专题七《空气氧气和水》.docx
- 文档编号:26990165
- 上传时间:2023-06-24
- 格式:DOCX
- 页数:27
- 大小:313.74KB
专题七《空气氧气和水》.docx
《专题七《空气氧气和水》.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《专题七《空气氧气和水》.docx(27页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
专题七《空气氧气和水》
专题七《空气、氧气和水》学案
设计人:
徐辉单位:
宁阳县第二十中学
【学习目标】
1、能说出空气的主要成分,通过实验探究了解空气中氧气的体积分数,认识空气对人类生活的重要作用。
2、通过实验探究,初步学习氧气的实验室制法(反应原理、实验步骤、收集和验满方法等),知道氧气的主要性质(物理性质、与常见金属、非金属和化合物的反应)和用途。
3、通过实验探究,认识水的分解和合成,了解水的三态变化和净化,知道水的分类和污染及防治。
【学习重点】
1、空气的成分。
2、空气中氧气含量的测定。
3、氧气的实验室制法和性质。
4、水的组成、净化和分类。
【学习过程】
(一)知识回顾
考点一:
空气的成分、性质及空气质量
1、空气组成:
(体积分数)
氮气氧气稀有气体0.934%二氧化碳:
0.034%;水蒸气和其它气体:
0.002%
(1)氧气:
性质:
无色无味气体,溶于水,密度比空气的,液态氧为淡蓝色。
化学性质。
用途:
供给呼吸,支持燃烧(),钢铁冶炼,金属焊接。
(2)氮气:
性质:
无色无味的气体,难溶于水,化学性质,常温下不易与其他物质反应。
用途,生产硝酸氮肥,充入食品包装袋延长保质期防腐,液氮可做。
(3)稀有气体,包括氦、氖、氩、氪、氙、氡
性质:
无色无味的气体,化学性质稳定,通常情况下不与任何物质发生化学反应,在通电时可以发出各种不同颜色的光。
用途:
用作和。
2、关注空气质量
空气污染指数的有害气体和烟尘包括:
二氧化硫(SO2),一氧化碳(CO),二氧化氮(NO2),臭氧(O3),可吸入颗粒物,总悬浮颗粒物。
PM2.5指直径2.5μm的可吸入颗粒物。
考点二:
空气中氧气含量的测定
(1)测定原理:
利用化学反应,将氧气消耗掉,减少的体积即为氧气的体积。
(2)药品选择要求:
①只与空气中反应,不与其它气体反应;②产物不能是。
可以选择的药品为。
(3)
实验探究:
①实验现象:
紫红色的铜粉变成
反应方程式:
2Cu+O2===2CuO
②实验结论:
空气中氧气约占空气体积的。
③实验注意事项:
ⅰ实验装置气密性要好;ⅱ药品的量要足量,使氧气充分反应;ⅲ反应过程中要不断推拉注射器,使铜粉和氧气充分反应;ⅳ实验后要冷却到室温读数;ⅴ实验后将气球里面的气体全部挤出后读数。
ⅵ加热的时间要足够长;加热的温度要高。
考点三:
氧气的制取
二、氧气的实验室制法
1、反应原理:
反应方程式:
MnO2是该反应的,催化剂----能其他物质的化学反应速率,而本身的和化学性质在反应前后不变。
(“一变两不变”的特点)
2、实验装置
(1)发生装置:
固、液反应,常温进行
(固液不加热型)
(2)收集装置:
氧气不易溶于水,可以用收集
氧气密度比空气大,可用收集。
3、实验步骤:
①连接仪器;②检查装置的;
③装入药品:
将二氧化锰装入锥形瓶中,过氧化氢倒入分液漏斗内;
④收集气体:
用排水法收集时,当导管口时开始收集;用向上排空气法收集时,开始收集。
(排尽锥形瓶中的空气,防止氧气不纯。
)
⑤验满:
排水法验满---集气瓶内没有水,瓶口有大气泡冒出;向上排空气法验满---将带火星的木条,木条复燃。
收集满的氧气要在实验桌上,因为氧气的密度比空气的大。
⑥拆卸装置,洗刷,仪器放回原处。
⑦氧气的验证:
将带火星的木条,木条复燃。
考点四:
氧气的性质
1、氧气的物理性质----氧气是无色、无味的气体、密度比空气、溶于水
2、氧气的化学性质(氧化性)
铁丝在氧气中燃烧(注:
铁丝在空气中不能燃烧)反应方程式:
现象:
铁丝在氧气中剧烈燃烧,,放出大量的热,生成固体。
注意事项:
预先在集气瓶底留少量水或铺一层细沙,防止产物温度过高炸裂瓶底。
3、物质在氧气中燃烧比在空气中燃烧更剧烈,因为在的空间中分子的数目越多,反应越剧烈。
4、氧化反应与氧化物:
氧化反应是指物质跟氧发生的化学反应。
注:
氧化反应基本反应类型,且与化合反应无关。
氧化物:
判断标准:
①两种元素组成;②一种元素为氧元素;③化合物。
三条缺一不可!
考点五:
水的净化
1、水的净化过程:
沉降→过滤→吸附→蒸馏
2、沉降过程中加可以加速沉降。
吸附过程中加入吸附颜色和气味,变化过程属于。
过滤过程的操作要领可总结为:
。
3、常见的水可分为和。
检验两种水的方法为:
生活中常用的转化方法为:
考点六:
水的分解和合成
1、电解水实验
(1)反应方程式:
。
该反应属于基本反应类型中的,该反应类型的特点为:
(2)实验结论:
(3)反应微观变化:
水分子分成和,氧原子之间相互结合生成,氢原子之间相互结合生成。
在这个过程中没有改变的是和,发生变化的是。
2、水的合成
(1)氢气燃烧现象:
发出火焰,烧杯内壁有,放出热量。
(2)
(2)反应方程式:
该反应属于基本反应类型中的,该反应类型的特点为:
(3)反应微观变化:
氢分子和氧分子分成和,氢原子和氧原子之间结合生成。
在这个过程中没有改变的是和,发生变化的是氢分子、氧分子。
(4)氢能源的优点:
①原料来源广泛;②热值高;③产物无污染。
3、化学变化的实质:
分子分成,不变重新组合成新分子。
(二)考题精析:
考点一:
空气的成分和性质
例1:
空气是一种宝贵资源,下列有关空气的说法正确的是( )
A.空气中含量最多的是氧元素
B.空气由氧气和氮气组成,其中氧气的质量约占空气质量的21%
C.空气中分离出的氮气化学性质不活泼,可作食品保鲜的保护气
D.空气质量报告中所列的空气质量级别数目越大,空气质量越好
变式训练1:
下列关于空气的说法正确的是( )
A.空气里含量最高的气体是氧气
B.空气是一种化合物
C.空气中既有单质也有化合物
D.细铁丝可以在空气中剧烈燃烧,火星四射,生成一种黑色固体
考点二:
空气中氧气含量的测定
例2:
某校研究性学习小组用如图装置进行镁条在空气中燃烧的实验,燃烧、冷却后打开止水夹,进入集气瓶中水的体积约占集气瓶容积的70%。
(1)燃烧、冷却后打开止水夹,水能进入集气瓶中的原因是:
_____________________。
(2)如果镁条只和空气中的氧气反应,则进入集气瓶中水的体积最多不超过其容积的______%。
现进入集气瓶中水的体积约为其容积的70%,根据空气的组成可推出减少的气体中有氮气。
发现问题:
氮气是怎么减少的呢?
假设一:
氮气与镁条反应而减少。
假设二:
___________________________。
查阅资料:
镁条在氮气中燃烧,生成氮化镁(Mg3N2)固体,反应的方程式为:
____________________________________。
该反应的基本反应类型是______________。
(3)通过以上探究,你对燃烧有了什么新的认识:
_____________________________(写出一点即可)
变式训练2:
定量测定空气中氧气的含量。
实验五中,反应的原理为___________________________(用化学方程式表示);装置一比装置二更合理,理由是________________________________。
根据下表提供的实验数据,完成下表:
硬质玻璃管
的容积
反应前注射器中气体体积
反应后注射器中气体体积
实验测得空气中氧气的体积分数
30mL
20mL
12mL
定量实验操作中易产生误差,如果反应前气球中存在气体(其量小于注射器内的空气),而实验后冷却至室温,将气球内的气体全部挤出读数,导致实验测得结果_________(填“偏小、‘偏大”或“无影响”)。
考点三:
氧气的制取
例3:
请你根据下图回答下列问题:
d
(1)指出下列编号仪器的名称:
a______________、b___________________。
(2)实验室用氯酸钾和二氧化锰加热制取氧气,应选择上述装置中的_______________(填字母编号,下同)进行组装。
该反应的化学方程式为_______________________________。
(3)实验室制取氧气时可选用的另一套发生装置是_____________(填编号),选择该装置的理由是_______________________,该反应的化学方程式是________________________,反应的基本类型是________________。
(4)氨气的实验室制法:
将氯化铵与氢氧化钙两种固体混合加热,有刺激性气味的气体生成。
实验室制取氨气的发生装置是____________。
(填编号)氨气(NH3)是一种无色、有刺激性气味,密度比空气小,极易溶于水的气体,若选用F装置收集氨气,应将氨气从___________(选填“c”或“d”)通入。
(5)上述A、B装置在装置使用中的要求分别有哪些?
装置A:
________________________________________________________________
装置B:
_________________________________________________________________
(6)某同学用双氧水跟二氧化锰制取氧气,所用装置如图,指出该套装置中的错误之处:
__________________________________________________________
__________________________________________________________
(7)实验室用加热二氧化锰与浓盐酸的方法制氯气。
能否选用A、B装置?
原因是?
______________________________________________________________
变式训练3:
某化学兴趣小组利用下图装置探究制取气体的原理、方法及性质。
结合装置图,回答下列问题:
ABCDE
(1)写出图中标号仪器的名称:
a_____________,若要控制反应速率,可以把该仪器换成_______________。
(2)用双氧水和二氧化锰制取氧气时,可选用的发生装置是_________(填上图字母),若要制取干燥的氧气,需要改进的办法是______________________________。
(3)甲烷是密度小于空气、难溶于水的气体,实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷。
制取甲烷的发生装置应选择_____________(填装置编号,下同),收集装置应选_________;甲烷在空气中燃烧可生成二氧化碳和水。
请写出甲烷完全燃烧的化学方程式______________________________。
(4)通过查阅资料得知,硫化氢是一种有毒的气体,其密度比空气的大,且能溶于水形成氢硫酸。
实验室通常用块状固体硫化亚铁和稀硫酸混合,在常温下,通过发生反应制得硫化氢气体和硫酸亚铁。
制取硫化氢气体得发生装置为_________,收集装置为______________。
已知硫化氢气体在空气中燃烧可生成二氧化硫和水,请写出该反应的化学方程式___________________________________________。
(5)氢气的密度小于空气且难溶于水,实验室可用固体锌和稀盐酸常温下反应制得氢气,同时生成硫酸锌。
实验室制取并收集氢气的装置组合为__________或_________;写出氢气燃烧的化学方程式__________________________________
例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。
AB
【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_____________和___________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】
______________________________________________________________________。
变式训练4:
以下是某研究小组探究影响化学反应快慢的一些因素的相关数据(常温通常指20℃;“浓度”指溶质的质量分数)
实验序号
过氧化氢溶液
浓度/%
过氧化氢溶液质量/g
温度/℃
二氧化锰
用量/g
氧气体积/mL
反应所需
时间/s
①
5
12
20
0.2
125
11
②
30
12
20
0.2
125
2
③
30
12
40
/
125
148
④
30
12
90
/
125
82
(1)通过实验①和②对比可知,化学反应快慢与__________________________有关;
(2)通过对比实验_______和________可知,化学反应快慢与温度的关系是________________________。
(3)由上述实验可知,实验室用过氧化氢制取氧气的最合适的条件是____________________________。
考点四:
氧气的性质
例5:
1、下列有关物质燃烧现象的描述,正确的是()
A、白磷自燃产生大量的白雾
B、镁条在空气中燃烧发出耀眼的白光
C、细铁丝在空气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体
D、发红的木炭在氧气中剧烈燃烧生成大量二氧化碳气体
变式训练5:
(1)将一个充满空气的瓶子中的氧气除去,又不增加其他气体的成分。
下列物质在瓶中燃烧可以达到目的的是()
A、木炭B、硫磺C、铁丝D、红磷
(2)氧气是人类生产生活的重要资源。
下列说法正确的是()
A.木炭在氧气中燃烧发出蓝紫色的火焰
B.细铁丝能在空气中燃烧,发出耀眼的白光
C.氧气能用作医疗急救
D.硫、磷、酒精在氧气中的燃烧都属于化合反应
(3)氧气是人类生产生活的重要资源。
下列说法正确的是()
A.木炭在氧气中燃烧发出蓝紫色的火焰
B.细铁丝能在空气中燃烧,发出耀眼的白光
C.氧气能用作医疗急救
D.硫、磷、酒精在氧气中的燃烧都属于化合反应
考点五:
水的净化
例6:
2016年1月,中科院兰州化学物理研究所科研人员研究开发了一套具有超强水处理净化能力的装置,下列关于水的净化的说法,不正确的是()
A.活性炭可除去水中的色素和异味
B.过滤可以除去水中所有的杂物
C.硬水通过煮沸可降低硬度
D.蒸馏对水的净化程度最高
变式训练6:
河水净化的主要步骤如图所示,有关说法错误的是()
A、步骤Ⅰ可以除去难溶性杂质B、试剂M可以是活性炭
C、步骤Ⅲ属于物理变化D、净化后的水仍是混合物
考点六:
水的分解和合成
例7:
水在一定条件下可以发生化学反应。
化学方程式:
2H2O=通电=2H2↑+O2↑。
根据所给信息,请回答下列问题:
(1)实验中,负极与正极产生气体的体积之比约为___________。
(2)当水分子分解时,生成氢原子和_________,每两个氢原子结合成一个________,每________结合生一个氧分子。
(3)在通电条件下,每2份质量的水完全分解,生成__________份质量的氢气。
变式训练7:
研究物质的组成是化学学科的人物之一。
(1)实验A可以探究水的组成。
试管1产生的气体是________,该反应的化学方程式为___________________________。
气体集满后,检验试管2中的气体成分的试验方法是:
_____________________________________________________________。
(2)B中观察到烧杯内壁有无色液滴,则该可燃性气体一定含有_________元素。
(3)学习化学知识后,观察物质世界就要从化学视角看。
水是一种重要的物质,在日常生活和实验室中有着不可替代的作用。
①从组成角度看:
水是由______________________组成的,世界上形形色色的物质都是由一百余种元素经过不同组合而形成的。
②从微粒角度看:
水是由_________构成的,构成物质的基本微粒有分子、原子、离子。
③从变化角度看:
化学变化不但生成新物质,而且还伴随能量变化。
水通电分解生成未来最理想的能源——氢气,是将_________能转化为化学能,但该方法不节能,需要寻找更为有效的节能方法,以促进水的分解。
例八:
下列反应属于化合反应的是 ( )
A.2Mg+O22MgO
B.2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe
C.CaCO3CaO+CO2↑
D.KCl + AgNO3 == KNO3+AgCl↓
变式训练8:
下列反应中:
①加热氯酸钾和二氧化锰的混合物;②加热HgO;③水电解;④点燃氢气;⑤白磷自燃,属于分解反应的是()
A①③⑤B②④⑤C②③④D①②③
【学习诊断】
1、产生下列现象,只和空气中的水蒸气有关的是( )
A.固体烧碱要密封存放
B.浓硫酸露置于空气中会增重、变稀
C.生石灰长期在空气中放置会变质
D.铜制品长期放在空气中会产生“铜锈”[化学式为Cu2(OH)2CO3]
2、空气是生命赖以存在的物质基础,也是人类生产活动的重要资源,下列有关空气的说法正确的是()
A.空气中分离出的氮气化学性质不活泼,可作食品保护气
B.空气中氧气的质量分数约为1/5,可用作火箭发射的燃料
C.空气质量报告中所列的空气质量级别数值越大,说明空气的质量越好
D.空气中的稀有气体化学性质很稳定,所以常用于制造多种用途的电光源
3、对有关实验现象的描述正确的是()
A.木炭在氧气中燃烧放出白烟B.干冰在空气中升华周围出现白雾
C.铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁D.硫在氧气中燃烧发出淡蓝色的火焰
4、“超临界水”(H2O)因具有许多优良特性而被科学家追捧,它是指当温度和压强达到一定值时,水的液态和气态完全交融在一起的状态,用“○”表示氢原子,“●”表示氧原子,下列模型能表示“超临界水”分子的是()
5、下列关于水的说法正确的是()
A.蒸馏水、自来水都是纯净物
B.蒸馏海水和电解水的过程中水发生的都是物理变化
C.加入明矾可吸附小颗粒凝聚沉降
D.过滤可以使硬水转化为软水
6、每年的3月22日是“世界水日”。
水与人类的生活和生产密切相关。
请回答以下问题:
(1)生理盐水中的溶剂是_______________。
(2)保护水环境、珍爱水资源,是每个公民应尽的责任和义务。
下列做法有利于保护水资源的是_________________(填序号)。
A.大量使用化肥农药B.工业废水处理达标后排放
C.使用含磷洗衣粉D.生活污水直接排放
(3)在水蒸发的过程中,下列说法正确的是___________(填序号)。
A.水分子不断运动B.水分子之间间隔不变
C.水分子分解成氢原子和氧原子D.水分子可以保持水的物理性质
(4)课外活动中,同学们玩起了以水为主题的“化学反应接龙”游戏。
游戏的规则为:
用前一个反应的一种生成物作为下一个反应的反应物,并按序号和要求的基本反应类型循环,如图所示。
仿照示例完成下列反应的化学方程式。
示例:
通电
①分解反应:
2H2O======2H2↑+O2↑;
②置换反应___________________________;
③化合反应____________________________;
④复分解反应__________________________。
7、如图所示,等体积的甲、乙两集气瓶内充满空气,燃烧匙内分别盛有过量的红磷和硫粉,点燃使它们充分反应,冷却至室温,打开弹簧夹,出现的现象是____________________。
8、被称为“生命之源”的水(H2O)和被称为“绿色氧化剂”的双氧水(H2O2),都是由氢、氧两种元素组成的化合物,通常情况下均为无色液体。
在化学实验开放日,实验小组的同学用下面的方法鉴别水和双氧水两瓶无色液体。
(1)请填写表中有关内容:
实验步骤
实验现象
实验结论
①将等体积的两种无色液体分别加入A、B两个试管中。
②分别向A、B两试管中同时加入等质量(少量)的二氧化锰,观察现象。
A试管中无明显现象
B试管中有气泡产生
MnO2
A
B
A试管中的无色液体是__________;
B试管中的无色液体是___________。
(2)B试管中有气泡,写出发生反应的方程式:
________________________________
(3)如何验证B试管中产生的气体(写出操作步骤、实验现象和结论)?
_________________________________________________________________________。
9、根据下列装置,结合所学化学知识回答下列问题。
(1)请写出图中标号仪器的名称:
①______________;②_________________。
(2)实验室用过氧化氢和二氧化锰制取少量氧气时,发生装置选用__________,收集装置选用____________;如需随时控制生产气体的量并节约药品,发生装置最好选用____________(填编号)
(3)实验室用高锰酸钾制取氧气时,发生装置应选用_____________(填编号);写出其反应的化学方程式_____________________________________________。
(4)如用E装置收集O2,检验O2是否收集满的方法是__________________________。
(5)一氧化氮气体难溶于水,在空气中容易发生反应2NO+O2==2NO2,则收集一氧化氮气体时不能用的装置是___________(填编号)。
《专题七:
空气、氧气和水》训练案
设计人:
徐辉单位:
宁阳县第二十中学
一、考点1:
空气
1、小东通过查阅资料,根据铁在空气中生锈的原理,设计了如图所示的实验装置
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 空气氧气和水 专题 空气 氧气