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1、
第1課時 地球周圍的空氣
【復(fù)習(xí)目標(biāo)】
1、 了解空氣的組成,了解空氣中氧氣含量的測定的防治措施。
2、 知道空氣污染的來源、防治措施。學(xué)學(xué)會區(qū)別混合物、純凈物
3、 會區(qū)別混合物、純凈物
【復(fù)習(xí)重點和難點】
1、了解空氣的組成,了解空氣中氧氣含量的測定的防治措施。
2、知道空氣污染的來源、防治措施。學(xué)學(xué)會區(qū)別混合物、純凈物
3、會區(qū)別混合物、純凈物
【學(xué)習(xí)過程】
一、知識梳理
拉瓦錫測定空氣成分的實驗
二百多年前,法國化學(xué)家拉瓦錫通過實驗,得出了空氣由氧氣和氮氣組成,其中氧氣約占空氣總體積的1/5的結(jié)論。實驗中涉及的化學(xué)方程式有:2Hg+O22HgO和2HgO2H
2、g+O2↑。
測定空氣中氧氣含量的實驗
【實驗原理】4P+5O22P2O5
【實驗裝置】如圖所示。彈簧夾關(guān)閉。集氣瓶內(nèi)加入少量水,并做上記號。
【實驗步驟】
① 連接裝置,并檢查裝置的氣密性。
② 點燃燃燒匙內(nèi)的紅磷,立即伸入集氣瓶中,并塞緊塞子。
③ 待紅磷熄滅并冷卻后,打開彈簧夾。
【實驗現(xiàn)象】① 紅磷燃燒,產(chǎn)生大量白煙;② 放熱;③ 冷卻后打開彈簧夾,水沿著導(dǎo)管進入集氣瓶中,進入集氣瓶內(nèi)水的體積約占集氣瓶空氣總體積的1/5。
【實驗結(jié)論】① 紅磷燃燒消耗空氣中的氧氣,生成五氧化二磷固體;② 空氣中氧氣的體積約占空氣總體積的1/5。
【注意事項】
紅磷必須過量。如
3、果紅磷的量不足,集氣瓶內(nèi)的氧氣沒有被完全消耗,測量結(jié)果會偏小。
裝置氣密性要好。如果裝置的氣密性不好,集氣瓶外的空氣進入集氣瓶,測量結(jié)果會偏小。
導(dǎo)管中要注滿水。否則當(dāng)紅磷燃燒并冷卻后,進入的水會有一部分殘留在試管中,導(dǎo)致測量結(jié)果偏小。
冷卻后再打開彈簧夾,否則測量結(jié)果偏小。
如果彈簧夾未夾緊,或者塞塞子的動作太慢,測量結(jié)果會偏大。
在集氣瓶底加水的目的:吸收有毒的五氧化二磷。
不要用木炭或硫代替紅磷!原因:木炭和硫燃燒盡管消耗氣體,但是產(chǎn)生了新的氣體,氣體體積不變,容器內(nèi)壓強幾乎不變,水面不會有變化。
如果預(yù)先在集氣瓶內(nèi)放入氫氧化鈉溶液,就可以用木炭或硫代替紅磷進行實驗。
不
4、要用鎂代替紅磷!原因:鎂在空氣中燃燒時能與氮氣和二氧化碳發(fā)生反應(yīng),這樣不僅消耗氧氣,還消耗了氮氣和二氧化碳,使測量結(jié)果偏大。
空氣的成分
氣體
氮氣
氧氣
稀有氣體
二氧化碳
其他氣體和雜質(zhì)
體積分?jǐn)?shù)
78%
21%
0.94%
0.03%
0.03%
混合物和純凈物
混合物
純凈物
定義
兩種或多種物質(zhì)混合而成的物質(zhì)叫混合物。
只由一種物質(zhì)組成的物質(zhì)叫純凈物。
特點
組成混合物的各種成分之間沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng),它們各自保持著原來的性質(zhì)。
純凈物可以用化學(xué)式來表示。但是,絕對純凈的物質(zhì)是沒有的。
常見
實例
空氣、溶液、合金、鐵銹、加碘鹽、天
5、然氣、自來水、礦泉水等
能用化學(xué)式表示的所有物質(zhì)
冰水混合物、水蒸氣、銅銹也是純凈物
空氣是一種寶貴的資源
氮氣
【物理性質(zhì)】無色無味的氣體,不易溶于水,密度比空氣的密度略小。
【化學(xué)性質(zhì)】化學(xué)性質(zhì)不活潑,一般情況下不能支持燃燒,不能供給動植物呼吸。
【用途】① 制硝酸和化肥的重要原料(這一點可以證明空氣中含有氮氣);
② 用作保護氣(焊接金屬時作保護氣、燈泡充氮延長使用壽命、食物充氮防腐);
③ 醫(yī)療上在液氮冷凍麻醉條件下做手術(shù);
④ 超導(dǎo)材料在液氮的低溫條件下顯示超導(dǎo)性能。
稀有氣體(氦、氖、氬、氪、氙的總稱)
【物理性質(zhì)】沒有顏色,沒有氣味的氣體,難溶于水。通電時
6、能發(fā)出不同顏色的光。
【化學(xué)性質(zhì)】化學(xué)性質(zhì)很不活潑。所以稀有氣體又叫做惰性氣體。
【用途】① 用作保護氣(焊接金屬時作保護氣、燈泡中充入稀有氣體使燈泡耐用);
② 用作光源(如航標(biāo)燈、強照明燈、閃光燈、霓虹燈等);
③ 用于激光技術(shù);④ 氦氣可作冷卻劑;⑤ 氙氣可作麻醉劑。
空氣污染和防治
1、空氣污染的污染物是有害氣體和煙塵。污染源包括煤、石油等化石燃料燃燒產(chǎn)生的二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳(三大有害氣體),還包括工業(yè)廢氣等方面。
2、計入空氣污染指數(shù)的項目為:二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入顆粒物和臭氧等。
3、空氣污染的危害:造成世界三大環(huán)境問題(溫室效應(yīng)、臭氧層破壞
7、、酸雨)、損害人體健康、破壞生態(tài)平衡、影響作物生長、破壞生態(tài)平衡等。
4、防治空氣污染:加強大氣質(zhì)量監(jiān)測;改善環(huán)境狀況;減少使用化石燃料;使用清潔能源;積極植樹、造林、種草;禁止露天焚燒垃圾等。
綠色化學(xué)
綠色化學(xué)又稱環(huán)境友好化學(xué),其核心是利用化學(xué)原理從源頭上消除污染。
綠色化學(xué)的主要特點是:
① 充分利用資源和能源,采用無毒、無害的原料;
② 在無毒、無害的條件下進行反應(yīng),以減少向環(huán)境排放廢物;
③ 提高原子的利用率,力圖使所有作為原料的原子都被產(chǎn)品所消納,實現(xiàn)“零排放”;
④ 生產(chǎn)有利于環(huán)境保護、社區(qū)安全和人體健康的環(huán)境友好的產(chǎn)品。
二、題型、方法歸納:
本單元值中考必
8、考內(nèi)容,主要考查:空氣的成分、空氣中氧氣含量的測定、混合物和純凈物的區(qū)別、常見的題型有選擇、填空、探究題。
三、典例精講:
【典型例題講解】(通過學(xué)生的自講,自己完成下列各題)
例1:某班同學(xué)用如圖所示裝置測定空氣里氧氣的含量。先用彈簧夾夾住乳膠管。點燃紅磷,伸入瓶中并塞上瓶塞。待紅磷熄滅并冷卻后,打開彈簧夾,觀察廣口瓶內(nèi)水面變化情況。實驗完畢,甲同學(xué)的廣口瓶內(nèi)水面上升明顯小于瓶內(nèi)空氣體積的1/5,乙同學(xué)的廣口瓶內(nèi)水面上升明顯大于瓶內(nèi)空氣體積的1/5。下列對這兩種現(xiàn)象解釋合理的是( )
①甲同學(xué)可能使用紅磷的量不足,瓶內(nèi)氧氣沒有消耗完
②甲同學(xué)可能未塞緊瓶塞,紅磷熄滅冷卻時外界
9、空氣進入瓶內(nèi)
③乙同學(xué)可能沒夾緊彈簧夾,紅磷燃燒時瓶內(nèi)部分空氣受熱從導(dǎo)管逸出
④乙同學(xué)可能插入燃燒匙太慢,塞緊瓶塞之前,瓶內(nèi)部分空氣受熱逸出
A.①③ B.②④ C.①②③ D.①②③④
例2:在生產(chǎn)和科學(xué)研究中,需要用到一些保護氣。當(dāng)焊接金屬時,為了隔絕空氣,能作為保護氣的一組是( )
A.氧氣、氬氣 B.氮氣、氧氣 C.天然氣、氧氣 D.氮氣、氬氣
例3:氧氣是空氣的主要成分之一,有關(guān)氧氣的說法錯誤的是( )
A.帶火星的木條可以檢驗氧氣
B.氧氣的化學(xué)性質(zhì)比氮氣活潑
C.魚類能在水中生存說明氧氣易溶于水
D.
10、在常溫下,氧氣也能與有些物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)
例4.以下物質(zhì)不作為空氣污染物計入《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》基本檢測的是( )
A.二氧化碳 B.二氧化氮 C.一氧化碳 D.PM2.5
參考答案
典例精講:
例1:D
【解析】甲同學(xué)實驗結(jié)果比實際偏低的原因可能有:(1)藥品量不足;(2)裝置氣密性不好;(3)未冷卻到室溫就讀數(shù)。乙同學(xué)的實驗結(jié)果比實際偏高,可能是廣口瓶內(nèi)部分空氣受熱散失造成的。
例2:D
【解析】可用作保護氣的氣體必須是化學(xué)性
質(zhì)不活潑的氣體。氮氣化學(xué)性質(zhì)不活潑,在常溫下難與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),氬氣是稀有氣體,一般不跟其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),因此焊接金屬時,
11、為了隔絕空氣,氮氣、氬氣可作為保護氣。天然氣能燃燒,氧氣能支持燃燒,因此天然氣、氧氣不能用作為保護氣。
例3:C
【解析】氧氣可以支持燃燒,故能使帶火星的木條復(fù)燃,利用這一性質(zhì)可以鑒別氧氣,故A正確;氧氣能與許多物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),溫度越高,反應(yīng)越劇烈,而氮氣一般不與其他物質(zhì)反應(yīng),故B、D正確;魚類能在水中生存,說明水中有氧氣,但不能說明氧氣易溶于水。氧氣是不易溶于水的,通常狀況下,1升水中大約能溶解30ml氧氣,故C錯。
例4.【解析】A、二氧化碳暫時沒有計入《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》基本監(jiān)測,故A正確;
B、二氧化氮是造成大氣污染的有害氣體之一,計入了《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》基本監(jiān)測,故B錯誤;
C、一氧化碳是造成大氣污染的有害氣體之一,計入了《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》基本監(jiān)測,故C錯誤;
D、PM2.5屬于可吸入顆粒物的范圍,計入了《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》基本監(jiān)測,故D錯誤.故選A.
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