学科:化学 教学内容:我们周围的空气 知识导学 空气、氧气是化学学习的第一大类物质,空气中氧气含量的测定,化学基本反应类型,混合物、纯净物的分类,氧气的实验室制法,以及空气的污染与防治都是中考命题的热点之一。在中考命题中形式多样,主要考查学生环保意识,对化学基本概念的理解和实验探究能力,考查学生运用知识解决生活、生产中的实际问题的能力。 教材研读 【知识点网络】 空 气 ︵ 混 合 物 ︶ ? 其 它 氮气78%,稀有气体0.94%,二氧化碳0.03%,其他气体和杂质0.03%(体积分数) 空气 的污 染与 保护 危害:严重损害人体健康,影响作物生长,破坏生态平衡。全球气候变暖,臭氧层破坏和酸雨等。 污染源:主要是有害气体(CO、SO2、氮的氧化物)和烟尘等。目前计入空气污染指数的项目为CO、SO2、NO2、O3和可吸入颗粒物等。 环境保护:加强大气质量监测,改善环境状况,使用清洁能源,工厂的废气经处理过后才能排放,积极植树、造林、种草等。 氧 气 ︵ 纯 净 物 ︶ 性 质 物理性质:无色、无味、密度为1.429ɡ/L(标准状况下),不易溶于水。 化学 性质 ︵ 氧化 反应 ︶ 硫:在空气中发出微弱的淡蓝色火焰,而在氧气中发出明亮的蓝紫色火焰,产生有刺激性气味的气体 碳:在空气中保持红热,在氧气中发出白光,产生使澄清石灰水变浑浊的气体 铁:剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体(Fe3O4) 磷:产生大量白烟 石蜡:在氧气中燃烧发出白光,瓶壁上有水珠生成,产生气体(CO2) 制 取 方 法 工业制氧气——分离液态空气法(原理:氮气和氧气的沸点不同?物理变化) 实 验 室 制 法 原 理 2H2O2 MnO22H2O + O2↑ 2KMnO4 ?△?K2MnO4 ?+ MnO2 + O2↑ 2KClO3MnO22KCl+3O2↑ 装 置 发生装置:固固加热型、固液不加热型 收集装置:根据物质的密度、溶解性 步骤 查、装、定、点、收、离、熄(茶庄定点收利息) 注 意 点 ? 试管口略向下倾斜:防止冷凝水倒流引起试管破裂 药品平铺在试管的底部:均匀受热 铁夹夹在离管口约1/3处 导管应稍露出橡皮塞:便于气体排出 试管口应放一团棉花:防止高锰酸钾粉末进入导管 排水法收集时,待气泡均匀连续冒出时再收集(刚开始排出的是空气) 实验结束时,先移导管再熄灭酒精灯:防止水倒吸引起试管破裂 用排空气法收集气体时,导管伸到集气瓶底部 用 途 供呼吸 如潜水、医疗急救 支持燃烧 如燃料燃烧、炼钢、气焊 ? 例题解析 【典型题例】 例1:下列物质适用于实验室测定空气中氧气含量的是(?) A.红磷?? B.炭?? C.硫?? D.铁 解析 ??测定空气中氧气含量的原理是: 物质和氧气反应,除尽氧气后,测量气体体积的减小量,得出空气中的氧气的体积分数的(21%) 如果用炭、硫代替红磷,不但除不尽氧气,更重要的是氧气和炭、硫反应会生成二氧化碳、二氧化硫气体,所以气体的总体积不会变化,也就测不出空气中氧气的体积分数,如果用铁代替红磷,由于铁在空气中不能燃烧,所以也不能用,这里只有选用红磷,红磷和氧气的反应只生成固体,只要红磷足量,就可把氧气反应完,就可测出氧气的体积分数。 答案 A 例2:小明同学加热氯酸钾制氧气,错把高锰酸钾当作二氧化锰放入氯酸钾内,其结果与只加氯酸钾相比,正确的是(??? ) A. 反应速率不变????????????????????? B. 生成氧气的质量不变??? C. 反应速率加快,生成氧气的质量不变?D. 反应速率加快,生成氧气的质量增加 解析?当把氯酸钾和高锰酸钾混合加热时,稍微加热高锰酸钾先分解: 2KMnO4 ?△?K2MnO4 ?+ MnO2 + O2↑生成的二氧化锰又是氯酸钾分解的催化剂: 2KClO3MnO22KCl+3O2↑,使氯酸钾的反应速率加快,同时高锰酸钾也生成氧气,所以生成的氧气的质量增加。 答案 D 1 类似的装置,并在装置中盛放大约半瓶蒸馏水。以下说法正确的是: A.b导管连接供给氧气的钢瓶 B.a导管连接病人吸氧气的塑胶管 C.该装置可用来观察是否有氧气输出 D.该装置不能用来观察输出氧气的速度 2 3 A.电解水?????????????? B.分离空气 C.加热高锰酸钾???????? D.分解过氧化氢 E.????? ????????????????????? (1)相信你在E处还可以写出另一种制取氧气的方法; (2)若用右图装置加热高锰酸钾制取氧气: 写出标号仪器的名称?①??????②?? ??; 实验结束,停止加热时要先把导管移出水面,其理由是 ?????,此时发现水槽中的水变成了浅紫红色,你认为产生该现象的原因可能是????; (3)若分解过氧化氢制取氧气,供选用的装置如下: 要得到平稳的氧气流,应选用的发生装置是????(选填“甲”或“乙”); 若用丙装置干燥生成的氧气,丙中盛放的液体试剂是????,气体应从????(选填“a”或“b”)端导入。 4.研究性学习小组选择“H2O2 生成O2 的快慢与什么因素有关”的课题进行探究,以下是他们探究的主要过程: 【假??? 设】H2O2 生成O2 的快慢与催化剂种类有关 【实验方案】常温下,在两瓶同质量、同浓度的H2O2 溶液中, 分别加入相同质量的MnO2 和水泥块,测量各生成一瓶(相同 体积)O2 所需的时间。 【进行实验】右图是他们进行实验的装置图, 气体发生装置中A仪器名称是?????????????????????? , 此实验中B处宜采用的气体收集方法是?????????????。 【 实验记录】 实验编号 1 2 反应物 5%H2O2 5%H2O2 催化剂 1g水泥块 1gMnO2 时间 165秒 46秒 【 结?? 论】该探究过程得出的结论是 ???????????????????????????????????????。 【 反?? 思】H2O2在常温下分解缓慢,加入MnO2?? 或水泥块后反应明显加快,若要证明MnO2?和水泥块是该反应的催化剂,还需要增加实验来验证它们在化学反应前后的??????????? ????????,是否改变。 H2O2 生成O2 的快慢与哪些因素有关?请你帮助他们继续探究。(只要求提出一种影响H2O2 生成O2 的快慢的因素以及相关假设和实验方案) 【假??? 设】?????????????????????????????????????????????????????????? 。 【实验方案】?????????????????????????????????????????????????????????? 。 答案?? 1. C?? 2. B 3.⑴加热氯酸钾(加热氯酸钾和二氧化锰混合物)等 ⑵①试管??? ②集气瓶??? 以防止水倒吸进入热的试管中,造成试管破裂? 试管口没有放一小团棉花,造成高锰酸钾粉末进入水槽(或导管) ⑶甲??? 浓硫酸??? a 【结?? 论】在相同条件下,H2O2 生成O2 的快慢与催化剂种类有关 【反?? 思】质量和化学性质 【假??? 设】浓度或质量分数或温度等 【实验方案】在同温下,取二份质量相等的不同浓度的H2O2 溶液,分别加入质量相等的同种催化剂,测量各收集一瓶气体所需的时间(其它合理答案给分)
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