人教版九年级化学第二单元我们周围的空气知识点笔记Word格式文档下载.docx
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A熄灭——红磷熄灭,说明氧气已消耗完;
B冷却——红磷燃烧放热,瓶内气体受热膨胀,过早打开测量结果偏小。
4.在集气瓶底装水的目的:
吸收有腐蚀性的白烟五氧化二磷,并加快集气瓶冷却。
5.不能用铁或铝代替红磷,铁、铝在空气中不能燃烧;
不能用木炭或硫代替红磷,此实验要求生成物是固体不能是气体。
木炭和硫燃烧虽然消耗了氧气,但生成了CO2、SO2气体,气体体积不变,气压不变,不能产生气压差;
不能用镁代替红磷,因为镁在空气中燃烧时不仅消耗氧气,还消耗了氮气和二氧化碳,使测量结果偏大。
6.此实验还可以证明氮气的哪些性质?
a.难溶于水(物理性质)
b.不燃烧也不能支持燃烧(化学性质)
7.实验完毕发现水位上升少于原来空气体积的1/5,其原因是:
a、.红磷的量不足氧气未消耗完;
b、.装置漏气外界空气进入瓶内;
C、未待红磷熄灭冷却过早打开弹簧夹;
d、.玻璃导管预先未装满水,试验后其中残留了一定量的水。
8.改进实验装置:
用放大镜汇聚太阳光或用电热棒点燃红磷。
优点:
实验在封闭装置中进行没有气体逸出实验结果更准确,且没有白烟P2O5污染空气。
三、混合物和纯净物
混合物
纯净物
定义
两种或多种物质混合而成的物质叫混合物。
只由一种物质组成的物质叫纯净物。
特点
组成混合物各种成分之间没有发生化学反应,它们各自保持着原来的性质。
纯净物可以用化学式来表示。
绝对纯净的物质是没有的。
常见
实例
氮气
氧气
稀有气体
二氧化碳
其他气体和杂质
78%
21%
0.94%
0.03%
空气、溶液、合金、铁锈、加碘盐、天然气、自来水、矿泉水等。
能用化学式表示的所有物质。
注意水、
冰水混合物、蒸馏水是纯净物。
四、空气的成分(按体积计算)
气体
其他气体、杂质
体积分数
五、空气是一种宝贵的资源
1.氧气【用途】
供给呼吸:
医疗急救、登山潜水、航天航空。
支持燃烧:
炼钢炼铁、气焊气割、化工生产、宇宙航行。
2.氮气
【物理性质】无色无味的气体,难溶于水,密度比空气略小。
【化学性质】化学性质不活泼,一般情况下不燃烧也不能支持燃烧,不能供给呼吸。
【用途】①制硝酸和氮肥的重要原料;
②用作保护气(焊接金属时作保护气、灯泡充氮延长使用寿命、食物充氮防腐);
③医疗上在液氮冷冻麻醉条件下做手术;
④超导材料在液氮的低温条件下显示超导性能。
3.稀有气体(氦、氖、氩、氪、氙、氡的总称)
【物理性质】没有颜色,没有气味的气体,难溶于水。
通电时能发出不同颜色的光。
【化学性质】化学性质很不活泼。
一般不易和其他物质发生化学反应,稀有气体又叫做惰性气体。
【用途】①用作保护气(焊接金属时作保护气、灯泡中充入稀有气体使灯泡耐用);
②用作光源(如航标灯、强照明灯、闪光灯、霓虹灯等);
③用于激光技术;
④氦气可作冷却剂;
⑤氙气可作麻醉剂。
六、保护空气
1.空气污染源包括煤、石油等化石燃料燃烧产生三大有害气体:
二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳,
还包括工业废气、汽车尾气等。
2.空气中的的污染物分为有害气体和烟尘两大类。
目前计入空气污染指数的项目为:
二氧化硫、
一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物和臭氧等。
污染指数越高,空气质量越差。
3.空气污染的危害:
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、
酸雨的形成等都与空气污染有关。
4.防治空气污染措施:
加强大气质量监测;
改善环境状况;
减少使用化石燃料;
使用清洁能源;
积极植树、造林、种草;
禁止露天焚烧垃圾等。
七、绿色化学
绿色化学又称环境友好化学,其核心是利用化学原理从源头上消除污染。
其主要特点是:
①充分利用资源和能源,采用无毒、无害的原料;
②在无毒、无害的条件下进行反应,以减少向环境排放废物;
③提高原子的利用率,力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳,实现“零排放”;
④生产有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。
课题二、氧气
氧气的性质
【物理性质】标准状况下,氧气是无色无味的气体,密度(1.429g/L)
大于空气的密度(1.293g/L),不易溶于水。
在压强为101kPa时,
氧气在-183℃时呈淡蓝色液体,-218℃时呈淡蓝色雪花状固体。
【化学性质】氧气化学性质比较活泼。
氧气具有助燃性和氧化性。
二、氧气的检验方法:
把一根带火星的木条伸入集气瓶中,如果
带火星的木条复燃,证明是氧气。
三、氧气与常见物质发生的反应
物质
反应现象
化学方程式(表达式)
磷
①在空气中燃烧产生大量白烟、黄色火焰放热。
②在氧气中燃烧产生大量白烟,发出耀眼的白光,放热。
4P+5O2
木炭
①木炭在空气中燃烧时持续红热;
木炭在氧气中比空气中更旺,发出白光。
②放热,生成的气体都能使澄清石灰水变浑浊。
C+O2
CO2
硫
①在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰,在氧气中燃烧
发出明亮的蓝紫色火焰。
②放热、生成有刺激性气味的气体
S+O2
SO2
氢气
①纯净的氢气在空气中燃烧,产生淡蓝色火焰。
②放热、有水滴生成。
2H2+O2
2H2O
铁
铁在氧气中剧烈燃烧,火星四射,
生成黑色固体,放出大量的热。
3Fe+2O2
Fe3O4
铝
铝在氧气中燃烧,发出耀眼的白光,放热,生成白色固体。
4Al+3O2
2Al2O3
铝在空气中与氧气反应,表面形成致密的氧化膜。
4Al+3O2=2Al2O3
镁
镁在空气中燃烧,发出耀眼的白光、放热、生成白色粉末。
2Mg+O2
2MgO
铜
红色的固体逐渐变成黑色。
2Cu+O2
2CuO
一氧化碳
产生蓝色火焰,放热,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。
2CO+O2
2CO2
甲烷
产生明亮的蓝色火焰,放热,有水滴生成,
生成的气体能使澄清石灰水变浑浊。
CH4+2O2
CO2+2H2O
蜡烛
黄色火焰,发出白光,放热,有水滴生成,
且生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。
石蜡+氧气
水+二氧化碳
四、探究实验
1.
木炭燃烧实验
【实验操作】用坩埚钳夹取一块木炭,在酒精灯上加热到发红,伸入盛有氧气的集气瓶中,观察木炭在氧气里燃烧的现象。
燃烧停止后,取出坩埚钳,向集气瓶中加入少量澄清的石灰水,振荡,观察现象。
【实验现象】木炭在空气中燃烧时保持红热;
在氧气中燃烧更旺发出
白光。
向集气瓶中加入少量澄清的石灰水振荡,澄清石灰水变浑浊。
【注意事项】木炭应由上向下缓慢伸进盛有氧气的集气瓶中。
保证有
充足氧气支持木炭燃烧,防止木炭燃烧生成二氧化碳使木炭熄灭。
【化学方程式】C+O2
2、硫燃烧实验
【实验操作】在燃烧匙里放少量硫,在酒精灯上点燃,然后把盛有燃着硫的燃烧匙由上向下缓慢伸进盛有氧气的集气瓶中,分别观察硫在空气中和在氧气中燃烧的现象。
【实验现象】硫在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰,在氧气中燃烧
发出明亮的蓝紫色火焰,生成一种有刺激性气味的气体。
【化学方程式】S+O2
【注意事项】在集气瓶中加入少量的水或氢氧化钠溶液,
可以吸收有毒气体SO2,防止空气污染。
3、细铁丝在氧气中燃烧的实验
(铁丝在空气中只能加热到红热)
【实验操作】把光亮的细铁丝盘成螺旋状,下端系一根火柴,
点燃火柴,待火柴快燃尽时,由上向下缓慢插入盛有氧气的
集气瓶中。
【集气瓶底部要先装少量水或铺一薄层细沙】
【实验现象】细铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,
放出大量的热。
【化学方程式】3Fe+2O2
①用砂纸把细铁丝打磨成光亮的银白色,是为了除去表面的铁锈。
②将细铁丝盘成螺旋状,是为了增大与氧气的接触面积。
③细铁丝绕在火柴上,是为了引燃细铁丝,温度达到着火点。
④待火柴快燃尽时才缓慢插入盛有氧气的集气瓶中,防止火柴燃
烧时消耗氧气,保证有充足的氧气与细铁丝反应。
⑤由上向下缓慢伸进盛有氧气的集气瓶中,防止细铁丝燃烧时放热,
氧气从集气瓶口逸出,保证有充足的氧气与细铁丝反应。
⑥集气瓶里要预先装少量水或在瓶底铺上一薄层细沙,是为了
防止铁丝燃烧时生成的高温熔化物溅落集气瓶瓶底引起炸裂。
归纳:
可燃物在氧气中燃烧比在空气中燃烧剧烈,说明燃烧的剧烈
程度与氧气的浓度有关,氧气浓度越大,燃烧越剧烈。
5、化合反应和分解反应
1.化合反应:
由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应。
A+B=AB(特点是“多变一”)
2.分解反应:
由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应叫做分解反应。
AB=A+B(特点是“一变多”)
6、氧化反应
1.氧化反应:
物质与氧发生的反应属于氧化反应。
它不属于初中化学基本反应类型。
2.氧化反应包括剧烈氧化和缓慢氧化,都会放热。
剧烈氧化:
(如燃烧、爆炸)发光、放热、巨响;
缓慢氧化:
有些氧化反应进行得很缓慢甚至不易察觉。
钢铁生锈、动植物呼吸、食物的腐败、酒和醋的酿造、农家肥料的腐熟等。
3、自燃:
由缓慢氧化引起的自发燃烧。
课题三、制取氧气
一、反应原理:
●2H2O2
2H2O+O2↑2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑2KClO3
2KCl+3O2↑
●KMnO4(高锰酸钾暗紫色固体)KClO3(氯酸钾白色固体)KCl(白色固体)
MnO2(二氧化锰黑色固体)H2O2(过氧化氢双氧水无色液体)
二、气体制取装置
1.气体发生装置
⏹加热固体制备气体的装置(见上图①)
◆反应物和反应条件的特征:
反应物都是固体,反应需要加热。
◆加热时的注意事项:
●药品要斜铺在试管底部,点燃酒精灯先预热,使试管均匀受热。
●试管口要略向下倾斜,防止固体加热时形成的冷凝水回流热试管底部使试管炸裂。
●试管内导管稍露出胶塞即可不宜深入太长,便于排除装置内的空气收集的气体更纯。
●停止反应时,应先把导管从水槽中移出,再熄灭酒精灯,防止水槽中的水被倒吸入
热试管中,使试管炸裂。
⏹固液混合在常温下反应制备气体的装置(见上图②)
固体与液体反应不需要加热。
◆检查装置(b)气密性:
用弹簧夹夹紧导管出口处套上的胶皮管,向长颈漏斗中加入一定量水,一段时间后,如果长颈漏斗内水柱的液面没有下降,说明装置气密性良好。
◆要根据实际情况选择(a)(b)(c)(d)四种装置。
装置(a)的特点:
装置简单,制取少量气体,添加药品不方便。
装置(b)的特点:
便于随时添加药液。
装置(c)的特点:
可以控制反应速率。
装置(d)的特点:
可以控制反应的发生和停止。
【停止反应时,用弹簧夹夹住橡皮管,由于试管内气压大于外界大气压,试管内固液分离,反应停止】
★如果使用长颈漏斗,注意长颈漏斗的下端管口应插入液面以下,形成液封,防止生成的气体从长颈
漏斗口逸出,使用分液漏斗不用液封。
★固体药品通过锥形瓶口加入,液体药品通过分液漏斗口加入。
2、气体收集装置
⏹
排水法收集气体的装置(见右图)
适用情况:
气体不易溶于水、难溶于水,不与水反应。
1、集气瓶中不能留有气泡,否则收集的气体不纯。
2、当导气管口连续而均匀冒出气泡时才开始收集气体。
3、如果集气瓶中的水被排完有气泡从瓶口冒出,说明气体已收集满。
4、若想得到纯净的气体,用排水法收集;
若想得到干燥的气体,
不采用排水法而用排空法收集。
5、气体收集完毕,在水下把玻璃片盖住集气瓶口后再移出水槽。
若气体的密度比空气大,瓶口朝上;
密度比空气小,瓶口朝下。
⏹向上排空气法收集气体的装置(见右图)
◆适用情况:
气体密度大于空气(相对分子质量大于29),
且不与空气中各成分反应。
◆要求:
导管伸入集气瓶底,便于排除空气气体更纯。
向下排空气法收集气体的装置(见右图)
气体密度小于空气(相对分子质量小于29),
且不与空气中的成分反应。
三、实验室制取氧气
1、分解过氧化氢溶液制取氧气
●反应原理:
2H2O2
2H2O+O2↑(催化剂可用硫酸铜溶液代替)
●发生装置:
由于反应物是固体和液体,反应不需要加热,所以选择固液常温型制取气体的装置。
●不能用加热过氧化氢溶液的方法制取氧气。
因为加热过氧化氢溶液时,过氧化氢分解产生的氧气
和水蒸气一起逸出,水蒸气的干扰会使带火星的木条不能复燃。
2、实验探究【如下图所示】
试验编号
实验内容
现象
分析、结论
实验
(1)
在试管中加入5ml5%的过氧化氢溶液,把带火星的木条伸入试管。
带火星的木条没有复燃。
常温下过氧化氢溶液分解缓慢,生成的氧气太少。
(2)
在另一只试管中加入5mL5%的过氧化氢溶液,并加入少量二氧化锰,把带火星的木条伸入试管。
迅速产生大量气泡,带火星的木条复燃。
二氧化锰能加快过氧化氢溶液的分解速率。
(3)
待实验
(2)的试管中没有气泡时,重新加入过氧化氢溶液,并把带火星的木条伸入试管(重复多次)观察现象。
又有气泡产生,带火星的木条一次又一次复燃。
二氧化锰好象永远用不完,可以反复使用。
它在化学反应中起催化作用。
思考题:
a、
把二氧化锰粉末加入到装有
过氧化氢溶液的试管中;
b、把过氧化氢溶液缓缓地滴到装
有二氧化锰的试管中。
比较二者的不同现象。
1、反应剧烈,迅速产生大量气泡,
持续时间短;
2、反应缓慢,平稳的放出气泡,
持续时间较长。
3、加热高锰酸钾制取氧气(或氯酸钾、二氧化锰)
2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑【2KClO3
2KCl+3O2↑】
由于反应物是固体,反应需要加热,所以选择加热固体制备气体的装置。
●实验步骤:
(以高锰酸钾为例)(组装仪器:
从左到右,从低到高)
①查:
检查装置气密性。
连接仪器,把导气管一端放入
水中,手握试管,一会儿导气管口有气泡冒出,
松手之后,导气管口吸入一段水柱,说明装置气
密性良好(用酒精灯微热、热毛巾捂住试管皆可)
②装:
把高锰酸钾粉末装入干燥的试管,在试管口塞一
团棉花,用带导管的橡皮塞塞紧试管。
③定:
将试管固定在铁架台上,试管口略微向下倾斜。
防止加热固体时形成的冷凝水流回热试管底部
引起炸裂。
④点:
点燃酒精灯,先预热使试管受热均匀后,
用外焰集中加热药品部位。
⑤收:
根据所选的收集装置来确定气体的收集方法。
若用排水法收集气体,当水槽中导气管口连续而均匀的冒出气泡时才开始收集,开始排出的
主要是装置中的空气,过早收集气体不纯。
⑥离:
先把导管移出水槽。
⑦熄:
再熄灭酒精灯。
◆停止反应时,应先把导管从水槽中移出,再熄灭酒精灯,防止水被倒吸进入热试管中,试管炸裂。
◆加热高锰酸钾时试管口要塞一团棉花,防止氧气的气流把高锰酸钾粉末带入导管进入集气瓶。
◆玻璃导管不宜伸入太长只须刚刚露出橡皮塞,便于排除装置中的空气收集的气体更纯。
●检验:
将带火星的木条伸入到集气瓶内,如果带火星的木条复燃,说明是氧气。
●收集:
1、氧气不易溶于水,且不与水反应,可以用排水法收集。
【当集气瓶中的水被排完后,在水下用玻璃片盖住瓶口,移出水槽,正放桌面。
】
2、氧气的密度比空气大,且不与空气中的成分反应,可以用向上排空气法收集。
【玻璃导管要伸入接近集气瓶底部,以便排除瓶内空气收集气体更纯】
●验满:
(用排水法收集)如果集气瓶中的水被排完有气泡从瓶口冒出,说明氧气已收集满。
(用向上排空气法收集)将带火星的木条放在集气瓶口,如果带火星的木条复燃,说明氧气已收集满。
四、催化剂
在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没
有发生变化的物质叫做催化剂。
催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。
催化剂有三要素:
a、催化剂能改变化学反应速率;
【不能改变化学反应的产率】
b、催化剂在化学反应前后质量不变;
C、在化学反应前后化学性质不变。
五、氧气的工业制法分离液态空气法
实验室制取氧气属于化学变化,工业制取氧气属于物理变化。
在低温、加压的条件下,气态空气变为液态。
由于液态氮沸点比液态氧沸点低,
在-196℃的情况下,液态氮先逸出,剩下的主要是液态氧。
常贮存在蓝色钢瓶里。
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