九年级化学第二单元空气的组成知识梳理人教新课标版

用心爱心专心1一、空气的组成1.空气成分的发现过程1774年法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分，第一次明确提出空气是由氧气和氮气组成的，其中氧气约占空气总体积的1/5。2.空气中氧气体积的测量实验原理：利用过量的红磷燃烧完全消耗其中的氧气而又不产生其他气体，导致压强减小，减小的体积即为空气中氧气的体积。实验现象：①红磷燃烧，有大量白烟生成。②冷却后，打开弹簧夹，集气瓶内的水面上升，而且上升到集气瓶体积的1/5。实验结论：氧气约占空气体积的1/5。选择药品的条件是：①药品能在空气中燃烧，燃烧时只消耗氧气，不与空气中的其他成分反应。②药品在空气中燃烧后的生成物不是气体(若生成物为气体，可将水换成易吸收该气体的液体)。造成误差的原因：实验结果比实际偏低：（1）红磷量不足，瓶内氧气没有耗完；（2）未塞紧瓶塞，外界空气进入瓶内；（3）未冷却到室温就打开弹簧夹；（4）导管内未事先注满水。实验结果比实际偏高，（1）没夹紧弹簧夹，红磷燃烧时瓶内空气受热从导管逸出；（2）乙同学可能插入燃烧匙太慢，塞紧瓶塞之前，瓶内空气受热逸出。例1我们已经知道空气的主要成分是氮气和氧气，如图所示为测定空气中氧气含量的实验装置示意图，图中玻璃管里的活塞可以活动，活塞的左端管内有密封的空气，活塞右端的玻璃管口跟空气相通，试验开始前活塞处在刻度5cm处。请按要求填空。（1）实验时，玻璃管里为什么要盛过量的红磷？（2）可以观察到玻璃管内发生的现象是：①白磷（足量）；②活塞开始向移动（填“左”或“右”）；③随着温度的降低，最终向移动。（3）试验结束并恢复至室温时，活塞应停在约cm处，据此可得出的结论是。思路解析：本题中用燃烧红磷的方法除去一定体积的空气中的氧气，再通过活塞移动的情况来判定空气中氧气的体积分数。这就要求：①红磷必须过量，才能把一定体积的空气中的氧气完全消耗掉；②产物不能是气体，否则无法测定实验结果。因此，实验中使用红磷作燃烧物，且必须过量。答案：（1）红磷过量才能将空气中的氧气消耗完全，测出的氧气体积才更接近空气中氧气的实际体积。（2）燃烧右左（3）4空气中氧气的体积大约占1/53.空气的成分空气的成分按体积计算，大约是：氮气78%，氧气21%，稀有气体0.94%，二氧化碳0.03%，其他气体和杂质0.03%。例2下列事实说明空气中含有哪些成分？（1）空气是制造氮肥的原料。（2）饼干在空气中放置逐渐变软。（3）蜡烛在空气中燃烧。（4。答案：（1）氮气（2）水蒸气（3）氧气（4）二氧化碳思路解析：此题考查了同学们对空气各成分的掌握情况，并知道发生变化的原因是由空气中的哪些成分引起的，使同学们能较灵活地用空气成分的知识解决有关问题。空气中含有氮气所以才能制造氮肥；空气中含有的水蒸气使饼干变软；蜡烛能燃烧是因为空气中含有氧气；空气中的二氧化碳和石灰水的有效成分Ca（OH）2反应，生成不溶于水的碳酸钙。4.纯净物和混合物用心爱心专心2纯净物是由一种物质组成的，如氧气、氮气、二氧化碳等都是纯净物。混合物是由两种或多种物质混合而成的，如空气是由氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等多种成分组成的，这些物质相互间没有发生反应，各物质都保持各自的性质。例3下列物质属于纯净物的是（）A.加碘食盐B.矿泉水C.空气D.酒精思路解析：纯净物中只含一种物质，加碘盐是在食盐中加入碘化钾，故它是混合物；矿泉水中含有矿物质，是混合物；空气中含有多种矿物质；酒精是乙醇的俗名，其中只含一种物质是纯净物。答案：D二、空气是一种宝贵的资源三、保护空气1.空气中的主要污染物。主要是有害气体和烟尘两类。有害气体有：一氧化碳、一氧化氮、二氧化硫、二氧化氮等。2.空气污染的危害。被污染的大气严重损害人体健康，影响作物生长，破坏生态平衡。全球气温变暖、臭氧层破坏和酸雨等也都与空气污染有关。3.防治空气污染的措施：加强大气质量监测；研制和开发洁净能源；采用化学方法处理工业生产中产生的有害气体；在汽车上安装尾气净化装置；积极植树造林、种草。例4有五种物质：①汽车尾气形成的烟雾；②石油化工厂排出的废气；③人体呼出的二氧化碳气体；④植物光合作用放出的气体；⑤煤燃烧产生的烟尘。其中能使空气严重污染，并对人类造成很大危害的是（）A.①②⑤B.②③⑤C.②④⑤D.①④⑤思路解析：造成空气污染的气体有SO2、NO2、CO等气体，①②⑤排出的气体中分别含有上述气体中的一种或几种。答案：A四、氧气的性质1.物理性质通常状况下，无色、无味、密度为1.429ɡ/L（标准状况下），不易溶于水2.化学性质：氧化性氧气是一种化学性质比较活泼的气体，在化学反应中能给其他物质提供氧（元素）例5下列有关氧气实验现象的描述正确的是（）A.硫在空气中燃烧产生蓝紫色火焰B.磷在氧气中燃烧产生白色烟雾C.碳在氧气中燃烧发出白光D.碳在氧气中燃烧生成二氧化碳思路解析：硫在空气中和在氧气中燃烧的火焰颜色是不同的，在空气中呈淡蓝色，在氧气中呈蓝紫色。磷在氧气中燃烧产生白烟，因为生成物五氧化二磷是白色固体。“碳在氧气中燃烧生成二氧化碳”不是对实验现象的描述。答案：C3.氧气的用途（1）供给呼吸，如潜水（2）支持燃烧，如炼钢4.化合、分解、氧化反应的概念化合反应：多变一（多种物质生成一种物质），是基本反应类型分解反应：一变多（一种物质生成多种物质），是基本反应类型氧化反应：物质与氧发生的化学反应。氧指的是氧元素（如O2中的O,CuO中的O）,物质与氧气发生的反应是氧化反应。化合反应和氧化反应的区别及联系区别：氧化反应一定有氧参加反应，但生成物不一定是一种；化合反应的生成物一定是一种，但不一定有氧参加反应。联系：有氧参加的化合反应是氧化反应；氧化反应的产物只有一种是化合反应。五、氧气的制取1．实验室制取实验原理2H2O2MnO22H2O+O2↑；2KMnO4△K2MnO4+MnO2+O2↑；2KClO3MnO22KCl+3O2↑用心爱心专心32.催化剂和催化作用（1）催化剂：在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质。（2）催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用。例6.下列关于催化剂的叙述正确的是（）A.能加快物质的化学反应速率的是催化剂，减慢化学反应速率的不是催化剂B.加入二氧化锰可以使过氧化氢产生更多的氧气C.催化剂在催化过程中所有的性质不变D.同一个反应可以选用不同的催化剂思路解析：根据催化剂的定义可知：“改变其他物质的化学反应速率”，“改变”既包括“加快”，也包括“减慢”之意，故A选项不对；在化学反应中，催化剂只能“改变其他物质的化学反应速率”，而对生成物的质量多少没有关系，故B选项错误；“二不变”是指催化剂在化学反应的过程中，质量和化学性质不变，而不是“性质”不变，因为物理性质可能改变，所以C选项不正确；同一个反应可以选用不同的催化剂，分解过氧化氢时还可以选用氧化铁、硫酸铜溶液作催化剂。答案：D3.制取装置发生装置：固固加热型、固液不加热型（见表一）收集装置：根据物质的密度、溶解性步骤（见表二），由于氧气不易溶于水且不和水反应，故要制取较纯净的气体，需采用排水法收集。又由于氧气的密度比空气的平均密度大，故要制取较干燥的气体时，需采用向上排空气排空气法。实验步骤：查、装、定、点、收、离、熄（茶庄定点收利息）注意事项：（1）点试管口略向下倾斜：防止冷凝水倒流引起试管破裂（2）药品平铺在试管的底部：均匀受热（3）铁夹夹在离管口约1/3处（4）导管应稍露出橡皮塞：便于气体排出（5）试管口应放一团棉花：防止高锰酸钾粉末进入导管（6）排水法收集时，待气泡均匀连续冒出时再收集（刚开始排出的是空气）（7）实验结束时，先移导管再熄灭酒精灯：防止水倒吸引起试管破裂（8）用排空气法收集气体时，导管伸到集气瓶底部，以便使集气瓶中空气排尽，收集到较纯净的氧气.检验方法：将带火星的木条伸入集气瓶中，如果_带火星的木条复燃，说明该瓶内的气体是氧气。验满方法：用排水法收集时，当气泡从导管口连续均匀冒出时，说明该瓶内的气体已满。用向上排空气法收集时，将带火星的木条放在处，如果木条复燃，说明该瓶内的气体已满。2.工业制氧气——分离液态空气法（原理:氮气和氧气的沸点不同物理变化）下列是中学化学常见的实验装置。用心爱心专心4（1）请写出有标号仪器的名称：①________________；②________________。（2）在常温下，用亚硫酸钠固体和稀硫酸制取二氧化硫气体，应选用的发生装置是________________；由于二氧化硫是易溶于水、密度比空气大的有毒气体，所以应用________________装置进行收集，以便将尾气吸收处理，避免造成大气污染。解析：（2）根据题目所给信息，制取二氧化硫所需药品为固体和液体，且反应不需要加热，故可采用“固液不加热型”装置（即B装置）；因二氧化硫易溶于水，不能用排水法收集，其密度比空气大，应用向上排空气法收集，但又不能泄漏污染大气，故应用E装置。答案：（1）①酒精灯②长颈漏斗（2）BE绿色通道:选择制取气体的发生装置时，要注意考虑药品的状态以及反应的条件；选择收集气体的装置时，要注意气体的水溶性和密度。