九年级化学人教版第2单元学案整理Word格式文档下载.docx
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原理:
利用红磷燃烧消耗密闭容器内空气中的氧气,使密闭容器内压强减小,在大气压的作用下,进入容器内水的体积即为减少的氧气的体积。
现象:
红磷在空气中燃烧发出黄白色火焰,发出热量,产生大量白烟;
冷却后,打开弹簧夹,水经导管进入集气瓶,进入水的体积约占集气瓶内空气总体积的1/5。
文字表达式:
红磷+氧气
五氧化二磷
结论:
氧气约占空气体积的1/5
药品的选择:
即反应物必须是在空气中就能燃烧且燃烧后没有气体生成的物质(如红磷)。
铁、木炭、硫等不能用作测定氧气含量的反应物。
误差分析:
偏大:
①实验前未夹紧止水夹;
②点燃红磷伸入瓶内后,未立即塞紧瓶塞。
偏小:
①红磷不足;
②装置漏气;
③未冷却就打开止水夹。
【例1】“空气中氧气含量的测定”有多种方法。
甲生设计了如图1所示的实验方案:
在燃烧匙内盛过量红磷,点燃后立即插入集气瓶内,塞紧橡皮塞,待红磷火焰熄灭,集气瓶冷却至室温,打开铁夹,水注入集气瓶。
回答下列问题:
(1)反应结束后,打开铁夹,水自动注入集气瓶的直接原因是________________
(2)乙生也设计了一个如图2所示的实验方案,装置和操作同甲类似,只不过用硫粉代替了红磷,请问实验能否成功若不能,原因是_______________
(3)(思考)若空气中氮气也能和红磷反应,能否用该方法来测定空气中氧气的含量?
____________不能写出原因_____________________________________________________
(4)而小淳同学更是对实验装置进行了大胆的改造,设计了如右图所示的装置。
请根据图示实验回答下列问题:
①
闭合电源开关,可以观察到白磷。
②装置冷却到室温时,可观察到U型管内液面
③通过这个实验得出的结论是。
④此实验还可推知反应后剩余气体的两点性质是:
________________
____________________________________________________________
【练习1-1】在“空气中氧气含量的测定”的实验探究中,甲设计了如下实验方案:
(实验装置如右图所示)
(1)实验过程中,观察到的主要现象是____________________________
_______________________________________________________________。
反应的符号表达式是_________________________________________。
(2)乙用上述实验装置测定的结果是:
空气中氧气含量与正常值有较明
显的偏差,其操作上的原因可能是(要求答出两种):
________________,________________。
(3)丙也设计了一个实验方案,装置和操作同上,只不过用木炭代替了红磷。
当木
炭停止燃烧,集气瓶冷却至室温,打开铁夹后,水能否进入集气瓶?
为什么?
_____________________________________________________。
(4)某同学对实验进行反思后,提出改进方案(如右图所示),
你认为改进后的优点是_________________________________________。
考点二:
空气的利用和保护
【例2】下列物质的用途中,是利用物质的物理性质的是()
A、氧气用于炼钢B、稀有气体用于保护气
C、氮气用于制造化肥D、稀有气体用于电光源
【练习2-1】小明整理出了空气成分的性质与用途的关系,其中错误的是()
A、氧气支持燃烧,常作宇航中的重要燃料
B、氮气化学性质不活泼可用作焊接金属的保护气
C、二氧化碳可供给植物进行光合作用
D、稀有气体化学性质不活泼,可用作灯泡的填充气
【练习2-2】下列物质排放到空气中,不会造成污染的是()
A、汽车排放的尾气B、焚烧垃圾产生的气体
C、化工厂排放的烟尘D、动植物呼吸排出的气体
【练习2-3】汽车尾气(含一氧化碳、一氧化氮和二氧化硫等气体)是城市空气的主要污染源。
治理方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转化器”。
它的特点是使一氧化氮和一氧化碳反应生成氮气和二氧化碳。
(1)写出一氧化碳和一氧化氮反应的文字表达式___________________________________。
(2)控制城市空气污染源的方法有()
A、开发新能源B、使用电动车
C、植树造林D、戴上呼吸面具
考点三:
氧气的性质
【例3】实验探究
(1)装满氧气的集气瓶如图1所示,用带火星的木条分别以甲、乙两种方式迅速插入,发现木条复燃,且在甲中燃烧比在乙中更旺。
上述实验说明了氧气具有的性质是:
①__________________________________;
②_________________________________。
(2)将收集满氧气的试管按图2所进行实验,发现试管内的水面几乎不上升,这一实验说明了氧气具有的性质是_____________________________________________________。
甲
图1乙图2
【练习3-1】下列实验现象描述正确的是()
A.红磷在空气中燃烧,产生大量白雾B.木炭在氧气中燃烧,发出白光,生成二氧化碳
C.硫在空气中燃烧,发出蓝紫色火焰D.细铁丝在氧气中燃烧,火星四射,生成黑色固体
【练习3-2】下列对实验现象的描述正确的是()
A、硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色的光B、红磷在氧气中燃烧,产生大量的白雾
C、铁丝在空气中剧烈燃烧,火星四射D、木炭在氧气中燃烧发出白光
【练习3-3】下列化学反应中只属于氧化反应而不属于化合反应的是()
A、氯酸钾
氯化钾+氧气B、碳+氧气
二氧化碳
C、氢气+氧气
水D、酒精+氧气
水+二氧化碳
巩固提高:
1、下列变化中属于缓慢氧化的是()
A、木炭燃烧B、食物腐败C、蜡烛燃烧D、汽油燃烧
2、用燃烧法除去密闭容器中空气成分里的氧气,并且不引入新的气体,应选择下列物质中的()
A、细铁丝B、红磷C、硫粉D、木炭
3、常把氩气和氮气混合充入灯泡内使灯泡经久耐用,这是因为氩气和氮气()
A、是气体B、没有颜色C、没有气味D、化学性质稳定
4、区别氧气、氮气、二氧化碳、空气四瓶无色气体,最好选用()
A、点燃的木条B、带火星的木条
C、点燃的木条和澄清的石灰水D、带火星的木条和澄清的石灰水
5、许多城市都禁止燃放烟花爆竹,原因是燃放烟花爆竹时
产生有毒气体;
产生噪音;
产生粉尘;
易引发火灾。
正确答案是()
A、
B、
C、
D、
6、现在许多城市交通主干道的空气严重污染超标,主要原因是()
A、煤燃烧所排放的废气造成的 B、几十万辆汽车、摩托车等排放的废气造成的
C、不断地降雨和各种污水的排放造成的 D、工业生产中废渣、废水、废气造成的
7、关于各种气体用途的说法中,不正确的是()
A、氧气可用来炼钢 B、氧气用来制造硝酸和化肥
C、氮气可做保护气 D、稀有气体用于制造霓虹灯
8、在地球的大气层中,因二氧化碳含量的增加引起温室效应。
二氧化碳含量增加的主要原因是()
A、植物的光合作用 B、人口增长后呼出的二氧化碳
C、含碳燃料的燃烧和森林遭到破坏 D、植物的呼吸作用
9、下列化学反应中,既是化合反应又是氧化反应的是()
A、氧化汞
汞+氧气B、乙炔+氧气
二氧化碳+水
C、铜+氧气
氧化铜D、氧化铜+氢气
铜+水
10、(10年本溪)今年冰岛火山喷发对欧洲多国造成了严重的环境污染。
下列物质中不属于空气污染物的是()
A、氧气B、二氧化硫C、火山灰D、一氧化碳
11、以下是空气污染指数于质量级别、质量状况的对应关系:
空气污染指数
0~50
51~100
101~200
201~300
>
300
空气质量状况
优
良
轻度污染
中度污染
重度污染
空气质量级别
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
2009年5月1日,青岛市区的空气污染指数为82~93.根据以上信息,判断青岛市区当天的空气质量级别和空气质量状况分别是()
A、Ⅰ级、优B、Ⅱ级、良C、Ⅲ级、轻度污染D、Ⅴ级、重度污染
12、甲、乙两种气体混合后通入澄清石灰水中,石灰水无明显变化;
将黑色固体丁灼烧至红热放到混合气体中,丁燃烧生成新的气体丙,丁熄灭后,测知甲气体已全部耗尽;
将乙、丙混合气体中加入澄清石灰水,震荡,澄清石灰水变浑浊。
已知乙气体是空气中含量最多的物质,则这些物质分别是(填名称):
甲__________、乙_________、丙__________、丁___________
13、(07年山东)下表列出了几种行星上的“大气”(相当于地球上的空气)的主要成分。
行星名称
行星上“大气”的主要成分
木星
氨气、氦气、氢气、甲烷
水星
没有气体
冥王星
甲烷
火星
二氧化碳、氮气
根据表中提供的信息和你学过的有关知识分析下列问题:
(1)表内几种行星中,含有稀有气体的行星是___________________________。
(2)试推测火星上“大气”层的温度比地球表面大气的温度_________(填“高”或“低”),水星表面________(填“有”或“没有”)液态水。
(3)甲烷是一种可燃性气体,但火箭喷出的火焰不能点燃冥王星上的甲烷,原因是_______。
中考对接:
1、(2011年吉林)医疗上常用空气中含量最多的气体制冷冻麻醉剂,该气体是()
A、氮气B、氧气C、稀有气体D、二氧化碳
2、(2011年长春)空气的成分中,能产生温室效应的是()
3、(2011年宁夏)下列物质的性质与所对应的用途没有关系的是()
A、氧气助燃——焊接金属B、稀有气体的性质稳定——作保护气
C、石墨导电——可作电极D、二氧化碳能与水反应——人工降雨
4、(2011年南京)下列变化过程中,不包含缓慢氧化的是()
A、动植物的呼吸B、蔗糖的溶解
C、酒和醋的酿造D、食物的腐烂
5、(2011年株洲)下列说法错误的是()
A、木炭在氧气中剧烈燃烧,生成黑色固体
B、硫在空气中燃烧,生成有刺激性气味的气体
C、铁丝在氧气中燃烧时,火星四射
D、蜡烛燃烧的产物能使澄清石灰水变浑浊
6、(10年金华)某课外活动小组在学习了书本“空气中氧气含量的测定”实验,知道P2O5不能随便排放在空气中,否则会对空气造成污染,所以对该实验进行了改进:
在由两个注射器组成的密闭系统内共有50mL空气,如右图。
然后给装有红磷的玻璃管加热。
同时交替推动两个注射器的活塞,至玻璃管内的红磷变成白烟,且较长时间内无进一步变化时停止。
停止加热后,待冷却至室温将气体全部推至一个注射器内。
请根据你对上述实验的理解,回答下列问题:
(1)实验结束后,注射器内的气体体积理论上应该减少约
mL。
(2)在实验的加热过程中,交替缓慢推动两个注射器的目的是
。
写出该反应的文字表达式。
(3)上述实验只是粗略测定空气中氧气含量的一种方法,你认为造成该实验不够精确的可能原因是
(写出其中一种)
。
课题3氧气的制取
1.掌握实验室中制取氧气的主要方法和原理。
2.初步了解通过化学实验制取新物质反生装置和收集装置的选择。
3.学习化学操作的注意事项:
检查装置的气密性、气体收集、检验、验满等。
4.学习分解反应、催化剂及催化作用。
1、实验室制取氧气的药品和反应原理
(1)常用药品:
、或。
(2)反应的符号表达式为:
;
2、催化剂和催化作用
一变:
(改变≠加快)
(1)催化剂又名触媒,特点:
两不变:
(物理性质可能改变)
(2)催化作用:
催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。
二氧化锰在分解过氧化氢溶液制氧气反应中起作用。
3、氧气的工业制法:
利用液态氧的沸点比液态氮的沸点高,采用蒸发的方法制得。
注:
分离液态空气法制氧气为变化。
4、实验室制取氧气的操作步骤和注意点(以高锰酸钾制取氧气并用排水法收集为例)
a、步骤:
——————
b、注意点
①试管口略向下倾斜:
②药品平铺在试管的底部:
③铁夹夹在离管口约1/3处
④导管应稍露出橡皮塞:
⑤试管口应放一团棉花:
⑥排水法收集时,待气泡时再收集(刚开始排出的是试管中的,导致的后果是________)
⑦实验结束时,先再
防止
5、分解反应:
由_______反应物生成_________________以上其他物质的反应。
特点:
一变多
反应类型
【例1】
(09年常州)右图表示的基本反应类型是()
A、化合反应B、分解反应
C、置换反应D、复分解反应
【练习1-1】
(09年达州)我国使用“长征3号甲”运载火箭将“嫦娥Ⅰ号”送上月球轨道,该运载火箭的动力是由高氯酸铵(NH4ClO4)分解所提供的,反应方程式为:
2NH4ClO4
N2↑+Cl2↑+4H2O↑+2O2↑,请判断该反应的基本反应类型是()
A、分解反应B、化合反应C、置换反应D、复分解反应
催化剂和催化作用
【例2】
(09年广州)某同学设计下表所示实验,探究金属铜对H2O2分解速率的影响。
操作
装置
现象
1、取一小块铜丝网,卷成筒形,固定在铜丝上。
2、分别向①和②中注入15mL、30%的H2O2,并放入盛有热水的③中。
约1min后可观察到①
和②中都有少量气泡产生
3、把铜丝插入①中。
①中有大量气泡产生,约5min后不再有气泡产生;
此时②中仍然有少量气泡产生
(1)仪器的①名称是______________,仪器③的名称是______________;
(2)仪器②中实验的目的是;
(3)根据上述实验,可以得出的结论是;
(4)如果用本实验探究铜是不是H2O2分解的催化剂,需要对上述实验方案进行补充,其中必要的是________。
A.称量实验前铜丝网的质量B.将实验后的铜丝网干燥、称重
C.向仪器中加入二氧化锰D.将实验后的铜丝网放在酒精灯上加热后变黑
解析:
通过实验①和②的对比实验可知铜在反应中作为催化剂,可以加快过氧化氢溶液分解的速率。
但是催化剂的作用不限于加快反应速度,主要有改变反应速率,降低反应条件等,要探究铜是不是过氧化氢的催化剂,需要测定反应前后铜丝网的质量和化学性质是否发生了改变。
【练习2-1】
(07年苏州)“化学反应条件的控制是实验灵魂”。
某校化学兴趣小组在老师指导下,进行了“影响双氧水分解因素”的实验。
请你帮助回答下列问题。
(1)取两支大试管,分别倒入适量的6%、15%的双氧水,再加入等量的MnO2,各收集一
小试管气体,发现浓度大的先收集满。
由此可以得出影响双氧水分解的因素是_____________该操作过程中合理的排列顺序是(选填序号)。
①检验装置的气密性②待有连续稳定气泡再排水集气
③将水槽中待收集气体的小试管注满水④旋紧连有导管的单孔胶塞
⑤向大试管内倒入适量双氧水再加入少许MnO2粉末
(2)取a、b两支试管加入等体积6%的双氧水,再分别加入少许MnO2粉末、CuO粉末,发现a中比b中产生气泡多且快。
随即用带火星的木条分别悬空伸入试管内,发现a中火星复燃,b中火星仅发亮但不复燃。
由此得出影响双氧水分解的因素是。
(3)再取一支试管倒入适量6%的双氧水,仔细观察溶液内有少量细小气泡浮起;
然后将该支试管浸入约80℃的热水中,溶液内气泡明显增多。
实验室制取氧气的药品和装置的选择
②
【例3】通过这段时间的化学学习,应该知道有多种途径可以制取氧气。
如:
A.电解水B.分离空气C.加热高锰酸钾
D.分解过氧化氢E.
(1)相信你在E处还可以写出另一种制取氧气的方法;
(2)若用右图装置加热高锰酸钾制取氧气:
写出标号仪器的名称
①
_____
②
_________
;
实验结束,停止加热时要先把导管移出水面,其理由是
__________
,此时发现水槽中的水变成了浅紫红色,你认为产生该现象的原因可能是
__________
(3)若分解过氧化氢制取氧气,供选用的装置如右:
要得到平稳的氧气流,应选用的发生装置是
(选填“甲”或“乙”);
(4)若用丙装置收集生成的氧气,气体应从
____
(选填“a”或“b”)端导入。
实验室制取氧气的常用方法有三种,即分解过氧化氢溶液、加热氯酸钾和加热高锰酸钾。
用加热高锰酸钾的方法制取氧气,实验结束时若先停止加热,水槽中的水会进入试管中,致使试管炸裂。
第二个图甲装置用的注射器可以控制反应速度。
【练习3-1】在实验室中。
利用下列装置可以制取氧气。
ABCD
(1)向装置内加药品前,应该先进行的操作是________________________。
(2)用过氧化氢制取氧气的符号表达式为____________________________。
(3)发生装置中C与B相比,C装置的优点是____________________________,B装置中长颈漏斗下端管口伸入液面下的目的是____________________________________。
(4)氧气可以用D装置所示的方法收集,原因是___________________________。
你验证集气瓶是否已收集满的方法是____________________________。
【练习3-2】
(11桂林市)下图是实验室制取干燥氧气的装置:
(提示:
分液漏斗可以防止气体外逸)
(1)写出图中标号d的仪器名称。
(2)a中的药品是;
c中试剂的作用是。
(3)请说明如何改正装置中的两处错误、。
1、下列关于实验室用高锰酸钾制取氧气的说法正确的是()
A、发生装置选用长颈漏斗和锥形瓶B、反应不需要加热
C、实验时先检查装置的气密性D、验满时将带火星的木条伸入集气瓶中
2、以下反应最适合实验室制取氧气的是()
A、水
氢气+氧气B、硝酸铵
氮气+氧气+水
C、氧化汞
汞+氧气D、高锰酸钾
锰酸钾+二氧化锰+氧气
3、下列化学反应中,属于分解反应的是()
A、磷+氧气
五氧化二磷B、铁+硫酸铜
硫酸铁+铜
C、碳酸钙
氧化钙+二氧化碳D、碳酸钠+氢氧化钙
碳酸钙+氢氧化钠
4、利用下列原理制取氧气,具有反应快、操作简便、能耗少、无污染特点的是()
氯化钾+氧气B、高锰酸钾
锰酸钾+二氧化锰+氧气C、双氧水
水+氧气D、氧化汞
汞+氧气
5、若某小组的液体为只含有一种溶质的溶液,加入少量MnO2后产生能使带火星的木条复燃的气体。
则下列说法不正确的是()
A、反应前后MnO2的化学性质不变
B、该反应的符号表达式为2H2O2
H2O+O2
C、产生的气体能与磷、硫等发生氧化反应
D、如果用右图装置收集该气体,则气体应从b端进入
6、如图所示装置有洗气、储气等用途,在医院给病人输氧气时,也利用了类似的装置,并在装置中盛放大约半瓶蒸馏水。
以下说法正确的是()
A、b导管连接供给氧气的钢瓶
B、a导管连接病人吸氧气的塑料管
C、该装置可用来观察是否有氧气输出
D、该装置不能用来观察输出氧气的速度
7、质量相等的两份氯酸钾A和B,其中一份混入少量的二氧化锰,将它们同时加热,放出氧气的质量与反应时间关系的图象正确的是()
8、A、B、C是化学中常见的物质。
A、B都是白色固体,C为黑色粉末。
若将A、C混合后加热,C在反应前后的质量和化学性质都不变,A能转化成B,同时产生使带火星木条复燃的气体,该反应的符号表达式为,反应的基本类型为,C在这个反应中作。
9、从事科学实验的重要环节是进行科学实验设计。
科学实验的正确步骤应为:
①明确实验目的;
②收集有关资料;
③设计合理方案;
④进行科学实验。
请你按照以上四个步骤,完成以下实验设计,根据下图回答问题:
(1)在实验室中用过氧化氢(H2O2)制取氧气。
【明确实验目的】用过氧化氢在实验室里制取氧气。
【收集有关资料】过氧化氢是一种无色液体,在二氧化锰的催化作用下