第四单元《我们周围的空气》第一轮复习学案

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第四单元《我们周围的空气》第一轮复习学案
第一节 空气的成分
一、空气的组成
1、原始大气的组成：以二氧化碳（CO2）、一氧化碳（CO）、甲烷（CH4）和氨气（NH3）等为主
2、绝色植物出现以后，植物的光合作用吸收二氧化碳放出氧气，氧气分别与一氧化碳、甲烷、氨气作用，使它们转化为二氧化碳、水和氮气（N2）。经过数十亿年的变迁，终于形成了现在地球上以氮气和氧气为主要成分的大气层。
3、现在，空气的成分（按体积分数计算）
氮气 氧气 稀有气体 二氧化碳 水蒸气和杂质
78﹪ 21﹪ 0.94﹪ 0.03﹪ 0.03﹪
4、氧气含量的测定实验：
实验原理：铜+氧气→氧化铜（注射器中的氧气被细铜丝团消耗）
实验中的几个问题：
（1）为什么玻璃管中要装细铜丝团，而不是装一根粗铜丝？（增大与氧气的接触面，加快反应）
（2）实验中为什么要交替缓慢推动两个注射器活塞？（使注射器中的空气都能尽快与细铜丝团接触，从而加快反应，使里面的氧气能尽快被消耗完）
（3）注射器内气体的体积减少了约1/5，这说明了什么？（空气中氧气大约占了1/5的体积）
（4）上述实验中，如果两位同学的实验结果差别较大，你认为可能的原因有哪些？（实验结果不准确，可能是：装置漏气；加热的时间太短；细铜丝表面的杂质未除尽，影响了铜丝与氧气的反应）
（5）为什么这个实验可以证明空气是混合物？（氧气消耗完后，注射器内还有气体。这说明空气中除了氧气，还有其它气体）
（6）试推测：实验完毕（氧气被消耗完）后，注射器内剩余气体的性质（不能燃烧；不能与金属铜反应）
二、空气是一种重要的资源
1、工业上制氧气
空气——→液态空气———→
2、空气中各种气体的用途：
氧气的用途：供给呼吸、支持燃烧
氮气的用途：生产硝酸和化肥；作食品的保护气（化学性质稳定）；液态氮常作致冷剂
稀有气体的用途：用保护气（化学性质稳定）；作多种用途的电光源（如霓虹灯）
用氦气充气球比氢气好，为什么？
三、关注空气质量
1、通风不畅环境中的空气与新鲜空气的比较
采集气体的方法：排水法、针筒抽气法、气囊法等
检验二氧化碳气体的方法：向集气瓶中倒入少量澄清石灰水，振荡，变浑浊，则证明是二氧化碳
对比实验获得的结论：通风不畅环境中二氧化碳的含量比新鲜空气高
2、空气的污染
空气的污染物：①可吸入颗粒物，如：沙尘暴；②有害气体，如：二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳等（暂时不包括二氧化碳）
空气质量日报的主要内容：空气污染指数、首要污染物、空气质量级别、空气质量状况
我国目前计入空气污染指数的项目暂定为：可吸入颗粒物、二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳等，不包括二氧化碳
空气污染指数越大，污染越严重
空气质量级别数字越大，污染越严重
3、空气污染的防治措施：减少化石燃料的使用、将含硫的煤先脱硫再使用、开发新能源、植树造林等
第二节 物质组成的表示
一、元素和元素符号
1、元素：
定义：具有相同核电荷数（即质子数）的一类原子的总称
2、元素符号：
表示的意义：①表示一种元素 ②表示一个原子
元素符号也可以表示离子：如用O2-表示氧离子；用H+表示氢离子；用Na+表示钠离子
例如：H表示：①氢元素 ②一个氢原子
2H表示：两个氢原子
3、元素与原子的区别与联系：
区别：元素是宏观概念；原子是微观概念
元素只讲种类，不讲个数；原子即讲种类，又讲个数
元素是一个抽象概念；原子是具体的微粒
联系：同种元素的原子，质子数相同（中子数不一定相同）
元素的化学性质与原子的最外层电子数关系非常密切
4、物质的分类：
物质
5、元素在地壳中的含量由多到少的顺序是（按质量计算）：氧、硅、铝、铁、钙……
6、元素在空气中的含量由多到少的顺序是（按质量计算）：氮、氧……
二、化学式
1、定义：用元素符号和数字表示纯净物组成的式子，叫化学式
2、化学式表示的意义：
①表示一种物质 ②表示这种物质的组成元素 ③表示构成这种物质的基本粒子（分子、原子、离子） ④表示一个分子中所含各种原子的个数
例如CO2表示：①表示二氧化碳 ②表示二氧化碳由碳元素和氧元素组成 ③表示一个二氧化碳分子 ④表示一个二氧化碳分子由一个碳原子和两个氧原子构成
三、化合价与化学式
1、只有元素才有化合价，原子、分子、离子都没有化合价
2、元素化合价的数值与该元素的离子所带电荷数相等，正负号也相同。但写法不同
3、记忆常见元素的化合价
4、在化合物中正负化合价的代数和为零；单质中，元素的化合价为零
5、根据化合价书写化合物的化学式：用十字交叉法。正负化合价能约分的要先约分
6、常见单质的化学式：
金属、稀有气体、固态非金属：用元素符号本身表示（Cu、Fe、C、P、S、He）
常见气体单质：在元素符号右下角写上“2”来表示（H2、O2、N2、Cl2）
四、物质组成的定量表示
1、相对分子质量：化学式中各原子相对原子质量的总和
2、根据化学式进行的计算：
计算相对分子质量：Mr(NH4NO3)=14+1x4+14+16x3=80
计算物质中各元素的质量比：
计算物质中某元素的质量分数：
第三节 性质活泼的氧气
一、氧气的实验室制法
1、反应原理：过氧化氢 → 水+氧气
H2O2 H2O O2
还可以用高锰酸钾（KMnO4）、氯酸钾（KClO3）制氧气
2、反应装置：
长颈漏斗管口必须插入液面下 导气管伸进锥形瓶不能太长 导气管伸进集气瓶不能太长
该装置中的长颈漏斗可用分液漏斗代替；锥形瓶可用大试管、广口瓶、烧瓶代替
该装置适用于固体与液体反应，不加热制取气体
3、收集方法
排水法（因为氧气不易溶于水）；向上排空气法（因为氧气密度比空气略大）
4、检验方法：用带火星的木条伸到导气管口（或集气瓶里），木条复燃，则证明是氧气
5、验满方法：用带火星的木条伸到瓶口，木条复燃，则证明已收集满（用排水法收集不需验满）
6、催化剂：“一改变”、“两不变”
“一改变”：改变（加快或减慢）其他物质的反应速率
“两不变”：催化剂的质量和化学性质在反应前后不改变（物理性质可能改变）
二、氧气的性质
1、物理性质：密度比空气略大；不易溶于水；液态氧、固态氧是淡蓝色的
2、化学性质：
① 碳+氧气 → 二氧化碳
C O2 CO2
现象：木炭在空气中燃烧，呈红热状，放热，生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体
木炭在氧气中燃烧，比在空气中更旺，发出白光，放热，生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体
结论：碳燃烧生成二氧化碳
产物的检验：燃烧停止，向集气瓶中倒入少量澄清石灰水，振荡，变浑浊。则证明生成的是二氧化碳
② 铁+氧气 → 四氧化三铁
Fe O2 Fe3O4
现象：细铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放热，生成黑色固体
结论：细铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁（四氧化三铁具有磁性）
实验中注意的问题：在集气瓶中要预先装少量水或铺一层细沙，以防生成的高温物质溅落使集气瓶炸裂
③ 石蜡+氧气 → 二氧化碳+水
现象：在空气中燃烧，产生黄白色火焰，火焰分层，放热，稍有黑烟，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体；在氧气中比在空气中燃烧更旺，产生明亮火焰，放热，集气瓶内壁有水珠产生，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体
结论：石蜡燃烧，生成二氧化碳和水
注意：此实验所需氧气不能用排水法收集（不利于观察燃烧生成的水）
3、为什么可燃物在氧气中燃烧比在空气中燃烧更剧烈？因为氧气的浓度越大，可燃物的微粒与氧分子接触的个数就越多，相同时间内参加反应的微粒数也就越多。反应也就越剧烈。
4、氧化反应：
初中阶段的要求：物质与氧的反应叫氧化反应。
高中阶段的要求：化合价升高的反应叫氧化反应。化合价降低的反应叫还原反应。
氧化反应和还原反应是同时发生的。
5、氧化物：只含两种元素，且其中一种是氧元素。氧化物是化合物中的一种。区别含氧化合物。
单元测试
一、选择题：可能用到的相对原子质量 N－14；C－12；H－1；O－16；
1.关于空气的说法中正确的是（ ）
A.空气是一种化合物 B.空气是几种元素的混合物
C.空气是几种化合物的混合物 D.空气是几种单质和几种化合物的混合物
2. 下列情况能引起大气污染的是 ( )
①燃烧烟煤；②燃放鞭炮；③工业废气的任意排放；④植物的光合作用；⑤飞机、汽车排放尾气；⑥
人和动物的呼吸 A.②③④⑥ B.①②④⑥ C.①②③⑤ D.①②③④⑤⑥
3.下列物质中存在氧分子的是（ ）A.双氧水 B.二氧化碳 C.液氧 D.二氧化锰
4.判断铁丝在氧气中燃烧是化学变化的根本依据是（ ）
A.变化中火星四射 B.有发光现象 C.有大量的热放出 D.有黑色固体生成
5.某同学做物质在氧气中燃烧的实验方法如下图所示，其中不合理的是（ ）
A．木炭在氧气中燃烧 B．铁丝在氧气中燃烧 C．磷在氧气中燃烧 D．蜡烛在氧气中燃烧
6.下列说法正确的是（ ） A．木炭燃烧生成黑色固体 B．铁丝在氧气中剧烈燃烧生成氧化铁（Fe2O3）
C．红磷燃烧产生大量白雾 D．镁带在空气中燃烧发出耀眼的白光
7. 氧气是我们身边常见的物质，以下有关氧气的叙述不正确的是（ ）
A、氧气能提供动植物呼吸 B、氧气能支持燃烧
C、氧气具有可燃性 D、某些物质在空气中不易燃烧，但在氧气中能燃烧
8.下列说法正确的是（ ）A.氧气的化学性质很活泼，能跟所有物质发生化学反应
B.将木炭放入盛有氧气的集气瓶中，木炭会立即燃烧起来
C.用过氧化氢制取氧气的反应属于分解反应 D.凡是氧化反应都是化合反应
9.有关氧气的说法不正确的是（ ）A.用向上排空气法收集氧气时，应将导气管插入集气瓶底部
B.将带火星的小木条伸入到集气瓶中，若木条复燃证明该气体是氧气
C.用排水法收集氧气时，当有气泡冒出时立即收集
D.用排水法收集氧气时，有大气泡从集气瓶口冒出时说明氧气收集满了
10.为鉴别分别盛有空气、氧气、二氧化碳的三瓶气体，应选用的方法是（ ）
A.将气体分别通入水中 B.将气体分别通入澄清石灰水中
C.将气体分别通入紫色石蕊试液中 D.将燃着的木条分别伸入三瓶气体中
11. NO是大气污染物之一，但少量NO在人体内具有扩张血管、增强记忆的功能。通常条件下NO难溶于水，极易与氧气反应。实验室收集NO的装置是（ ）
12.下列试剂瓶标签上的化学式书写错误的是 ( )
13.合肥、芜湖等城市使用西气东输工程送来的天然气作为日常生活的燃料，天然气的主要成分是CH4。下列四位同学在讨论化学式CH4的意义，其中错误的是（ ）
14.关于H2、H2O、H2SO4的组成,叙述正确的是( )
A.它们都含有一个氢分子 B.它们都含有氢元素 C.它们都含有氢气 D.它们都含有两个氢原子
15.下列符号中，既表示一个原子，又表示一种元素，还表示一种物质的是（ ）A.C60 B.O2 C.Ｈ D.Al
16. 某些香味文具含有有害的甲醛，其化学式为CH2O，下列关于甲醛的说法不正确的是（ ）
A． 它是由碳、氢、氧三种元素组成 B．它的相对分子质量为30
C．该物质中，碳、氢、氧三种元素的质量比为1：2：1
D．一个甲醛分子是由1个碳原子、2个氢原子和1个氧原子构成
17. 三聚磷酸钠(Na5P3O10)过去常用作洗衣粉的辅助剂，我国部分省市为防止水体富营养化已禁止销售和使用含磷洗衣粉。在Na5P3O10中磷元素的化合价为（ ）A．+3 B．+4 C．+5 D．+6
18. 下列化学用语中，书写正确的是（ ）
A.2个氢离子H2+ B.氧化钙中钙元素的化合价CaO C. 五氧化二磷P2O5 D. 硫酸铝AlSO4
19.如图所示，图中和分别表示两种不同质子数的原子，其中表示单质的是（ ）
20.（2005·泉州市）右图所示装置可用来测定空气中氧气的含量。对该实验认识不正确的是（ ）
A．红磷的量不足会影响实验结论B．装置不漏气是实验成功的重要因素之一
C．红磷改为碳也能得到正确的结论D．钟罩内气体压强的减小会导致水面的上升
二、填空题
1.空气成分按体积分数计算，氧气占＿＿，氮气占＿＿。工业用氧气主要用 方法制取，此法发生了 变化。
2.下列现象与空气中的什么成份有关：
（1）饼干在空气中放置久了会变软 ； （2）澄清的石灰水敞口放置会变浑浊 ；
（3）燃烧和呼吸 ； （4）“霓虹灯”通电后发出五颜六色的光 ；
（5）食品包装袋内会充入 防腐。
3.判断下列化学符号中数字“2”的涵义，将其序号填在相应的横线上。
(1)表示分子个数的是 ；(2)表示一个离子所带电荷数的是 ；
(3)表示元素化合价的是 ；(4)表示一个分子中所含原子个数的是 ；
4.写出下列物质的化学式或名称：
①氯化钠＿＿＿②硫化锌＿＿＿③四氧化三铁＿＿＿＿＿＿④KCl＿＿＿＿⑤SO2＿＿＿＿。
5.地壳中含量最多的金属元素（写元素符号，以下同）是 ，地壳中含量最多的非金属元素是 ，这两种元素组成的化合物的化学式为 。
6.在①氮气②五氧化二磷③稀硫酸④冰水混合物⑤铁⑥固体氯酸钾（KClO3）⑦铜⑧碳⑨液态空气九种物质中（用物质代号填空）a.属于混合物的是＿＿＿；b.属于非金属单质的有＿＿＿＿；c.属于氧化物的有＿＿＿＿＿；d.氧化物中相对分子质量最小的是＿＿＿＿。
7.写出实现下列变化的方程式，并指出是分解反应或是化合反应。
①一种银白色金属在空气中剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成一种白色固体；
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿基本反应类型＿＿＿＿＿＿
②给一种无色液体通直流电，放出一种可支持燃烧的气体；
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿基本反应类型＿＿＿＿＿
③铁丝在氧气中燃烧。
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿基本反应类型＿＿＿＿＿
8. 右图是某个化学反应前后各种物质微观模拟图，图中“”“”表示不同元素的原子。根据图示判断，该反应属于 反应
9.(2005·福州市)马强和几位同学在实验室用下列装置制取几种气体。
（1）写出图中标有①、②的仪器名称：① ② 。
（2）陈超用过氧化氢和二氧化锰混合制取氧气，其中二氧化锰起 作用。可以选用 和
或 （填字母）进行组装。该反应的化学方程式为 ；你认为长颈漏斗的末端插入液面以下的目的是 。
（3）实验结束后，陈超问：“我用带火星的木条伸入集气瓶内，为什么不会复燃？”请你帮助陈超推测导致这种现象的原因 。（写一个）
（4）用过氧化氢和二氧化锰混合制取氧气的优点是 、 。
三、计算题（可能用到的相对原子质量：N－14；C－12；H－1；O－16；S－32；Cl－35.5）
1.水果含有柠檬酸，可促进消化。柠檬酸的化学式为C6H8O7。
（1）每个柠檬酸分子中含有 个原子。
（2）柠檬酸的相对分子质量为 。
（3）柠檬酸中碳、氢、氧三种元素的质量比为 (最简整数比)。
（4）柠檬酸中碳元素的质量分数为 (结果精确至0.1%)。
加热
氮气
液态氧气（储存在蓝色钢瓶中）
升温
-1960C
加压
降温
单质：由一种元素组成的纯净物（H2、O2、Cu、Fe等每一种都是单质）
化合物：由多种元素组成的纯净物（MgO、CO2、NaCl、CaCO3
等每一种都是化合物）
纯净物
混合物
催化剂
点燃
点燃
点燃
A B C D
2+
水
空气中氧气含量的测定
①Mg2+ ②SO2 ③2CO ④CuO ⑤2PO43-
+2
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