第二单元我们周围的空气1.docx
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第二单元我们周围的空气1
第二单元我们周围的空气
【学习目标】
1.知道空气的主要成分,认识空气对人类生活的重要作用。
2.能从组成上区别纯净物和混合物
3.知道氧气的主要性质和用途,认识氧气能与许多物质发生氧化反应。
4.初步学习在实验室制取氧气。
5.了解在自然界中的氧循环。
6.会检验氧气。
7.能描述物质变化过程中的主要现象。
8.能测定空气中氧气的体积分数。
9.了解典型的大气污染物的来源及其危害。
10.认识缓慢氧化。
11.初步认识常见的化合反应、分解反应并能解释与日常生活相关的一些现象。
12.认识催化剂的重要作用
课题1空气
一、空气是由什么组成的
【学习导引】
1.根据观察和生活经验,谈谈你对周围的气体环境的认识。
2.你了解拉瓦锡发现空气组成的历史吗?
他是利用什么原理研究的?
我们也可以用下图所示装置简单测定空气中氧气的含量。
在该实验中可以观察到:
(1)红磷燃烧时产生______放出热量。
该反应的文字表达式为_______________________。
(2)装置冷却后打开弹簧夹,可看到现象:
_______________________________________,
说明空气中的______被消耗了,且进入集气瓶中水的体积等于___________________
的体积。
3.你认为拉瓦锡对空气组成的结论是正确的还是不正确的?
为什么?
因为科学家们又陆续发现空气中还有______、______、______氪、氙等稀有气体及其他一些成分,这也说明科学的发展有__________________________________________________________的规律。
4.现在你了解空气的组成了吗?
人们用实验方法精确地测定了空气的成分。
按体积计算大约是:
氮气占______、氧气占______、______占0.94%、______占0.03%、其他气体和杂质0.03%。
5.在化学学习过程中,常常要用到分类的方法。
你已经接触到了哪些物质,它们在物质归类上有何不同?
空气是一种典型的混合物,生活中大多数物质是混合物,如:
______、______等。
混合物是由多种纯净物组成的,每一种纯净物都可用专门的化学符号表示,如O2表示_____、N2表示______、CO2表示______P2O5表示______等。
【同步训练】
1.空气的成分按体积分数计算,其含量最多的是()
A.氧气B.氮气C.水蒸气D.二氧化碳
2.下列物质中属于纯净物的是()
A.矿泉水B.水C.自来水D.海水
3.下列物质中属于混合物的是()
A.氧气B.氮气C.洁净的空气D.五氧化二磷
4.在接受其他化学家见解的基础上,认识到空气是氧气和氮气的混合物的第一人是()
A.道尔顿B.阿伏加德罗C.拉瓦锡D.门捷列夫
5.仿拉瓦锡实验可以分为四步①红磷熄灭并冷却②点燃红磷③立即伸入瓶中并塞紧塞子④打开弹簧夹。
则正确的操作顺序是()
A.①②③④B.④③②①C.④②③①D.②③①④
6.拉瓦锡为了研究空气的成分,曾把汞和空气放在密闭容器中加热,得到了红色粉末氧化汞;又把这种红色粉末放在另一个容器里加强热,得到汞和氧气。
写出上述两个反应的文字表达式:
________________________________,_______________________________。
7.对仿拉瓦锡实验的进一步分析:
(1)我们已经知道空气中氧气的体积分数为21%,是大于1/5的,但在我们所做的实验中,为什么进入集气瓶中的水的体积往往小于1/5?
(2)①实验结束以后的集气瓶里只有水吗?
②红磷的熄灭,能显示出剩余气体的什么性质?
设计一个实验证明你的猜想。
③仔细观察分析,你还能得出剩余气体的哪些性质?
二、空气是一种宝贵的资源
【学习导引】
想想看,为什么说空气是一种宝贵的资源?
氧气、氮气、稀有气体等在人类的医疗卫生、工农业生产、航天等方面有着哪些广泛的应用?
【同步训练】
1.用线段分别将氧气、氮气、稀有气体与它们的用途、性质连接起来。
制造低温环境
支持燃烧氧气供给呼吸
化学性质不活泼氮气用作保护气
无色无气味气体稀有气体合成氮肥
制各种颜色的霓虹灯
2.下列关于稀有气体的叙述中,错误的是()
A.空气中稀有气体含量虽少,但却包含了氦、氖、氩、氪、氙等多种气体
B.因为稀有气体化学性质很不活泼,所以不能与其它任何物质发生化学反应
C.稀有气体不仅可作保护气,而且在激光、医疗等方面也有重要作用
D.稀有气体充入灯泡内,不仅能使灯泡经久耐用,而且还能发出不同颜色的光
3.潜水员在水下呼吸用的气体是人造空气,它是由下列气体中的两种按一定比例混合而成的,其中一种为稀有气体,该人造空气的成分是()
①氧气②氮气③二氧化碳④氦气⑤水蒸气
A.①②B.①③C.①④D.①⑤
4.食品放在空气中易腐败变质,这是食品中的成分与空气中的______发生化学反应导致的,所以在包装食品时可以采用真空包装或充入保护气的方法以延长保质期。
对于一些易碎的食品,常常充入氮气,原因是______________________________________________。
三、保护空气
【学习导引】
你愿意时时刻刻地带着防毒面具生活吗?
一时是好玩,一世是痛苦!
地球上的一切生物,包括我们人类都需要洁净的空气!
现在我们面临的环境问题有________、________、________等。
为保护大气,我们可以采取的行动是________、________等。
【同步训练】
1.下列行为会造成空气污染的是()
A.退耕还林草,提高森林覆盖率B.开发使用地热能、风能、太阳能等
C.大力发展汽车制造业D.将燃煤取暖改为燃气取暖
2.目前暂时未列入空气污染指数的项目为()
A.臭氧B.二氧化氮C.二氧化碳D.二氧化硫
3.为了迎接2008奥运会,北京市提出“新北京,新奥运”的口号。
下列举措不利于空气清洁的措施是()
A.提倡市民大力植树、造林
B.加强大气质量监测,争取每年达到280个晴天
C.加大机动车尾气检测力度,由两年检测一次尾气,改为一年一检,禁止黄标车上路
D.多年禁止燃放烟花爆竹的禁令改为限时燃放,我们又可以“爆竹声声辞旧岁了”
4.由于森林的过度砍伐、草场的大面积开垦,土地出现沙漠化,导致我国北方地区经常出现沙尘暴天气。
请你预测当北京市出现沙尘天气时,首要污染物会是()
A.臭氧B.二氧化氮C.二氧化硫D.可吸入颗粒物
【能力拓展】
1.根据下列现象说明空气中存在的物质
(1)酥脆的饼干放置于空气中一段时间后变软了__________________________________;
(2)敞口存放在空气中的澄清的石灰水过一段时间后变浑浊了______________________;
(3)昆虫在盛有空气的密闭容器中能生存一段时间________________________________;
2.2002年9月18日,北京地区空气质量日报报道,本市市区各项污染物污染指数分别为:
二氧化硫36,一氧化碳38,臭氧53,二氧化氮67,可吸入颗粒物126则查阅课本P31表2-1空气质量分级标准可知:
首要污染物为_________________,空气质量级别______,空气质量状况____________。
3.动物呼吸及燃料燃烧都需要消耗大量的氧气,产生大量的二氧化碳,为什么地球表面始终有足够的氧气供人类生存?
4.炎热的夏天,从冰箱里拿出的冰镇饮料放在空气中,不一会儿就会发现瓶壁“出汗”(挂满了水珠),是瓶子里渗出的水,还是另有原因?
如何证明你的结论?
5.学习了化学以后,我们对事物的看法会产生新的认识。
上课时老师手里拿着一个如右图所示的仪器问道:
“同学们,你们看这是什么?
”李芳回答:
“一个集气瓶。
”张明说:
“空气。
”赵亮说:
“一个装满了空气的集气瓶。
”周涛说“一个集气瓶,里面有空气。
”你同意谁的观点?
设计一个实验证明你的观点。
6.19世纪末,英国物理学家瑞利曾用以下两种方法测定氮气的密度:
①将除去水蒸气和二氧化碳的空气通过烧红的装有铜屑的玻璃管,让空气中的氧气反应生成氧化铜全部除去,测得氮气的密度为1.2572g/L
②将氨气通过炽热的氧化铜管,全部转化为水、氮气和铜,除去水蒸气后,测得氮气的密度为1.2508g/L。
两种测量结果有0.0064g/L的差异。
瑞利没有放过这一微小差异,他与英国化学家拉姆塞合作,经过两年多的努力,通过精密的实验研究和推理分析,终于发现在空气中还存在着一种性质极不活泼的气体——氩。
根据以上资料,回答以下问题:
(1)写出两种方法中发生的化学反应的文字表达式
(2)你认为哪个密度数值是真正的氮气的密度?
为什么?
课题2氧气
【学习导引】
1.如何检验或鉴别一瓶无色无气味的气体是氧气?
将________木条伸入盛有氧气的集气瓶中,可观察到木条________,说明氧气能支持燃烧。
用这种方法可以使氧气与其他气体区别开。
2.学究这一课题,你对氧气的物理性质和化学性质有了哪些认识?
(1)分析总结硫粉、木炭、铁丝在空气或氧气中燃烧的现象,可以看出可燃物在氧气里燃烧比在空气中燃烧要______,某些在空气里不能燃烧的物质却可以在______中燃烧。
这说明氧气的______性质比较活泼。
(2)分析总结以上几种物质与氧气反应的文字表达式,可以发现几个共同的特点:
①反应物都是______种,生成物是______种,我们把由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应叫做______反应。
②他们的反应物中都有______。
物质与氧发生的反应叫做______反应,氧气在氧化反应中提供氧,具有______性。
3.氧气的活泼性并不总是表现为“轰轰烈烈”,有时也表现在“潜移默化”中。
有些氧化反应并不像燃烧那样剧烈并发光、______,而是进行的很慢,甚至不容易被察觉,这种氧化反应叫做______。
在生活中,这样的例子很多,如动植物的呼吸、______、______、农家肥的腐熟等。
【同步训练】
1.下列关于氧气的物理性质叙述不正确的是()
A.液氧呈淡蓝色B.氧气易溶于水
C.固态氧是淡蓝色雪花状固体D.氧气的密度比空气略大
2.下列气体有刺激性气味的是()
A.空气B.二氧化碳C.二氧化硫D.氧气
3.能使带火星的木条复燃的是()
A.二氧化碳B.氧气C.氮气D.空气
4.铁丝在氧气中燃烧的主要实验现象是()
A.火星四射,有黑色固体生成B.产生有刺激性气味的气体
C.产生大量白色烟雾D.产生能使澄清石灰水变浑浊的气体
5.下列物质在氧气中燃烧的现象描述错误的是()
A.红磷燃烧产生大量白烟B.硫燃烧发出淡蓝色火焰
C.木炭燃烧发白光D.铁丝剧烈燃烧,放出大量的热
6.下列实验中,现象和反应不一致的是()
7.下列物质在氧气中燃烧的装置不正确的是()
8.做铁丝在氧气里燃烧的实验时,预先在集气瓶里装少量水或细沙所起的主要作用是()
A.增加氧气含量B.降低瓶内温度C.防止瓶底炸裂D.吸收生成的物质
9.下列化学反应中既是化合反应也是氧化反应的是()
A.铁+氧气
四氧化三铁
B.碳酸
水+二氧化碳
C.氧化汞
汞+氧气
D.酒精+氧气
二氧化碳+水
10.下列反应不属于缓慢氧化的是()
A.红磷在空气中燃烧B.铁制菜刀生锈
C.人的呼吸过程D.农家肥料的腐熟过程
11.下列关于氧气的化学性质的叙述错误的是()
A.氧气是一种化学性质比较活泼的气体
B.氧气在氧化反应中提供氧,具有氧化性
C.氧气不仅能燃烧,而且还能支持燃烧
D.氧气不仅能支持燃烧,而且还能供给呼吸
12.甲、乙、丙三个集气瓶分别盛有①空气、②氧气、③二氧化碳。
为了鉴别三个集气瓶里盛有什么气体,某学生用燃着的木条伸入甲瓶中,看到木条燃烧比在空气中更旺,伸入乙瓶中木条燃烧现象不变,伸入丙瓶中,木条熄灭。
则甲瓶中盛有______(填序号,下同),乙瓶中盛有______,丙瓶中盛有______。
【能力拓展】
1.鱼虾能在河水中生存,可以说明水中溶解有少量______。
2.一般地说,空气中氧气的含量是相对稳定的,自然界里既有消耗氧气的过程,也有产生氧气的过程,请按下列要求,各举一例:
(1)消耗氧气:
_______________________________________________________________。
(2)产生氧气:
_______________________________________________________________。
3.学习氧气后,我们知道了碳、硫、铁丝、红磷等物质能在纯净的氧气中燃烧。
(1)请你任意写出两个上述反应的文字表达式:
_______________________________,_________________________________________。
(2)根据所学化学知识分析,上述两个反应有许多相似之处,根据示例完成下列各题:
①示例:
从物质种类上看,上述反应中反应物都是两种,生成物都是一种;
②从化学反应的条件上看,_______________________________________________;
③_____________________________________________________________________;
④_____________________________________________________________________。
4.现有空气、氧气、二氧化碳、氮气四瓶无色、无气味的气体,请设计实验方案,将它们区别开来。
课题3制取氧气
【学习导引】
1.学完这一课题,我们知道了几种实验室制取氧气的方法?
你能用文字表达式表示出来吗?
①__________________________________________________________________________
②__________________________________________________________________________
③__________________________________________________________________________
2.以上反应有何共同之处?
①反应物是______种,生成物是______种,所以它们都属于______反应。
②反应中都有二氧化锰,但是扮演的角色不同,你能说出它们的区别吗?
3.实验室里制取氧气时要注意正确地选择、安装、连接仪器,并按正确的顺序、恰当的方法操作。
(1)采用加热高锰酸钾的方法制取氧气可以选用__________________________________。
(2)B图中试管口略向下倾斜的原因是___________________________________________;
试管口放一团棉花的原因是_________________________________________;用E装置收集氧气,验满的方法是_________________________________________________。
(3)想想这套仪器是如何组装起来的。
要注意试管口的朝向、伸入试管的导管长度、铁夹夹持试管的位置等。
(4)操作的过程中,首先检查装置气密性,如何检查?
______。
加热时,如何操作?
______。
何时开始收集?
______。
如何知道已经收集满了?
_________。
实验结束时,先______
_____,再____________。
【同步训练】
1.下列获得氧气的过程属于物理变化的是()
A.高锰酸钾受热分解B.分离液态空气
C.过氧化氢遇二氧化锰分解D.氯酸钾与二氧化锰共热
2.有关催化剂的说法中正确的是(
A.催化剂在化学反应前后质量和化学性质都不变
B.使用催化剂可以使生成物的质量增加
C.使用催化剂就是为了加快化学反应的速率
D.只有二氧化锰是过氧化氢溶液分解的催化剂
3.下列物质是白色固体的是()
A.高锰酸钾B.过氧化氢C.氯酸钾D.二氧化锰
4.实验室制取氧气,可用排水取气法收集,因为氧气()
A.相同条件下,氧气密度比空气略大
B.通常情况下,氧气是无色无味的气体
C.氧气能够支持燃烧
D.氧气不易溶于水
5.用向上排空气法收集氧气时,验满的方法是()
A.将带火星的木条伸入集气瓶
B.将燃着的木条伸入集气瓶
C.将带火星的木条放在集气瓶口
D.将燃着的木条放在集气瓶口
6.下列化学反应中既不是化合反应也不是分解反应的是()
A.铁+氧气
四氧化三铁
B.碳+氧气
一氧化碳
C.氧化汞
汞+氧气
D.乙炔+氧气
二氧化碳+水
7.以下是实验室制取氧气的有关操作,其中不正确的是()
A.装药品前要检查装置的气密性
B.先使试管均匀受热,然后再集中在药品处加热
C.刚有气泡从导管口逸出时,便立即收集气体
D.实验完毕,应先将导管移出水面,后熄灭酒精灯。
8.小红同学用加热高锰酸钾的方法制取氧气。
实验装置示意图如下图所示。
回答下列问题:
(1)写出下列序号仪器的名称:
①_______________________________________,
②_______________________________________,
③_______________________________________,
④_______________________________________,
⑤_______________________________________。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气反应的文字表达式为:
________________________________________________________________________。
(3)实验室制取氧气的主要操作步骤有①从水槽中取出导管②检验装置的气密性③停止加热④收集气体⑤加热⑥加入药品⑦固定试管,连接仪器。
请写出正确的操作顺序______(填序号):
(4)检验装置气密性的操作如下(如下图所示):
先将导管伸入液面下,用手紧握试管,观察到__________________________________,松开手后,导管内有一段上升液柱。
(5)小红做该实验时出现了下列异常现象,请你分析其原因:
现象
原因
水槽中水呈紫红色
水沿导管进入试管中
(6)小刚同学认为用过氧化氢分解的方法制取氧气更为方便,其反应的文字表达式为:
_________________________________________________________________________,
该方法用到的二氧化锰的作用是____________________________________________。
【能力拓展】
1.下列物质中含有氧气的是()
A.高锰酸钾B.过氧化氢C.空气D.二氧化锰
2.一氧化氮是一种无色有毒气体,难溶于水,密度比空气略大,一氧化氮极易与空气中的氧气反应,生成二氧化氮。
据此推断,实验室收集一氧化氮最好采用()
A.排水法B.向上排空气法
C.排水法或向上排空气法D.排水法或向下排空气法
3.实验室里加热氯酸钾制氧气时,如果没有二氧化锰,可加入少量高锰酸钾,也可以加快氯酸钾的分解速率,其原因是__________________________________________________。
4.某专用仓库,要求控制库内空气中氧气的含量,需要对库内气体取样检验。
现有可选用的实验用品如下:
橡皮管、集气瓶、玻璃片、盛满水的水槽、胶塞、烧杯。
你怎样用最简单的方法取出仓库内气体的样品。
5.被称为生命之源的水(H2O)和被称为绿色氧化剂的双氧水(过氧化氢H2O2),通常状况下均为无色液体。
实验小组的同学用下面的方法鉴别两瓶无色液体,请填写有关内容:
实验步骤
实验现象
实验结论
①将少量的、等体积的两种无色液体分别加入到A、B两支试管中
②分别向A、B两支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
A试管中的无色液体是:
_______
B试管中的无色液体是:
_______
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