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初中化学第二单元

第二单元我们周围的空气

课题1空气

考试要求：

知道空气的主要成分，认识空气对人类生活的重要作用。

了解大气污染的原因及其危害

能从组成上区分纯净物和混合物

一、空气成分的研究史

1、18世纪70年代，瑞典科学家舍勒和英国的科学家化学家普利斯特里，分别发现并制得了氧气。

2、法国科学家拉瓦锡最早运用天平作为研究化学的工具，用定量的方法研究了空气的成分，第一次明确提出了“空气是由氧气和氮气组成的”。

其中氧气约占空气总体积的1/5的结论。

二、空气中氧气成分的测定：

（考点一）

1、装置图（见书P27）

2、实验现象：

A、红磷燃烧发出黄白色火焰，放出热量，冒出白色浓烟

B、（过一会儿白烟消失，装置冷却到室温后打开弹簧夹）烧杯内的水倒流入集气瓶，约占瓶子容积的1/5。

3、实验结论：

说明空气不是单一的物质；氧气约占空气总体积的1/5。

4、原理:

表达式：

磷（P）+氧气（O2）五氧化二磷（P2O5）

化学方程式：

4P+5O2

2P2O5

5、注意事项：

A、所用的红磷必须过量，过少则氧气没有全部消耗完

B、要等集气瓶（装置）冷却后才能打开弹簧夹，

C、装置的气密性要好，（否则测量结果偏小），

D、要先夹住橡皮管，然后再点红磷（否则测量结果偏大）。

思考：

可否换用木炭、硫磺等物质？

如能，应怎样操作？

答：

不能用木炭或蜡烛（燃烧产生了气体，瓶内体积变化小），不能用铁（铁在空气中不能燃烧）

6、实际在实验中测得的结果比真实值小，其原因可能是A红磷量不足；B装置气密性差；C未冷却至室温就打开止水夹；D、没有预先在导管中装满水

三、空气的主要成分（考点二）

（按体积分数）：

氮气（N2）78%，氧气（O2）21%（氮气比氧气约为4：

1），稀有气体0.94%，二氧化碳（CO2）0.03%，其它气体和杂质0.03%。

空气的成分以氮气和氧气为主，属于混合物。

空气成分

氮气

氧气

稀有气体

二氧化碳

其他气体和杂质

体积分数

78%

21%

0.94%

0.03%

空气成分口诀:

氮七八氧二一，零点九四是稀气；零点零三有两个，二氧化碳和杂气

四、物质的分类：

纯净物和混合物（考点三）

1、纯净物：

由一种物质组成的，“纯净”是相对的，绝对纯净的物质是没有的，只要杂质含量低，不至于对生产和科学研究产生影响的物质就是纯净物。

2、混合物：

两种或多种物质组成的，这些物质相互间没有发生化学反应，各物质都保持各自的性质。

注意：

划分纯净物、混合物的标准是根据物质的种类来划分的。

只含一种物质的就属于纯净物，含有几种物质的就属于混合物，

五、空气是一种宝贵的资源（考点四）

1、氮气：

无色、无味的气体，不溶于水，不燃烧也不支持燃烧，不能供给呼吸，化学性质不活泼。

2、稀有气体：

无色、无味的气体，通电时能发出不同颜色的光，化学性质很不活泼。

氧气

①动植物呼吸②医疗急救③金属切割④炼钢⑤宇宙航行等

氮气

①超导实验车②化工原料③作保护气④食品充氮作防腐剂等

稀有气体

①作保护气②制多种用途的电光源③激光技术④液氦冷冻机等

六、空气的污染及防治。

（考点五）

1、造成空气污染的物质：

有害气体（一氧化碳（CO）、二氧化氮（NO2）、二氧化硫（SO2））和烟尘。

2、污染来源：

空气中的有害物质来自化石燃料的燃烧，石油化工厂排放的废气及汽车排放的尾气。

3、被污染的空气带来的危害：

损害人体健康、影响作物生长、破坏生态平衡。

存在的环境问题：

温室效应（二氧化碳含量过多引起）、臭氧空洞（飞机的尾气、氟里昂的排放）、酸雨（由二氧化硫、二氧化氮引起）。

4、防止空气污染的措施：

加强大气质量监测,改善环境状态、植树造林、使用清洁能源。

5、目前空气污染指数包括：

一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入颗粒物、臭氧。

七、未来化学将朝着“绿色化学”——“绿色消毁”和“绿色生产”的方向发展。

核心是利用化学原理从源头消除污染。

特点：

①充分利用资源和能源，原料无毒无害②减少向环境排放废物③原料中的原子全部被消纳，实现零排放（在化合反应中体现）④生产出环境友好产品。

见教材P32。

课题2氧气

考试要求

知道氧气主要物理性质和用途

能识别化合反应

认识氧气与与常见物质（碳、磷、铁、蜡烛、硫）的氧化反应

考点一、氧气的物理性质

1、色、味、态：

通常情况下，是无色无味的气体；

2、密度：

标准状况下，密度为1.429g/L，略大于空气。

（可用向上排空法）

3、溶解性：

氧气不易溶于水。

（可用排水法收集），

4、三态变化：

降温后，氧气可以变为淡蓝色的液体，甚至淡蓝色雪花状固体。

考点二、氧气的化学性质

（一）与非金属（碳、硫、磷）的反应

1、木炭（黑色固体）燃烧

实验现象：

在氧气中：

剧烈燃烧，发出白光，放出热量，生成一种无色无味气体，该气体能使澄清石灰水变浑浊。

文字表达式：

碳（C）+氧气（O2）

二氧化碳（CO2）

化学方程式C+O2CO2

做木炭燃烧实验时，燃烧匙应慢慢从瓶口向瓶底伸入（充分利用瓶内的氧气）。

2、硫粉（淡黄色）燃烧：

实验现象：

在空气中：

发出微弱的淡蓝色火焰；放出热量、生成一种带有刺激性气味的气体。

在氧气中:

发出明亮的蓝紫色的火焰,放出热量、生成一种带有刺激性气味的气体。

文字表达式硫（S）+氧气（O2）

二氧化硫（SO2）

化学方程式S+O2SO2

实验时，要在瓶底装少量水（吸收二氧化硫，防止污染空气）。

3、红磷（暗红色固体）的燃烧

实验现象：

在空气中：

发出黄白色火焰，放出热量，生成大量白烟

在氧气中：

剧烈燃烧，发出白光，放出热量，生成大量的白烟

文字表达式：

磷（P）+氧气（O2）

五氧化二磷（P2O5）

化学方程式：

4P+5O22P2O5

注意：

五氧化二磷（P2O5）是固体，不是气体

（二）与金属（镁、铁）的反应

1、镁带（银白色固体）在空气中燃烧

实验现象：

剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出热量，生成白色粉末状固体。

文字表达式：

镁（Mg）+氧气（O2）

氧化镁（MgO）

化学方程式：

2Mg+O22MgO

2铁丝（银白色固体）在氧气中燃烧

实验现象：

剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成一种黑色固体。

文字表达式：

铁（Fe）+氧气（O2）

四氧化三铁（Fe3O4）

化学方程式：

3Fe+2O2

Fe3O4

注意：

集气瓶底部铺少量的细沙或加少量的水，防止生成的固体物质溅落瓶底，致使集气瓶炸裂。

铁丝在空气中不能燃烧

（三）与某些化合物（蜡烛、甲烷）的反应——产物均为：

二氧化碳和水

实验现象：

比空气中燃烧剧烈，发出白光，集气瓶内壁出现水珠，有使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体产生。

文字表达式：

石蜡+氧气（O2）

二氧化碳（CO2）+水（H2O）

空气中燃烧情况：

燃烧产生黄色火焰，放热，稍有黑烟。

（四）其他物质与氧气的反应

某些物质在一些条件下，与氧气发生缓慢的氧化反应，成为缓慢氧化。

缓慢氧化也放热。

如：

动植物新陈代谢，金属的锈蚀，食物的腐烂、酒醋的酿造、农家肥的腐熟等等。

总结：

1、氧气是一种化学性质比较活泼的气体，在一定的条件下，能与许多物质发生反应并放出大量的热。

在这些反应中，氧气提供氧，称为氧化反应。

氧气便是常见的氧化剂；具有氧化性。

2、物质在纯氧气中燃烧程度比空气中燃烧要剧烈。

说明物质燃烧程度，与氧气的浓度大小成正比；

3、物质燃烧时有的有火焰，有的会发光，有的会冒烟。

一般来说，气体燃烧会有火焰产生，固体直接燃烧，产生光或者火星。

生成物有固体，一般都会产生烟，即固体小颗粒；

4、物质与氧气反应不一定是燃烧现象，如缓慢氧化。

考点三、氧气的用途

（1）、供给呼吸：

医疗上急救病人，登山、潜水、航空、宇航提供呼吸；

（2）、支持燃烧：

炼钢、气焊与气接、液氧炸弹、火箭助燃剂

考点四、反应类型：

①：

化合反应：

由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应。

可表示为：

A＋B＋……→E（简称“多合一”）

②：

分解反应：

由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。

可表示为：

AB→A＋B＋……。

（简称：

“一变多”）

③：

氧化反应：

物质与氧发生的化学反应。

有氧气参加的反应一定属于氧化反应。

氧化反应不一定是化合反应（石蜡的燃烧生成了水和二氧化碳两种物质），化合反应不一定是氧化反应。

课题3实验室制取氧气

考试要求

初步学会在实验室制取和收集氧气

能识别分解反应

知道催化剂的重要作用

考点一、工业制法（分离液态空气法）

原理：

利用液态氧和液态氮的沸点不同。

——物理变化（蒸馏）

（1）具体过程

（2）注意：

该过程是物理变化

考点二、氧气的实验室制法（化学变化）

1、双氧水（过氧化氢）制取氧气

A、药品：

过氧化氢（H2O2）和二氧化锰（黑色粉末MnO2）

B实验原理：

表达式：

过氧化氢（H2O2）

水（H2O）+氧气（O2）

化学方程式：

2H2O2MnO22H2O+O2↑

注：

MnO2在该反应中是催化剂，起催化作用

C、装置：

固体与液体反应，不需加热（双氧水的为一类）

注意事项：

①、分液漏斗可以用长颈漏斗代替，但其下端应该伸入液面以下，防止生成的气体从长颈漏斗中逸出；

②、导管只需略微伸入试管塞

③、气密性检查：

用止水夹关闭，打开分液漏斗活塞，向漏斗中加入水，水面不持续下降，就说明气密性良好。

④、装药品时，先装固体后装液体

⑤、该装置的优点：

可以控制反应的开始与结束，可以随时添加液体。

D、步骤：

连、查、装（二氧化锰）、定、倒（过氧化氢溶液）、收

2、用高锰酸钾、氯酸钾制取氧气

A、药品：

、高锰酸钾（暗紫色固体）、氯酸钾（白色固体）与二氧化锰（黑色粉末）

B、原理：

①加热氯酸钾（有少量的二氧化锰）：

表达式：

氯酸钾（KClO3）

氯化钾（KCl）+氧气（O2）

方程式：

2KClO3

2KCl+3O2↑

注意：

MnO2在该反应中是催化剂，起催化作用

② 加热高锰酸钾：

表达式：

高锰酸钾（KMnO4）

锰酸钾（K2MnO4）+二氧化锰（MnO2）+氧气（O2）

方程式：

2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑

C、装置：

加热固体制气体（加热氯酸钾的为一类）

D、操作步骤：

（连）查、装、定、点、收、离、熄。

①连接装置：

先下后上，从左到右的顺序。

②检查装置的气密性：

将导管的一端浸入水槽中，用手紧握试管外壁，若水中导管口有气泡冒出，证明装置不漏气。

松开手后，导管口出现一段水柱。

③装入药品：

按粉末状固体取用的方法（药匙或纸槽）

④固定装置：

固定试管时，试管口应略向下倾斜；铁夹应夹在试管的中上部

⑤加热药品：

先使试管均匀受热，后在反应物部位用酒精灯外焰由前向后加热。

⑥收集气体：

a、若用排水集气法收集气体，当气泡均匀冒出时再收集，刚排出的是空气；水排完后，应用玻璃片盖住瓶口，小心地移出水槽，正放在桌面上（密度比空气大）（防止气体逸出）

b、用向上排空法。

收集时导管应伸入集气瓶底部（为了排尽瓶内空气）

用排水法收集时，导管放在集气瓶口

⑦先将导管移出水面

⑧再停止加热

E、易错事项：

a）.试管口要略微向下倾斜：

防止生成的水回流,使试管底部破裂。

药品应平铺在试管底部

b）.导气管伸入发生装置内要稍露出橡皮塞：

有利于产生的气体排出。

c）.用高锰酸钾制取氧气时，试管口塞一团棉花：

防止高锰酸钾粉末进入导气管，污染制取的气体和水槽中的水。

d）.排气法收集气体时，导气管要伸入接近集气瓶底部：

有利于集气瓶内空气排出，使收集的气体更纯。

e）.实验结束后，先将导气管移出水面,然后熄灭酒精灯：

防止水槽中的水倒流，炸裂试管。

F、收集方法：

①排水法（不易溶于水）

②向上排空法（密度比空气大）

G、检验、验满

检验：

用带火星的木条伸入集气瓶内，发现木条复燃，说明是氧气；

验满：

用带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明已满。

考点三、催化剂：

1、概念：

在化学反应中能改变其他物质的反应速率（加快或变慢），但本身的化学性质和质量在反应前后没有发生变化的物质。

2、特点：

两不变（质量、化学性质）、一改变（反应速率）

注意：

①催化剂不能改变生成物的质量，不能决定反应的进行

②催化剂不是反应物、又不是生成物

③催化剂仅针对某一反应，并不是所有反应的催化剂

④某一反应的催化剂可能不只一种

3、二氧化锰在一些反应中不只作催化剂，催化剂不一定就只有二氧化锰。

（在过氧化氢溶液制取氧气中，催化剂可以用硫酸铜溶液、氧化铁、氧化铜、红砖粉末）。

在氯酸钾制取氧气中，二氧化锰的质量和化学性质不变，但质量分数变大。

考点四、分解反应：

1、概念：

由一种物质反应生成两种及以上物质的反应

2、特点：

一变多

第二单元《我们周围的空气》测试题

第Ⅰ卷（选择题共40分）

一、选择题：

1、下列仪器：

①量筒　②试管　③烧杯　④燃烧匙　⑤试剂瓶，能直接加热的是（　　）

A、①②　　B、②④　　C、③⑤　　D、②③

2、下列有关物质性质的描述中属于化学性质的是（　）

A、液态氧气是淡蓝色液体　B、氧气能跟许多物质发生化学反应

C、充入氖气的灯管充电时可发出红光　D、高锰酸钾是紫黑色固体

3、下列反应属于氧化反应但是不属于化合反应的是（）

A、硫黄在氧气中燃烧 B、石蜡在氧气中燃烧

C、氧化汞受热分解 D、铁在氧气中燃烧

4、据报道，江西南昌被美国《新闻周刊》评选为2006年“全球十大最有活力的城市”，这将掀起又一轮南昌投资热。

为避免投资办厂引起的环境污染，下列措施可行的是（）

A、对工厂的烟筒加高处理B、工厂废水直接排放

C、对工厂的固体废弃物进行无害化处理 D、化工厂建在居民区

5、造成酸雨的主要物质是（）

A、二氧化硫和二氧化氮 B、二氧化硫和一氧化碳

C、一氧化碳和二氧化碳 D、甲烷和一氧化碳

6、下列科学家中通过实验研究空气组成的是（　）

A、道尔顿　B、门捷列夫　C、拉瓦锡　 D、阿伏加德罗

7、节日里五光十色的霓虹灯内填充的气体是下列哪一种（）

A、氧气 B、氮气 C、稀有气体 D、二氧化碳

8、氯酸钾和高锰酸钾混合加热，完全反应后，生成物有（　）

A、2种　 B、3种　 C、4种　 D、 5种

9、下列变化中有一种与其他三种有本质区别，这种变化是（　）

A、硫在空气中点燃生成气体　　B、蜡烛在空气中燃烧生成气体

C、水在空气中加热生成气体　　D、氯酸钾在空气中加热放出气体

10、下列实验操作错误的是（　）

A 　 B　 C 　 D

11、以下对空气的说法中，不正确的是（　）

A、空气是一种宝贵的资源　　　　　B、空气的成分一般是比较固定的

C、空气是几种气体组成的混合物　　D、洁净的空气是纯净物

12、空气污染指数（简称API）就是将常规监测的几种空气污染物浓度简化成单一的数值形式，并分级表示空气污染程度和空气质量状况。

下列不计入空气污染指数的污染物是（）

A、二氧化碳 B、二氧化硫 C、可吸入颗粒物 D、臭氧

13、医院给病人输氧时用到类似下图所示的装置。

关于该装置，下列说法中不正确的是（　）

A、 b导管连接供给氧气的钢瓶　B、b导管连接病人吸氧气的塑料管

C、使用该装置用来观察是否有氧气输出 D、使用该装置用来观察氧气输出的速率

14、在庆典活动中，人们常用氦气充灌气球，利用了氦气的哪些性质（　）

①密度比空气小；②在空气中不会发生燃烧和爆炸；

③是一种无色气体；④不能供给呼吸

A、①②③　　 B、②③④　　C、①② 　　D、③④

15、下列各组变化，前者一定包含后者的是（　）

A、物理变化，化学变化　 B、氧化反应，化合反应

C、化学反应，化合反应　　D、氧化反应，化学反应

16、下列物质分别放入一密闭的充满氧气的集气瓶里，充分燃烧后，冷却至室温，由于瓶内压强的明显减小，使瓶塞难以启开的是（　）

A、木炭　　B、红磷　　C、蜡烛　　D、硫

17、某同学制取氧气时，试管炸裂了，造成试管炸裂的原因可能是下列中的（　）

①没有给试管均匀预热；②试管外壁有水滴；③试管口没有略向下倾斜；④加热时试管与灯芯接触；⑤收集完毕，先撤去酒精灯。

A、①③　　B、①③⑤　　C、①③④⑤　　D、①②③④⑤

18、用如右图所示的装置制取气体，需满足的条件是（　）

①反应物是固体；②反应需要加热；③制得的气体不易溶于水；④制取的气体密度比空气大；⑤制得气体能与空气中氧气反应。

A、①②③④⑤　　B、②④⑤ 　C、①② 　D、①②③

19、“绿色化学”是21世纪化学发展的主导方向。

“绿色化学”要求从根本上消除污染，是一门彻底阻止污染产生的科学。

它包括“绿色生产”和“绿色销毁”等内容。

某地在整顿音像市场的活动中，查获了一批盗版光盘，并进行“绿色销毁”，以下做法属于绿色销毁的是（）

A、泼上汽油焚烧B、倾倒入江中

C、深埋入土中D、碾压粉碎后回收利用

20、“神州6号”太空舱利用NiFe2O4将航天员呼出的二氧化碳转化为氧气，而NiFe2O4的质量和化学性质都不变，则NiFe2O4在该过程中是（）

A、反应物B、生成物C、催化剂D、消毒剂

第Ⅱ卷（非选择题共60分）

二、填空题：

21、猜化学谜语，可以增加学习化学的乐趣和增强记忆。

现有谜语“说是宝，真是宝，动物植物离不了；看不见，摸不着，越往高处越稀少。

”请打一物质的名称；谜语中反映该物质的物理性质是；该物质的用途有。

22、火柴头上主要含有氯酸钾、二氧化锰、硫黄、玻璃粉；火柴盒两边的摩擦层是由红磷和玻璃粉调和而成的。

火柴着火的主要过程是：

①火柴头在火柴盒上划动时产生的热量使磷燃烧；②磷燃烧放出的热量使氯酸钾分解；③氯酸钾分解产生的氧气与硫反应，放出的热量使火柴梗着火。

请写出以上①②③中反应的文字表达式1）；

2）；3）。

23、常用实验室制取氧气的方法有：

a.加热氯酸钾和二氧化锰粉末；b.加热高锰酸钾固体；c.用二氧化锰粉末作催化剂使过氧化氢（H2O2）溶液分解产生氧气。

（1）写出左图中指定仪器的名称：

① ；②　；③　；

（2）请仔细分析上图中装置A的特点，推测该装置可用于上述制氧气方法的有（填a、b或c）；

（3）采用方法c制取氧气应该选用的气体发生装置是上图中的（填“A”或“B”）；

（4）利用装置Ａ制氧气，在结束实验时要先撤离导管出水面，再熄灭酒精灯，其目的是；利用装置B制氧气时，长颈漏斗的下端要插入液面以下，其目的是。

24、将某紫黑色固体粉末A加热，可产生无色气体B，同时生成一种黑色固体C和另一种固体物质D。

黑色固体C通常可用于加热氯酸钾制氧气时的催化剂。

另一黑色固体E在无色气体B中燃烧，产生使澄清石灰水变浑浊的气体F。

绿色植物可将气体F通过光合作用吸收，并转化为无色气体B。

回答：

（1）写出名称：

A C　 F ；

（2）加热紫黑色固体A时所发生的反应属于反应；

（3）写出黑色固体E在无色气体B中燃烧的反应的文字表达式；

紫黑色固体A分解的文字表式：

。

25、为保证长时间潜航，在潜水艇里要配备氧气再生装置，有以下几种制氧气的方法:

①加热高锰酸钾②电解水

在常温下过氧化钠固体与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气

（1）写出方法

的文字表达式；

（2）你认为最适合在潜水艇里制洋气的方法是（填序号），与其他两种方法相比，这种方法的两条优点是；

。

三、实验探究题：

26、下面是测量空气中氧气体积含量的两个实验：

实验1：

在集气瓶内事先装少量水，余下的容积分成五等份，做好标记（如图A）。

在带橡皮塞和导管的燃烧匙内装入足量的红磷，用弹簧夹夹紧乳胶管，点燃燃烧匙内的红磷，立即伸入集气瓶内，塞紧橡皮塞。

待红磷熄灭并冷却到室温后，打开弹夹。

A B实验2：

将试管的容积分成五等份，做好标记（如图B）。

在试管中加入一小块（足量）白磷，用橡皮塞塞紧试管口，将试管放入热水中，使白磷燃烧。

待白磷熄灭并冷却到室温后，将试管倒立于盛有室温下水的水槽中，并在水中将橡皮塞取下。

（1）在实验2中，在水中而不在空气中取下橡皮塞的原因是；

（2）从测定结果分析，上述实验中效果较好的是哪一个？

写出另一个实验的两点不足。

。

（3）红磷燃烧的现象是，

A 中红磷燃烧完毕，打开止水夹，看到的是。

27、人体通过肺与外界进行气体交换,吸入空气中的氧气,排出二氧化碳和水蒸气。

但人体排出的二氧化碳究竟是空气中原有的，还是人体代谢的最终产物？

为了证实这个问题，有人采用：

（1）人吸气时应将活塞A_______（填“打开”或 “关闭”），活塞B______（填““打开”或“关闭”）

（2）人呼气时应将活塞A_______（填“打开”或“关闭”），活塞B______（填“打开”或“关闭”），此时可观察到Ⅱ瓶内的现象是______

（3）Ⅰ瓶所装试剂的作用是___________;Ⅱ瓶所装试剂的作用是______________________________;将上述操作反复进行,能证明人所呼出的气体中所含的二氧化碳不是来自空气,而是人体的代谢产物.

四、计算题：

28、实验室用高锰酸钾来制取氧气。

经探究，生成氧气的质量约是高锰酸钾质量的1/10。

（1）现有高锰酸钾32 g，大约能生成氧气的质量是多少？

（2）这些氧气若装在容积为125 mL的集气瓶中，最多装几瓶？

（氧气在该条件下的密度为1.429 g/L）。

第二单元测试题

一、选择题：

（每小题2分，共40分）

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答案

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