杭州专版2020中考化学复习方案第05课时空气课件

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第 5 课时 空气 化学 | 第一部分　考点过关 知识体系 1. 空气的主要成分 (1) 知道空气的主要成分和氧气、氮气在空气中的体积分数 ① 空气的主要成分：空气是 　　　　 物，主要由氮气 (N 2 ) 和氧气 (O 2 ) 组成，还含有少量的 　　　　 、水蒸气、 　　　 　 和杂质等 . 空气的成分是比较固定的，其中氮气 (N 2 ) 的体积分数为 　　　　 % ，氧气 (O 2 ) 的体积分数为 　　　　 %.  重点梳理 混合 CO 2 稀有气体 78 21 ② 测定空气中氧气的含量 a. 实验原理：主要是在某密闭容器内通过加热或燃烧某种可燃物 ( 如点燃 　　　　 ) ，消耗容器内的 　　　　 ，使密闭体系内的气压 　　　　 ，然后在容器内外 　　　　 的作用下，引起实验过程中的一些其他现象 ( 如水倒吸 ) ，从而得出空气中氧气含量的结论 .  b. 药品选择：常用药品为足量的 　　　　 等，所选药品只能与空气中的 　　　　 反应，不能和其他气体成分反应，且反应不能生成新的 　　　　 .  红磷 氧气 降低 气压差 红磷 氧气 气体 c. 常用实验装置： d. 反应原理： 4P+5O 2 2P 2 O 5 . e. 注意事项：药品按要求选择，一定要 　　　　 ；装置的气密性要 　　　　 ；反应完成后要待装置 　　 　　　 再读数 .   足量 图 H5-1 良好 冷却至室温 不当的操作 对测定结果的影响 分析原因 　装置气密性不好，反应结束后有部分空气进入集气瓶 　　　　　   　　　 　　   红磷的量不足 　　　　　   　 　　　 　   点燃 红磷后燃烧匙伸入缓慢，导致瓶内部分空气逸出 　　　　　   　　 　　　   用硫黄代替红磷 　　　　　   　 　　 　　   　 　　 　　   f. 操作不当对实验测定结果的影响： 外界空气进入 瓶内氧气未消耗完 空气因受热膨胀而外逸 无法测定 反应生成新的气体， 瓶内气压不变 (2) 说出空气对人类生活的重要作用 ①N 2 是工业上生产硝酸和氮肥的重要原料；液态氮气常用作 　　　　 ；因为 N 2 的化学性质 　　　　 ，所以可以用于食品防腐、保鲜，也可用于延长灯泡的使用寿命 .  ②O 2 是供给 　　　　 的重要物质；可用作 　　　　 剂；用于钢铁冶炼、金属焊接等 .  ③ 稀有气体 ( 包括 　　　　 、 　　　　 、 　　　　 、氪、氙、氡等 ) ：因为化学性质稳定，常用作 　　　　 ；通电时能发出不同颜色的光，故可作各种用途的 　　　　 .  冷冻剂 稳定 呼吸 助燃 氦 氖 氩 保护气 电光源 ④CO 2 是 　　　　 作用的原料；固态 CO 2 ( 俗称 　　　　 ) 可作制冷剂，用于冷藏、 　　 　　 等；在工业上可用于制纯碱、尿素、汽水等；还可用于灭火 . CO 2 在空气中的含量少，故不采用分离空气的方法制得 .  光合 干冰 人工降雨 2. 臭氧层、温室效应 (1) 说出臭氧层的作用 ① 臭氧：臭氧是蓝色的，带有腥臭气味的气体，化学式为 　　　　 ，相对分子质量为 　　　　 .  ② 臭氧层及其作用：臭氧主要分布在距离地面 10 km~50 km 处，其中离地面 22 km~25 km 处，臭氧浓度值达到最高，这一层大气称为 　　　　 . 臭氧层能阻挡和削弱过强的 　　　　 ，对生物有保护作用 .  (2) 列举保护臭氧层的一些措施 禁止生产和使用含氟氯烃的制冷剂、发泡剂、洗洁精、喷雾剂等化学物质 . O 3 48 臭氧层 紫外线 (3) 关注温室效应的成因 温室效应是指大气中的 　　　　　　 等气体具有与温室玻璃相似的作用，对地球起着 　　　　 作用，从而使全球变暖的现象 .  (4) 说出温室效应的利弊 ① 利：适度的温室效应能保证地球上的气温恒定，适于动植物生存 . ② 弊：过度的温室效应使全球气候变暖，海平面上升，淹没城市和良田；气候异常，造成农作物减产；病虫害增加，传染病增加等 . (5) 说出防止温室效应加剧的相关措施 ① 减少煤、石油、天然气等化石燃料的使用； ② 开发太阳能、风能、氢能、地热能等清洁能源； ③ 大力植树造林，严禁乱砍滥伐树木等 . 二氧化碳 保温 (6) 酸雨 ①pH 低于 　　　　 的酸性降水被称为酸雨；   ② 降水中溶有空气中存在的二氧化硫、氮氧化物等，主要有害物质是硫酸、硝酸； ③ 危害健康，而且使水域和土壤酸化，损害农作物和林木生长，危害渔业，腐蚀建筑物、工厂设备和文化古迹 . 5.6 3. 空气污染 (1) 列举空气中污染物的主要来源 ① 概念：当污染物进入空气中，超过了空气的   能力，危害人体舒适和健康或危害环境时，就构成了空气污染 . ② 空气污染源：造成空气污染的有自然因素和人为因素两种，以人为因素为主，如工业 　　　　 、生活燃煤和汽车 　　　　 等 .  ③ 空气污染物：目前被人们注意到的空气污染物有 100 多种，如二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳及可吸入颗粒物等，其中 　　　 　 、 　　　 　 会导致酸雨的形成 .  自净 废气 尾气 二氧化硫 氮氧化物 ④ 危害：空气污染对人体的危害是多方面的，主要表现为呼吸道疾病、生理机能障碍以及眼、鼻等黏膜组织受刺激而引起的疾病 . (2) 说出一些防治空气污染的方法 ① 减少污染物排放量：尽可能开发无污染能源 ( 如太阳能、风能、水力发电 ) 和低污染能源 ( 如天然气 ) ，对燃料进行预处理 ( 如烧煤前先进行脱硫 ) ，改进燃烧技术等； ② 合理规划工业区与非工业区； ③ 加大植树造林力度 . (3) 会看城市空气质量报告 ① 实时空气质量数据表：主要内容包括 “ 空气质量指数 ”“ 空气质量等级 ”“ 首要污染物 ”“ 对健康影响情况 ”“ 建议采取的措施 ” 等 . ② 空气质量指数：空气质量指数是一种评价大气环境质量状况简单而直观的指标；目前计入空气质量指数的污染物有：二氧化硫、二氧化氮、颗粒物、臭氧和一氧化碳等；空气质量指数范围为 0~500 ，分六个级别，指数越大，说明空气污染状况越严重，对人体的健康危害越大 . 空气质量指数 (AQI) 空气质量状况 0~50 优 51~100 良 101~150 轻度污染 151~200 中度污染 201~300 重度污染 >300 严重污染 对点练习 考点 1 　空气的主要成分 1. [2018· 衡阳 ] 空气是一种宝贵的资源，空气中含量最多且化学性质不活泼的气体是 ( 　　 ) A. 氧气 B. 二氧化碳 C. 氮气 D. 稀有气体 C 2. [2018· 北京 ] 用下列装置进行实验 . 下列现象能证明空气中 O 2 含量的是 ( 　　 ) A. 红磷燃烧，产生白烟 B. 瓶中液面先下降，后上升 C. 瓶中液面最终上升至 1 处 D. 水槽中液面下降 C 图 H5-2 3. [2019· 广州 ] 空气是一种宝贵的资源，下列生产生活中用到的气体不是来自空气的是 ( 　　 ) A. 作为燃料电池燃料的 H 2 B. 用于生产氮肥的 N 2 C. 用于医疗急救的 O 2 D. 用于飞艇的 He A 4. 下列属于温室气体的是 ( 　　 ) A.H 2 B.N 2 C.O 2 D.CO 2 考点 2 　臭氧层、温室效应 D 5. 下列关于臭氧的叙述错误的是 ( 　　 ) A. 臭氧与氧气混合后形成混合物 B. 臭氧和氧气的性质相同 C. 臭氧变成氧气是化学变化 D. 在物质分类中，臭氧属于单质 B 6. 如何减少温室气体二氧化碳的含量是科学家一直在探究的课题，最近中国科学技术大学的专家找到一种新型催化剂，可将二氧化碳转化为液体燃料甲酸，下列说法中，不正确的是 ( 　　 ) A. 地球上二氧化碳含量上升的主要原因是植物的呼吸作用 B. 二氧化碳能阻挡地面辐射，对地球有保温作用 C. 二氧化碳转化为甲酸的过程属于化学变化 D. 这种新型催化剂在反应前后质量不变 A 7. [2018· 桂林 ] 下列物质属于空气污染物的是 ( 　　 ) A. 氧气　　　　　　 B. 氮气 C. 稀有气体　　　　 D. 可吸入颗粒物 考点 3 　空气污染 D 8. [2019· 仙桃 ] 6 月 5 日是世界环境日， 2019 年的主题是 “ 蓝天保卫战，我是行动者 ”. 下列做法错误的是 ( 　　 ) A. 氮肥厂的废气经过处理达到排放标准后才排放 B. 蔬菜大棚的塑料膜就地焚烧处理 C. 积极推进新能源汽车的使用，逐步淘汰燃油汽车 D. 大力植树造林，严禁乱砍滥伐 B 重点一　知道空气的主要成分和氧气、氮气在空气中的体积分数 例 1 [2015· 杭州 ] 如图 H5-3 中甲所示为测定空气中氧气含量的装置及药品 . (1) 为获得较为准确的实验数据，下列做法 不正确的是 　　　　 .  A. 检查装置的气密性 B. 燃烧匙中的红磷足量 C. 点燃红磷后缓慢将燃烧匙插入瓶中，塞紧瓶塞 D. 红磷熄灭，广口瓶冷却后打开弹簧夹 C 图 H5-3 例 1 [2015· 杭州 ] 如图 H5-3 中甲所示为测定空气中氧气含量的装置及药品 . (2) 小明同学用足量的木炭代替红磷、氢氧化钠溶液代替水来做此实验 . 小明操作正确，但是测得的数据小于用红磷测得的数据，其原因是木炭燃烧除生成二氧化碳外，还可能生成 　　 　　 .  图 H5-3 一氧化碳 ( 或 CO) 例 1 [2015· 杭州 ] 如图 H5-3 中甲所示为测定空气中氧气含量的装置及药品 . (3) 市售 “ 暖宝宝 ” 中发热剂主要成分是：铁粉、炭粉、水和食盐等，反应原理可简化为铁生锈 . 小明用配制的发热剂按图乙装置实验 . 他不是将足量的发热剂堆在瓶底，而是将其涂抹在广口瓶内壁的四周，目的是 ___________________ 　 .  图 H5-3 增大铁粉与空气的接触面积，加快反应 例 1 [2015· 杭州 ] 如图 H5-3 中甲所示为测定空气中氧气含量的装置及药品 . (4) 在上述三个实验操作都正确的情况下，与另两个实验的测量结果相比，第三个实验的测量结果与空气中的氧气含量更接近 . 推测其最合理的主要原因是 　 .  图 H5-3 第三个实验中广口瓶内氧气消耗更充分 【 名师点津 】 本题是测定空气中氧气的含量，我们常用燃烧红磷或白磷的方法，因为磷燃烧生成白色固体五氧化二磷，几乎不占空间，使得内外产生气压差，从而得到正确的结论 . 【 变式 1 】 [2019· 衢州 ] 1674 年，英国化学家约翰 · 梅猷为测定空气中的氧气含量开展如下实验 ( 装置如图 H5-4 甲 ). 图 H5-4 Ⅰ. 将一根长度等于玻璃钟罩最宽部分直径的铁棒横放在钟罩里，把装有稀硝酸的陶罐通过铁钩挂在铁棒上，用绳索将小铁块悬挂在陶罐的正上方 ( 铁块的升降通过在钟罩外拉动或放松绳索来实现 ). Ⅱ. 调整水槽中初始水位如图乙，再使铁块浸入稀硝酸中，观察到铁块表面迅速产生大量气泡，钟罩内水面下降 [ 稀硝酸有强氧化性，能与铁发生如下反应： 4HNO 3 +Fe Fe(NO 3 ) 3 +NO↑+2H 2 O]. Ⅲ. 当水位降至接近钟罩口时 ( 如图丙 ) ，立即取出铁块，以防止气体外逸 . Ⅳ. 等待一段时间后，水面稳定在如图丁的位置 .( 一氧化氮会与氧气等物质发生如下反应： 4NO+3O 2 +2 　 ?  4HNO 3 ).  分析与评价： (1) 步骤 Ⅳ 中的 “?” 处应填 　　　　 .  (2) 从图丙到图丁的过程中，钟罩内水位上升的原因是     __________________________________________________________________________   ( 忽略温度变化的影响 ). H 2 O 一氧化氮与氧气参加了反应，气体减少，使钟罩内气压减小。外界大气压大于钟罩内气压，水被压入钟罩，导致钟罩内水位升高 [ 答案 ] (3) 实验中较难控制铁与稀硝酸反应生成的一氧化氮恰好与装置中的氧气完全反应。无论是一氧化氮过量还是氧气过量，均会使测得的结果偏小 ( 合理即可 ) [ 解析 ](3) 该实验中最为关键的是一氧化氮的质量，无论是一氧化氮过量还是氧气过量，均会使测得的结果偏小，但是实验中较难控制铁与稀硝酸反应生成的一氧化氮恰好与装置中的氧气完全反应。 重点二　关注温室效应的成因、利弊和防止温室效应加剧的相关措施 例 2 [2011· 杭州 ] 某学校科学兴趣小组想设计一个实验，来模拟研究 CO 2 浓度增加是否增大地球 “ 温室效应 ”. 他们查阅了有关数据： 并设计了下面的实验和操作步骤： Ⅰ. 在两只同样的玻璃瓶里分别充满 CO 2 和空气，并编号为 甲、乙，塞紧带有同样温度计的橡皮塞 . 再把两只玻璃瓶放 在阳光下照射 ( 如图 H5-5) ，观察甲、乙瓶中的温度变化 . CO 2 空气 　 25 ℃ ， 1 标准大气压气体的比热 　 0.684 千焦 /( 千克 ·℃) 　 0.72 千焦 /( 千克 ·℃) 　 0 ℃ ， 1 标准大气压气体的密度 1.96 克 / 升 1.29 克 / 升 图 H5-5 Ⅱ. 阳光持续照射，间隔一定时间测量两玻璃瓶温度值，并记录 ( 见下表 ). 请回答下列问题 . (1) 写出实验室制取 CO 2 的化学方程式： 　　　　　　 　 　　　　　　　 .  时刻 9 ： 23 9 ： 28 9 ： 33 9 ： 38 9 ： 43 9 ： 48 甲瓶温度 /℃ 13.0 19.8 23.5 26.0 26.4 27.0 乙瓶温度 /℃ 13.0 19.0 22.8 25.0 26.0 26.5 时刻 9 ： 53 9 ： 58 10 ： 06 10 ： 11 10 ： 25 甲瓶温度 /℃ 27.5 27.8 28.0 28.0 28.1 乙瓶温度 /℃ 27.0 27.4 27.9 28.0 28.1 例 2 [2011· 杭州 ] 某学校科学兴趣小组想设计一个实验，来模拟研究 CO 2 浓度增加是否增大地球 “ 温室效应 ”. 他们查阅了有关数据： 并设计了下面的实验和操作步骤： Ⅰ. 在两只同样的玻璃瓶里分别充满 CO 2 和空气，并编号为 甲、乙，塞紧带有同样温度计的橡皮塞 . 再把两只玻璃瓶放 在阳光下照射 ( 如图 H5-5) ，观察甲、乙瓶中的温度变化 . CO 2 空气 　 25 ℃ ， 1 标准大气压气体的比热 　 0.684 千焦 /( 千克 ·℃) 　 0.72 千焦 /( 千克 ·℃) 　 0 ℃ ， 1 标准大气压气体的密度 1.96 克 / 升 1.29 克 / 升 图 H5-5 Ⅱ. 阳光持续照射，间隔一定时间测量两玻璃瓶温度值，并记录 ( 见下表 ). 请回答下列问题 . 时刻 9 ： 23 9 ： 28 9 ： 33 9 ： 38 9 ： 43 9 ： 48 甲瓶温度 /℃ 13.0 19.8 23.5 26.0 26.4 27.0 乙瓶温度 /℃ 13.0 19.0 22.8 25.0 26.0 26.5 时刻 9 ： 53 9 ： 58 10 ： 06 10 ： 11 10 ： 25 甲瓶温度 /℃ 27.5 27.8 28.0 28.0 28.1 乙瓶温度 /℃ 27.0 27.4 27.9 28.0 28.1 (2) 往瓶中充 CO 2 时，验证瓶中已充满了 CO 2 的方法是 ______________________ 　 .  (3) 该实验中，照射同样时间，根据上表的数据，比较甲、乙瓶温度变化的规律是   　     .  (4) 该实验中，在阳光照射下，影响甲、乙瓶温度不同的原因，除了 CO 2 的温室效应以外，还有的可能原因是 　　　　　　　　　　 ( 写出一点即可 ).  (5) 有同学认为根据该模拟实验的目的，实验设计存在问题，你认为是 　　　　　　　　　 　　　 ( 写出一点即可 ).  用燃着的木条伸到瓶口，如果熄灭，则证明已充满了 CO 2 开始一段时间内，甲瓶温度高于乙瓶 ( 或甲瓶比乙瓶升温快 ) ，最后两瓶温度趋于一致 两种气体的比热不同 该实验没有模拟地球的生态系统 【 变式 2 】 [2016· 杭州 ] 大量排放以 CO 2 为主的温室气体导致全球气候变暖已得到公认 . 控制大气中 CO 2 含量刻不容缓 . (1) 在自然界碳循环中，大气中 CO 2 被消耗转化为有机物的主要途径是 　　　　　　 . 大气中部分 CO 2 会溶解于水，导致海水酸化，其反应的化学方程式是 　　　　　　　　　　　 .  (2) 科学家提出用某些溶液来吸收 CO 2 ，从而将 CO 2 从工业尾气中 “ 捕捉 ” 出来 . 适合 “ 捕捉 ”CO 2 的溶液有 　　　　　　　　 ( 写出一种 ).  (3) 一些城市在大型建筑的屋顶种植当地草类、花卉等植物，并配置相应的传感器与灌溉技术来降温，从而减少空调使用 . 这种 “ 绿色屋顶 ” 可以降温的主要原因是 　　　　　　　　 .  光合作用 NaOH 溶液 植物的蒸腾作用 【 变式 2 】 [2016· 杭州 ] 大量排放以 CO 2 为主的温室气体导致全球气候变暖已得到公认 . 控制大气中 CO 2 含量刻不容缓 . (4) 假定一台空调使用时的平均功率为 2 千瓦，我们每天少使用空调 1 小时，据表计算，一个月 ( 以 30 天计 ) 可减少 CO 2 排放 　　　　 kg.  项目 使用量 CO 2 的排放量 /kg 家庭用水 / 米 3 1 0.93 家庭用电 / 千瓦时 1 0.96 家用天然气 / 米 3 1 2.77 57.6 重点三　空气污染 例 3 2017 年 6 月 3 日，美国宣布退出 《 巴黎协定 》 ，引起了人们的普遍关注，化石燃料在造福人类的同时，也对环境造成不良影响，保护环境，人人有责，请回答以下问题 . (1) 为了减少雾霾天气的发生，我们应该采取什么样的措施 ?   　 ( 答一点即可 ).  (2) 煤燃烧时排放出二氧化硫、二氧化氮等气体会形成酸雨，请你说出酸雨的危害：   　 ( 答一点即可 ).  (3) 践行 “ 低碳生活 ” ，在日常生活中你能做些什么 ?_________________________ 　 ( 答两点 ).  植树造林，绿化荒山等 腐蚀建筑物，毁坏庄稼，使土壤酸化，使水体显酸性等 不使用一次性筷子，或以步行代替乘车，或尽量采用自然光代替灯光等 【 名师点津 】 空气污染的途径主要有两个：有害气体和粉尘 . 有害气体主要有一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等气体；粉尘主要是固体小颗粒，如地面粉尘、燃煤排放的粉尘、沙尘暴等 . 空气污染严重影响到人们的出行和身体健康 . 防治空气污染采取的措施有 ① 以步代车，能减少化石燃料的使用； ② 开发新燃料，如汽车多采用乙醇汽油，农村减少木柴的燃烧，采用沼气电灯，沼气做饭； ③ 植树造林，绿化荒山等 . 1. [2018· 淮安 ] 下列物质中，计入 “ 空气污染指数 ” 的是 ( 　　 ) A. 氧气 B. 氮气 C. 二氧化碳 D. 可吸入颗粒物 2. 下列说法不正确的是 ( 　　 ) A. 空气中 N 2 的体积分数约为 78% B.O 2 的化学性质比较活泼，具有可燃性 C.CO 2 是绿色植物光合作用的原料之一 D. 稀有气体化学性质稳定，可用作保护气 D B 3. [2018· 威海 ] 据 《 中国环境报 》 报道，为应对气候变化，落实 《 巴黎气候变化协定 》 ， 2017 年国家建立了统一的碳排放权交易市场，按国际惯例，这里的 “ 碳 ” 是指 ( 　　 ) A. 二氧化碳 B. 单质碳 C. 碳元素 D. 所有含碳化合物 A 4. 臭氧 ( 化学式为 O 3 ) 可应用于游泳池、生活用水、污水的杀菌和消毒，大气中的臭氧层能有效阻挡紫外线 . 长期吸入大量臭氧会引起口干舌燥，咳嗽等不适症状 . 臭氧发生器是在高压电极的作用下将空气中的氧气转化为臭氧的装置 . 下列说法正确的是 ( 　　 ) A. 氧气转化为臭氧是物理变化 B. 臭氧分子的相对分子质量为 36 C. 一个臭氧分子中含有 3 个氧原子 D. 臭氧对人的身体健康不利，应该拒绝使用臭氧 C 5. [2019· 眉山 ] 人类生存需要清新的空气 . 下列一般不会造成空气污染的是 ( 　　 ) A. 人工降雨 B. 燃放烟花 C. 焚烧垃圾 D. 汽车尾气 A 6. 图 H5-6 是北京本地 PM2.5 来源分布图 . 下列措施对减少 PM2.5 效果最不明显的是 ( 　　 ) A. 减少汽车的保有量 B. 植树造林 C. 用风能与太阳能发电替代燃煤发电 D. 减少工业生产中二氧化碳的排放 D 图 H5-6 7. 实验是科学探究的重要方法，如图 H5-7 是测定空气中氧气含量实验的两套装置图，请结合图示回答有关问题 . 图 H5-7  (1) 根据下表提供的实验数据，完成下表 . 15% 　硬质玻璃管中空气的体积 　反应前注射器中空气体积 　反应后注射器中气体体积 　实验测得空气中氧气的体积分数 25 mL 15 mL 9 mL 　　　   7. 实验是科学探究的重要方法，如图 H5-7 是测定空气中氧气含量实验的两套装置图，请结合图示回答有关问题 . 图 H5-7  (2) 装置一和装置二中气球的位置不同， 　　　　 ( 填 “ 装置一 ” 或 “ 装置二 ”) 更合理，理由是 　　　　　 　　　　　　　　　　　　 .  装置二 能让空气更易流通，全部通过铜粉，使氧气与铜粉充分反应 7. 实验是科学探究的重要方法，如图 H5-7 是测定空气中氧气含量实验的两套装置图，请结合图示回答有关问题 . 图 H5-7  (3) 若实验测得的结果偏小 ( 氧气的体积分数小于 21%) ，可能的原因有哪些 ?   　 ( 列举两条 ).  铜粉的量不足、未待装置完全冷却至室温就读数