2020年中考化學總復習教學案 第二單元課題1 空氣

上傳人:陳** 文檔編號:106618642 上傳時間:2022-06-13 格式:DOC 頁數(shù):5 大?。?3.50KB
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1、2020年中考化學總復習教學案 知識·巧學·升華 一、空氣的組成 1.空氣成分的發(fā)現(xiàn)過程 1774年法國化學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氣組成的,其中氧氣約占空氣總體積的1/5。在19世紀以前,人們深信空氣中僅含有氮氣和氧氣。后來陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了氦、氖、氬、氪、氙等稀有氣體。 2.空氣中氧氣體積的測量 在紅磷燃燒這個實驗中,紅磷與空氣中的氧氣反應,生成了一種叫做五氧化二磷的白色固體,我們可以用文字的形式把這個反應表示出來。 方法點撥 利用過量的紅磷燃燒完全消耗其中的氧氣而又不產生其他氣體,導致壓強減小,減小的體積即為空氣中氧氣的體積。 [

2、實驗探究]測定空氣里氧氣的含量 實驗用品:a.集氣瓶、燃燒匙、導氣管、燒杯、彈簧夾 b.紅磷、水 實驗步驟 ①在集氣瓶口連接一個雙孔膠塞,一個孔插燃燒匙,另一孔插導管,并配上彈簧夾。 ②把導管的一端放入水中,用手緊握集氣瓶外壁,如果在導管口有氣泡冒出,則證明氣密性良好。 ③在集氣瓶內加少量水,并做上記號。 ④點燃燃燒匙內的紅磷,立即伸入集氣瓶中,并把塞子塞緊。 實驗現(xiàn)象 ①紅磷燃燒,有大量白煙生成。 ②冷卻后,打開彈簧夾,集氣瓶內的水面上升,而且上升到集氣瓶體積的1/5。 實驗成功的關鍵 ①裝置不漏氣。若裝置漏氣,雖然裝置內氣體減少,但是從外界又進入一些氣體,并不能使壓

3、強明顯降低,因而水不能上升到集氣瓶體積的1/5。 ②燃燒匙里要放入過量的紅磷,目的是使紅磷燃燒,盡可能消耗盡集氣瓶內的氧氣。 ③應該等溫度冷卻到室溫時才可以觀察。因為如果溫度較高,雖然氣體減少,但是壓強并不能減少很明顯,因而水也不能上升到集氣瓶體積的1/5。 要點提示 集氣瓶內盛少量水,一是為防止熱的燃燒物濺落炸裂集氣瓶;二是為了吸收五氧化二磷。導管內應事先注滿水,否則測量結果偏低。 3.空氣的成分 空氣的成分按體積計算,大約是: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0.03%。 要點提示 這里空氣中各成分所占百分數(shù)是體積分數(shù),也就是說,

4、如果有100體積的空氣,其中氮氣約78升,氧氣約21升,稀有氣體約0.94升,二氧化碳0.03升,其他氣體和雜質0.03升。 4.純凈物和混合物 純凈物是由一種物質組成的,如氧氣、氮氣、二氧化碳等都是純凈物。 混合物是由兩種或多種物質混合而成的,如空氣是由氮氣、氧氣、稀有氣體、二氧化碳等多種成分組成的,這些物質相互間沒有發(fā)生反應,各物質都保持各自的性質。 誤區(qū)警示 絕對純凈的物質是沒有的,純凈物是相對而言的,混合物都是由純凈物組成的,判斷一種物質是純凈物還是混合物,關鍵是看這種物質由幾種物質組成,不能與物質的名稱混淆。如五氧化二磷,是一種物質的名稱,是純凈物,冰水共存體雖然是冰和水混

5、合在一起,但是它們都屬于同一種物質,屬于純凈物。 二、空氣是一種寶貴的資源 1.氧氣 氧氣可用于動植物呼吸、醫(yī)療急救、金屬切割等。 人和動植物吸入氧氣,氧化分解體內的有機物,釋放能量;危急病人呼吸困難,僅通過吸入空氣中的氧氣不足以維持他的生命活動所需要的氧氣,必須吸入高濃度的氧氣,說明氧氣能供給呼吸。 乙炔在氧氣里燃燒,放出大量的熱,氧炔焰的溫度可達3000 ℃以上,鋼鐵接觸到氧炔焰很快就會熔化。利用這一性質,生產上用來焊接或切割金屬,通常稱作氣焊和氣割,說明氧氣支持燃燒。 2.氮氣 (1)氮氣的用途 氮氣的用途廣泛,它是制硝酸和化肥的主要原料;由于氮氣的化學性質不活潑,常用作

6、保護氣;由于其沸點較低,用液態(tài)的氮氣汽化時吸熱來提供低溫環(huán)境,用作液氮冷凍麻醉劑,超導材料的環(huán)境改造劑。 (2)氮氣的性質 ①物理性質:通常狀況下,氮氣是一種無色無味的氣體,不溶于水,密度比空氣的小。 ②化學性質:氮氣的化學性質不活潑,一般情況下不能支持燃燒,不供給呼吸,也不與其他物質反應,但在一定條件下,氮氣可以和某些物質反應,例如:合成氨、制氮肥、生物固氮等。 方法點撥 物質的物理性質一般指顏色、狀態(tài)、氣味、熔點、沸點、硬度和密度,以及是否溶于水等,這些性質不需要通過化學反應就能表現(xiàn)出來。 3.稀有氣體 (1)物理性質:在通常狀況下,稀有氣體都是無色無味的氣體。 (2)化學

7、性質:化學性質極不活潑,過去人們認為這些氣體不跟其他物質發(fā)生化學反應,曾把它們叫做惰性氣體。但隨著科學技術的發(fā)展,已經發(fā)現(xiàn)有些稀有氣體在一定條件下也能與某些物質發(fā)生化學反應,生成其他物質。 (3)用途 ①保護氣,如焊接金屬是用稀有氣體來隔絕空氣,燈泡中充入稀有氣體以使燈泡經久耐用。 ②電光源,稀有氣體在通電時發(fā)出不同的光。燈管里充入氬氣,通電時發(fā)出藍紫色光;充入氦氣發(fā)出粉紅色光;充入氦氣發(fā)出紅光。 ③用于激光技術。 ④氦氣可作冷卻劑。 ⑤氙氣可作麻醉劑。 三、保護空氣 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

8、.空氣污染的危害。被污染的大氣嚴重損害人體健康,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。 3.防治空氣污染的措施:加強大氣質量監(jiān)測;研制和開發(fā)潔凈能源;采用化學方法處理工業(yè)生產中產生的有害氣體;在汽車上安裝尾氣凈化裝置;積極植樹造林、種草。 問題·思路·探究 問題1測定空氣中氧氣含量的實驗中,為什么采用過量紅磷消耗氧氣,而不采用木炭、硫磺、鐵絲等物質? 思路:本題綜合考查物質的物理性質和化學性質,以及考查了測定空氣中氧氣體積分數(shù)試驗的實驗原理。紅磷燃燒后生成五氧化二磷固體,因而瓶內壓強減?。浑m然木炭和硫磺也可以燃燒消耗氧氣,但是又生成二氧化碳和二

9、氧化硫氣體,使瓶內壓強變化不大。而鐵在空氣中不能燃燒,不能消耗氧氣。 探究:紅磷燃燒的產物為五氧化二磷固體,消耗了約占集氣瓶體積1/5的氧氣,瓶內壓強減小,小于外界大氣壓,當冷卻到室溫時,打開彈簧夾,水便流入集氣瓶內約1/5體積,從而說明空氣中氧氣的體積分數(shù)約占空氣體積的1/5;不能改用木炭和硫磺,它們燃燒后的產物分別是二氧化碳和二氧化硫氣體,使集氣瓶內壓強變化不大,因此水不會進入集氣瓶。 問題2在測定空氣中氧氣體積分數(shù)的實驗中,實驗結束時,發(fā)現(xiàn)水沒上升到集氣瓶體積的1/5處,原因可能有哪些? 思路:本問題主要考查測定空氣中氧氣體積分數(shù)試驗的實驗原理及誤差分析。水上升體積的多少取決于

10、瓶內壓強減小的程度,而影響壓強的因素有:①實驗裝置的氣密性;②消耗氧氣的量;③溫度。既然水沒能上升到集氣瓶體積的1/5,則是由于瓶內壓強減少的較少造成的。所以主要從氧氣可能沒被消耗完的原因,或即使氧氣被消耗完而又有其他氣體進來的原因,或溫度較高時壓強也較大等方面分析。 探究:這個問題主要從這些方面考慮:有哪些方面有可能使氧氣沒有被消耗完,或有哪些方面即使氧氣消耗完但瓶內壓強并沒有減少那么多。造成這種現(xiàn)象的原因主要有:①未檢查裝置的氣密性,裝置漏氣;②紅磷量不足或燃燒不完全,使瓶內有剩余氧氣;③未冷卻到室溫就打開彈簧夾,使進入瓶內水的體積減少。 問題3小麗同學要探究教室內的空氣中二氧化碳的含

11、量,她從教室外拿一個裝滿水的瓶子,走進教室把水倒掉,然后蓋緊瓶塞帶回實驗室,再向瓶內倒入澄清的石灰水,觀察石灰水的變化。小麗同學的實驗方法能否得出準確的實驗結論?為什么? 思路:該問題是對測定空氣中氧氣的含量方法的擴展延伸。取樣的方法有多種,可以用注射器、膠頭滴管、氣球、礦泉水瓶等等。如要得出較準確的結論,在氣體取樣時,要充分考慮氣體的性質,如二氧化碳可溶,就不要用排水法取樣。可以采用類似測定空氣中氧氣的含量方法,用澄清的石灰水、氫氧化鈉等吸收二氧化碳來測定二氧化碳的含量。 探究:不能得出準確的實驗結論。一是沒有考慮到二氧化碳能夠溶于水中,瓶中殘余的水會吸收二氧化碳;二是石灰水變渾濁的程度

12、難以量化,不夠精確。 典題·熱題·新題 例1我們已經知道空氣的主要成分是氮氣和氧氣,如圖所示為測定空氣中氧氣含量的實驗裝置示意圖,圖中玻璃管里的活塞可以活動,活塞的左端管內有密封的空氣,活塞右端的玻璃管口跟空氣相通,試驗開始前活塞處在刻度5 cm處。請按要求填空。 (1)實驗時,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)試驗結束并恢復至室溫時,活塞應停在約    cm處,據(jù)此可得出的結論是           。 思路解析:本

13、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數(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產物不能是氣體,否則無法測定實驗結果。因此,實驗中使用紅磷作燃燒物,且必須過量。 答案:(1)紅磷過量才能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際體積。 (2)燃燒 右 左 (3)4 空氣中氧氣的體積大約占1/5 深化升華 這是一道實驗題,基本上所有的實驗題素材幾乎都來自于教材,所以對教材上的實驗要明確實驗原理,熟悉實驗裝置和注意事項,另外還要注意實驗儀器和藥品的替代品。 例2下列事實說明空氣中含有

14、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   。 思路解析:此題考查了同學們對空氣各成分的掌握情況,并知道發(fā)生變化的原因是由空氣中的哪些成分引起的,使同學們能較靈活地用空氣成分的知識解決有關問題??諝庵泻械獨馑圆拍苤圃斓?;空氣中含有的水蒸氣使餅干變軟;蠟燭能燃燒是因為空氣中含有氧氣;空氣中的二氧化碳和石灰水的有效成分Ca(OH)2反應,生成不溶于水的碳酸鈣。 答案:(1)氮氣(2)水蒸氣(3)氧氣(4)二氧化碳 深化升華 本題是根據(jù)發(fā)生的現(xiàn)象和用途推

15、測物質的化學性質或生成了什么物質的一類題目,這類題目是經常遇到的。要解決此類問題,必須掌握有關物質的性質和用途。 例3下列物質屬于純凈物的是 (  ) 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,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,是混合物;空氣中含有多種礦物質;酒精是乙醇的俗名,其中只含一種物質是純凈物。 答案:D 深化升華 這是一類基本概念的題目,考查對基本概念的理解。對于概念的學習要抓住關鍵的字詞。如:純凈物是指由一種物

16、質組成的,暗含的意思是只含一種物質。 例4閱讀下面短文,并完成問題。 19世紀末,英國物理學家雷利在測定氮氣的密度時,發(fā)現(xiàn)從空氣中分離出來的氮氣每升質量是1.2572 g,而從含氮物質制得的氮氣每升質量是1.2505 g。經多次測定,兩者質量相差仍然是0.0067 g??少F的是雷利沒有忽視這種微小的差異,在化學家拉姆塞的合作下,經過十幾年的努力,于1894年發(fā)現(xiàn)了空氣中的氬。 下列有關結論中,正確的是(填序號)   。 ①氬是一種化學性質極不活潑的氣體。 ②雷利從空氣中分離出的氮氣是純凈物。 ③19世紀末以前,人們認為空氣是由氮氣和氧氣組成的。 ④雷利發(fā)現(xiàn),從空氣中分離的氮氣中含

17、有沒有被發(fā)現(xiàn)的較重的氣體。 思路解析:從第一句我們分析出19世紀末以前,人們一直認為空氣是由氧氣和氮氣組成的;經過十幾年的努力才發(fā)現(xiàn)了氬。這說明氬氣的化學性質不活潑,也說明空氣中分離出來的氮氣不是純凈物。從題中所給數(shù)據(jù)比較,說明氬氣的密度比較大。 答案:①③④ 深化升華 本題主要考查同學們對知識的應用能力和閱讀能力。本題不僅告訴我們知識還給了我們一個重要的提高;不論做什么事情都不能忽視一些細節(jié), 不放過任何一個疑點。 例5有五種物質: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氣體;④植物光合作用放出的氣體;⑤煤燃燒產生的煙塵。其中能使空氣嚴重污染,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 深化升華 空氣污染的廢氣包括:①汽車尾氣及石油燃燒后排放的氣體;②化工廠排放的廢氣SO2、CO、NO2等;③煤燃燒產生的氣體和煙塵;④其他粉塵和污染物。CO2一般不當作空氣污染物,但濃度過大可導致“溫室效應”。

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