人教版九上化学第二单元 我们周围的空气 单元复习导学案

单元总结提升
类型一　空气中氧气含量的测定
利用可燃物在密闭容器中燃烧消耗氧气，导致容器内压强减小，从而观察到明显现象。如利用磷。但红磷燃烧产生大量白烟，在空气中点燃会污染空气；点燃的红磷插入容器速率太慢会导致测定误差。为了克服这些缺点，实验装置在不断地进行改进和创新，如图2－T－1。(白磷在温度达到40 ℃时即可在空气中燃烧)
图2－T－1
例1　宁夏改编小亮同学利用如图2－T－2所示的装置测定空气中氧气的含量。他先在燃烧匙中放入足量的红磷，塞紧橡胶塞，然后用凸透镜聚光照射集气瓶中的红磷。
图2－T－2
(1)由于凸透镜的聚光作用，使红磷的温度__________________，红磷燃烧；燃烧停止后，燃烧匙里仍有红磷，燃烧停止的原因是__________________。
(2)待完全反应冷却到室温后，打开弹簧夹观察到的实验现象是______________________________，说明________________________________________________________________________。
(3)实验中不能用木炭代替红磷，原因是________________________________________。
[答案] (1)达到它的着火点　氧气耗尽(或氧气含量较少)　(2)烧杯中的水进入集气瓶中，且进入的水约为集气瓶内原空气体积的　氧气约占空气总体积的　(3)木炭燃烧生成二氧化碳气体，集气瓶内的气体没有减少(其他合理答案也可)
针对训练
1．武汉中考某化学兴趣小组的同学在老师的指导下，正确完成了如图2－T－3所示的两个实验。已知所用实验装置气密性良好。(提示：铜能与氧气在加热的条件下反应生成黑色的氧化铜固体)
　　 　 　　 　　　 　　 　　　　　 　
图2－T－3
关于该实验，有如下说法：①红磷熄灭并冷却后才能打开弹簧夹；②点燃酒精灯加热铜丝，可观察到铜丝由红色变成黑色；③停止加热后即可读出注射器内气体的体积约为24 mL；④实验取用铜丝质量的多少不会影响实验结果；⑤两个实验均能证明空气是混合物；⑥两个实验均能证明空气中约含体积的氧气。其中正确说法的个数有(　　)
A．2个 B．3个
C．4个 D．5个
[解析] C　 应该在停止加热并冷却至室温才能读数，故③说法错误；实验过程中为了将空气中的氧气完全耗尽，加入的铜丝必须是过量的，故④说法错误；其余说法均正确。
类型二　氧气的化学性质
氧气是一种比较活泼的气体，在一定条件下(点燃或加热)能和许多物质发生剧烈反应，如木炭、硫、铁丝、蜡烛等，反应同时放出大量的热。氧气在反应中提供氧，这种性质称为氧化性，物质与氧气的反应属于氧化反应。
例2　氧气的化学性质比较活泼，能与多种物质反应。下列对有关反应的描述正确的是(　　)
A．在点燃的条件下，细铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色的三氧化二铁
B．在点燃的条件下，硫在氧气里燃烧，发出蓝紫色火焰，生成无色、无味的气体
C．铁、硫、酒精在氧气中的燃烧都是化合反应
D．物质与氧气发生的反应属于氧化反应，氧气具有氧化性
[解析] D 　在点燃的条件下，细铁丝在氧气中剧烈燃烧会生成黑色的四氧化三铁，故A错；在点燃的条件下，硫在氧气中燃烧，生成有刺激性气味的气体，故B错；铁、硫在氧气中的燃烧是化合反应，但酒精在氧气中的燃烧不是化合反应，故C错；物质与氧气发生的反应属于氧化反应，氧气具有氧化性，故D正确。
针对训练
2．氧气是一种化学性质比较活泼的气体，它可以和许多物质发生化学反应。如：
①硫＋氧气二氧化硫
②磷＋氧气五氧化二磷
③铁＋氧气四氧化三铁
关于上述三个反应的叙述中，不正确的是 (　　)
A．都需要点燃
B．都是氧化反应
C．都属于化合反应
D．生成物都是固体
[解析] D　硫在氧气中燃烧的生成物二氧化硫是气体，故D错误。
类型三　制取氧气的实验探究
如图2－T－4是实验室制取氧气的常用装置：
图2－T－4
(1)如果选用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，应用固体与液体反应且不需要加热的装置，则选择图A装置，收集装置选择C或D。
(2)如果选用加热高锰酸钾或氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气，应用固体加热型装置，则选择图B装置，收集装置选择C或D。
例3　东营中考熟悉和使用中学化学实验中常见仪器及用品，是学习化学的基本要求。如图2－T－5是实验室中常用的几种化学仪器。试回答以下问题。
图2－T－5
(1)仪器A、E的名称是____________、________。
(2) “磨砂”是增加玻璃仪器密封性的一种处理工艺。在上述仪器中，用到“磨砂”工艺处理的有____________(填字母序号)。
(3)欲装配一套用高锰酸钾制取氧气的发生装置，需要用到的仪器有____________(填字母序号)，还须补充的一种用品是____________。请简述如何组装一套给试管里的固体加热的装置：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[答案] (1)试管　长颈漏斗
(2)BFI
(3)ADFH　棉花　首先放置好酒精灯，然后根据酒精灯火焰的高度将盛有药品的试管固定在铁架台上，试管口略向下倾斜
[解析] (2)凡是玻璃相互接触，不能漏水、漏气的均要磨砂处理，用到“磨砂”工艺处理的玻璃仪器有：集气瓶、酒精灯、毛玻璃片等。(3)高锰酸钾制取氧气属于加热固体制取气体，组装发生装置需用到试管、铁架台、酒精灯、带导管的单孔橡胶塞、棉花。组装发生制取装置按照从上到下、从左到到右的顺序。
针对训练
3．某市中考化学实验考查时，小青同学抽到的题目是“氧气的制取、收集和检验”。
图2－T－6是完成该实验所需的部分实验用品。
图2－T－6
请回答下列问题。
(1)小青在清点药品时发现装有液体的试剂瓶G的标签掉了，你认为该瓶所装试剂是____________。
(2)小青用以上实验用品组装了一套制取氧气的发生装置，你认为她所选的仪器是________(填序号)。
(3)写出用所给药品制取氧气的文字表达式：
________________________________________________________________________。
(4)用排水法收集氧气时，当水槽中集气瓶内的水排尽后，把集气瓶转移到桌面上的操作是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)小青检验集气瓶中的气体为氧气的操作是
________________________________________________________________________。
[答案] (1)过氧化氢溶液　(2)ABF
(3)过氧化氢水＋氧气
(4)用玻璃片盖住集气瓶口，把集气瓶移出水槽，正放在桌面上
(5)把带火星的木条伸入集气瓶中，木条复燃，证明该瓶气体为氧气
[解析] 从题给的实验用品中可以看出，小青同学是用过氧化氢溶液和二氧化锰混合来制氧气，试剂瓶G所装试剂应是过氧化氢溶液；故发生装置所需要的仪器是试管、带铁夹的铁架台和带导管的橡胶塞；当水槽中集气瓶内的水排尽后，应在水下用玻璃片盖住集气瓶口，再把集气瓶移出水槽，正放在桌面上；检验集气瓶中的气体为氧气的操作是将带火星的木条伸入集气瓶中，观察木条是否复燃。
类型四　有关催化剂的实验探究
催化剂的概念应从下面几个方面来理解：
(1)“改变”包括“加快”和“减慢”两层意思，不能将“质量和化学性质不变”误解为“在反应过程中不变”或“物理性质不变”。
(2)催化剂≠二氧化锰。在某些反应中，二氧化锰是催化剂，但在某些反应中，二氧化锰也可能是反应物或生成物。硫酸铜溶液、红砖粉等对过氧化氢的分解也具有催化作用。
(3)催化剂只能改变化学反应速率，不能增加或减少生成物的质量。
(4)对于一个反应，没有催化剂并不意味着该反应不能进行。
例4　　某兴趣小组同学对实验室制备氧气的条件进行如下探究实验。
(1)为探究催化剂的种类对氯酸钾分解速率的影响，甲设计以下对比实验：
Ⅰ.将3.0 g 氯酸钾与1.0 g 二氧化锰均匀混合加热。
Ⅱ.将x g氯酸钾与1.0 g氧化铜均匀混合加热。
在相同温度下，比较两组实验产生氧气的快慢。
Ⅰ中反应的文字表达式是____________________________________________________
____________；Ⅱ中x的值应为________。
(2)乙探究了影响过氧化氢分解速率的某种因素，实验数据记录如下：
过氧化氢溶
液的质量
过氧化氢溶
液的浓度
二氧化锰
的质量
相同时间内产
生氧气的体积
Ⅰ
50.0 g
1%
0.1 g
9 mL
Ⅱ
50.0 g
2%
0.1 g
16 mL
Ⅲ
50.0 g
4%
0.1 g
31 mL
　　本实验中，测量氧气体积的装置是图2－T－7中的________(填编号)。
　　　　图2－T－7　　　　　　　　　图2－T－8
实验结论：在相同条件下，________，过氧化氢分解得越快。丙用图2－T－8所示装置进行实验，通过比较____________________也能达到实验目的。
[答案] (1)氯酸钾氯化钾＋氧气　3.0
(2)c　过氧化氢溶液浓度越大　相同时间内天平读数差值大小(其他合理答案也可)
[解析] 氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热能快速地产生氧气。进行实验探究时要注意控制到只有一个变量，故x为3.0；根据表中数据可以看出，过氧化氢溶液的浓度越大，相同时间产生氧气的体积越大；丙使用称量剩余物质的质量的方法得出生成氧气的质量，根据相同时间内天平读数的差值大小，可以判断反应的快慢。
针对训练
4．实验室常用加热氯酸钾与二氧化锰混合物的方法制取氧气，写出反应的文字表达式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
小芳发现，氯酸钾与氧化铜混合加热，也能较快产生氧气，于是进行如下探究：
[提出猜想] 除二氧化锰、氧化铜外，三氧化二铁也可以作氯酸钾分解的催化剂。
[完成实验] 按下表进行实验：测定分解温度(分解温度越低，催化效果越好)。
实验编号
　实验药品
分解温度/℃
①
氯酸钾
580
②
氯酸钾、二氧化锰(质量比1∶1)
350
③
氯酸钾、氧化铜(质量比1∶1)
370
④
氯酸钾、三氧化二铁(质量比1∶1)
390
[分析数据、得出结论] (1)由实验________与实验④对比，证明猜想合理。
(2)实验所用的三种物质，催化效果最好的是________。
[反思] (1)若要证明三氧化二铁是该反应的催化剂，还要验证它在化学反应前后质量和________不变。
(2)同种催化剂，颗粒大小可能影响催化效果，请设计实验方案进行验证：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)同种催化剂，还有哪些因素可能影响催化效果？请你再探究(探究一种因素即可)。
[答案] 氯酸钾氯化钾＋氧气
[分析数据、得出结论] (1)①　(2)二氧化锰
[反思] (1)化学性质
(2)将氯酸钾与颗粒大小不同的同种催化剂等质量比充分混合加热，测定分解温度
(3)[提出假设] 催化剂与反应物的质量比不同，催化效果不同。
[设计方案] ①取同颗粒大小的同一催化剂与氯酸钾以不同质量比充分混合；②分别加热，测定分解温度。
[得出结论] 如果分解温度不同，说明假设成立；反之则不成立。