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第1课时我们周围的空气考点知识聚焦考点一空气中的成分和用途成分体积分数主要用途氮气制造硝酸和化肥的重要原料;利用其化学性质,可用作保护气氧气供给呼吸,可用于等;燃料燃烧离不开氧气,可用于、气焊和等稀有气体0.94%化学性质,可用作保护气;在通电时能发出不同颜色的光,可制成多种用途的电光源,如航标灯、霓虹灯等;氦可用于制造低温环境二氧化碳可用于灭火、气体肥料、化工产品的原料;固态二氧化碳(干冰)可用作冷冻剂其他气体和杂质0.03%78%不活泼21%医疗急救炼钢航天很不活泼0.03%考点知识聚焦[注意]①空气中各成分所占比值指的是气体的体积分数。②一般来说,空气的成分比较固定。考点知识聚焦考点二空气中氧气含量的测定1.实验装置(如图1-1所示)图1-12.实验现象(1)红磷燃烧放出热量,产生大量。(2)冷却至室温,打开弹簧夹,烧杯中的水进入集气瓶内,约占瓶内液面以上容积的。𝟏𝟓白烟考点知识聚焦3.原理及结论(1)原理:P+O2P2O5。452(2)结论:空气中氧气约占总体积的。𝟏𝟓考点知识聚焦4.实验误差分析误差原因进入集气瓶的水小于的原因红磷不足,氧气不能耗尽装置漏气会使装置外的空气进入过早打开弹簧夹会因装置内气体温度偏高,压强偏大,导致进入集气瓶中的水的体积偏小进入集气瓶的水大于的原因弹簧夹没夹紧,红磷燃烧时集气瓶内的气体受热从导管逸出燃烧匙伸入过慢会使装置内的气体受热逸出,导致进入集气瓶中的水的体积偏大1515考点知识聚焦5.红磷替代品应满足的条件(1)可燃物在空气中容易点燃。不能用铁丝代替红磷,因为铁丝在空气中不易点燃。(2)可燃物只能与氧气反应,不能消耗空气中的其他气体。如不能选用镁代替红磷,因为镁不仅能与氧气反应,也能与空气中的二氧化碳、氮气反应,使集气瓶内减少的气体体积不只是氧气的体积。(3)物质与氧气反应时只能生成固体,不能生成气体。若生成气体时,应选用适当的试剂吸收,如选用木炭或硫粉作为红磷的替代品时,可选用氢氧化钠溶液吸收生成的二氧化碳或二氧化硫气体。考点知识聚焦考点三保护空气1.空气污染的危害被污染的空气会严重损害人体健康,影响作物生长,破坏生态平衡。全球气候变暖、臭氧层破坏和酸雨等也都与空气污染有关。2.主要污染物主要污染物(空气污染指数)颗粒污染物:PM2.5、烟、粉尘等气体污染物:CO,SO2、NO2(形成酸雨的主要污染物)等考点知识聚焦3.污染的来源及防治(1)污染物的来源:化石燃料的燃烧、工厂排放的废气、露天焚烧秸秆和垃圾、植被破坏引起的沙尘暴。(2)防治方法:更多使用清洁能源,工厂废气处理达标后再排放,积极植树造林,秸秆还田,垃圾分类回收再处理。考点知识聚焦考点四氧气的性质1.物理性质物质颜色、气味、状态(通常状况下)密度溶解性氧气(O2)无色、无味、气体比空气略大不易溶于水[注意]液态氧是淡蓝色的液体,固态氧是淡蓝色的雪花状的固体。考点知识聚焦2.化学性质物质反应现象化学方程式注意事项铁丝①在空气中不燃烧,只能发生红热现象②在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成黑色固体①用砂纸将细铁丝打磨光亮,除去表面的铁锈及污物②将铁丝绕成螺旋状是为了增大铁丝的受热面积③铁丝下端系一根火柴的目的是引燃铁丝④实验前,集气瓶中要放少量水或铺一层沙子,是为了防止生成的高温熔融物溅落,炸裂瓶底镁条在空气中剧烈燃烧,发出白光,放出大量的热,生成白色固体3Fe+2O2Fe3O42Mg+O22MgO考点知识聚焦硫①在空气燃烧,发出淡蓝色火焰②在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰③放出大量的热,生成有刺激性气味的气体反应前在集气瓶瓶底加少量的水或NaOH溶液,吸收燃烧生成的SO2,防止污染环境木炭①在空气中,木炭持续红热②在氧气中,木炭燃烧发出白光③放出热量,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体红磷①产生大量白烟②放出热量集气瓶中的水可吸收反应产生的五氧化二磷,防止污染环境氢气在空气或氧气中燃烧,产生淡蓝色火焰,在火焰上方罩一干冷烧杯,烧杯内壁有水珠出现S+O2SO2C+O2CO24P+5O22P2O52H2+O22H2O考点知识聚焦甲烷发出蓝色火焰,放出热量一氧化碳发出蓝色火焰,放出热量酒精发出淡蓝色火焰,放出热量CH4+2O2CO2+2H2O2CO+O22CO2C2H5OH+3O22CO2+3H2O考点知识聚焦考点五氧气的制法1.三种实验室制法的比较反应原理KClO3KMnO4H2O2发生装置固体加热型装置固液不加热型装置22KCl+3O22K2MnO4+MnO2+O222H2O+O2考点知识聚焦选择依据反应物状态和反应条件操作步骤查、装、定、点、收、离、熄查、装、定、收反应类型分解反应收集方法排水法或向上排空气法验满方法用向上排空气法收集时,将带火星的木条放在,若木条复燃,证明氧气已经收集满检验方法将带火星的木条,木条复燃,证明是氧气集气瓶瓶口伸入集气瓶中考点知识聚焦(2)试管口应倾斜,防止冷凝水回流到试管底部,而使试管炸裂。2.催化剂的概念在化学反应里能改变其他物质的速率,而本身的和在反应前后都没有发生变化的物质(即“一变,两不变”)叫作催化剂。如用过氧化氢、氯酸钾制取氧气的过程中,二氧化锰均是催化剂。3.用高锰酸钾制取氧气的操作要点(1)装配好仪器,要进行。(3)伸入试管内的导管,应即可,便于气体排出。导管上应套上一段胶皮管,便于操作,以免折断导管。化学反应质量化学性质装置气密性检查略向下只稍露出橡胶塞考点知识聚焦导管(5)加热时,先移动酒精灯使试管受热,然后集中在试管底部有药品的部位加热。(4)用高锰酸钾制取氧气时,试管口应塞一团,以防止加热时高锰酸钾粉末进入导管。(6)用排水法收集完毕后,应先将移出水面,再,防止水倒吸入试管,使试管炸裂。棉花均匀熄灭酒精灯考点知识聚焦4.多功能瓶的使用洗气或干燥气:进出向上排空气法收集气体:进出向下排空气法收集气体:进出排水法收集气体:进出浓硫酸吸水,氢氧化钠溶液吸收CO2c进d出收集密度比空气大的气体;d进c出收集密度比空气小的气体收集不溶于水的气体abcddcfe考点知识聚焦5.氧气的工业制法工业上利用液氮和液氧的不同,采用的方法,分离液态空气制取氧气,它属于物理变化。沸点蒸发化学方程式网络构建[注意]①氧气的工业制法是物理变化,氧气的实验室制法则是化学变化。②近年来,出现了利用膜分离技术富集空气中氧气的方法。图1-2考点知识聚焦①;(答案不唯一,合理即可)②;③;④;⑤;⑥;⑦;⑧;⑨。2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑2KClO32KCl+3O2↑2H2O22H2O+O2↑2H2O2H2↑+O2↑↑6CO2+6H2OC6H12O6+6O22Mg+O22MgOC+O2CO2CH4+2O2CO2+2H2O2CO+O22CO2探究一空气中的成分和用途课堂考点探究例1[2018·广州]下列关于空气的说法正确的是()A.空气中的氮气约占总体积的21%B.空气中的氧气能支持燃烧C.空气中的稀有气体没有任何用途D.空气中的二氧化碳会造成酸雨[解析]空气中的氮气约占总体积的78%。稀有气体的化学性质稳定,可作保护气;通电时能发出不同颜色的光,可作电光源。二氧化碳和水反应生成碳酸,空气中的二氧化碳会导致雨水呈酸性,但不会造成酸雨。[答案]：B探究二防治空气污染措施课堂考点探究例2[2018·长沙]2018年开学之初,长沙市中小学开展了“打赢蓝天保卫战”的活动。下列行动不利于“保卫蓝天”的是()A.加强大气质量监测B.积极植树、造林、种草C.使用清洁能源D.露天焚烧垃圾[答案]：D[解析]本题考查的是化学与环保。加强大气质量监测,对不达标的废气进行处理,有利于“保卫蓝天”;积极植树、造林、种草,可以净化空气,有利于“保卫蓝天”;使用清洁能源,减少有害气体的排放,有利于“保卫蓝天”;露天焚烧垃圾会产生大量的污染物,如烟尘、有害气体,不利于“保卫蓝天”。探究三氧气的性质和用途课堂考点探究例3[2018·德州]下列有关氧气的描述正确的是()A.氧气参与燃烧,是高能燃料B.氧气能使带火星木条复燃C.红磷与氧气反应产生浓厚白雾D.低温下氧气可以变成无色液体[答案]：B[解析]氧气参与燃烧,不是高能燃料,是助燃剂;氧气能使带火星木条复燃;红磷与氧气反应产生浓厚白烟;低温下氧气可以变成淡蓝色液体。课堂考点探究例4如图1-3是关于氧气化学性质的部分知识网络,关于该图的说法中正确的是()氧气化学性质能支持燃烧(Ⅰ)S、P、Fe等CO、CH4、C2H5OH等使其他物质缓慢氧化(Ⅱ)Fe等C6H12O6等图1-3A.S、P在氧气中燃烧均会产生大量白烟B.Ⅰ、Ⅱ两类反应均体现了氧气的可燃性C.Fe在Ⅰ、Ⅱ两类反应中的产物不相同D.Ⅰ类反应放出热量,Ⅱ类反应吸收热量课堂考点探究[答案]C[解析]S在氧气中燃烧,生成有刺激性气味的气体;Ⅰ、Ⅱ两类反应均体现了氧气的氧化性;物质在氧气中燃烧和发生缓慢氧化,均放出热量。【方法点拨】氧气是一种化学性质比较活泼的气体,在许多反应中主要表现为氧化性。非金属+氧气→非金属氧化物;金属+氧气→金属氧化物;含碳、氢元素的物质+氧气水+二氧化碳。探究四催化剂的实验探究课堂考点探究例5[2018·乐山]小明同学欲通过实验证明“二氧化锰是氯酸钾受热分解的催化剂”这一命题。他设计并完成了下表所示的探究实验。实验操作实验现象实验结论或总结各步骤结论总结实验一将氯酸钾加热至熔化,伸入带火星的木条木条复燃氯酸钾受热分解产生氧气,但是(反应的化学方程式为)二氧化锰是氯酸钾受热分解的催化剂实验二加热二氧化锰,伸入带火星的木条木条不复燃二氧化锰受热不产生氧气实验三木条迅速复燃二氧化锰能加快氯酸钾的分解时间较长、温度较高2KClO32KCl+3O2↑将MnO2与KClO3的混合物加热,伸入带火星的木条课堂考点探究(1)请你帮小明同学填写上表中未填完的空格。(2)在小明不同的探究实验中,实验一和实验二起的作用是。(3)小英同学认为仅由上述实验还不能完全得出表内“总结”,她补充设计了两个方面的探究实验,最终完成了对“命题”的实验证明。第一方面的实验操作中包含了两次称量,其目的是;第二方面的实验是要。对比(或对照等)比较MnO2在KClO3分解前后的质量验证从反应后的剩余物中分离出的MnO2是否能加快KClO3的分解课堂考点探究[解析]本题是一道控制变量的实验探究题。(1)催化剂指的是在化学反应里能改变其他物质的反应速率,自身的化学性质和质量在反应前后没有改变的物质。在验证二氧化锰是氯酸钾受热分解的催化剂时,需要验证这三个方面。将氯酸钾加热至熔化,伸入带火星的木条,木条复燃,证明氯酸钾受热分解产生氧气,但是时间较长、温度较高。加热二氧化锰,伸入带火星的木条,木条不复燃,二氧化锰受热不产生氧气。将MnO2与KClO3的混合物加热,伸入带火星的木条,木条迅速复燃,说明二氧化锰能加快氯酸钾的分解。(2)实验一和实验二起的作用是对照。(3)为证明二氧化锰是反应的催化剂还需要证明MnO2的化学性质和质量在反应前后没有改变。故第一方面的实验目的是比较MnO2在KClO3分解前后的质量;第二方面的实验目的是验证从反应后的剩余物中分离出的MnO2是否能加快KClO3的分解。课堂考点探究突破空气中氧气含量的测定例6图1-4所示的是测定空气里氧气含量的装置,气密性良好,在集气瓶内加入少量水,将水面上方空间分为5等份。用弹簧夹夹紧橡皮管。点燃红磷后,迅速伸入瓶中并塞紧塞子;待燃烧停止并冷却至室温后,打开弹簧夹。(1)红磷燃烧的化学方程式为:。(2)打开弹簧夹后,烧杯中的水能够进入到集气瓶中的原因是。4P+5O22P2O5红磷燃烧将集气瓶内氧气消耗掉,图1-4使瓶内压强减小,在大气压的作用下,将水压入集气瓶实验突破课堂考点探究(3)实验结束,进入集气瓶中水的体积小于瓶内空间的五分之一,可能的一种原因是。红磷量不足课堂考点探究某科学兴趣小组对“测定空气中氧气含量”的实验进行了改进:将数显设备、气体压强传感器和空气中氧气含量测量装置按图1-5连接。装置气密性良好,调节右边敞口容器和集气瓶里的水面相平,此时