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第5课时┃空气与氧气第5课时空气与氧气第5课时空气与氧气第5课时┃考点聚焦考点聚焦考点1空气的成分1．干燥空气的成分氮气78%氧气21%氩气0.934%二氧化碳0.033%空气的成分(体积分数)其他气体0.002%第5课时┃考点聚焦2.空气的用途成分主要用途氧气潜水、医疗急救、炼钢、气焊以及登山和宇宙航行等氮气根据其化学性质不活泼，常用作保护气；医疗上用作冷冻麻醉；制硝酸和化肥的重要原料等稀有气体利用其惰性作保护气；用于航标灯、闪光灯、霓虹灯的光源；用于激光技术，制造低温环境等第5课时┃考点聚焦[注意](1)空气中各成分的分离在工业上，通过降温加压使空气液化，控制温度，利用空气中氧气、氮气以及各稀有气体的沸点不同，逐一从空气中分离出来。沸点较低的__________(－196℃)先蒸发出来，余下的主要是沸点较高的淡蓝色的液态________(－183℃)，贮存使用。氧气氮气第5课时┃考点聚焦(2)关注空气质量目前，计入空气污染指数的有害气体和烟尘包括：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、臭氧、可吸入颗粒物、总悬浮颗粒物等。第5课时┃考点聚焦考点2测定空气中氧气的含量实验原理利用加热________铜粉消耗掉密闭容器内的________而不产生新的气体铜＋氧气―――→加热氧化铜CuO2CuO实验装置过量氧气第5课时┃考点聚焦实验步骤(1)连接装置，检查气密性(2)测定具支试管的体积(3)加热(4)来回推动注射器活塞(5)停止加热，冷却后读数实验现象铜粉变成________色，冷却后注射器内剩余气体的体积约减少________实验结论氧气约占空气总体积的________注意事项装置应密闭，铜粉应过量，来回推动注射器活塞的次数要多，要冷却到室温后再读数，否则会产生较大的误差黑1515第5课时┃考点聚焦考点3氧气的实验室制法反应原理________________________固＋液不加热型装置发生装置2H2O2=====MnO22H2O＋O2↑第5课时┃考点聚焦反应类型________反应收集方法________法或____________法验满方法用带火星的木条放在_____________，若木条______，证明氧气已经收集满[注意]在H2O2制氧气中，MnO2是催化剂。催化剂是在化学反应中__________其他物质的化学反应速率，而本身的______和__________在反应前后都没有发生改变的物质。千万不要理解成催化剂只能加快化学反应速率，有些催化剂，会降低化学反应速率。分解排水向上排空气集气瓶口复燃改变质量化学性质第5课时┃考点聚焦考点4氧气的性质1．物理性质：通常状况下，是无色无味气体，不易溶于水，密度比空气大，液态或固态时变为淡蓝色。2．化学性质：氧气是一种化学性质比较活泼的气体，有氧化性。物质反应现象化学方程式(或文字表达式)注意事项木炭①发出________②生成的气体能使_______________变浑浊③放出热量C＋O2=====点燃CO2(充分燃烧)夹木炭的坩埚钳应由上而下缓慢伸入瓶中白光澄清石灰水第5课时┃考点聚焦物质反应现象化学方程式(或文字表达式)注意事项铁丝①剧烈燃烧，_________②生成________固体③放出热量3Fe＋2O2=====点燃Fe3O4①把铁丝绕成螺旋状，裹一根火柴，引燃铁丝②集气瓶底部事先放一些细沙或水蜡烛①剧烈燃烧，产生明亮火焰②生成的气体能使澄清石灰水变浑浊③放出热量石蜡＋氧气――→点燃二氧化碳＋水放蜡烛的燃烧匙应由上而下缓慢伸入瓶中火星四射黑色第5课时┃考点聚焦[辨析]发光与火焰发光：用于固体物质在氧气中燃烧时现象的描述。例如木炭在氧气中燃烧发出白光。火焰：用于气体物质燃烧时现象的描述。例如氢气在氧气中燃烧产生蓝色火焰，硫虽然是固体，但在受热熔化时变成硫蒸气，硫蒸气在氧气中燃烧会产生蓝紫色火焰。第5课时┃归类示例►类型一空气的成分归类示例命题角度：考查对空气成分的了解，认识到空气对人类生活的重要作用。例1[2012·烟台]下列关于空气成分的说法错误的是()A．氧气约占空气体积的21%B．饼干在空气中变软是因为空气中含有水蒸气C．稀有气体通电发光是化学变化D．空气中的氧气主要来自植物的光合作用[解析]稀有气体通电发光，没有生成新物质，是物理变化。C第5课时┃归类示例变式题[2012·苏州]苏州博物馆最近启用新购置的“真空充氮杀虫灭菌消毒机”来处理和保护文物。即将文物置于该机器内，三天后氮气浓度可达99.99%；再密闭三天左右，好氧菌、厌氧菌和丝状霉菌都被杀灭。下列有关氮气说法错误的是()A．通常状况下氮气易溶于水B．氮气不能供给呼吸C．通常情况下氮气的化学性质不活泼D．高浓度氮气可抑制菌类的生长A第5课时┃归类示例[解析]在通常状况下，氮气是无色无味的气体，难溶于水；氮气的化学性质不活泼，一般不与其他物质反应，也不供给呼吸；氮气的用途是制造氮肥、充入食品包装袋内抑制菌类的生长、液态氮可做制冷剂等。[方法点拨]对空气要有全面的了解，并对空气中各成分的性质和用途有足够的认识。在生活中，有不少现象可以判断空气中所含的某些成分。第5课时┃归类示例►类型二测定空气中氧气的含量命题角度：结合药品、装置考查对实验原理的理解及对误差的分析。例2[2013·泸州]按如图5－2组装仪器，关闭止水夹，通电使红磷燃烧。请回答下列问题。第5课时┃归类示例(1)燃烧的现象是___________________________________________。(2)红磷燃烧一段时间后，自动熄灭了，你认为原因是________________________。(3)冷却后，松开止水夹，你观察到的现象为__________________________________________________________________________________________________________。集气瓶内的氧气已消耗完红磷剧烈燃烧，产生白烟，火焰慢慢熄灭烧杯里的水倒吸到集气瓶内(或烧杯的水面下降)。且进入集气瓶中的水约占集气瓶内原空气体积的15[解析]此装置利用电热棒点燃红磷，能保证装置气密性良好。红磷燃烧的现象是产生白烟，但随着氧气逐渐消耗完，火焰会慢慢熄灭；冷却后因瓶内压强减小，打开止水夹后会造成烧杯里的水倒吸到集气瓶内，且进入集气瓶的水约占集气瓶内原空气体积的。15第5课时┃归类示例变式题法国化学家拉瓦锡通过实验得出的结论是氧气约占空气总体积的。某同学用图5－3装置进行验证，实验后发现气体减少的体积小于。下列分析的原因不合理的是()A．铜丝的量不足B．加热铜丝的时间太短C．未等到玻璃管冷却就读数D．没用酒精灯的外焰加热D第5课时┃归类示例[解析]铜丝的量不足和加热铜丝的时间太短都会使装置内氧气消耗不完全，最终导致实验后气体减少的体积小于；未等到玻璃管冷却就读数，因为温度较高装置内气体体积膨胀，会造成注射器内气体减少的体积小于的假象；没用酒精灯的外焰加热只会对加热的时间造成影响，如果玻璃管接触酒精灯的灯芯，容易造成玻璃管炸裂，但对气体减少的体积没有影响。第5课时┃归类示例[方法点拨]空气中氧气含量的测定实验方法各异，但其原理是一致的，即利用可燃物在密闭容器内燃烧，耗尽其中的氧气，然后根据容器内压强的改变，测定空气中氧气的含量。顺利完成此实验需注意，所选药品只与氧气反应，且生成物中没有气体，药品要足量，容器的气密性好，温度恢复到室温再读数等；否则，会造成较大的误差。常见的测定装置如下：第5课时┃归类示例第5课时┃归类示例第5课时┃归类示例►类型三氧气的实验室制法命题角度：考查制取氧气的原理、装置、验证、验满和操作方法。例3[2013·广西]图5－5是实验室制取、收集有关气体的装置图。请按要求回答下列问题。第5课时┃归类示例(1)用双氧水制取氧气的化学方程式为___________________________。(2)要收集氧气，收集装置可选择上述装置中的______或______(填写序号)。(3)用发生装置A或B制取氧气时，A与B相比，A的优点是________________________________________________。[解析]本题考查了实验室制取氧气的原理、收集方法及对装置的评价。过氧化氢制取氧气的化学方程式书写时要注意化学式的书写和反应条件；氧气的收集既可用排水法，也可采用向上排空气法；采用注射器添加过氧化氢溶液不但可以控制反应的发生，也可通过控制反应物的滴加速率来控制反应的速率。CD2H2O2=====MnO22H2O＋O2↑可以随时补充反应所需的双氧水，控制反应速率第5课时┃归类示例变式题[2012·衢州]丙同学准备用如图5－6图一所示的装置和药品，制取两瓶氧气，请回答下列问题。(1)在组装反应装置时，发现没有圆底烧瓶，则如图二所示仪器中可以用来替代圆底烧瓶的有________(填序号)。①②④第5课时┃归类示例(2)丙同学在检验气体是否收集满时，用点燃的细木条放在集气瓶口，若观察到木条____________的现象，可证明瓶中已收集满氧气。(3)请你设计一种回收二氧化锰的简单方案，其主要操作步骤是________________。[解析]锥形瓶、平底烧瓶和大试管等都可以做反应的容器，都可以用来替代圆底烧瓶；在检验气体是否集满时，用点燃的细木条放在集气瓶口，若观察到木条燃烧更旺，可证明瓶中已集满氧气；二氧化锰不溶于水，因此回收二氧化锰的简单方案是：过滤、干燥。燃烧更旺过滤、干燥第5课时┃归类示例[方法点拨]实验室制取气体时，需掌握反应原理，根据反应物的状态和反应的条件来选择发生装置。根据制取的气体的溶解性和密度的大小选择收集气体的方法，对气体的验证、验满，还要掌握操作时的注意事项。第5课时┃归类示例►类型四氧气的性质命题角度：识记氧气的主要性质，用氧气的性质解释一些常见的现象。例4[2012·杭州]下列有关氧气的叙述正确的是()A．氧气能和大多数金属、有机物反应，所以氧气是一种很不稳定的气体B．铁在氧气中燃烧生成氧化铁C．给氯酸钾加热，若不加二氧化锰就不产生氧气D．测定空气中氧气含量的实验中，若将红磷换成木炭实验会失败D第5课时┃归类示例[解析]氧气的化学性质比较活泼，但并不是其本身不稳定；铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁(Fe3O4)，而铁锈的主要成分才是氧化铁(Fe2O3)；二氧化锰是催化剂，改变的只是氯酸钾产生氧气的速率，若不加二氧化锰也会产生氧气；在测定空气中氧气含量时，如果换成木炭，反应后生成气体，集气瓶内气压不会减小，所以无法测出空气中的氧气含量。[方法点拨]识记氧气的物理性质，明确木炭、铁丝等物质在氧气中燃烧的实验操作要点及原理是答题关键。