空气与生命复习提纲Word格式.docx
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(2)、燃烧匙伸入是否过慢
(6)实验结论:
空气由氧气和氮气组成,其中氧气约占空气总体积的1/5。
补充知识点:
“烟”与“雾”的区别
“烟”是固体小颗粒悬浮在空气中形成的现象
“雾”是小液滴悬浮在空气中形成的现
二、空气的利用
1、氧气的用途:
(1)提供呼吸、急救病人、登山、潜水等
(2)支持燃烧,具有助燃性,气焊、气割、炼钢等
2、氮气的用途:
(1)氮气是一种无色、无味、难溶于水、性质较不活泼的气体。
(2)灯泡、食品中作保护气,制化肥、炸药、染料等,液态氮可作冷冻剂。
3、稀有气体:
(1)化学性质很稳定,极不活泼;
(2)通电时能发出各种有色光,制成各种电光源;
用作保护气;
用于激光技术;
制造低温环境(氦气);
医疗麻剂(氙气)
三、氧气的性质
1、物理性质:
通常情况下氧气是一种无色、无味气体,密度比空气略大,不易溶于水,液态氧为淡蓝色,固态氧为雪花状蓝色。
2、化学性质:
氧气是一种化学性质较活泼的气体,能支持燃烧,但本身不能燃烧,运动条件下能与许多物质发生化学反应。
一些物质与氧气反应时的反应现象、反应表达式及注意点
物质
(颜色、状态)
反应现象
反应表达式
木炭
(灰黑色固体)
(1)在空气中发出红光(在氧气中发出白光)
(2)放热
(3)生成能使澄清石灰水(氢氧化钙)变浑浊的无色气体
碳+氧气二氧化碳
C+O2CO2
硫
(淡黄色固体)
(1)在空气中发出淡蓝色火焰(在氧气中发出蓝紫色火焰)
(2)放热
(3)生成有刺激性气味的气体
硫+氧气二氧化硫
S+O2SO2
红磷
(暗红色固体)
(1)在空气中产生黄白色火焰(在氧气中发出耀眼的白色火焰)
(2)放热
(3)产生大量的白烟
磷+氧气五氧化二磷
P+O2P2O5
铁
(银白色固体)
(1)在氧气中剧烈燃烧,火星四射
(2)放出大量的热(3)生成黑色固体
纯净的铁金属是银白色的,铁粉是黑色的,铁在空气中不燃烧
(注意:
铁丝燃烧时要绑一根火柴来引燃,瓶底要放点水或细砂防止炸裂瓶底)
铁+氧气四氧化三铁
Fe+O2Fe3O4
镁
(1)镁在氧气中,剧烈燃烧发出耀眼的白光,
(2)放出大量热
(3)生成白色粉末。
镁+氧气氧化镁
结论:
氧气的的化学性质比较活泼,在一定条件下,能与多种物质发生化学反应。
是一种常用的氧化剂。
开始接触化学实验,通过常见的气体制取实验得出一般气体制取实验的方法和步骤
常见仪器的名称和功能
燃烧匙:
由铁丝和铜质小勺合成。
主要用途是:
少量固体物质燃烧时的反应
烧杯
烧瓶:
分圆底和平底。
主要用途:
(1)做反应器,用于溶液之间或液、固之间的反应;
(2)煮沸或在加热情况下进行反应的容器
蒸馏烧瓶:
液体蒸馏;
做制备气体的发生器
锥形瓶:
又称三角烧瓶。
(1)反应容器如中和反应滴定实验
(2)盛放试剂(3)用于装配气体发生器(4)蒸馏液体时用做馏出物的接受器(5)可以间接加热液体物体
集气瓶:
收集或者贮存少量气体,也可用于某些物质与气体间的反应器
试剂瓶:
广口瓶和细口瓶,分为无色和棕色两种
普通漏斗:
装过滤装置;
向小口容器中转移液体;
对易溶性气体尾气,组装尾气吸收装置
分液漏斗:
分梨形和锥形两种。
用玻璃活塞控制液体的放出,上口配有玻璃塞或塑料塞。
长颈漏斗:
添加液体;
组装气体发生装置。
使用方法和注意事项:
长颈漏斗在组装气体发生装置时,应使长管末端插入反应器的液体里,借助”液封“防止气体通过漏斗逸出
长颈漏斗与分液漏斗区别:
长颈漏斗必须插至液面下的原因是为防止气体生成时通过长颈漏斗下方逸出,也就是要形成液封。
分液漏斗有活塞,可以控制液体的流量。
因为可以关闭,所以不需要伸入液面以下
2.氧气的制备
氧气的制取
1、实验原理:
实验室常用分解过氧化氢或加热高锰酸钾或加热氯酸钾和二氧化锰混合的方法来制取,反应的化学方程式分别为:
MnO2
(1)过氧化氢:
2H2O2====2H2O+O2
(2)高锰酸钾:
2KMnO4====K2MnO4+MnO2+O2
MnO2
(3)氯酸钾:
2KClO3=======2KCl+3O2
2、实验装置图
(1)如图为图分解过氧化氢制氧气装置图:
图甲为发生装置,图乙为收集装置,可用排水
法和向上排空气法(说明注意事项)
图甲
图乙
(2)加热高锰酸钾或加热氯酸钾和二氧化锰混合的方法来制取氧气的装置图:
3、氧气的收集方法:
(1)排水法:
因为氧气不溶于水;
(2)向上排空气法:
因为氧气的密度比空气大。
4、氧气的检验方法:
(1)验满:
用一根带火星的木条放于集气瓶口,看木条是否复燃
(2)检验:
将一根带火星的木条伸入集气瓶中,若木条复燃,证明是氧气。
5、操作指导:
(1)检查装置的气密性;
(2)试管口略向下倾斜;
(3)铁夹夹在离管口约1/3处;
(4)集气时,应在气泡连续、
均匀时开始收集;
(5)加热时,先使酒精灯火焰在试管底下来回移动,使受热均匀。
(6)停止加热时,先把导管移出水面,再熄灭酒精灯。
实验步骤可概括为:
查、装、定、点、收、离、熄(利用谐音巧记为:
茶庄定点收利息)
1.查:
查装置的气密性.
具体为:
先把导管放入水中,染手手紧握试管,观察导管口是否有气泡放出,如果放出,说明装置不漏气.
原理:
手握住,试管内气温高,气体压强大,气体体积大,如果不漏气,则气体从导管口排出,看见气泡.
2.装:
装药品.用单孔橡皮塞塞紧试管
3.定:
固定试管在铁架台上.
4.点:
点燃酒精灯,均匀加热.
5.收:
收集气体.
6.离:
先让导管撤离水槽.
7.熄:
熄灭酒精灯.
固固加热型
实验注意事项:
(以高锰酸钾加热制氧气为例)
①试管口应略向下倾斜,防止蒸发出的水蒸气冷却后回流,使试管炸裂
②试管口应放一团棉花,防止高锰酸钾小颗粒进入导管堵塞导管
③排水法收集完后,先将导管移出水槽,再停止加热,防止水槽中水倒流入试管,使试管炸裂
【注意】三个制取氧气的实验,(相同点都是分解反应;
不同点是是否加催化剂和实验装置)高锰酸钾在试管口有棉花,氯酸钾没有;
⑵工业制法:
利用分离空气法(利用空气中各气体的沸点不同来分离空气),得到氧气。
固液常温型(化学实验:
清楚仪器的名称)
(2)收集氧气的方法:
①排水法(原因:
氧气不易溶于水)
②向上排空气法(原因:
密度比空气大)
一般要收集比较纯净的氧气用排水法
排水法向上排空气法
排水法导管放置位置:
集气瓶一定要倒置,这样气体可以将瓶中的水全部排出,有利于收集气体。
导管不要深入底部,那样的话集完气后取出导管就会比较麻烦了。
最要注意的是:
导管不是一开始就深入集气瓶中,应该先放入水中,使反应物先反应,等出现连续均匀的气泡时再伸入瓶中,以防止混入原本导气管中的空气。
1.放在瓶口能始终看到气泡上浮,随时知道气流大小、反应速度;
2.导管有一定的体积,若伸到瓶底,将影响贮气量。
到气体已集满时,取出导管后,瓶口液面又将小幅上升;
向上排空气法:
导管放在集气瓶的底部
集满放置:
充满氧气的集气瓶应盖上玻片口向上正放.
七、催化剂。
一变:
改变其他物质化学反应的速度
二不变:
本身质量化学反应前后不变
本身化学性质
八.化合反应和分解反应
1.化合反应:
由两种或两种以上的物质生成一种物质的反应A+BAB
2.分解反应:
有一种物质生成两种或两种以上的物质反应。
ABA+B
3.2氧化与燃烧
氧化反应:
物质与氧发生的反应。
分剧烈氧化(如:
燃烧、爆炸等)和缓慢氧化(如:
呼吸、铁生锈等)
(1)缓慢氧化:
铁生锈、呼吸作用
(2)燃烧:
可燃物质与氧气发生的一种发光、发热、剧烈的氧化反应。
燃烧的条件:
①可燃物②达到着火点③助燃物——氧气(或空气)
1.氧气的化学性质较活泼,能与多种金属及非金属发生化学反应。
要特别注意碳、磷、硫、铁等物质在氧气中燃烧的现象和产物。
2.燃烧、缓慢氧化、自燃、爆炸都是物质跟氧气在不同条件下发生的氧化反应。
物质和空气起氧化反应时,是否有燃烧现象发生,决定于温度是否达到这种物质的着火点;
同时物质在空气中燃烧的急速程度,主要决定了它与空气接触面积大小;
燃烧是否会引起爆炸,决定于可燃物所处空间大小和是否有大量气态生成物骤然产生;
缓慢氧化是否能引起自燃,决定于氧化产生的热量能否及时散逸和物质的着火点的高低。
3.灭火的实质是使正在燃烧的物质不再具备燃烧的条件,任意一个条件被破坏,都能达到灭火的目的
灭火的方法及灭火器的种类及用途
(1)灭火的方法:
a、与氧气隔绝b、降低可燃物温度到着火点以下
(2)灭火器的种类a、泡沫灭火器:
适用于一般物质的起火
b、干粉灭火器:
适用于油类、可燃气体、电气设备等起火
c、二氧化碳灭火器:
精密仪器、文物档案等设备起火
【考点】氧气的性质、氧气的检验方法和氧化反应方程式(碳、硫、铁在氧气中燃烧的实验现象,能够写出这些反应的文字表达式和符号表达式);
氧气的制取;
燃烧的条件;
难点:
氧气的制取实验(三个),固体与固体制取装置,固体与液体制取装置,液体与液体制取装置
燃烧、爆炸、自燃的区别与联系
燃烧
爆炸
自燃
区别
可燃物和氧气发生的一种发光、发热、剧烈的氧化反应
在有限的空间里发生的急速燃烧
缓慢氧化引起的自发燃烧
发生条件
1可燃物与氧气接触
2可燃物温度达到着火点
由于急速燃烧发生在有限的空间里,聚积大量的热,使气体体积急剧地膨胀而引起爆炸
由于缓慢氧化过程中产生的热量得不到及时散失,聚积的热量使可燃物温度达到着火点而发生自燃
联系
1燃烧、爆炸、自燃均属于氧化反应
2
燃烧、爆炸、缓慢氧化与自燃
【知识点的认识】燃烧是可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应.
爆炸是可燃物在有限的空间内急剧地燃烧,就会在短时间内聚集大量的热,使气体的体积迅速膨胀而引起的现象;
这种爆炸是化学变化.但是,还有一种爆炸不是由于化学反应引起,而仅仅是由于气体的受热膨胀或压强增大而导致的现象;
这种爆炸就是物理变化.
缓慢氧化是指有些氧化反应进行得很慢,甚至不容易被察觉,这种氧化叫做缓慢氧化.
自燃是指由缓慢氧化而引起的自发燃烧.
燃烧、爆炸、缓慢氧化与自燃的关系,如图所示:
【解题方法点拨】要想解答好这类题目,首先,要理解和熟记燃烧、爆炸、缓慢氧化与自燃,以及与之相关的知识等.然后,根据所给的问题情景或图表信息等,结合所学的相关知识和技能,以及自己的生产或生活经验所得,细致地分析题意(或图表信息)等各种信息资源,并细心地探究、推理后,按照题目要求进行认真地选择或解答即可.同时,还要注意以下几点:
1.燃烧、爆炸、缓慢氧化与自燃的不同点是剧烈程度不同;
按照缓慢氧化、自燃、燃烧、爆炸的顺序,可以说是越来越剧烈.
2.燃烧、爆炸、缓慢氧化与自燃的相同点有两个:
(1)都属于氧化反应;
(2)都放热.
3.3化学方程式
一、质量守恒定律:
1、内容:
在化学反应中,参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。
2、实质:
参加反应的各物质分子分解成原子,原子重新组合成新的分子的过程。
反应前后元素的种类没变;
原子的种类和数量都没有改变,原子间只是进行重新组合,因此反应前后各物质的质量总和必然相等。
3、理解:
五个不变,两个一定改变,一个可能改变:
反应物和生成物的总重量不变
宏观元素种类不变
(1)五个不变:
原子种类不变
微观原子数目不变
原子质量不变
宏观:
物质种类一定改变
(2)两个一定改变
微观:
构成物质的粒子运动改变
(3)一个可能改变:
分子的数目可能改变
在运用质量守恒定律时还应注意以下几点:
(1)质量守恒定律的运用范围是一切化学变化,不包括物理变化、体积变化等。
(2)质量守恒定律中的“质量”指的是参加化学反应的反应物的质量和生成物的质量,不是反应物和生成物任意质量的简单相加。
(根据课本中实验说明)
二、化学方程式
(一)定义:
用物质的化学式表示化学反应的式子。
点燃
C+O2=====CO24P+5O2点燃2P2O52H2O2 MnO22H2O+O2↑
(二)化学方程式表示的意义:
①、表示什么物质参加反应,结果生成了什么物质。
②、表示反应在什么条件下进行。
③、表示各物质之间原子和分子的个数比。
④、表示反应物、生成物各物质间的质量比。
(结合上面化学方程式说明)
(三)化学方程式的读法:
“+”读作“和”、“与”或“跟”,“===”读作“生成”
(四)化学方程式的书写:
1、书写原则:
(1)以客观事实为依据;
(2)遵循质量守恒定律。
2、书写规则:
左写反应物,右写生成物;
写对化学式,系数要配平;
中间连等号,条件须注明,气体和沉淀,上下箭头来表示。
a.化学式务必写正确;
b.催化剂只能写在“=”的上下方,不能当成反应物、生成物;
c.要注意反应条件,如:
点燃、加热(Δ)、高温、通电、催化剂等。
d.注明生成物的状态:
气体用“↑”(若反应物中也有气态物质,则生成物的气体不用“↑”来标明),沉淀用“↓”。
(五)化学方程式的配平:
反应前后原子种类和数目保持不变
针对训练一:
化学方程式的配平
(一)最小公倍数法:
(找出两边同种原子的个数最多的原子,然后求最小公倍数,得原子个数。
)
1、Al+O2——Al2O32、Al+Fe3O4——Fe+Al2O3
3、Fe+O2——Fe3O44、Al+MnO2——Mn+Al2O3
(二)观察法:
(观察顺序:
从复杂入手,推导其它)(具体观察顺序——O、C、Fe)
1、CO+Fe2O3——Fe+CO22、C+Fe2O3——Fe+CO2
3、CO+Fe3O4——Fe+CO24、C+Fe3O4——Fe+CO2
(三)奇数配偶法:
(找出左右两边出现次数较多的元素,该元素的原子个数在两边为一奇数一偶数)
1、FeS2+O2——Fe2O3+SO22、C2H2+O2——CO2+H2O
3、C+Fe2O3——Fe+CO24、MnO2+HCl——MnCl2+Cl2+H2O
3根据化学方程式的简单计算
3根据化学方程式计算的依据
化学方程式表达的信息之一是反应物与生成物之间在“遵循固定质量比”的前提下的质量守恒。
根据这一信息,可以利用化学方程式列出反应物与生成物之间的质量比例式,只要已知某一物质的质量,就可求出实际反应中其余所有反应物、生成物的质量。
4根据化学方程式计算的一般步骤
根据化学方程式计算时,解题格式一般要规范化,解题过程一定要程序化。
具体的计算步骤为:
“设→写→找→列→解→答。
”
1设:
设未知量
2写:
正确书写并配平化学方程式
3找:
找出相关物质的比例关系,并求它们的相对分子质量,把已知量和未知量写在对应物质相对分子质量的下边。
4列:
列出比例式
5解:
解出未知量的值
6答:
写出答案
[注意]
a.各代入量均指纯净物的质量,若物质不纯,必须换成纯净物的质量才能代入化学方程式进行计算。
b.计算中所用的质量必须是实际参加反应的物质质量。
c.各物质质量的单位必须统一,单位带入计算过程。
d.设未知量时不带单位。
e.化学方程式必须书写正确且配平,这是保证计算正确的前提。
二、有关含杂质问题的计算方法
根据化学方程式进行的计算,各物质都被理想化为纯净物,而实际的生产或科学实验中纯净物是不存在的,这就需要把不纯的反应物换算成纯净物后才能进行化学方程式的计算,而计算出的纯净物也要换算成实际生产或实验中的不纯物质。
有关含杂质问题的计算常涉及下列关系式:
;
纯净物的质量=不纯物质的总质量×
纯度=不纯物质的总质量×
(1-杂质的质量分数);
不纯物质的总质量=纯净物的质量÷
纯度。
三、根据反应前后元素质量不变原理解题
例1.常用燃烧法测定有机物的组成.现取2.3g某有机物在足量的氧气中完全燃烧,生成4.4gCO2和2.7gH2O.对该物质的组成有下列推断:
①一定含C.H元素②一定不含O元素③可能含O元素④一定含O元素⑤分子中C.H的原子个数比为2:
5⑥分子中C.H.O的元素质量比为12:
3:
8,其中正确的是()A.①②⑤B.①④⑥C.①③⑤D.①④⑤
例2、某气体在空气中完全燃烧时,生成的二氧化碳和水的质量比为11:
9,则该气体可能是()
A.CH4B.C2H2C.C2H5OHD.CH3OH
例3.金属样品4g,投入到98g10%的稀硫酸中恰好完全反应(样品杂质不与酸反应),生成硫酸盐12g,则该样品中金属的质量分数为____.
四.应用反应前后物质总质量不变原理解题
例1.在2A+B=3C+D的化学反应中,已知20gA与15gB恰好完全反应生成25gC,求制取5gD至少需要多少克的A?
例2.2A+B=2C反应中,已知B的相对分子质量是32,A的相对分子质量是24,求C的相对分子质量?
例3.A.B.C三种物质各12g,在一定条件下充分反应后生成新物质D27g,若再增加4gA,A与B恰好完全反应,则参加反应的B与C的质量比是()
A.4:
1B.3:
2C.2:
3D.4:
3
例4、密闭容器内有A、B、C、D四种物质,在一定条件下充分反应,测得反应前后各物质的质量如下:
下列说法正确的是()
A.物质C一定是化合物,物质D可能是单质B.反应后密闭容器中A的质量为19.7g
C.反应过程中,物质B与物质D变化的质量比为87:
36D.若物质A与物质C的相对分子质量之比为197:
158,则反应中A与C的化学计量数之比为l:
2
3.4二氧化碳
一、二氧化碳的性质
(一)物理性质:
二氧化碳在常温下是无色、无味的气体,密度比空气大,能溶于水。
固态二氧化碳叫“干冰”,可作为致冷剂。
(二)化学性质
1、通常情况下二氧化碳不能燃烧也不能支持燃烧
2、二氧化碳不能供给呼吸。
3、二氧化碳能跟水反应生成碳酸。
(碳酸具有酸性,能使紫色石蕊试液变红色)
CO2+H2O=H2CO3
碳酸不稳定,受热会分解:
H2CO3=CO2↑+H2O
4、二氧化碳能跟澄清石灰水反应,生成白色的碳酸钙沉淀,从而使澄清石灰水变浑浊。
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O(利用这一反应可以检验二氧化碳。
5、与氢氧化钠反应,生成无色透明溶液,(利用这一反应可以吸收二氧化碳)
方程式:
2NaOH+CO2==Na2CO3+H2O
针对训练:
根据下列各图分别说明二氧化碳的性质:
(1)
(2)(3)(4)
二、氧化碳的实验室制法:
1、原理:
利用碳酸钙(石灰石或大理石的主要成分)和稀盐酸反应:
CaCO3+HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
2、装置:
(1)发生装置,与过氧化氢制氧气的装置类似;
(固体+液体==气体)
(2)收集装置:
二氧化碳能溶于水且密度比空气大,只能用向上排空气法。
澄清石灰水
变浑浊
验满方法
(3)验满方法:
将燃着木条放在集气瓶口,如果木条熄灭则已集满。
(4)检验方法:
将收集到的气体通入澄清石灰水,变浑浊。
(5)收集满二氧化碳的集气瓶,盖上毛玻璃片后,集气瓶应直立瓶口向上。
三、二氧化碳的应用
1、根据二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧,且密度比空气大的性质,可用来灭火;
2、根据二氧化碳能溶于水,且与水反应生成碳酸的性质可作碳酸饮料;
3、根据二氧化碳是光合作用的原料,可作植物的气体肥料;
4、干冰升华吸热,可作制冷剂,用于人工降雨。
四、氧气、二氧化碳的实验室制法比较
氧气
二氧化碳
药品
大理石和稀盐酸
反应原理
仪器装置
固液不加热
固+固加热
收集方法
排水法、向上排空气法
向上排空气法
验纯或验满
带火星木条靠近集气瓶口
燃着木条靠近集气瓶口
注意事项
①试管口应略向下倾斜,防止蒸发出的水蒸气冷凝后流到试管底部,将试管炸裂;
②排水法
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