鲁教版第四单元空气的成分及化学式化合价 导学案无答案.docx
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鲁教版第四单元空气的成分及化学式化合价导学案无答案
第四单元空气的成分以及化学式化合价
一、空气的组成（体积分数）
1、1774年，法国化学家拉瓦锡第一次用实验证明了空气中有氧气和氮气。
2、空气是物，其成分的体积分数分别为
2、空气中氧气体积分数的测定
思路1：
将其他气体除去，只剩下氧气，测定氧气体积。
思路2：
将氧气除去，然后通过减少的体积来测定氧气的体积。
实验探究：
测定空气中氧气的含量经常用到以下两种方案：
实验【1】
收集信息：
①空气中N2占78%，O2占21%，其它气体及杂质占1%（按体积计）②O2可支持燃烧
③红磷、硫、木炭都可以在空气中燃烧
方案设计：
利用在空气中燃烧以消耗空气中O2的实验完成（填写字母）．
A．红磷B．硫C．木炭
实验步骤：
A.打开止水夹，检查装置是否漏气B.向瓶内装少量的水，作好标记
C.等冷却至室温，打开止水夹D.将点燃的××顺迅速伸入瓶内，并加紧橡皮塞
E.连接实验装置。
其正确的操作顺序应为（填编号）
实验现象：
①红磷在集气瓶中燃烧，观察到红磷燃烧放热，；
②打开止水夹时，观察到。
写出该反应的化学方程式是。
结论分析：
若实验所得结论与实际结论偏离，可能的原因是（填写两点即可）
a．b．
启示：
通过实验，我们还可知道氮气的性质（物理）和（化学）．
实验【2】
原理：
在加热的条件下，铜粉跟空气中的氧气完全反应，生成固体氧化铜，而又不产生新的气体，从而使密闭装置内空气的体积减少，减少的体积即为空气中氧气的体积。
实验装置：
实验步骤：
（1）将一只具支试管注满水，塞上橡胶塞。
然后打开橡胶塞，将水倒入量筒中，记录体积。
（2）如图所示：
在另一只具支试管中装入铜粉，塞上橡胶塞，用小气球封闭试管的支管口。
移动注射器活塞在注射器内留有一定体积的气体，记录体积后插入橡胶塞。
据酒精灯的高度安装仪器。
（3）用酒精灯在铜粉部位加热，加热时不断推拉注射器。
（4）停止加热后，待试管冷却至室温，将气球内的气体全部挤入注射器内。
待注射器活塞稳定后，记录注射器中气体的体积。
实验【1】【2】得出的结论是
思考：
测定的体积分数偏小的原因有
A.铜粉不足B.装置气密性不好C.实验过程中没有推拉注射器D.没有冷却到室温读数
如何避免这些误差？
反应中的现象有哪些？
针对练习2：
1、如图装置常用来测定空气中氧气的含量。
下列对该实验的认识正确的是（）
A.燃烧匙中的红磷可以换成木炭B．红磷燃烧产生大量白色烟雾
C.该实验可以说明N2难溶于水D．红磷用量的多少对测定结果没有影响
2、空气中含量较多且性质较活泼的气体是（）
A.水蒸汽 B.氮气 C.氧气 D.二氧化碳 E.稀有气体
3、在洗澡的浴室内,人会感觉到闷热缺氧，测定出氧气的体积分数可能是（）
A．2%B．18%C．30%D．78%
4、如右图所示，若实验前测得V1为60mL，V2为20mL，实验完毕后，在正常情况下消耗掉氧气约mL，注射器活塞最终停留在mL处
5、通过实验测定了空气组成的科学家是（）
A.门捷列夫B.达尔文C.牛顿D.拉瓦锡
6、实验室科学探究的重要方法．如图是测定空气中氧气含量实验的两套装置图。
请结合图示
回答相关问题．（提示：
铜粉在加热条件下会与氧气反应生成黑色固体氧化铜）
装置三
硬质玻璃管中空气的体积
反应前注射器中空气体积
反应后注射器中气体体积
实验测得空气中氧气的体积分数
25mL
15mL
9mL
根据下表提供的实验数据，完成下表
（1）装置一和装置二中气球的位置不同，（填“装置一”或“装置二”）更合理，理由是
（2）若实验测得的结果偏小（氧气的体积分数小于21%），可能的原因有哪些?
（两条即可）
；
（3）你认为设计测定空气中氧气体积含量的实验，要确保实验成功的关键是．上述装置一和装置二的设计具有的优点是．
二、空气是一种重要的资源
工业上通过降温加压使空气，利用空气中氧气、氮气、稀有气体的不同，采用的方法就可以逐一从空气中分离。
这个变化为变化。
成分
主要性质
主要用途
氧气
物性
无色、无味、溶于水、密度比空气大
--------
化性
供给呼吸
医疗急救，潜水等
支持燃烧（助燃性）
钢铁冶炼，金属焊接等
氮气
物性
无色、无味、难溶于水，沸点低，液态氮气气化时吸收大量的热
液态氮气用作制冷剂
化性
不活泼，一般不燃烧，也不支持燃烧
利用化学性质不活泼，用作保护气，防腐剂（食品填充气）；用于生产硝酸和氮肥
稀有气体
物性
无色、无味、不易溶于水，通电时发出不同颜色的光
用作电光源：
霓虹灯等
化性
极不活泼，一般不与其他物质反应
用作保护气，金属焊接、充入灯泡等
三、关注空气质量
空气质量报告
空气质量
报告的意义
空气质量报告是环境监测部门通过媒体向社会发布的当天各大城市或本地区的空气质量状况，可增强人们对环境的关注，提高全民的环境意识，促进人们生活质量的提高。
空气质量
报告的内容
空气污染指数、首要污染物、空气质量级别、空气质量状况等
计入空气污
染指数的项目
二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、臭氧、可吸入颗粒物、总悬浮颗粒物等
空气污染以及来源
空气污染物
主要来源
对环境的影响
二氧化硫
煤、石油等燃料的燃烧，生产硫酸等工厂排放的尾气
酸雨
一氧化碳
化石燃料等不完全燃烧
————————
二氧化氮
机动车辆等排放的废气
酸雨
可吸入颗粒物
地面扬尘、燃煤排放的粉尘等
————————
项目
空气污染指数
空气质量级别
空气质量
可吸入颗粒物
65
Ⅱ
良]
二氧化硫
6
二氧化氮
20
针对练习3：
1、我市某日的空气质量日报如下表，下列情况对表中三个空气质量指标不会产生影响的是（）
A.用氢气作燃料B.露天焚烧垃圾
C.汽车排放尾气D.用煤作燃料
2、物质不作为空气污染物计入《环境空气质量标准》基本监测的是（）
A.CO2B.SO2C.COD.PM10、PM2.5
3、2011年5月20日空气质量报告：
老城区空气污染指数为64，空气质量级别为Ⅱ级，空气质量状况为良，空气首要污染物为可吸入颗粒物。
下列有关空气各成分的说法正确的是（）
A.氧气的化学性质比较活泼，属于可燃物B.氮气的化学性
质不活泼，可用于食品防腐
C.空气质量报告中空气质量级别越大，空气质量越好D.二氧化碳含量增多引起温室效应，属于污染物
四、化学式的意义与书写
1、化学式的定义：
用元素符号和数字表示物质组成的式子。
任何纯净物都有固定的组成，不同的物质组成不同，所以一种纯净物只用一个化学式来表示。
因此，化学式是对物质组成情况的真实反映。
2、化学式的意义
宏观意义：
表示一种物质；
表示该物质的元素组成；
微观意义：
若该物质由分子构成，则可以表示该物质的一个分子；
表示该物质的各组成元素的原子个数比。
3、化学式的书写
（1）单质
X型（直接用元素符号表示）——金属、稀有气体、部分固态非金属（“石”字旁的非金属除碘以外）
如：
Fe、Al、He、Ne、Ar、C
Xn型（元素符号右下角标一个分子所含原子个数）——气态或液态非金属
如：
O2、N2、H2、Cl2、Br2、I2、O3
（2）化合物
氧化物化学式写法：
一般氧元素在右,另一元素在左。
如：
H2O、CO2、HgO
金属和非金属组成的化合物：
一般金属元素在左,非金属元素在右。
如：
NaCl、KCl、ZnS
五、化合价
1、定义：
元素一定数目的原子跟其他元素一定数目的原子化合的性质叫做元素的化合价，化合价有正价和负价。
2、原子团：
一种或多种元素的原子结合在一起形成带电的离子，作为一个整体参加化学反应，这样的原子集合称为原子团。
化学上常用“根”来命名。
如氢氧根（OH）、碳酸根（CO3）、硫酸根（SO4）、硝酸根（NO3）、铵根（NH4）。
3、常见元素和原子团的主要化合价记忆口诀
一氟氯氢钾钠银，二硫氧钙钡镁锌； 铝三硅四磷五价，还有铁的二和三；单质化合价为零
负一硝酸（NO3）氢氧根（OH）负二硫酸（SO4）碳酸根（CO3）只有正一是铵根（NH4）
4、化合价的一般规律
①通常，金属元素显正价，非金属元素显负价；
②一些元素在不同物质中可显不同的化合价
+2+3
FeOFe2O3
（氧化亚铁）（氧化铁、三氧化二铁）
③一些元素在同一物质中可显不同的化合价
-3+5
NH4NO3
④化合物中各种元素化合价的代数和为零，单质中元素的化合价为零。
5、化合价的应用
①已知化学式求化合价②已知化合价写化学式
例2：
确定下列化学式中各元素的化合价
+2-2+1-2
MgOFe2O3Na2OAl2O3
6、化合价的标注与离子符号的书写的比较
化合价
离子符号
区别
（1）元素符号的正上方标注化合价
（2）符号在前，数字在后
（3）“1”不能省
（1）元素符号的右上角标注所带电荷
（2）数字在前，符号在后
（3）“1”必须省
联系
同种元素（或原子团）的化合价和对应离子的电荷，通常数值相等，符号与数字位置相反
例3：
下列化合物中氮元素化合价为+4价的是（）
A.氨（NH3）B．二氧化氮（NO2）C.硝酸钠（NaNO3）D．五氧化二氮（N2O5）
例4：
标出下列各组物质中加点元素的化合价：
（1）H2SSSO2Na2SO3H2SO4
（2）MnO2MnCl2MnCaMnO4KMnO4
六、简单化合物的命名
1、化学式中元素的名称从右向左读，中间用“化”字连接，读作“某化某”，与书写顺序恰好相反，
如：
氯化钠（NaCl）、氧化铜（CuO）。
2、元素的原子个数在该元素之前先读出，
如：
一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）、五氧化二磷（P2O5）、四氧化三铁（Fe3O4）。
3、含有复杂原子团的化合物，要根据其特征来称呼，不需要读出原子或原子团的个数，如：
氢氧化钙[Ca（OH）2]、碳酸钙（CaCO3）、硫酸钠（Na2SO4）等。
课后练习：
1、右图所示装置可用于测定空气中氧气的含量，实验前在集气瓶内加入少量水，并做上记号。
下列说法中正确的是（ ）
A.该实验说明空气具有可燃性
B.红磷燃烧的反应类型为化合反应
C.此反应中的红磷可用硫代替
D.红磷燃烧产生大量的白雾
2、化学概念间有包含、并列、交叉等不同关系．下列选项符合如图所示关系的是（）
①
②
③
④
X
化合物
纯净物
物理变化
化学反应
Y
单质
混合物
化学变化
化合反应
A．①B．②C．③D．④
3、空气，是我们生活生产中不可或缺的气体，请回答以下问题：
（1）夏天，从冰箱拿出的酒瓶外壁上附有一层水珠，说明空气中含有 ；
（2）列举一例事实说明空气中含有氧气：
；
（3）20L空气中约含氮气 L。
4、为测定空气中氧气的含量，某学生设计了如图的实验并进行探究．请你参与评价或帮助他分析完成相关问题．
（1）当集气瓶中气温未冷却至室温即记录集气瓶中吸入液体体积约占集气瓶容
积的体积分数为a，当集气瓶中气温冷却至室温后再记录集气瓶中吸入液体体积约占集气瓶容积的体积分数为b，则ab（填“＞”或“＜”或“=”）．
（2）若该装置能将集气瓶中的氧气耗尽、烧杯中液体都足量，则集气瓶中吸入
液体体积应该约占集气瓶容积的
（3）试分析在测定过程中，对测定结果带来误差的因素可能有、（任答两点）
5、下列物质的化学式书写正确的是：
（）
A．氯化镁：
MgCl2B．氧化钙：
CaO2C．氧化铁：
FeOD．氦气:
Hg
6、下列化学用语与含义相符的是（）
A．Na＋—钠元素的化合价为＋1价
B．
C．2NO2
—2个二氧气氮分子
D．2H—1个氢分子由2个氢原子构成
7、2019年的“3.15”晚会提到电子烟也可能造成尼古丁依赖。
通过科学实验可以证明，电子烟同样含有不少有害成分，危害一点不比香烟少。
有些电子烟烟液尼古丁（C10H14N2）含量标识不规范，有些甚至存在尼古丁含量严重超标的问题。
下列关于尼古丁的说法正确的是（ ）
A．尼古丁中含有氮分子
B．尼古丁的相对分子质量为162g
C．尼古丁中碳、氢、氧三种元素的质量比为5：
7：
1
D．尼古丁中碳元素的质量分数最大
8、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。
①②SO2③2CO④
（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____________
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