中考化学单元复习教学案 我们周围的空气

中考化学单元复习教学案 我们周围的空气

第二单元 我们周围的空气 走进新课标 三维点击 ‎1.了解空气的主要成分以及氧气、氮气、稀有气体的主要性质和用途；初步认识纯净物和混合物的概念。‎ ‎2.认识氧气的化学性质比较活泼、化学反应及其基本特征；能正确判断化合反应和氧化反应；掌握制取氧气的原理、方法、装置、收集、验满及注意事项；认识催化剂和催化反应的概念。掌握分解反应的特征。‎ ‎3.学习科学的实验方法，进行观察、记录并初步学习分析实验现象；学习从具体到抽象，从个别到一般的归纳方法；练习连接仪器的基本操作；实验室制取氧气及连接仪器的基本操作。‎ ‎4.(1)通过对空气污染危害的了解，知道空气是一种宝贵的自然资源，培养关注环境、热爱大自然的情感；(2)通过对化学反应在生产和生活中有重要用途、化学反应可以制取新物质的了解，感受学习化学的意义；研究化学的价值；(3)通过对利用化学反应可以制取新物质的初步认识，感受化学研究的价值。‎ 命题指津 ‎1.空气中氧气含量的测定是中考命题的热点，实验原理、实验现象、实验结论、注意事项都能考到；空气的污染和防治也是近几年中考的聚焦点，特别是以实际问题作为命题材料，可以引发我们对现实问题的思考，引导大家“关注环境、关注环保”，这是新课标对情感、态度与价值观的要求；在考查题型上较为灵活，常见的有选择题、填空题和实验探究题等。‎ ‎2.中考命题从人类生活、工农业生产和科学研究等方面，结合氧气的性质和用途，考查物质在氧气中燃烧的重要实验现象和结论，并以物质性质为核心，把与性质有关的内容进行搭配，以选择题、填空题为主，适当增加图解题和化学实验基本操作题。通常用分析、例证的方法去解题。‎ ‎3.氧气的实验室制取仍然是中考的热点。一般很少单纯考氧气的制法，而是与二氧化碳的实验室制法综合在一起考查；主要是从装置的选择、原理及实验失误的分析等方面出题，分值较大，难度较高。该类题目重在考查我们对知识的分析、整合和归纳能力；预测2010年在考查基础的同时，将进一步进行拓展。‎ 教材精梳理 知识清单 ‎1.空气的成分 各成分按体积分数在空气中的含量；氧气、氮气、稀有气体的主要物理性质和用途。‎ ‎2.空气的污染及防治 ‎(1)污染的原因 ‎(2)防治污染的措施 ‎3.物质的物理性质和化学性质 ‎(1)不需发生化学变化就表现出来的性质 ‎(2)在化学变化中表现出来的性质 ‎4.混合物和纯净物 ‎ 混合物中各成分仍保持着各自的化学性质，如：物质可以在空气中燃烧，就是因为空气中有氧气且仍然保持着原有的化学性质。‎ ‎5.氧气的化学性质 ‎ 比较活泼：能与铝、镁、铁等多种金属反应；能与碳、磷、硫等多种非金属反应；能与甲烷、乙醇、蜡烛等化合物反应。‎ ‎6.化学变化 ‎(1)化学变化的特征：有新物质生成。‎ ‎(2)常伴随的现象：发光、放热、生成气体、产生沉淀等，但不能根据这些现象来判断反应是否是化学反应。‎ ‎7.化合反应、分解反应和氧化反应 ‎(1)化合反应：多种物质发生化学反应生成一种物质(多变一)。‎ ‎(2)分解反应：一种物质分解生成多种物质(一变多)。‎ ‎(3)氧化反应：物质跟氧发生的反应，此处的氧包括氧气，范围比氧气要大。‎ ‎(4)三者没有必要的联系与区别。判断反应类型要严格按定义进行判断。‎ ‎8.氧气的实验室制法 ‎(1)药品：过氧化氢、二氧化锰、高锰酸钾 ‎(2)反应原理：‎ 过氧化氢水+氧气 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 ‎(3)实验装置(发生装置、收集装置)‎ 发生装置的选择依据：反应物、生成物的状态及反应条件。‎ 收集装置的选择依据：气体的水溶性、气体的密度。‎ ‎①排水法收集：适用于难溶于水或不易溶于水、不与水发生化学反应的气体。此法收集的气体较为纯净；当有气泡从集气瓶口边缘冒出时，表明气体已收集满。‎ ‎②向上排空气法：适用于相同情况下，密度比空气大且不与空气中任何成分反应的气体。此法收集的气体较为干燥，但纯度较差，需要验满。‎ ‎③向下排空气法：适用于相同情况下，密度比空气小且不与空气中任何成分反应的气体。此法收集的气体较为干燥，但纯度较差，需要验满。‎ ‎(4)操作步骤：实验室用高锰酸钾制取氧气并用排水法收集，可概括为：一检、二装、三固定、四加热、五收集、六移导管、七撤灯。‎ ‎(5)验满的方法 ‎(6)实验时的注意事项 ‎9.催化剂和催化作用 ‎10.工业上制氧气 基出示例 ‎1.空气成分按体积分数计算：________占78%、________占21%、________占0.94%________、占0.03%、________占0.03%。‎ ‎2.排放到空气中的有害物质，大致可以分为：________和________两大类。从世界范围看，排放到空气中的气体污染物较多的是：________、________ 、________、等。‎ ‎3.物质的物理性质一般指________、状态、________、熔点、________、密度、________和水溶性等。‎ ‎4.下列物质中属于纯净物的是( )‎ A.碘酒 B.盐酸 C.煤 D.冰水混合物 ‎5.下列物质在氧气中燃烧，能产生明亮蓝紫色火焰的是( )‎ A.木条 B.硫 C.铝 D.磷 ‎6.下列变化不属于化学变化的是( )‎ A.煤的燃烧 B.食物的腐烂 C.冰雪融化 D.钢铁生锈 ‎7.化合反应________ (填“一定”或“不一定”，下同)是氧化反应，氧化反应________是化合反应。‎ ‎8.实验室制取氧气时，如果用排水法集气时，当气泡________放出时就可以收集。当停止反应时，如果先熄灭酒精灯，再把水管从水槽里撤出，造成的后果是________。如果用向上排气法收集时，如何证明该瓶内的气体已满：________。如何证明一瓶无色气体是氧气 ________________________________________________________ 。‎ ‎9.一氧化氮在常温下是一种难溶于水的气体，密度比空气略大；它能跟空气里的氧气迅速反应，生成二氧化氮。现要收集一氧化氮气体，可采用的方法是( )‎ A.向上排空气法 B.排水法 C.排水法或向上排空气法 D.排水法或向下排空气法 ‎10.催化剂在化学反应前后：①质量变少；②质量不变；③化学性质改变；④化学性质不变；⑤二氧化锰可以作为各种化学反应的催化剂。在上述说法中正确的是( )‎ A.①③ B.②④‎ C.②④⑤ D.②③‎ ‎11.下列变化中属于分解反应的是( )‎ A.铁在氧气中燃烧 B.加热过氧化氢 C.蜡烛燃烧 D.加热高锰酸钾 ‎12.用向上排空气法收集氧气时，验满的方法是( )‎ A.看集气瓶周围是否有气泡冒出 B.用带火星的木条伸入集气瓶中，看是否燃烧 C.用燃着的木条伸入集气瓶中，看燃烧是否更旺 D.用带火星的木条放在集气瓶口，看是否复燃 ‎13.下列物质属于氧化物的是( )‎ A.空气 B.氧气 C.氧化铝 D.高锰酸钾 ‎14.工业上用液化空气法制氧气与实验室常用的制氧气的方法在原理上有什么本质区别？‎ 示例提示 ‎1.氮气 氧气 稀有气体 二氧化碳 其他气体及杂质 ‎2.有害气体 粉尘 二氧化硫 二氧化氮 一氧化碳 ‎3.颜色 气味 沸点 硬度 ‎4.D 5.B 6.C ‎7.不一定 不一定 ‎8.连续均匀 水倒流到试管中引起试管炸裂 将带火星的木条放在集气瓶口，如果木条复燃证明氧气已集满 将带火星的木条放入瓶中如果带火星木条复燃证明瓶中气体为氧气 ‎9.B 10.B 11.BD 12.D 13.C ‎14.工业上制取氧气发生的是物理变化，而实验室制取氧气发生的是化学变化。‎ 知识点点通 重难透析 重点1 测定空气中氧气含量的实验(空气的组成)‎ ‎ 原理：选择一种在空气中反应只消耗氧气而不与其他气体反应，且生成物不占空间的物质(固体)使密闭容器中的气体体积减小(减小的体积为氧气的体积)，容器内气体的压强减小，引起液面变化情况得出结论。‎ ‎ 装置: 如下图，也可设计成其他形式 ‎ 所选用的药品：燃烧物为红磷，液体物质为水 ‎ 反应的化学方程式：4P+5O22P2O5‎ ‎ 实验现象：红磷燃烧产生大量白烟，发出黄白色火焰。反应停止冷却后，水面上升约占反应容积的1/5。‎ ‎ 实验成功的关键：‎ ‎①实验装置必须密封，如果装置漏气，红磷燃烧消耗掉容器内的氧气，但又有空气进入，这样容器内压强不变，液面不会有变化；‎ ‎②点燃红磷后要立即伸入集气瓶内或钟罩内，并塞紧塞子，以防漏气；‎ ‎③红磷要足量，若红磷量不足，燃烧时容器内的氧气没有全部消耗掉，则进入容器内的水会小于容器容积的1/5。‎ ‎ 从实验中可以得出：‎ ‎①空气是一种无色无味的气体，而空气中氮气的体积分数占78%，从而可推知氮气无色无味。‎ ‎②氮气不溶于水，若氮气溶于水测定空气中氧气含量78%的氮气溶于水中则进入瓶内的水的体积远远大于1/5。‎ ‎③此实验说明氮气不能燃烧，也不支持燃烧，否则瓶内消耗气体的体积大于1/5。‎ 重点2 氮气、稀有气体的性质和用途(空气是宝贵的自然资源)‎ ‎(1)氮气是一种无色、无味、熔点和沸点都很低的气体，不能支持燃烧，性质不活泼。用途有：①制硝酸和化肥的重要原料。②作为保护气。如：灯泡充氮以延长使用寿命(灯泡中充入氮气，以防止空气中的氧气氧化灯丝而使钨丝寿命缩短)；食品包装时充入氮气防腐(原因：食品袋中充入氮气，微生物因缺少氧气而不能生存，食品防腐)。③医疗上用液氮作为麻醉剂。‎ ‎(2)稀有气体都是没有颜色、没有气味、性质不活泼的气体，曾被称为“惰性气体”。用途有：①作为保护气，如焊接金属时作为保护气，灯泡中充入稀有气体能延长灯泡的使用寿命。②制作多种电光源，如：航标灯、强照明灯、闪光灯、霓虹灯等。③用于激光技术或医疗麻醉。‎ 重点3 空气的污染和防治(保护空气)‎ ‎(1)空气的污染是指随着工业的发展，排放到空气中的有害气体和粉尘超过了大自然的净化能力，造成了对空气的污染。‎ ‎(2)污染源:主要是化石燃料(煤和石油等)的燃烧和工厂的废气、汽车排放的尾气。‎ ‎(3)污染物：粉尘和有害气体(SO2、CO、NO2等)。‎ ‎(4)空气的污染带来的危害十分严重，损害人体健康，影响作物生长、破坏生态平衡；全球气候变暖(温室效应)、臭氧层破坏和酸雨等都与空气的污染有关。防治空气污染要从消除污染物上下功夫，就是从污染源上分析造成污染的原因。‎ ‎(5)为保护我们的蓝天，改进燃料结构，使用清洁能源，植树造林，改善环境。‎ 重点4 氧气的性质 ‎(1)氧气是一种化学性质比较活泼的气体，在一定条件下氧气能跟多种物质发生化学反应，同时放出热量，在化学反应中提供氧，是常用的氧化剂。‎ ‎(2)木炭、硫、铝在氧气中和在空气中燃烧的现象。‎ 木炭：在空气中呈红热状态，产生的气体使澄清石灰水变浑浊；在氧气中点燃发白光，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体。‎ ‎ 硫：在空气中点燃产生淡蓝色火焰，并有刺激性气味的气体产生；在氧气中点燃产生蓝色火焰，并生成有刺激性气味的气体。‎ ‎ 铝片：在空气中不燃烧，在氧气中点燃剧烈燃烧，产生耀眼的白光，放热。‎ ‎(3)氧气可助燃烧，具有助燃性，与可燃性有本质区别。 ‎ 重点5 物质的变化和性质 ‎(1)变化就是有改变,是一个过程，化学中的变化分为物理变化和化学变化。‎ ‎①物理变化就是没有生成新物质的变化,如状态的变化、位置的改变、形状的变化等。‎ ‎②化学变化就是有新物质生成的变化。其基本特征就是有新物质生成。化学变化中常伴随着发光、放热、变色、放出气体、生成沉淀的现象。‎ ‎(2)性质是物质本身的一种属性：化学上的性质分物理性质和化学性质。‎ ‎①物理性质是不需要通过化学变化就能表现出来的性质，由感觉器官直接感知或由仪器测定。如物质的颜色、状态、气味、熔点、沸点、硬度、密度、溶解性、挥发性、导电性、导热性等。‎ ‎②化学性质是物质在化学变化中表现出来的性质。如可燃性、助燃性、氧化性、还原性、稳定性等。‎ 重点6 氧气与生产生活、经济科技 ‎(1)动植物的呼吸离不开氧气，如果供氧不及时就会因缺氧而窒息。例如，战场上使用的燃气弹，就是炸弹爆炸后放出的大量可燃性气体，气体燃烧消耗大量的氧气，使躲在防御工事内的士兵因缺氧而死亡。所以，为了维持生命活动的正常运行，必须给生物体不断地补充氧气。‎ ‎(2)氧气不仅在潜水、医疗急救、炼钢、登山等方面应用广泛，人们还利用液氧炸药进行工程爆破，它比一般炸药既经济又安全。由于液氧易挥发且支持燃烧，因此液氧炸药不易用于坑气或煤矿中。‎ 重点7 化合反应与氧化反应 ‎(1)都属于化学反应,两者没有必然的联系与区别。‎ ‎(2)化合反应是多种物质生成一种物质的反应(多变一)；氧化放应是物质跟氧之间的反应(此处的氧包括氧气)。‎ ‎(3)有些反应是氧化反应却不是化合反应，有些反应是化合反应却不是氧化反应，有些反应既是氧化反应又是化合反应。‎ 重点8 氧气的实验室制法 ‎(1)实验室制取气体的一般思路是：药品—反应原理—实验装置—实验步骤—收集方法—验满方法。‎ 药品、反应原理见知识清单 ‎(2)实验装置：①实验室用高锰酸钾制氧气并用排水法收集 ‎②实验室用过氧化氢制氧气(双氧水)在二氧化锰作催化剂条件下制取氧气并收集的实验装置：‎ ‎(3)实验步骤：用高锰酸钾制氧气并用排水法收集的一般步骤为： ‎ ‎①检查装置的气密性。‎ ‎②将药品装入试管，在试管口放上一团棉花，用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管。‎ ‎③将试管固定在铁架台上。‎ ‎④点燃酒精灯，先预热，再对准药品处加热。‎ ‎⑤用排水法收集氧气。‎ ‎⑥收集完毕，将导管撤离水槽。‎ ‎⑦熄灭酒精灯，停止加热。‎ 实验过程中应注意的事项：‎ ‎①试管口要略向下倾斜，防止加热药品时，有水生成，倒流到试管底部引起试管炸裂。‎ ‎②用排水法集气时，应注意导管伸入集气瓶口即可，气泡连续均匀放出时开始收集。‎ ‎③停止加热时，先移导管后撤酒精灯。防止水槽中的水倒流到试管底部，使试管炸裂。 ‎ ‎④集满氧气的集气瓶要正放，瓶口处盖上玻璃片。‎ ‎⑤试管口应放一团棉花，防止加热时，高锰酸钾粉末进入导气管，堵塞导管。‎ ‎⑥验满方法：‎ a.用向上排空气法收集时，将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，说明该瓶内的气体是氧气。‎ b.用排水法收集时，当气泡从瓶口冒出时，说明瓶内的氧气已满。‎ 重点9 催化剂和催化作用 ‎(1)催化剂在化学反应前后本身的质量和化学性质不变，只改变化学反应的速率。可表述为“一变两不变”。‎ ‎(2)催化剂问题一直备受关注，它有利的一方面是加快了化工生产的发展，例如化肥厂合成氨时必须有催化剂的作用。人们不断探索一种催化剂来解决常温下分解水，得到清洁能源的问题；它不利的一面是给我们的环境带来危害，例如氟利昂不断破坏臭氧层。‎ ‎(3)“氟利昂”是一种氟氯烃，扩散到空气中破坏臭氧层。臭氧层一旦破坏就不能抵抗阳光中的紫外线对人体的危害，因此，提倡使用无氟冰箱和空调。减少“氟利昂”对环境的破坏，保护臭氧层是世界关注的热点问题。‎ 典题诠释 典题1‎ ‎(2010江苏南京模拟，25)用来测定空气成分的方法很多，图1所示的是用红磷在空气中燃烧的测定方法。实验过程是：‎ 第一步：将集气瓶容积划分为五等份，并做好标记。‎ 第二步：点燃燃烧匙内的红磷，伸入集气瓶中，并把塞子塞紧。‎ 第三步：待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，发现水被吸入集气瓶中，进入集气瓶中水约为集气瓶总容积的1/5。‎ 图1 图2‎ 请完成下列问题。‎ ‎(1)集气瓶中剩余的气体主要是____________。‎ ‎(2)实验完毕，若进入集气瓶中水的体积不到总容积的1/5，你认为导致这一结果的原因可能是 _________、_________。‎ ‎(3)某同学对实验进行反思后，提出了改进方法(如图2所示)，你认为改进后的优点是___________________________。‎ 解析：本题考查了测定空气中氧气的体积分数，同时也稍带着考查空气的成分。利用瓶内可燃物燃烧消耗瓶内氧气，生成固体物质，引起压强变化，打开止水夹则烧杯中的水进入瓶内。‎ 答案：(1)N2 (2)红磷量不足 装置漏气 (3)防止气体对流，密封性好、实验结果准确 典题2‎ ‎ ‎ ‎ 稀有气体一般很稳定，氦气是除氢气以外最轻的气体，它不会着火爆炸。在首届东亚运动会上做升空表演的“北京‎2000”‎遥控飞艇内充有的既安全、密度又小的气体是________；飞机场及广场的照明灯，俗称人造小太阳，其中填充的稀有气体是________；家用测电笔放电管里可发红光的稀有气体是________。‎ 解析：本题考查我们利用信息来解决实际问题的能力，以实际问题作为命题材料，让大家感悟到学习化学的重要性，激发学习化学的兴趣。氦气是除氢气外最轻的气体且不燃烧，而氢气易燃烧引起火灾和爆炸，所以在遥控飞艇内充有的既安全密度又小的气体是氦气；氙气充入灯管，使光的亮度增加，氙灯俗称人造小太阳；测电笔里充入氖气发出红光，操作时易发现。‎ 答案：氦气 氙气 氖气 典题3‎ ‎(2010江苏苏州，1) 《苏州市国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》提出了关于资源环境发展的目标，其中有利于控制我市空气污染的是( )‎ A.二氧化硫年排放总量在2010年的基础上减少5％以上 B.城市生活污水集中处理率达85％以上 C.氨、氮等主要水污染物年排放总量在2010年的基础上减少8％以上 D.通过资源空间配置，提高土地集约利用效率 解析：污染空气的主要是有害气体SO2、CO、NO2和粉尘等，减少SO2的排放有利于控制空气的污染。‎ 答案：A 典题4‎ ‎(2010江苏苏州，5) 氧气是空气的主要成分之一，有关氧气说法错误的是( )‎ A.用带火星的木条可以检验氧气 B.用加热高锰酸钾的方法可以制取氧气 C.鱼类能在水中生活，证明氧气易溶于水 D.铁丝能在氧气中燃烧，火星四溅，产生黑色固体 解析：此题考查的是氧气的性质。检验氧气用带火星的木条；加热高锰酸钾可以制取氧气；鱼类能在水中生活，证明氧气易溶于水是错误的，氧气微溶于水，‎1升水可以溶解30毫升的氧气。溶解在水中的氧气足够水中的动植物生存。‎ 答案：C 典题5‎ ‎(2010浙江湖州，31) 小明在学校实验室对蜡烛的蜡的组成成分进行实验探究：‎ 实验一：将干冷的烧杯倒罩住点燃的蜡烛，如图A。观察到的现象是：在烧杯内壁上有水珠出现。实验二：将冷的白瓷片放置在蜡烛的火焰上，如图B。观察到的实验现象是：有黑色颗粒产生，冷却后触摸有滑腻感。‎ 在实验一，烧杯内壁上出现水珠的过程所发生的物态变化是________。在实验二，白瓷片上出现的黑色颗粒是碳，产生黑色颗粒的原因是 ________________________________ 。‎ 解析：本题考查物理变化和化学变化最本质的区别是有新物质生成。蜡烛不完全燃烧生成炭黑。‎ 答案：化学变化 将冷的白瓷片放置在蜡烛的火焰上,缺氧不完全燃烧生成了炭黑 典题6‎ ‎ 家庭养鱼的鱼缸内，常放入气泵装置，使用时会连续不断地冒出气泡，分析这套装置的作用是什么？它说明氧气具有哪些性质？‎ 解析：本题考查氧气性质的实际应用。由氧气的性质决定了水中氧气的量是有限的，随着鱼类呼吸进行，水中的溶氧量减少，如不及时供氧，会导致鱼死亡。‎ 答案：补充水中被鱼消耗的氧气；说明氧气不易溶于水，氧气能供给呼吸。‎ 典题7‎ 下列叙述中正确的是( )‎ A.氧化反应一定是化合反应 B.凡是两种或两种以上的物质发生的反应就属于化合反应 C.物质只有和氧气发生的反应才是氧化反应 D.镁条在空气中燃烧既属于化合反应又属于氧化反应 解析：本题考查化合反应与氧化反应的关系。由左边重点透析知A、B、C均错。‎ 答案：D 典题8‎ ‎(2010广东广州，28) 实验室用分解高锰酸钾的方法制取氧气。‎ ‎(1)用高锰酸钾制取氧气的化学方程式是 ________________ 。‎ ‎(2)现有下图所示的仪器，要制备并收集氧气，还需要补充的一种仪器是________。‎ ‎(3)实验开始前如下图所示检查装置气密性，如果________________说明气密性良好。‎ ‎(4)分解过氧化氢溶液也可制得氧气。过氧化氢的相对分子质量是________，其中氢元素与氧元素的质量是________。‎34 g过氧化氢中氧元素的质量m1=________g，‎34 g过氧化氢全分解后，放出氧气的质量m2=________g。‎ 请回答，根据质量守恒定律，(m1-m2)能表示什么物质的质量? ________。‎ 解析：本题考查的是实验室制氧气。用高锰酸钾制氧气是固体加热制氧气，需要用到酒精灯。过氧化氢分解生成水和氧气。根据质量守恒定律，生成的氧气的质量和水中氧元素的质量之和等于过氧化氢中氧元素的质量，所以，(m1-m2)可以表示生成的水中氧元素的质量。‎ 答案：(1)2KMnO4K2MnO4+MnO2 +O2↑‎ ‎(2)酒精灯 ‎(3)用手握住试管，如果导气管口有气泡冒出，松开手后导气管中有一段水柱 ‎(4)34 1:16 32 16 生成物水中氧元素的质量 典题9‎ ‎(经典好题)科学实验证明：空气中微量臭氧(O3)可抵抗阳光中紫外线对人的损害，空调和冰箱的制冷剂“氟利昂”是一种氯氟烃(以M代替其化学式)，它可破坏臭氧层，反应过程可用下面两个表达式表示为M+O3MO+O2，MO+OM+O2,根据所学知识可知氟氯烃在反应中是( )‎ A.氧化剂 B.还原剂 C.催化剂 D.稳定剂 解析：本题考查催化剂的概念、作用。由反应过程可知，M在反应过程中改变反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有变。因此是催化剂。‎ 答案：C