空氣的成分和氧氣的性質(zhì).ppt

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第二單元我們周圍的空氣,第2講空氣的成分和氧氣的性質(zhì),考點一測定空氣中氧氣的含量1．實驗裝置(用紅磷作反應(yīng)物)2．原理紅磷燃燒消耗掉氧氣，使容器中壓強(qiáng)減小，水被壓入集氣瓶，進(jìn)入集氣瓶中水的體積即為氧氣的體積。,,,,3．實驗成功的關(guān)鍵,,,,,,4.紅磷的替代品應(yīng)滿足的條件只能與空氣中的氧氣反應(yīng)而不與其他成分反應(yīng)，且生成物為固體，如銅絲、白磷等。,,,考點二空氣的成分與用途,,,,,,,,,,,記憶技巧氮七八，氧二一，零點九四是稀氣；還有零點零三，二氧化碳和雜氣；體積分?jǐn)?shù)需記清，莫與質(zhì)量混一起。,考點三純凈物與混合物1．純凈物：只由一種物質(zhì)組成的物質(zhì)。2．混合物：由兩種或兩種以上物質(zhì)混合而成的物質(zhì)。3．純凈物與混合物的區(qū)別(1)所含物質(zhì)的種類不同純凈物由一種物質(zhì)組成；混合物由兩種或兩種以上的物質(zhì)組成。(2)性質(zhì)不同純凈物具有固定的組成和性質(zhì)，可用專門的化學(xué)式表示；混合物無固定的組成和性質(zhì)，不能用專門的化學(xué)式表示。溫馨提示判斷物質(zhì)是純凈物還是混合物時，不要只看表面字眼“純”或“混”，而要看實質(zhì)。例如，“冰和水的混合物”其實不是混合物而是純凈物，因為冰和水都是由水一種物質(zhì)組成的。,,,考點四保護(hù)空氣1．空氣污染來源空氣污染主要來自于化石燃料的燃燒和汽車尾氣的排放。2．目前計入空氣污染指數(shù)的主要污染物有二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入顆粒(PM10)和臭氧等，其中二氧化硫、二氧化氮會導(dǎo)致酸雨的形成。3．防治污染的措施制定環(huán)境保護(hù)法律，加強(qiáng)大氣質(zhì)量監(jiān)測；控制污染源，減少廢氣的排放；提倡使用清潔能源；植樹造林和種草等。,,,,,考點五氧氣的性質(zhì)1．物理性質(zhì)顏色：無色；氣味：無味；溶解性：不易溶于水；密度：比空氣大；液態(tài)氧和固態(tài)氧都是淡藍(lán)色的。2．化學(xué)性質(zhì)氧氣具有助燃性，能夠支持燃燒。常見物質(zhì)在空氣和氧氣中的燃燒現(xiàn)象如下：(1)硫燃燒①現(xiàn)象不同點：在空氣中：發(fā)出微弱的淡藍(lán)色火焰，在氧氣中：發(fā)出明亮的藍(lán)紫色火焰；相同點：放熱，生成有刺激性氣味的氣體。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,例1(2012揭陽)人的生存離不開氧氣。下列有關(guān)氧氣的說法不正確的是()A．用含有氧元素的物質(zhì)反應(yīng)才有可能產(chǎn)生氧氣B．夏天魚池內(nèi)開啟增氧泵，是因為溫度升高，氧氣在水中溶解量減少C．硫在O2里燃燒產(chǎn)生明亮的藍(lán)紫色火焰D．氧氣可以支持燃燒，說明氧氣具有可燃性解析：氧氣具有助燃性，可以支持燃燒，但不具有可燃性，故D說法錯誤。答案：D記憶技巧解答本題關(guān)鍵是要知道反應(yīng)前后元素種類不變，氣體的溶解度與溫度成反比，了解硫在氧氣中燃燒的現(xiàn)象，熟悉氧氣的助燃性。,例2(2012婁底)下列實驗現(xiàn)象描述不正確的是()A．白磷自燃產(chǎn)生大量的白煙B．硫在空氣中燃燒，產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰C．細(xì)鐵絲在氧氣中劇烈燃燒，火星四射，生成黑色固體D．電解水時正極產(chǎn)生的氣體比負(fù)極產(chǎn)生的氣體多解析：電解水時，與正極相連的試管生成的氣體體積小，與負(fù)極相連的試管生成的氣體體積大，正極與負(fù)極的體積之比為1∶2，故D錯誤。答案：D方法總結(jié)熟記常見物質(zhì)燃燒的現(xiàn)象、電解水的實驗現(xiàn)象即可正確解答；在描述物質(zhì)燃燒的現(xiàn)象時，需要注意光和火焰、煙和霧的區(qū)別即可得到正確答案。,例3(2012瀘州)為測定空氣里氧氣的含量，甲、乙、丙三名同學(xué)用如圖所示的裝置分別進(jìn)行了實驗探究。(1)甲同學(xué)：點燃紅磷立即伸入瓶中并塞上瓶塞。待紅磷燃燒停止并冷卻后，打開止水夾，觀察到集氣瓶中吸入水的體積約占集氣瓶容積的________。(2)乙同學(xué)：用碳替代紅磷，完成上述實驗，發(fā)現(xiàn)集氣瓶內(nèi)并沒有吸入水，其原因是________________________________________________________________________。(3)丙同學(xué)：向集氣瓶中加入少量的________溶液，然后完成乙同學(xué)的實驗，得到了與甲同學(xué)相同的實驗結(jié)果。,,方法總結(jié)解答此類試題，要求學(xué)生熟練掌握測定空氣成分的原理，操作中的注意事項以及選擇藥品應(yīng)該注意的問題。如果生成物中有氣體生成時，就要選擇適當(dāng)?shù)脑噭⑸傻臍怏w除去。另外，還要注意裝置的評價，通過對比不同的裝置，找出不同點，然后找出優(yōu)缺點即可。,,1．空氣是一種寶貴的自然資源，空氣中體積分?jǐn)?shù)約占21%的是()A．氮氣B．氧氣C．二氧化碳D．稀有氣體答案：B2．下列物質(zhì)中，屬于純凈物的是()A．食用醋B．合金C．蒸餾水D．潔凈的空氣解析：食用醋是醋酸和水的混合物；合金是金屬與金屬或金屬與非金屬組成的混合物；潔凈的空氣是由氮氣、氧氣、稀有氣體、二氧化碳等物質(zhì)組成的混合物。答案：C,3．小洋對空氣用途的認(rèn)識不正確的是()A．空氣是一種重要的資源B．燃燒離不開空氣中的氧氣C．液態(tài)氮氣常用作制冷劑D．食品包裝時常充入氧氣以防腐解析：氧氣化學(xué)性質(zhì)活潑，不能用作防腐劑，故D錯誤。答案：D4．下列敘述中，屬于氧氣的化學(xué)性質(zhì)的是()A．無色無味B．不易溶于水C．密度比空氣大D．能與紅磷反應(yīng)答案：D,5．下列關(guān)于氧氣的說法中錯誤的是()A．工業(yè)上可以利用分離液態(tài)空氣法制氧氣B．所有的物質(zhì)都能與氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)C．帶火星的木條不一定能在含有氧氣的集氣瓶中復(fù)燃D．水中的生物就是依靠溶解在水中的氧氣生存的答案：B6．下列關(guān)于催化劑的說法正確的是()A．催化劑能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率B．催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)速率但本身的性質(zhì)不變C．二氧化錳可作任何反應(yīng)的催化劑D．沒有催化劑就不能進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)答案：A,7．甲、乙、丙是三個實驗的示意圖，根據(jù)圖中所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象及化學(xué)反應(yīng)原理，進(jìn)行總結(jié)歸納并回答下列問題：(1)所發(fā)生的三個反應(yīng)有多個共同的特點，分別是①都是化合反應(yīng)；②都與氧氣反應(yīng)；③生成物都是氧化物；④反應(yīng)都放出大量的熱……(寫出四個即可)。,,,,,,,,,,,,,,,,,解析：從改進(jìn)的裝置來看，操作相對簡便，其實驗效果應(yīng)該更明顯，實驗的誤差更小，由于氧氣約占空氣體積的五分之一，玻璃管內(nèi)的液面最終會上升至1處，如果實驗結(jié)果偏低，原因主要是白磷量不足或玻璃管未冷卻到室溫就進(jìn)行觀察。,,考點訓(xùn)練,一、選擇題(每小題3分，共36分)1．(2012重慶)空氣中，氧氣所占的體積分?jǐn)?shù)大約是()A．1/5B．1/4C．4/5D．1/2答案：A2．下列關(guān)于空氣的說法中錯誤的是()A．空氣是一種十分重要的天然資源B．少量有害氣體進(jìn)入空氣中，依靠大自然的自凈能力，空氣仍能保持潔凈C．按質(zhì)量計算，空氣中約含氮氣78%，氧氣21%，其他氣體和雜質(zhì)約占1%D．空氣中的稀有氣體一般不跟其他物質(zhì)反應(yīng)，曾被稱為“惰性氣體”答案：C,3．(2012蘭州)下列關(guān)于氧氣的說法中正確的是()A．氧氣在低溫、高壓的條件下可以轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w或固體B．氧氣是植物光合作用的重要來源C．氧氣的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，是可燃物D．因為氧氣與氮氣的密度不同，所以工業(yè)上用分離液態(tài)空氣法制取氧氣答案：A4．下列關(guān)于氧氣性質(zhì)的敘述錯誤的是()A．通常狀況下不易溶于水B．通常狀況下密度略大于空氣的C．通常狀況下是無色無味的氣體D．在與其他物質(zhì)的反應(yīng)中表現(xiàn)出可燃性答案：D,5．(2012杭州)下列有關(guān)氧氣的敘述正確的是()A．氧氣能和大多數(shù)金屬、有機(jī)物反應(yīng)，所以氧氣是一種很不穩(wěn)定的氣體B．鐵在氧氣中燃燒生成氧化鐵C．給氯酸鉀加熱，若不加二氧化錳就不產(chǎn)生氧氣D．課本上測定空氣中氧氣含量的實驗中，若將紅磷換成木炭實驗會失敗解析：氧氣能和大多數(shù)金屬、有機(jī)物反應(yīng)，所以氧氣是一種比較不穩(wěn)定的氣體，故A錯誤；鐵在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵，故B錯誤；二氧化錳是該反應(yīng)的催化劑，能改變反應(yīng)速率，如不加，反應(yīng)仍能進(jìn)行，只是反應(yīng)速率較小，故C錯誤；因為木炭燃燒生成二氧化碳，容器內(nèi)的壓強(qiáng)不變，影響實驗結(jié)果，故D正確。答案：D,6．(2012懷化)下列敘述正確的是()A．木炭在充足的氧氣中燃燒生成一氧化碳B．硫在氧氣中燃燒發(fā)出藍(lán)紫色火焰C．鐵絲在氧氣中燃燒火星四射，生成三氧化二鐵D．紅磷在空氣中燃燒產(chǎn)生大量的白霧答案：B,7．(2012蘇州)蘇州博物館最近啟用新購置的“真空充氮殺蟲滅菌消毒機(jī)”來處理和保護(hù)文物。即將文物置于該機(jī)器內(nèi)，三天后氮氣濃度可達(dá)99.99%；再密閉三天左右，好氧菌、厭氧菌和絲狀霉菌都被殺滅。下列有關(guān)氮氣的說法錯誤的是()A．通常狀況下氮氣易溶于水B．氮氣不能供給呼吸C．通常狀況下氮氣的化學(xué)性質(zhì)不活潑D．高濃度氮氣可抑制菌類的生長答案：A,8．(2012梅州)2012年2月，國務(wù)院同意發(fā)布新修訂的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》增加了PM2.5監(jiān)測指標(biāo)。PM2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5微米的顆粒物，主要來自化石燃料的燃燒(如機(jī)動車尾氣、燃煤等)。下列有關(guān)空氣和PM2.5的說法錯誤的是()A．空氣是混合物B．PM2.5與形成灰霾天氣無關(guān)C．大力發(fā)展電動車、減少燃油汽車的尾氣排放量可改善空氣質(zhì)量D．PM2.5專用口罩中使用了活性炭，是利用了活性炭的吸附性解析：PM2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5微米的顆粒物，由于這些顆粒物的集合體會造成灰霾天氣，故B說法錯誤。答案：B,9．(2012昆明)下列物質(zhì)屬于純凈物的是()A．空氣B．蔗糖水C．75%的醫(yī)用酒精D．蒸餾水解析：判斷純凈物、混合物的關(guān)鍵是看該物質(zhì)的組成是否是一種物質(zhì)。若只含一種物質(zhì)，它就屬于純凈物，反之，就屬于混合物。答案：D10．(2012濱州)下列物質(zhì)的性質(zhì)與所對應(yīng)的用途沒有直接關(guān)系的是()A．氧氣的密度比空氣的略大——用于急救病人B．稀有氣體的性質(zhì)穩(wěn)定——作保護(hù)氣C．石墨能導(dǎo)電——可作電極D．干冰升華吸熱——用于人工降雨解析：氧氣能供給呼吸，可用于急救病人。答案：A,11．如圖是某同學(xué)設(shè)計的驗證氧氣約占空氣總體積1/5的實驗裝置圖。下列操作過程對實驗結(jié)果的影響說法正確的是()A．彈簧夾沒夾緊不會對實驗結(jié)果產(chǎn)生影響B(tài)．燃燒匙內(nèi)盛放過量的紅磷會導(dǎo)致實驗結(jié)果偏大C．沒等裝置冷卻就打開彈簧夾會導(dǎo)致實驗結(jié)果偏大D．點燃紅磷伸入瓶中時，沒有立即塞緊瓶塞會導(dǎo)致實驗結(jié)果偏大解析：若彈簧夾沒夾緊，則在紅磷燃燒時，由于放熱，會導(dǎo)致裝置內(nèi)的空氣體積膨脹而逸出，最后進(jìn)入裝置內(nèi)補(bǔ)充的水會更多，而使結(jié)果偏大；燃燒匙內(nèi)盛放過量的紅磷不會影響實驗結(jié)果，不會導(dǎo)致實驗結(jié)果偏大；沒等裝置冷卻就打開彈簧夾會使進(jìn)入集氣瓶中的水偏少，導(dǎo)致實驗結(jié)果偏??；點燃紅磷伸入瓶中時，沒有立即塞緊瓶塞會使集氣瓶內(nèi)空氣逸出，導(dǎo)致實驗結(jié)果偏大。答案：D,12．人類只有一個地球，保護(hù)環(huán)境，人人有責(zé)。下列說法能達(dá)到相應(yīng)目的是()A．推廣使用無氟冰箱有利于防止“臭氧空洞”B．工廠用高煙囪排放廢氣防止“酸雨”C．使用車用乙醇汽油防止“溫室效應(yīng)”D．及時焚燒廢棄塑料減少“白色污染”解析：由于含氟物質(zhì)能破壞臭氧層，推廣使用無氟冰箱能防止“臭氧空洞”；工廠用高煙囪排放廢氣防止“酸雨”是錯誤的說法，高煙囪并沒有減少有害氣體的排放量，故B錯誤；使用車用乙醇汽油也能產(chǎn)生大量的二氧化碳，并不能防止“溫室效應(yīng)”，故C錯誤；及時焚燒廢棄塑料雖減少了“白色污染”，但卻增加了空氣污染，不可取，故D錯誤。答案：A,二、填空題(共26分)13．(2分)(2012河南)請從氫氣、氧氣、二氧化碳中選擇適當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)填空：空氣中體積分?jǐn)?shù)最大的是氧氣，極易燃燒，被認(rèn)為是最清潔燃料的是氫氣。14．(2分)下列生活中的現(xiàn)象與空氣中的什么成分有關(guān)(填化學(xué)式)。(1)餅干在空氣中放置久了會變軟H2O。(2)食品包裝袋內(nèi)通常充入一種防腐的氣體單質(zhì)是N2。解析：(1)餅干在空氣中長時間放置會變軟，說明空氣中含有水蒸氣；(2)根據(jù)充入食品包裝袋中用于防腐的單質(zhì)氣體是氮氣，正確書寫其化學(xué)式即可。,,,,,,,15．(8分)請從氫氣、氮氣、氧氣、二氧化碳、二氧化硫五種氣體中按要求將相應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)式填寫在題中的空白處。(1)屬于空氣污染物的氣體是SO2。(2)能支持燃燒的氣體是O2。(3)焊接金屬常用作保護(hù)氣的是N2。(4)綠色植物光合作用吸收的氣體是CO2。,,,,,,,,,16．(6分)2012年2月29日，我國發(fā)布新修訂的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，新標(biāo)準(zhǔn)增加了PM2.5檢測指標(biāo)。PM2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5微米的顆粒物，主要來自化石燃料的燃燒和揚塵，對人體健康和空氣質(zhì)量的影響很大。(1)計入空氣污染指數(shù)的項目中除了可吸入顆粒物外，還包括①③④(填序號)。①CO②CO2③SO2④NO2(2)以下不屬于化石燃料的是③(填序號)。①天然氣②石油③酒精④煤(3)我市從4月1號起所有機(jī)動車都要進(jìn)行尾氣檢測，其中包括PM2.5的檢測。汽油燃燒產(chǎn)生的顆粒物主要是碳，這是汽油不完全燃燒產(chǎn)生的。(4)除了對汽車尾氣進(jìn)行檢測，還有哪些措施對PM2.5的治理能起到積極作用，請舉兩例：______________________________________________________________________；______________________________________________________________________。,,,,,解析：本題容易出錯的地方是不知道PM2.5是什么意思，要熟記PM2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5微米的顆粒物，它的顆粒比分子大得多。答案：減少火力發(fā)電，提倡使用水能、太陽能發(fā)電；積極植樹造林，防治揚塵污染(從減少化石燃料的燃燒，使用清潔能源、植樹造林控制揚塵、工業(yè)廢氣處理后再排放等方面回答均可),,解析：氯酸鉀在二氧化錳作催化劑并加熱的條件下分解生成氯化鉀和氧氣；硫和氧氣反應(yīng)生成二氧化硫，二氧化硫是一種無色有刺激性氣味的氣體，能和水反應(yīng)生成亞硫酸，亞硫酸繼續(xù)被空氣中的氧氣氧化成硫酸而造成酸雨。氯化鉀溶液和硝酸銀溶液反應(yīng)生成氯化銀白色沉淀和硝酸鉀。,,,,,,,,三、實驗題(共32分)18．(12分)某?；瘜W(xué)興趣小組就氧氣的體積分?jǐn)?shù)進(jìn)行實驗，請你參與?！驹O(shè)計】第一小組同學(xué)共同設(shè)計了如下圖A、B兩套裝置。(1)你認(rèn)為合理的是________(填編號)。(2)觀察到的現(xiàn)象是________________________________________________________________________。【改進(jìn)】第二小組同學(xué)設(shè)計了C裝置，優(yōu)點是：________________________________________________________________________。,(1)實驗后發(fā)現(xiàn)氧氣的體積分?jǐn)?shù)低于1/5，這可能是由哪幾種原因引起的？________________________________________________________________。(2)從現(xiàn)象分析可知：氧氣約占空氣總體積的1/5，氮氣約為4/5。能夠得到該結(jié)論主要是運用了氮氣的哪些性質(zhì)？________________________________________________________________。(3)若將紅磷換成炭粉該實驗就不會成功，如果要想成功，應(yīng)事先在集氣瓶里放入________________________________________________________________。解析：【設(shè)計】裝置A和B的區(qū)別在于紅磷的位置，而這一點與氧氣的密度有關(guān)，由于氧氣的密度大于空氣的，所以紅磷在稍微低的位置更利于反應(yīng)的進(jìn)行，也更利于氧氣的消耗，所以實驗設(shè)計A更合理；【改進(jìn)】裝置C是在裝置內(nèi)點燃，這樣裝置內(nèi)的氣體不會逸出，減小了誤差的產(chǎn)生；同時也會使有毒的五氧化二磷不會散失到空氣中造成環(huán)境污染。碳燃燒生成二氧化碳?xì)怏w，使裝置內(nèi)氣體壓強(qiáng)發(fā)生變化，因此要想實驗成功，就要使瓶內(nèi)的二氧化碳?xì)怏w反應(yīng)掉，故選擇能與二氧化碳反應(yīng)的堿溶液事先放在集氣瓶里。答案：【設(shè)計】(1)A(2)紅磷在裝置內(nèi)燃燒，產(chǎn)生大量白煙，冷卻到室溫后打開止水夾，水進(jìn)入容器容積的1/5【改進(jìn)】減小了實驗誤差，避免了空氣污染(1)紅磷量不足；裝置漏氣(2)不溶于水，不和水反應(yīng)；不助燃，不燃燒(3)適量的氫氧化鈉溶液,19．(6分)下圖是同學(xué)們在探究氧氣性質(zhì)實驗中改進(jìn)的實驗裝置圖，你認(rèn)為乙裝置中加入的液體可能是________，加入該液體的目的是______________________________________________________________________；甲裝置中如果不放水可能導(dǎo)致的后果是________________________________________________________________________。解析：原教材實驗中，乙圖中瓶內(nèi)裝的是少量水，目的是吸收反應(yīng)生成的有毒氣體二氧化硫，防止空氣污染，但水的吸收效果遠(yuǎn)不如堿溶液，二氧化硫能和堿發(fā)生反應(yīng)，既然是改進(jìn)裝置，液體應(yīng)是堿溶液，如氫氧化鈉溶液(或氫氧化鉀溶液等可溶性堿溶液)。答案：氫氧化鈉溶液吸收產(chǎn)生的二氧化硫氣體，防止產(chǎn)生污染集氣瓶底炸裂,,,,,,,,,四、計算題(共6分)21．(6分)煤炭中往往含有硫，直接燃燒產(chǎn)生的二氧化硫會污染環(huán)境。計算含硫600g的煤炭燃燒時產(chǎn)生二氧化硫的質(zhì)量。,