1、主题一主题一 身边的化学物质身边的化学物质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.认识氧气的主要性质和用途，知道氧气能跟许多物质发生氧化 反应，初步学会实验室制取氧气的方法。3.了解自然界中的氧循环。4.知道催化剂及其对化学反应的重要作用。基础知识梳理一、空气1.空气的主要成分(体积分数)及用途（1）氮气（N2）a.含量：约占%（最大）。b.用途：用作保护气（如食品袋填充）化学性质不活波；用于制氮肥（含氮元素）。（2）氧气（O2）a.含量：约占%。b.用途：用于医疗急救、潜水、航天 供给呼吸；用于气焊气割、炼钢等 支持燃烧（即 性）。7821反映的性质反映的性质反映的性质助燃
2、基础知识梳理（3）稀有气体 a.含量：约占0.94%。b.用途：用作 通电时发出不同颜色的光。用作保护气 化学性质不活波；氦气还可以用于填 充探空气球等。（4）二氧化碳（CO2）a.含量：约占0.03%。b.用途：灭火 不燃烧也不支持燃烧，密度比空气大；干冰（固体二氧化碳）用于 （升华吸热）；植物 进行光合作用的原料；制汽水等。（5）其他气体和杂质：含量约占0.03%。2.空气中氧气含量的测定（详见“实验强化突破”栏目）电光源反映的性质反映的性质反映的性质人工降雨二、空气的污染与防治（6年1考）1.污染物及其危害 （1）气体污染物：、NO2等（主要来自化石燃料的燃烧、汽车尾 气）形成酸雨；CO
3、（主要来自化石燃料的不充分燃烧）有毒；臭氧等。（2）颗粒（固体）污染物：可吸入颗粒物（如PM2.5）、烟、粉尘等 形成雾霾的主要原因。【小贴士】空气质量日报目前计入空气污染指数的项目暂定为：二氧化硫、氮氧化物、可吸入颗粒物或总悬浮颗粒物和臭氧等。SO2危害危害危害2.污染物来源及防治措施：（1）化石燃料的燃烧 改变能源结构，使用清洁能源，煤改气 （2017.9C）。（2）工厂废气的排放 工业废气经过处理达标后再排放。（3）植被破坏引起的沙尘 积极植树造林。（4）汽车尾气的排放 安装汽车尾气净化装置，推广使用乙醇汽油等。三、氧气1.物理性质：通常状况下，氧气为 色 味的气体，溶 于水，密度比空气
4、 ；氧气在液态时为 色，固态时为淡蓝色雪花状。防治措施防治措施防治措施防治措施无无不易大淡蓝2.化学性质（6年4考）（1）氧气的化学性质比较活泼，能与许多物质发生化学反应；氧气可以支持燃烧，具有助燃性。（2）与金属单质反应.镁 a.现象：在空气中即可剧烈燃烧，放热，发出 ，生成 色固体。b.化学方程式：。.细铁丝 a.现象:空气中：红热，离火后变冷，不能燃烧。氧气中：2014.21（2）。b.化学方程式：。耀眼的白光白点燃2MgO2 2MgO剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体点燃3Fe2O2 Fe3O4【小贴士】（1）反应前，在集气瓶底预先放入少量水或铺一层细沙，目的是 2016.21(2)。（
5、2）细铁丝盘成螺旋状，目的是 。（3）与非金属单质反应.木炭 a.现象：空气中：红热、无焰、放出热量。氧气中：剧烈燃烧，发出 光，放出热量，生成无色无 味且能使 变浑浊的气体。b.化学方程式：（完全燃烧）。（不完全燃烧）。防止生成的高温熔融物溅落使集气瓶瓶底炸裂提高铁丝与氧气的接触面积白澄清石灰水点燃 CO2 CO2点燃CO2（不足）2CO.硫 a.现象：空气中：放热，发出微弱的 色火焰；氧气中：放热，发 出明亮的 色火焰；生成有 气味的气体。化学方程式：。.红磷 a.现象：在空气中即可燃烧，放出大量的热，产生大量 ，生成 色固体。b.化学方程式：。【小贴士】反应前，在集气瓶内加入少量水的目的
6、是 。蓝紫淡蓝SO2 SO2点燃白烟白4P5O2 2P2O5点燃防止生成的高温熔融物炸裂集气瓶底，防止污染空气刺激性 .氢气 a.现象：在空气和氧气中都燃烧，发出 色火焰，放出热量，用干冷烧杯罩在火焰上方，烧杯内壁出现 。b.化学方程式：。（4）与化合物反应 .一氧化碳 a.现象：在空气或氧气中燃烧，发出 色火焰，放热。b.化学方程式：（2018.13D）。.甲烷 a.现象：在空气或氧气中燃烧，发出蓝色火焰，生成无色、无味的气体，火焰上方罩着的干冷烧杯内壁出现水雾。迅速倒转烧杯，向烧 杯中加入澄清石灰水，振荡，澄清石灰水变浑浊。b.化学方程式：。淡蓝水珠2H2O2 2H2O点燃蓝2COO2 2
7、CO2点燃CH42O2 CO22H2O点燃【小贴士】可燃性气体点燃之前都需要验纯（2017.13D）。.乙醇 a.现象：在空气中燃烧，发出蓝色火焰，放热。b.化学方程式：。3.制取（1）工业制法：分离液态空气法（利用液氮和液氧的 不同，属于 变化）。（2）实验室制法（详见“实验强化突破”栏目）。四、催化剂与催化作用 1.概念：在化学反应里能改变其他物质的反应速率，而本身的 和 在化学反应前后都没有发生变化的物质。2.催化作用：在化学反应中，催化剂起加快或减慢化学反应速率的作用。C2H5OH3O2 2CO23H2O点燃沸点物理质量化学性质一、易错点1.氧气能够支持燃烧，具有助燃性，但不能燃烧，不
8、具有可燃性。2.空气中二氧化碳含量过高会加剧温室效应，但二氧化碳不属于空气 污染物。二、易混点1.注意“烟”“雾”“气”的区别项 目概 念举 例烟固体小颗粒在空气中扩散产生的现象红磷在空气中燃烧，产生大量的白烟2.不能把实验现象和实验结论混淆：实验现象是指在实验过程中出现的颜色变化、有气体或沉淀生成等，在描述实验现象时，围绕“一光，二热，三生成”来描述等，不能直接说生成物的名称；实验结论是根据实验现象和实验结果推导、总结出来的规律，实验结论直接说明生成物的名称。3.光和火焰的区别 a.光沸点高的固体物质燃烧产生的现象，如铁丝、木炭等的燃烧。雾小液滴在空气中扩散产生的现象如打开盛浓盐酸的瓶塞，瓶
9、口有大量白雾气物质在通常状况下以气体状态存在 b.火焰气体、沸点低的固体或液体燃烧产生的现象，如硫、酒精、甲烷等的燃烧。4.有关催化剂改变反应速率的坐标曲线图 a.用氯酸钾或双氧水制取氧气时，有催化剂的反应比无催化剂的反应速率快，曲线斜率大，反应结束时间早，但二者完全反应时生成物的质量相等（如图1）。b.催化剂在化学反应前后质量不变（如图2）。判断下列说法是否正确，正确的打“”，错误的打“”。（本书其他讲此栏目的答题要求与此相同）1.空气的成分包括氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体等，属于混合物。()2.二氧化碳会加剧温室效应，属于空气污染物。()3.氧气具有可燃性，可用于气焊、气割等。()实验强
10、化突破实验1 空气中氧气含量的测定 1.实验原理 红磷在密闭的集气瓶中燃烧，消耗掉瓶内空气中的氧气，使集气瓶中的压强减小，水在大气压的作用下沿导管进入集气瓶内，进入的水的体积约等于瓶内被消耗氧气的体积。反应的化学方程式为 。4P5O2 2P2O5点燃2.实验装置 【小贴士】集气瓶中加入少量水的目的：（1）吸收红磷燃烧生成的五氧化二磷，防止污染空气；（2）可以降低瓶中的温度，使装置能快速冷却至室温，节省实验时间。3.实验现象 （1）红磷燃烧，产生大量的 ，（2）装置冷却至室温后，打开弹簧夹，进入集气瓶内水的体积约占集气瓶内空气总体积的 。4.实验结论 （1）空气中氧气的体积约占空气总体积的 。【
11、小贴士】“氧气约占空气总体积的 ”，不能把“体积”漏掉，更不能错答成“质量”。（2）本实验还可得出：氮气（约占空气总体积 的气体）不支持燃烧，难溶于水的性质。白烟151515455.实验误差分析错误操作错误操作原因解读原因解读引起的误差引起的误差装置漏气反应结束后外界空气进入集气瓶内实验结果偏小 红磷量不足（2014.14A）集气瓶中的氧气不能被耗尽未待装置冷却至室温就打开弹簧夹温度较高，气体受热膨胀，压强变大 部分空气受热膨胀逸出实验结果偏大弹簧夹未夹紧导管点燃的红磷伸入瓶中后未立即塞上瓶塞部分空气受热膨胀逸出实验结果偏大6.红磷替代品应满足的条件（1）能与空气中的氧气反应而不与空气中的其他
12、成分反应。如：不能用镁来代替红磷，是因为镁不仅与氧气反应，也可以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大于氧气的体积。（2）生成物为固体或液体。（2017.14B）如：不能用木炭、硫来代替红磷，是因为木炭、硫与氧气反应生成的二氧化碳、二氧化硫为气体，从而弥补了所消耗的氧气的体积，所以无法测出空气中氧气的含量。（3）若生成物为气体，则要能被装置中的其他物质完全吸收。如：硫燃烧生成的二氧化硫，可以在集气瓶底部放一定量的NaOH溶液来吸收，进而测定。（4）在空气中易燃的物质。如：铁在空气中不易燃烧，不能用铁来代替红磷。7.改进装置及其评价（1）与原实验装置相比，其优 。2016.21
13、（4）（2）中实验过程中反复推拉两端注射器的活塞，。2018.21（1）实验误差小，对环境的污染小使氧气充分反应例例1 1 某化学兴趣小组的同学对空气中氧气含量的测定进行实验探究。例1题图1【观察与记录】（1）按如图所示装置和药品进行实验，实验中可观察到的现象是：集气瓶内 ；待装置冷却至室温后打开止水夹，。产生大量白烟烧杯中的水沿着导管进入集气瓶且约占集气瓶中空气总体积的五分之一【讨论与交流】（2）若用铁丝代替红磷测定空气中氧气的含量，小明同学认为不可以，其原因是 ；若用木炭代替红磷，小丽同学认为也不可以，其原因是 ，。【分析与思考】（3）小芳同学用镁条代替红磷来测定空气中氧气的含量，结果却发
14、现倒吸的水量远远超过集气瓶中空气体积的15。小组内同学帮她仔细检查，发现装置的气密性及操作步骤均无问题。你认为造成此现象的原因可能是 。【归纳与总结】（4）小组内同学反思上述实验的探究过程后认为：若用燃烧法测定空气中氧气的含量，在药品的选择或生成物的要求上应考虑的是 、。（写出两条即可）铁丝在空气中不能燃烧木炭燃烧生成二氧化碳，弥补了所消耗的氧气的体积导致水不能进入集气瓶空气中的氮气、二氧化碳、氧气都能和镁反应反应物是固体只能和氧气反应（7）烧杯中的水能进入集气瓶中的原因是_ 。（8）小组内同学还对该实验进行了如图2所示的改进。（已知试管容积为45 mL）例1题图2 最终注射器活塞将从10 m
15、L刻度处慢慢前移到约为 mL刻度处才停止；该装置的优点是 。使瓶内的压强减小，在大气压的作用下，水沿着导管进入集气瓶中红磷燃烧消耗了集气瓶中的氧气，1环保，实验误差小【针对拓展】（5）若观察到结果小于预期值，则可能是因为 。（6）红磷燃烧的化学方程式为 。红磷量不足或装置漏气（或没有冷却至室温就打开止水夹）4P5O2 2P2O5点燃【解析】（1）红磷在空气中燃烧，产生大量白烟，放出热量；待装置冷却至室温再打开止水夹，空气中的氧气被消耗，会看到水进入集气瓶且约占集气瓶中空气总体积的五分之一。（2）不能用铁丝代替红磷测定空气中氧气的含量，原因是铁丝在空气中不能燃烧；也不能用木炭代替红磷，原因是木炭
16、燃烧生成二氧化碳，弥补了所消耗的氧气的体积，导致水不能进入集气瓶。（3）用镁条代替红磷来测定空气中氧气的含量，结果却发现倒吸的水量远远超过集气瓶体积的1/5，原因是空气中的氮气、二氧化碳、氧气都能和镁反应，集气瓶中的氮气、二氧化碳、氧气均有被消耗，所以进入集气瓶中的水的体积大于五分之一。（4）用燃烧法测定空气中氧气含量，固体燃烧消耗了空气中的氧气，进入的水的体积是消耗的氧气的体积，所以在药品的选择或生成物的要求上应考虑的是反应物是固体或只能和氧气反应或生成物是固体。（5）红磷量不足或装置漏气或没有冷却至室温就打开止水夹都有可能导致进入集气瓶中的水的体积小于五分之一。（6）红磷在空气中燃烧生成五
17、氧化二磷固体。（7）烧杯中的水能进入集气瓶的原因是红磷燃烧消耗了集气瓶中的氧气，使瓶内的压强减小，在大气压的作用下，水沿着导管进入集气瓶中。（8）消耗氧气的体积为45mL15=9mL，因此最终注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约为1 mL刻度处才停止；试管和注射器直接相连，改进后的装置不会直接向大气中排放燃烧生成的五氧化二磷，故优点是环保，实验误差小。实验2 氧气的实验室制取1.实验室制取方法装置的选择依据：和 。高锰酸钾制氧气2019.13C，2017.21（2），2014.21（2）氯酸钾制氧气过氧化氢制氧气2019.13D，2018.21（2），2016.21（3），2015.21（
18、2）反应原理2KClO3 2KCl+3O2 2H2O2 2H2O+O2反应物状态反应条件2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2MnO2MnO2发生装置收集装置向上排空气法（收集干燥的氧气）能用向上排空气法收集氧气是因为氧气的密度比空气的密度大，且不与空气中其他成分发生反应排水法（收集纯净的氧气）能用排水法收集氧气是因为氧气不易溶于水2.用加热法制取并用排水法收集氧气的操作步骤（1）查：实验前先检查 。（2）装：把药品装入试管内，注意用纸槽或药匙。（3）定：将实验所用仪器固定在铁架台上。【小贴士】用高锰酸钾或氯酸钾制取氧气时，试管口要略向下倾斜，防止产生的冷凝水 ，使试管炸裂；用高锰酸钾制取氧
19、气时，试管口需要塞一团 ，防止高锰酸钾固体粉末进入导管造成堵塞。（4）点：点燃酒精灯加热。【小贴士】用酒精灯的外焰进行加热，先给试管预热，然后再对准药品部位集中加热。装置的气密性倒流棉花（5）收：收集气体。【小贴士】用排水法收集氧气时，集气瓶应事先装满水且不能留有气泡；当导管口刚有气泡冒出时不宜收集，这时试管中的空气还未完全排出，要等气泡 冒出时再开始收集；收集满的氧气用玻璃片在水下盖住瓶口，拿出后 放在桌面上。（6）离：把导管撤离水槽。（7）熄：熄灭酒精灯。【小贴士】实验结束时要先撤离 ,再 ，防止试管骤冷气压减小，水从导管倒吸入试管导致试管炸裂。【速记口诀】茶（查）庄（装）定点收利（离）息
20、（熄）。均匀、连续地正导管熄灭酒精灯3.用过氧化氢溶液制取氧气的注意事项（1）若选择长颈漏斗制取氧气，长颈漏斗的末端应伸入液面以下，防止 。（2）与长颈漏斗相比，采用分液漏斗的优点是 。4.检验和验满（1）检验（如图1）：，则证明为氧气。（2）验满（如图2）:a.向上排空气法：，若木条复燃,则说明氧气已收集满；b.排水法：当有大气泡从集气瓶瓶口冒出时，说明氧气已经收集满。图1 图2 气体从长颈漏斗末端逸出能控制反应速率将带火星的木条伸入集气瓶瓶内，若木条复燃将带火星的木条放在集气瓶瓶口5.装置的评价（1）过氧化氢制氧气的优点：不需要加热，操作简便;二氧化锰与过氧化氢易于分离，并且不会产生有害物
21、质，符合绿色化学的要求；二氧化锰可重复使用，节约药品。（2）选用排水法收集的氧气比较纯净，且不需要验满，做氧气性质实验时，便于在集气瓶中预留少量水，只是做有些实验时需要对制取的氧气用浓硫酸干燥；用向上排空气法收集氧气操作简便，但是相对不纯，并且需要验满。例22019 福建改编如图是实验室制取氧气的实验。例2题图（1）用过氧化氢制取氧气：反应的化学方程式为 ；仪器A的名称为 。现用图1仪器组装制取氧气的发生装置，应选用的仪器有 （填字母序号）；若用图2装置作发生装置，其优点是 。欲用浓硫酸干燥氧气，应从装置F的 （填“a”或“b”）处通入气体。（2）用长颈漏斗向锥形瓶中滴加液体制取气体时，要注意 。2H2O2 2H2OO2MnO2锥形瓶ACD能控制反应的速率a长颈漏斗的下端要伸入液面以下【针对拓展】（3）用向上排空气法收集一瓶氧气时，验满的方法是 。（4）用排水法收集氧气时，当导管口有气泡 冒出时，才能 开始收集氧气；用排水法收集氧气后，先熄灭酒精灯，后撤出导管的后果是 。（5）用高锰酸钾制取氧气，图3装置应进行的改进是 。（6）若要做铁丝在氧气中燃烧的实验，则应选择的收集方法是 。用带火星的木条放在集气瓶瓶口，观察木条是否复燃连续、均匀地水槽中的水倒吸入试管，使试管炸裂在试管口放一团棉花排水集气法温馨提示：点击栏目名，超链接到word
