9第三单元我们周围的空气.

第三单元我们周围的空气第一节气的成分一．空气的组成空气的成分（体积分数）：氮气N278%氧气O221%稀有气体0.94%二氧化碳CO20.03%其他气体和杂质约占0.03%【知识解读】（1）空气中主要是氮气和氧气，氮气约占空气总体积的4/5，氧气约占空气总体积的1/5。（2）要注意“体积分数”或“占空气总体积的”字眼。一般情况下，气体和液体的量都用体积来表示，而不用质量来表示。二．空气中氧气的体积分数的测定1．燃烧物的选择：能在空气中与氧气反应且没有气体生成。常用铜丝、红磷、白磷来除去气体中的氧气。2．用加热铜丝的方法测定空气中氧气的体积分数实验原理：2Cu+O2加热2CuO实验装置：实验现象：加热一段时间后，红色的铜丝变为黑色；冷却到室温后，注射器内空气体积减少到原来的4/5。实验结论：①空气中，氧气约占总体积的1/5；②该实验证明空气是由多种物质组成的混合物；③该实验证明，剩余的气体（主要是氮气）化学性质稳定，不能与铜丝反应。该实验要注意：①实验前要检查装置的气密性。②铜丝必须过量，且卷成螺旋状，以保证于试管中空气里的氧气与铜丝充分接触，并能把空气中的氧气全部耗尽。③该实验所用的硬质玻璃管不可太细太短，防止加热时橡皮管被烤焦。④要反复交替缓慢推动两个注射器活塞，以保证于试管中空气里的氧气与铜丝充分接触。⑤铜丝必须被加热到红热状态，即保证把温度加热到反应所需要的温度。⑥加热时间要足够，保证铜丝与氧气充分反应。⑦反应结束后，要等到装置冷却到室温后，再读取反应后注射器内空气的体积。如果不同的实验者之间所测得空气中氧气的体积分数相差太大的原因：①装置漏气，结果偏大。②铜丝用量不足，结果偏小。加热温度达不到反应温度，结果偏小。③反应不充分，结果偏小。④反应结束后，没有等到装置冷却到室温就开始读数，结果偏小。用该实验代替红磷燃烧来测定空气中氧气的体积分数的优点：不会导致环境污染。3．通过红磷燃烧来测定空气中氧气体积分数：实验原理：4P+5O2点燃2P2O5实验装置实验现象：红磷燃烧，产生浓厚的白烟，释放出大量的热量；待集气瓶冷却到室温后，打开止水夹，水沿导管进入到集气瓶中，约占集气瓶总容积的1/5。实验结论：a.空气中，氧气约占总体积的1/5；b.该实验证明空气是由多种物质组成的混合物；c.该实验证明，剩余的气体（主要是氮气）化学性质稳定，不能燃烧也不能支持燃烧，且不易溶于水。该实验应注意：a.实验前应检查装置的气密性，如果气密性不好装置漏气，所测结果会偏大；b.红磷要过量，否则不能将集气瓶内的氧气耗尽，结果偏小；c.点燃红磷后，塞瓶塞动作不要太慢，否则红磷燃烧释放出的热量将瓶内部分空气排出，致使结果偏大；d.要等到集气瓶冷却到室温后才能打开止水夹，否则结果偏小；e.最好实验前，导管里先注满水。该实验的一些变形实验：三．空气是一种重要资源（热点）1．1775年，法国化学家拉瓦锡首次用自制的天平定量研究了空气的组成，发现了空气是由氧气和氮气组成的。2．工业上制取氧气的方法：分离液态空气法；原理：氧气的沸点比氮气高，氮气先从液态空气中蒸发出来，剩下的就是液态氧气。流程：3．氧气的用途：供给呼吸，支持燃烧。4．氮气：氮气的化学性质比较稳定，通常情况下不能和其它物质反应。用途：①工业上生产硝酸和化肥；②食品包装时，常充入氮气作防腐剂；③液氮常作制冷剂。5．稀有气体：化学性质非常稳定，又叫作“惰性气体”。用途：①由于稀有气体通电时，能发出不同颜色的光，填充在灯泡中，用于制造霓虹灯等多种用途电光源；②可用于焊接金属的保护气。四．空气质量日报（热点）1．空气质量日报的内容：空气污染指数、首要污染物、空气质量级别、空气质量状况。2．计入空气污染指数的项目：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物。3.污染物的主要来源(1)矿物燃料（煤和汽油、柴油等）的燃烧(2)化工厂的废气(3)水泥厂的粉尘(4)燃放烟花爆竹(5)焚烧枯枝野草树叶等4.防止和减少空气污染的方法(1)工厂做到废气回收与处理(2)发展民用煤气生产(3)严禁燃放烟花爆竹(4)禁止焚烧树叶、野草(5)提高汽油、柴油质量5．空气中二氧化碳含量过高会导致温室效应，但是二氧化碳不是空气污染物。空气污染物，是指对人体有毒、有害的气体和粉尘，而二氧化碳无毒，所以不是空气污染物。物质单质化合物区别单质是由同种元素组成的纯净物（宏观）其分子由同种元素的原子构成（微观）化合物是由不同种元素组成的纯净物（宏观）其分子由不同种元素的原子构成的（微观）联系转化：不同单质进行化合反应可变成化合物，某些化合物分解也可得到单质。第二节物质组成的表示方法一．元素与元素符号（重点）1．元素是具有相同的核电荷数（即质子数）的一类原子的总称。目前发现的化学元素有一百余种，由原子结构中的质子数决定。2．元素符号的书写方法及其含义元素符号书写时应注意：第一个字母要大写，第二个字母要小写。元素的意义：①宏观意义表示一种元素：H—表示氢元素，Fe—表示铁元素②微观意义表示该元素的原子：2H—表示两个氢原子，Fe—表示一个铁原子③如果该元素的单质是由原子构成的，则元素符号还可以表示由该元素组成的单质：Fe—表示单质铁，但是H就不能表示氢气，因为氢气不是由原子构成而是由分子构成的。【知识解读】1．元素种类由质子数决定的。同种元素的原子有多种，它们的质子数都相同，不同的是中子数。如碳元素原子有两种C-12和C-14，它们质子数都是6，但是C-12有6个中子而C-14有8个中子。2．元素即指该元素呈电中性的原子，也包括由该元素原子所形成的离子。3．具有相同质子数或核电荷数的微粒不一定是同种元素。例如：分子和原子团，NH3与钠原子Na它们都是10个质子。4．元素是个宏观概念，只讲种类不讲个数，只能组成物质而不能构成分子、原子，在化学变化中，元素的种类和质量都不变；分子、原子是微观概念，既有种类也有个数，说构成。5．元素分类：金属元素（有“钅”旁，汞-Hg除外）、非金属元素（有“石”旁和“气”字头）、稀有气体元素（也是“气”字头）。6．一般情况下，金属元素单质为金属，有“石”旁的元素的单质常温下是固体非金属单质，有“气”字头的元素的单质常温下为气态，即气态非金属单质或稀有气体。7．元素的存在：地壳中的元素：O、Si、Al、Fe、Ca；海水中：O、H、Cl、Na、Mg；人体中:O、C、H、N；空气中：N、O；8．元素与人体健康：缺铁，会导致缺铁性贫血；缺钙，会导致骨质疏松症或佝偻病；缺碘，甲状腺肿大，俗称大脖子病；缺锌，智力发育不良；二．单质与化合物单质：由一种元素组成的纯净物。化合物：由两种或两种以上的元素组成的纯净物。【知识解读】1．单质、化合物都是纯净物，定义中不能少“纯净物”。例如：“由一种元素组成的物质是单质”这种说法就是错误的。2．单质一般都按元素名称命名：氢气、铁等；化合物一般为“x化x”、“几x化几x”或“x酸x”。3．单质与化合物的区别与联系3.化合价（重点、难点）化合价：表示一种元素的原子能够跟其它元素的原子相互化合的比例。【知识解读】1．所有原子都有达到稳定结构（最外层电子数为8，只有一个电子层时，电子数为2。）的趋势。当两个原子相互化合时，通过得失电子或共用电子对的方法，结合在一起达到稳定结构。如图所示：一般，金属原子最外层电子少于4，易失电子；非金属原子最外层电子多于4，易得电子。所以易失电子的金属原子与易得电子的非金属原子化合时，常常通过得失电子结合成化合物；易得电子的非金属原子之间相遇时，由于获得电子能力差距不大，一个原子不能从另一个原子里彻底获得电子，所以就只有采用共用电子对的方式结合成化合物。2．元素化合价与原子得失电子数目或共用电子对数目有关。注意：①单质的化合价规定为零。②同一元素，可能具有多种化合价。3．化合价的书写：化合价标在元素符号或原子团符号的正上方，且符号在前数值在后，与离子符号书写相反。例如，氯元素化合价为-1价，表示为：硫酸中硫元素的化合价为+6价表示为：4．在化合物中，各元素化合价代数和为零。即得失电子数相等。计算化合价时，要用元素化合价乘以该元素原子个数。四．物质组成的表示---化学式（重点、难点）化学式：用元素符号表示物质组成的式子。【知识解读】化学式的书写1．知识准备：①熟记1-20号元素符号②熟记常见元素、原子团的化合价注意：+2价的铁离子读作：亚铁离子，+3价的铁离子读作：铁离子。2．化学式书写的原则：①化合物中各元素化合价代数和为零。②正价在前，负价在后，或先读后写。③原子个数写在元素符号右下角，个数为1时省略不写。如二氧化碳化学式写成C1O2就是错误，应写成CO2；原子团个数多于1时，要用括号把原子团符号括起来，再在括号的右下角写上个数，如，氢氧化钙化学式写成CaOH2就是错误，应写成Ca(OH)23．化学式的书写规律①由原子构成的物质的化学式直接用元素符号表示。由原子构成的物质一般都是单质，其微观图如图所示：由原子构成的物质有：金属单质：铁—Fe；大多数固态非金属单质：单质碳—C、硫磺—S、红磷—P、晶体硅—Si；稀有气体：氦气—He、氖气—Ne。(除气态非金属单质外，常见单质都是由原子构成的）②由分子构成的物质的化学式要表示出一个分子中原子的种类与个数。由分子构成的物质可能是单质也可能是化合物，其微观图，如图所示：由分子构成的物质有：气态非金属单质（双原子分子）：氧气—O2、氢气—H2、氮气—N2、氯气—Cl2；常见的由非金属元素组成的化合物：二氧化碳—CO2，表示一个二氧化碳分子是由两个氧原子一个碳原子构成的，五氧化二磷—P2O5，表示一个五氧化二磷分子是由两个磷原子五个氧原子构成的。由分子构成的物质的化学是的写法：a．根据分子结构写化学式：数出一个分子中各原子的个数，记在元素符号的右下角。值得注意的是元素符号排列顺序：正价在前，负价在后。例如：表示氧原子表示氮原子，则下图中有两个黑色圆球、四个灰色圆球，表示一个分子中有两个氮原子、四个氧原子，且氧元素为负价排后，所以其化学式为N2O4b．根据物质名称书写化学式：书写顺序与读的顺序相反，例如，二氧化硫，由其名称就知道一个二氧化硫分子中有一个硫原子两个氧原子，写化学式时书写顺序与读的顺序相反，即硫1氧2：SO2注意：由分子构成的物质的化学式又叫分子式，分子式中的原子个数不能约分：N2O4就不能约分成NO2，前者是四氧化二氮，后者是二氧化氮，表示两种不同硫酸的物质。③由离子构成的物质，化学式表示该物质中原子的种类和各原子个数的最简整数比。由离子构成的物质都是属于化合物，其微观图如图所示：由离子构成的物质有：一般情况下，由金属元素和非金属元素组成的化合物，都是由离子构成的。由离子构成的物质的化学式的书写：一般都是根据化学名称进行书写。书写步骤如下：a．根据物质名称，确定该物质是由哪些微粒构成，即里面含有哪些元素和原子团。以硫酸铁为例：根据名称知道是由铁离子和硫酸根原子团构成的。b．写出元素符号和原子团符号并标出化合价。c．排序：正价在前负价在后。d．在符号的右下角标出数字，保证化合价代数和为零。方法：对角线数值相等，但是要注意，数字必须是最简整数比。注意：化学式书写常见的错误就是，不考虑化合价，化学式中化合价代数和不为零。五.化学式的意义：宏观（所有物质）：①表示一种物质，H2O--表示水；②表示组成该物质的元素种类，H2O--表示水由氢元素和氧元素组成。微观：a.由分子构成的物质：①表示物质的1个分子，H2O---表示1个水分子；②表示物质1个分子中原子的种类和数目，H2O--表示1个水分子由2个氢原子2和1个氧原子构成。b.有例子构成的物质:表示该物质中,个元素原子的个数比,CaCl2—表示氯化钙中,钙原子与氯原子的个数比为1:2六．化学符号中数字的含义：1．写在微粒前面的数字表示微粒个数：①表示2个水分子2．写在元素符号右下角的数字表示一个分子中原子的个数：②表示1个水分子中有两个氢原子3．写在元素符号正上方的数字表示化合价：③表示水中，氧元素的化合价为+2价4．离子符号中，写在元素符号右上角的数字表示表示