,稀有氣體有很多用途,如作保護氣、在電光源中的應用及醫(yī)療上的應用等;形成酸雨的主要氣體是二氧化硫,二氧化碳使雨水呈酸性,但不能使雨水形成酸雨。,B,,1.[2017宿遷]下列說法不正確的是（）A.空氣中N2的體積分數(shù)約為78%B.O2的化學性質(zhì)比較活潑,具有可燃性C.CO2是綠色植物光合作用的原料之一D.稀有氣體化學性質(zhì)穩(wěn)定,可用作保護氣,直擊中考,,[解析]空氣中各成分的體積分數(shù)分別是氮氣約占空氣體積的78%、氧氣約占空氣體積的21%,A正確但不符合題意;O2的化學性質(zhì)比較活潑,具有助燃性,沒有可燃性,B錯誤符合題意;CO2是綠色植物光合作用的原料之一,C正確但不符合題意;稀有氣體化學性質(zhì)穩(wěn)定,可用作保護氣,D正確但不符合題意。,B,,考向二影響空氣質(zhì)量的因素,例4[2017郴州]酸雨對環(huán)境的危害日益受到人們的關注和重視。下列物質(zhì)能造成酸雨的是（）A.COB.CO2C.CH4D.SO2,D,,例5[2018淮安]下列物質(zhì)中,計入“空氣污染指數(shù)”的是（）A.氧氣B.氮氣C.二氧化碳D.可吸入顆粒物,,[解析]氧氣、氮氣、二氧化碳是空氣中原本就有的物質(zhì),不是空氣污染物;可吸入顆粒物是計入空氣污染指數(shù)的物質(zhì)。,D,,例6[2018德陽]防止空氣污染、改善生態(tài)環(huán)境已成為全民共識。近年來,一些城市空氣中出現(xiàn)可吸入懸浮顆粒物與霧形成“霧霾”天氣。粒徑不大于2.5μm的可吸入懸浮顆粒物（PM2.5）富含大量有毒、有害物質(zhì)。（1）下列行為可能會導致“霧霾”加重的是（填序號）。A.燃煤脫硫B.植樹造林C.靜電除塵D.燃放鞭炮,D,,（2）為了減少霧霾和降低大氣中的有害氣體含量,研究機動車尾氣中CO、NOx、CxHy的排放量意義重大。機動車尾氣污染物的含量與“空/燃比”（空氣與燃油氣的體積比）變化關系如圖5-7所示。,6xH2O,空/燃比增大,燃油氣充分燃燒,,2.[2018宿遷]下列說法正確的是（）A.稀鹽酸、稀硫酸化學性質(zhì)相似,是因為其溶液中都含有H+B.生成鹽和水的反應一定是中和反應C.將硝酸銨固體溶于水,溶液溫度會升高D.目前計入空氣污染指數(shù)的有害氣體包括:SO2、NO2、CO2、CO等,直擊中考,,[解析]本題主要考查酸、堿、鹽的性質(zhì)及空氣的污染物。稀鹽酸、稀硫酸的化學性質(zhì)相似,是因為水溶液中都含有H+,故A符合題意;中和反應一定生成鹽和水,但是生成鹽和水的反應不一定是中和反應,如氫氧化鈉與二氧化碳反應生成碳酸鈉和水,不屬于中和反應,故B不符合題意;硝酸銨溶于水吸熱,使溶液溫度降低,故C不符合題意;二氧化碳是空氣的成分,不屬于有害氣體,故D不符合題意。,A,,考向三氧氣的性質(zhì),例7[2018德州]下列有關氧氣的描述正確的是（）A.氧氣參與燃燒是高能燃料B.氧氣能使帶火星木條復燃C.紅磷與氧氣反應產(chǎn)生濃厚白霧D.低溫下氧氣可以變成無色液體,B,,[解析]本題考查的是氧氣的性質(zhì)和用途。氧氣有助燃性,可以使物質(zhì)燃燒更旺,但氧氣無可燃性,不能作燃料,故A錯誤;氧氣有助燃性,可以使帶火星的木條復燃,故B正確;紅磷和氧氣反應生成白色固體顆粒五氧化二磷,白色固體顆粒在氣體中擴散會形成白煙,而不是形成白霧,故C錯誤;液氧是淡藍色液體,故D錯誤。,,例8[2018天津]有一位同學暑假去西藏,發(fā)生了嚴重的高原反應,醫(yī)生讓她吸氧后癥狀緩解,吸氧可以幫助人緩解高原反應的原因是（）A.氧氣是無色無味的氣體B.氧氣可以支持燃燒C.吸氧為人體呼吸提供了適量的氧氣D.氧氣可以燃燒,C,,[解析]高原反應的病人吸氧后緩解癥狀,是因為氧氣能供給人體呼吸。,,例9[2017西寧]下列實驗現(xiàn)象的描述錯誤的是（）A.紅磷在空氣中燃燒,產(chǎn)生大量白煙B.氫氣在空氣中燃燒,產(chǎn)生淡藍色火焰C.碳在氧氣中燃燒發(fā)出白光,生成黑色固體D.硫在氧氣中燃燒,發(fā)出藍紫色火焰,C,,[解析]紅磷在空氣中燃燒,產(chǎn)生了白色固體五氧化二磷,現(xiàn)象為產(chǎn)生白煙;氫氣在空氣中燃燒產(chǎn)生淡藍色火焰;碳在氧氣中燃燒發(fā)出白光,放出熱量,沒有黑色固體產(chǎn)生;硫在氧氣中燃燒發(fā)出藍紫色火焰,并產(chǎn)生刺激性氣味的氣體。,,C,,[解析]S在氧氣中燃燒發(fā)出藍紫色火焰,P在氧氣中燃燒產(chǎn)生大量白煙;Ⅰ類反應體現(xiàn)了氧氣能支持燃燒,Ⅱ類反應體現(xiàn)了氧氣能使物質(zhì)發(fā)生緩慢氧化,氧氣不具有可燃性;鐵在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵,鐵發(fā)生緩慢氧化生成鐵銹,主要成分是氧化鐵,Fe在Ⅰ、Ⅱ兩類反應中的產(chǎn)物不相同;Ⅰ類反應是物質(zhì)在氧氣中燃燒,放出大量的熱;Ⅱ類反應是物質(zhì)發(fā)生緩慢氧化,也放出熱量。,,3.[2014宿遷]下列有關氧氣的制取、收集、驗滿、性質(zhì)的實驗中錯誤的是（）,直擊中考,,[解析]利用過氧化氫溶液制取氧氣時不需要加熱,屬于固液常溫型,可用此發(fā)生裝置,A正確;氧氣的密度比空氣的大,可用向上排空氣法收集,且導管伸入集氣瓶底部,B正確;驗滿氧氣時將帶火星的木條放于集氣瓶口,C正確;鐵絲燃燒實驗應在集氣瓶底放一些水或沙子,防止燃燒時產(chǎn)生的熔融物濺落炸裂瓶底,D錯誤。,D,圖5-9,,4.[2015宿遷]某氣體常溫下不與空氣中的成分反應,密度比空氣小,極易溶于水,以下收集該氣體的方法正確的是（）,,[解析]該氣體密度比空氣小,不能采用向上排空氣法進行收集,故A錯誤;該氣體常溫下不與空氣中的成分反應,密度比空氣小,可以采用向下排空氣法進行收集,故B正確;該氣體極易溶于水,不能采用排水法進行收集,故C、D錯誤。,B,圖5-10,,突破1空氣中氧氣含量的測定例11[2017常州]如圖5-11是測定空氣中氧氣含量的實驗裝置。實驗如下:用注射器抽取30mL空氣（活塞拉至30mL刻度處）,硬質(zhì)玻璃管中空氣的體積為50mL,在硬質(zhì)玻璃管中放入過量的銅粉,在右側導管口套上癟的氣球;點燃酒精燈,反復推拉注射器和擠壓氣球,待充分反應后,冷卻至室溫,將氣球中的氣體全部擠入硬質(zhì)玻璃管,注射器中氣體的體積為14mL。,實驗突破,圖5-11,,（1）寫出銅粉與氧氣反應的化學方程式:。（2）實驗時,銅粉過量的目的是;（填“能”或“不能”）用木炭代替銅粉進行相同實驗。（3）實驗測得空氣中氧氣的含量為。,不能,使氧氣完全反應,20%,,拓展延伸,（1）除銅外,用其他藥品也可以完成該實驗,替代品需滿足的條件是:只與空氣中的反應,且生成物為。若替代品還能與空氣中的其他氣體反應,會使測定結果偏;若替代品燃燒生成其他氣體,會使測定結果偏。（2）實驗中不斷推拉注射器的原因是。（3）反應結束后,銅粉有剩余,該實驗除可說明氧氣約占空氣總體積的外,還能說明氮氣具有哪些性質(zhì)?。,圖5-12,氧氣,固體,大,小,使空氣流動與銅粉接觸,保證銅粉與氧氣充分反應,氮氣的化學性質(zhì)比較穩(wěn)定（或氮氣不與銅反應,合理即可）,,（4）使用紅磷利用如圖5-12所示裝置也可以來測定空氣中氧氣的含量,可使用紅磷代替金屬銅的原因是。紅磷燃燒時的現(xiàn)象是,已知廣口瓶液面以上被平均分為了5份,冷卻后,你認為水進入廣口瓶的體積約占液面以上體積的。若最終測得氧氣的體積分數(shù)偏小,則造成實驗誤差的原因可能有（答一點即可）。,紅磷只與空氣中的氧氣反應且生成物為固體,產(chǎn)生大量白煙,裝置氣密性不好（或紅磷的量不足或裝置未冷卻至室溫就打開彈簧夾等,合理即可）,,,例12空氣中氧氣含量測定的再認識。教材中介紹了拉瓦錫用定量的方法研究了空氣的成分（實驗裝置如圖5-13甲）。經(jīng)典賞析該實驗中選擇使用汞的優(yōu)點有。A.實驗過程中沒有污染B.生成的化合物加熱分解又能得到汞和氧氣C.在汞槽中起到液封的作用D.能將密閉裝置內(nèi)空氣中的氧氣幾乎耗盡,BCD,圖5-13,,實驗回顧實驗室常用紅磷燃燒的方法測定空氣中氧氣的含量（裝置如圖乙）,寫出紅磷燃燒的化學方程式:。興趣小組用該方法測出的氧氣含量常常遠低于21%。提出問題用紅磷燃燒的方法為什么不能準確地測定空氣中氧氣的含量?進行猜想（1）裝置漏氣;（2）,裝置內(nèi)氧氣有剩余;……實驗與交流在老師的指導下,小明分別用過量的紅磷和白磷進行該實驗,用測氧氣濃度的傳感器測得反應后裝置內(nèi)氧氣濃度分別為8.85%和3.21%。請從燃燒條件的角度回答產(chǎn)生上述結果的主要原因:。,白磷的著火點比紅磷的著火點低,紅磷的量不足,,實驗探究1小明根據(jù)鐵生銹的原理,探究用鐵能否準確測定空氣中氧氣的含量。于是進行了實驗（裝置如圖丙）。通過7天測得的數(shù)據(jù)計算出空氣中氧氣的含量為19.13%。交流與反思與用紅磷燃燒的方法相比,用鐵絲生銹的方法測定的主要優(yōu)點及原因:。,裝置內(nèi)殘留的氧氣更少,實驗結果更準確,,實驗探究2為了加快反應速率,小明通過查閱資料,利用鐵粉、炭粉、氯化鈉等物質(zhì)又進行了實驗（裝置如圖?。?。8分鐘后測得的數(shù)據(jù)如下表:,,請計算出空氣中氧氣含量（計算結果保留到0.1%）。結論與反思通過上述實驗探究,選擇（填物質(zhì)名稱）進行實驗,可較為快速地完成實驗并減小實驗誤差。拓展延伸銅也能與空氣中氧氣、水、二氧化碳反應而銹蝕,生成銅綠[銅綠主要成分為Cu2（OH）2CO3]。若將圖丙裝置中的粗鐵絲換成足量的銅絲進行實驗,請判斷能否比較準確地測定空氣中氧氣的含量,并說明理由:。,20.2%,鐵粉、炭粉、氯化鈉和蒸餾水（或白磷）,不能,因為空氣中二氧化碳含量只有約0.03%,銅不能將裝置內(nèi)的氧氣幾乎耗盡,,,突破2氧氣的實驗室制法例13[2017德陽]如圖5-14是實驗室制取氣體的發(fā)生裝置和氣體收集裝置。請你回答下列問題。（1）儀器a的名稱是。（2）實驗室用過氧化氫制取氧氣,其反應的化學方程式是,若從控制反應速率和節(jié)約藥品的角度考慮,應選擇的發(fā)生裝置是（填序號）。（3）實驗室若用氯酸鉀和二氧化錳（作催化劑）制取氧氣,可選擇C作發(fā)生裝置,其反應的化學方程式是。（4）D、E、F、G都是實驗室中氣體的收集裝置,其中不能用來收集氧氣的是（填序號）。,圖5-14,分液漏斗,B,D,,拓展延伸,（1）用來制取氧氣的物質(zhì),都含有。（2）用過氧化氫制取氧氣的優(yōu)點是。（3）使用分液漏斗代替長頸漏斗的優(yōu)點是。（4）若選用C裝置在試管口放一團棉花制取氧氣,請寫出該反應的化學方程式:;加熱時,試管口略向下傾斜的目的是。（5）加熱高錳酸鉀制取氧氣時,試管口放一團棉花的作用是。（6）選用C、F裝置制取氧氣,當開始收集氧氣,結束時應該先移出導管再熄滅酒精燈,目的是。（7）不同收集方法的優(yōu)缺點是。,氧元素,不用加熱,操作簡便（合理即可）,可以控制反應速率（或節(jié)約藥品,合理即可）,防止冷凝水回流導致試管炸裂,防止高錳酸鉀粉末進入導管,導管口有連續(xù)、均勻的氣泡冒出時,防止因試管驟冷而引起水的倒吸使試管炸裂,用排水法收集的氧氣比較純凈,且不需驗滿,但制取的氧氣中含有水分,做有關實驗時需用濃硫酸干燥;用排空氣法收集氧氣操作簡便,但相對不純,且需要驗滿,