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2019年九年級化學(xué)上冊 第二單元 我們周圍的空氣學(xué)案 新人教版 氧氣 空氣 氧氣的制法 氧氣的性質(zhì) 1.通過實驗測定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)，掌握從混合氣體中除去某種氣體進(jìn)而測定其含量的方法。 2.空氣的組成 3.空氣質(zhì)量日報。 4.氧氣、氮?dú)獾奈锢硇再|(zhì)和用途。 5.造成空氣污染的主要污染物及來源和防止空氣的措施。 1.氧氣的物理性質(zhì)。 2.氧氣的化學(xué)性質(zhì)。 3.化學(xué)反應(yīng)、化學(xué)性質(zhì)、化合反應(yīng)、氧化反應(yīng)、緩慢氧化、氧化物等概念。 4.探究氣體性質(zhì)的方法。 1.實驗室用過氧化氫和高錳酸鉀制取氧氣，用排水法和排空氣法收集氣體。 2.用簡單的方法檢驗和驗滿氧氣。 2.催化劑 3.分解反應(yīng) 4.工業(yè)上制取氧氣的方法——分離液態(tài)空氣法。 【知識網(wǎng)絡(luò)】 課題1 空氣 【考點(diǎn)透視】 一．考綱指要 1．通過測定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)的實驗，認(rèn)識空氣的組成，學(xué)習(xí)從混合氣體中除去某種氣體進(jìn)而測定其含量的方法。 2．結(jié)合社會生活了解空氣是一種重要的資源。 3．認(rèn)識空氣質(zhì)量日報，增強(qiáng)關(guān)心環(huán)境、關(guān)愛自然的意識和責(zé)任。 4．簡單了解氧氣、氮?dú)獾奈锢硇再|(zhì)和用途。 5．了解造成空氣污染的主要污染物及來源和防止空氣的措施。 6．在分析空氣組成的基礎(chǔ)上，初步認(rèn)識混合物、純凈物的概念。 二．命題落點(diǎn) 1．通過測定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)的實驗，考查從混合氣體中除取某種氣體進(jìn)而測定其含量的方法。如例1 2．對空氣組成成分的考查。如例2 3．通過某地空氣質(zhì)量日報，考查該地造成空氣污染的主要污染物，分析污染物的主要來源和防治措施。如例3 4．對混合物和純凈物的考查。如例4 【典例精析】 例1：（xx年南寧市）某同學(xué)利用右圖裝置測定空氣中氧氣的含量，紅磷燃燒后恢復(fù)到室溫，打開彈簧夾發(fā)現(xiàn)進(jìn)入廣口瓶的液體液面高度超過廣口瓶容積的l/5。造成這一現(xiàn)象的原因可能是（ ） A．實驗前沒有將彈簧夾夾緊 B．實驗裝置可能漏氣 C．實驗中所取的紅磷過量 D．實驗中所取的紅磷不足 解析：用紅磷燃燒來測定空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)實驗成功的關(guān)鍵是：①反應(yīng)前試管內(nèi)裝滿空氣；②燃燒時間足夠長，保證氧氣完全消耗；③集氣瓶冷卻到室溫再打開止水夾；④反應(yīng)后只生成氧化銅固體，無其它氣體生成；⑤裝置不漏氣。這些因素可能導(dǎo)致出現(xiàn)的現(xiàn)象是“進(jìn)入集氣瓶中的水不到集氣瓶容積的1/5”。但當(dāng)實驗前沒有將彈簧夾夾緊，紅磷燃燒時放出熱量使氣體體積膨脹，部分氣體會從導(dǎo)管中逸出，導(dǎo)致進(jìn)入集氣瓶中的水超過集氣瓶容積的1/5。 答案：選A。 例2：空氣中比較固定的成分是（　?。? Ａ．氮?dú)?、氧氣、二氧化碳　?。拢獨(dú)?、氧氣、稀有氣體 Ｃ．氮?dú)?、氧氣、水蒸氣　　?。模獨(dú)狻⒀鯕?、一氧化? 解析：空氣的成分一般來說是比較固定的，但是由于工業(yè)的發(fā)展和人口的增加，空氣被污染，有些局部地區(qū)的空氣的成分不盡相同。但自然界有各種物理變化和化學(xué)變化的相互補(bǔ)償，從總體上講，空氣成分的變化是極其緩慢的，所以空氣的成分一般來說是比較固定的。雖然隨著離地面和高度的增加，空氣的密度會逐漸減小，但各成分的體積分?jǐn)?shù)仍保持不變。空氣中相對固定的成分是氮?dú)?、氧氣以及稀有氣體；相對不固定的成分是二氧化碳、水蒸氣、其它氣體和雜質(zhì)。 答案：選B。 例3：空氣質(zhì)量檢測報告提醒人們要關(guān)心環(huán)境、保護(hù)環(huán)境。以下提供兩組數(shù)據(jù)。請按要求分析： （１）２００５年元月某一天，首都北京、全國重工業(yè)基地蘭州、濱海城市威?？諝赓|(zhì)量數(shù)據(jù)如下： 指數(shù) 指標(biāo) 城市 TSP NO2 SO2 空氣質(zhì)量指標(biāo) 北京 250 208 84 四級 蘭州 301 251 76 五級 威海 35 47 37 一級 注：各部分指標(biāo)與污染指數(shù)之間的關(guān)系：一級<50，二級 50-100，三級 100-200，四級 200-300，五級 300-400，六級 400-500。 （A）空氣質(zhì)量最差的城市是 。 （B）空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)確定依據(jù)（填序號） 。 ①三項數(shù)據(jù)綜合考慮，②看最大的數(shù)據(jù)，③看最小的數(shù)據(jù) （2）南方某城市春夏秋冬四季空氣監(jiān)測平均數(shù)據(jù)如下： 指數(shù) 指標(biāo) 季節(jié) TSP NO2 SO2 空氣質(zhì)量指標(biāo) 春季 92 42 45 二級 夏季 77 34 38 二級 秋季 93 47 56 二級 冬季 98 69 60 二級 （A）對該城市的空氣質(zhì)量影響最大的指標(biāo)項目是 ，治理方法有 （至少舉兩例）。 （B）夏季各項數(shù)據(jù)明顯降低，主要原因是 ； 。 解析：該題屬于閱讀分析信息遷移題，針對人類面臨的環(huán)境問題，考核學(xué)生的環(huán)保意識，以及“關(guān)心社會、學(xué)會生存”的素質(zhì)。這就要求大家必須從平時做起，開闊眼界，積累知識，培養(yǎng)能力。因此，解答本題時要聯(lián)系實際，運(yùn)用所學(xué)知識，認(rèn)真閱讀題中資料，依據(jù)題中信息尋求規(guī)律，遷移規(guī)律，解決問題。首先閱讀理解題意，依據(jù)所學(xué)空氣的主要污染物與污染源的有關(guān)知識分析，可知海濱城市威海的空氣質(zhì)量最好，由數(shù)字找出各分指標(biāo)、污染分指數(shù)，空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與空氣質(zhì)量好壞的關(guān)系，即數(shù)字越小質(zhì)量越優(yōu)，解答Ａ題；再由污染的危害性分析，得到只要一項指標(biāo)高，空氣質(zhì)量就差的結(jié)論，解答Ｂ題；將（１）題所得規(guī)律遷移解答（２）題，找出對該城市空氣質(zhì)量影響最大的指標(biāo)項目是ＴＳＰ，再由污染源找治理方法，根據(jù)南方夏季環(huán)境特點(diǎn)，分析各項數(shù)據(jù)明顯降低的主要原因。 答案：（1）蘭州 ② （2）TSP ①進(jìn)一步加強(qiáng)綠化，增設(shè)園林廣場；②建筑工地常灑水，不允許建筑工地的車輛帶泥土上路；③嚴(yán)禁焚燒垃圾、樹葉。①夏季雨水較多，清洗空氣，溶解SO2與NO2，沖降粉塵降低TSP；②夏季綠葉茂盛，減少粉塵飛揚(yáng)，強(qiáng)化光合作用，將CO2轉(zhuǎn)化成O2 例4：下列表示的氣體物質(zhì)中，屬于混合物的是（ ） 解析：此題是微觀角度考查混合物和純凈物區(qū)別的試題。從微觀角度看：混合物是由兩種或兩種以上的痱子構(gòu)成的；純凈物只有一種分子構(gòu)成。本題中選項A、B中只有一種分子，故選項A、B是純凈物；選項C、D中都有兩種分子，故選項C、D是混合物。 答案：選C、D。 【常見誤區(qū)】 1．在測定空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)的實驗中，如果操作不當(dāng)會導(dǎo)致測定結(jié)果不為1/5。原因可能是實驗前沒有將彈簧夾夾緊；紅磷燃燒時放出熱量使氣體體積膨脹，部分氣體會從導(dǎo)管中逸出；紅磷不足等。 如例1 2．錯誤認(rèn)為空氣中的各成分是固定不變的?？諝獾母鞒煞忠话銇碚f是比較固定的，但是由于工業(yè)的發(fā)展和人口的增加，空氣被污染，有些局部地區(qū)的空氣的成分不盡相同?？諝庵邢鄬潭ǖ某煞质堑?dú)狻⒀鯕庖约跋∮袣怏w；相對不固定的成分是二氧化碳、水蒸氣、其它氣體和雜質(zhì)。 3．二氧化碳能夠使人窒息死亡，故二氧化碳?xì)怏w有毒，會對人類造成很大危害。二氧化碳?xì)怏w含量高時，雖然能使人窒息死亡和引起溫室效應(yīng)，但是綠色植物的光合作用離不開二氧化碳?xì)怏w，綠色植物光合作用吸收二氧化碳?xì)怏w產(chǎn)生的氧氣，不僅不會污染空氣，還有利于空氣的凈化和氧氣的補(bǔ)充。也就是說沒有二氧化碳?xì)怏w所有的動植物都將無法生存。 4．認(rèn)為由同一種元素組成的物質(zhì)一定是純凈物。由同一種元素組成的物質(zhì)也可能是混合物，也可能是單質(zhì)。 【基礎(chǔ)演練】 1.生活中的下列物質(zhì)，屬于純凈物是（ ） A.礦泉水 B.白酒 C.米醋 D.干冰 2.某市的《空氣質(zhì)量周報》，是環(huán)保部門對某地區(qū)空氣污染程度所作的監(jiān)測報告，主要有①總懸浮顆粒物、②二氧化硫、③氮的氧化物三項量化指標(biāo)。下列情況中，能直接引起①②兩項指標(biāo)變差的是 ( ） A．隨意扔棄難以分解的塑料垃圾 B．用煤炭做燃料放出大量煙氣 C．工業(yè)廢水直接排人河中 D．農(nóng)業(yè)上濫用化肥和農(nóng)藥 3.近來宇宙空間科學(xué)研究正熱，尤其是對火星的研究， 2004年1月4日美國“勇氣”號探測器成功登陸火星，使這項研究進(jìn)入了一個新的階段?；鹦堑捏w積是地球的15%，質(zhì)量是地球的10.8%，其表面的大氣壓只有7.510-3Pa，“勇氣”號在火星著陸時需要用比在地球上大許多倍的降落傘。目前已經(jīng)探明火星上方無臭氧層，其大氣中95%為二氧化碳，氧氣和水蒸汽極少。下列有關(guān)說法正確的是（ ） A.火星的大氣平均溫度比地球高 B.人若在火星上跳高比在地球上跳得低 C.火星大氣的密度一定比地球大氣密度大 D.火星上不可以使用甲烷為原料的熱氣球 4.1811年意大利科學(xué)家阿伏加德羅提出了“相同體積的氣體，在同溫同壓下具有相同數(shù)目的分子”的假說，后人通過大量實驗證實了這種假說的正確性，并稱其為阿伏加德羅定律。如下圖所示，有一充滿H2、、O2混合氣體的密閉容器，裝有可左右移動的活塞，以保持密閉容器內(nèi)壓強(qiáng)始終與外界大氣壓相等。若點(diǎn)燃前后容器內(nèi)溫度均為20℃(此時水為液態(tài)，其體積可忽略不計)，則點(diǎn)燃前容器內(nèi)氫氣與氧氣的分子數(shù)之比為（ ） A.7:2 B.16:5 C.2:5 D.10:11 H2 、 O2 混 合 氣 體 大氣 大 氣 點(diǎn)燃前7體積 點(diǎn)燃后2體積 5.下列情況：①煤的燃燒；②工業(yè)廢氣的任意排放；③燃放鞭炮；④用汽油為燃料的汽車尾氣的排放；⑤用氫氣為燃料的新型燃?xì)廛嚺欧诺奈矚狻鹂諝馕廴镜氖? ) A．①④⑤ B．①②③ C．①②③④ D．①②③④⑤ 6.加強(qiáng)對空氣質(zhì)量的監(jiān)測是保護(hù)環(huán)境的一項重要措施，下表是山東省淄博市xx年春夏秋冬四季空氣監(jiān)測平均數(shù)據(jù)。請你閱讀后回答下列問題： 指數(shù) 指標(biāo) 城市 可吸入顆粒物（TSP） 氮氧化合物 （NO2） 二氧化硫（SO2） 空氣質(zhì)量指標(biāo) 春季 88 40 44 Ⅱ 夏季 67 33 36 Ⅱ 秋季 90 46 54 Ⅱ 冬季 98 69 60 Ⅱ （1）對該城市的空氣質(zhì)量影響最大的指標(biāo)項目是 ，哪個季節(jié)的空氣質(zhì)量最差 ，你認(rèn)為造成這種情況的主要原因是 （至少答兩條），夏季各項數(shù)據(jù)明顯降低，主要原因是 （至少答兩條）。 （2）可采取哪些有效措施加以防治？ （至少舉兩例）。 7.某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計了如下圖所示的裝置，探究空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)，其中A是底面積為50cm2、高20 cm的圓筒狀玻璃容器(帶密封蓋)，上面標(biāo)有以cm為單位的刻度，B是帶刻度的敞口玻璃管(其他輔助裝置略)。他們的操作過程如下： a．檢查裝置的氣密性； b．加入水并調(diào)整B的高度，使A中的液面至刻度15 cm處； c．將過量的銅粉平鋪在惰性電熱板上，蓋緊密封蓋。 d．通電加熱銅粉，待充分反應(yīng)后，冷卻到原來的狀況，調(diào)整B的高度使容器A、B中的液面保持水平，記錄液面刻度。(注：A容器內(nèi)固態(tài)物質(zhì)所占的體積忽略不計) (1)在操作a中檢查裝置氣密性的方法是 。 (2)在上述實驗中，下列物質(zhì)不能代替銅粉的是 (填字母)。 A．紅磷 B．木炭 C．鐵粉 (3)在操作d結(jié)束時，裝置A中液面的刻度約為 cm(填整數(shù))。如果在操作d結(jié)束時，裝置A中液面刻度在11cm處，則實驗結(jié)果比理論值 (填“偏大”或“偏小”)。 (4)該小組中有同學(xué)提出，用木炭代替銅粉也能測定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)，只要將水換成一種溶液，則該溶液是 ，其原因是 。 課題2 氧氣 【考點(diǎn)透視】 一.考綱指要 1.了解氧氣的物理性質(zhì)。 2.通過木炭、硫磺、金屬鋁等在氧氣中燃燒的反應(yīng)了解氧氣的化學(xué)性質(zhì)。 3.了解化學(xué)反應(yīng)、化學(xué)性質(zhì)、化合反應(yīng)、氧化反應(yīng)、緩慢氧化、氧化物等概念。 4.掌握探究氣體性質(zhì)的方法。 二.命題落點(diǎn) １.對物質(zhì)在氧氣中燃燒現(xiàn)象的考查。如例１ ２.對常見化學(xué)反應(yīng)類型的考查。如例2 ３.對化學(xué)變化和物理變化的考查。如例3 ４.對探究氣體性質(zhì)的方法的考查。如例4 【典例精析】 例1：（xx年玉林市）下列敘述正確的是（　?。? Ａ.硫粉在氧氣中燃燒，產(chǎn)生淡藍(lán)色的火焰 Ｂ.紅磷在氧氣中燃燒，產(chǎn)生大量的白霧 Ｃ.鎂在空氣中燃燒，發(fā)出耀眼的紅光，生成黑色固體 Ｄ.鐵在氧氣中燃燒，火星四射，生成黑色固體 解析：本題的命題意圖是考查大家對物質(zhì)燃燒現(xiàn)象的認(rèn)識情況，只要大家對各種物質(zhì)燃燒的現(xiàn)象與有關(guān)實驗的結(jié)合，并能準(zhǔn)確記憶，則不難作出判斷。 答案：選Ｄ。 例2：（xx年菏澤市）在一密閉容器內(nèi)有X、Y、Z、Q四種物質(zhì)，在一定條件下充分反應(yīng)，反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)量如下表： 物 質(zhì) X Y Z Q 反應(yīng)前質(zhì)量/g 2 2 84 5 反應(yīng)后質(zhì)量/g 待測 24 0 14 試判斷該密閉容器中發(fā)生的反應(yīng)屬于（ ） A．化合反應(yīng) B．置換反應(yīng) C．分解反應(yīng) D．復(fù)分解反應(yīng) 解析：本題是考查化學(xué)反應(yīng)類型的試題。基本化學(xué)反應(yīng)類型有：化合反應(yīng)特點(diǎn)是“多生一”；分解反應(yīng)的特點(diǎn)是“一生多”；置換反應(yīng)的特點(diǎn)是“一種單質(zhì)和一種化合物反應(yīng)生成另一種單質(zhì)和另一種化合物”；復(fù)分解反應(yīng)的特點(diǎn)是“反應(yīng)物是兩種化合物，生成物也是兩種化合物”。通過分析實驗數(shù)據(jù)可知：反應(yīng)后Y物質(zhì)的質(zhì)量增加了22g，反應(yīng)后Q物質(zhì)的質(zhì)量增加了9g，而反應(yīng)后Z物質(zhì)的質(zhì)量卻減少了84g。由此可知，物質(zhì)X的質(zhì)量一定會增加。該反應(yīng)符合分解反應(yīng)的“一生多”的特點(diǎn)，所以是分解反應(yīng)。 答案：選Ｃ。 例3：（xx年黃岡市）下列成語中，一定包含有化學(xué)變化的是（ ） A．木已成舟 B．花香四溢 C．燭炬成灰 D．滴水成冰 解析：此題是考查物理變化和化學(xué)變化區(qū)別的試題。解答時大家一定要把握物理變化和化學(xué)變化的本質(zhì)區(qū)別是“是否有新物質(zhì)生成”。在本題中的A、B、D三個反應(yīng)中均沒有新物質(zhì)產(chǎn)生，所以是物理變化。 答案：選C。 例4：（xx年臨沂市）實驗室中有失去標(biāo)簽的固體和液體試劑各一瓶，小明同學(xué)分別取這兩種試劑各少量，放入試管中混合，立即產(chǎn)生一種無色無味的氣體 （1）[提出問題]探究產(chǎn)生的氣體為何種氣體 （2）[猜想]小明猜想該氣體可能是氫氣，你認(rèn)為還可能是（列舉兩種）_________________ （3）[設(shè)計實驗方案]從你的猜想中選擇一種氣體，設(shè)計實驗方案驗證你的猜想是否正確，要求答出選擇了何種氣體，實驗步驟，現(xiàn)象和結(jié)論。 （4）假如小明的猜想是正確的，他欲用上述兩種試劑制取氫氣，請你幫助他從下圖中選取制取裝置：發(fā)生裝置為(填裝置標(biāo)號，下同)_________________， 能收集氫氣的裝置為______。 解析：本題是對未知?dú)怏w性質(zhì)進(jìn)行探究試題。解答時，首先根據(jù)“無色無味的氣體”提出猜想“可能是氧氣、二氧化碳”，然后根據(jù)猜想，設(shè)計出合理的實驗方案和實驗步驟。 答案：（2）氧氣、二氧化碳 （3）氧氣：將帶火星的木條伸入試管中，木條復(fù)燃，則證明是氧氣 二氧化碳：將燃燒的木條伸入試管中，若火焰熄滅，證明是二氧化碳；或?qū)怏w通入澄清石灰水中，若澄清石灰水變渾濁，則證明是二氧化碳。 （4）B, C、D 【常見誤區(qū)】 １．對化學(xué)變化中出現(xiàn)的“煙”和“霧”，“火焰”和“光”不分。 化學(xué)現(xiàn)象中：固體直接與氧氣反應(yīng)，燃燒時發(fā)出的是一定顏色和強(qiáng)度的光，氣體或固、液體轉(zhuǎn)變成氣體再與氧氣反應(yīng)，燃燒時發(fā)出的是一定顏色和強(qiáng)度的火焰?！盁煛笔侵腹腆w小顆粒懸浮在空氣中形成的，而“霧”是小液滴懸浮在空氣中形成的。如例1。 ２．認(rèn)為含氧化合物一定是氧化物。 氧化物的定義是由兩種元素組成的純凈物，其中一種元素是氧元素。如果是混合物中含有氧元素，或者由三種以上元素組成的純凈物，雖然含有氧元素，但不是氧化物。 ３．發(fā)光、放熱、變色、產(chǎn)生氣體或出現(xiàn)沉淀的反應(yīng)一定是化學(xué)反應(yīng)。 化學(xué)變化和物理變化的本質(zhì)區(qū)別是“是否生成了新物質(zhì)”，而不是“是否發(fā)光、放熱、變色、產(chǎn)生氣體或出現(xiàn)沉淀”。有些物理變化也發(fā)光、放熱、變色、生成氣體或產(chǎn)生沉淀。如例1。 【基礎(chǔ)演練】 1.下列變化，屬于化學(xué)變化的是（ ） A.碘的升華 B.銅綠受熱分解 C.膽礬研碎 D.水受熱變成水蒸氣 2.對下列物質(zhì)燃燒現(xiàn)象的描述正確的是（　　?。? Ａ.紅磷在空氣中燃燒產(chǎn)生白色濃霧 Ｂ.細(xì)鐵絲在氧氣中燃燒后生成的白色固體 Ｃ.硫在氧氣中燃燒發(fā)出明亮的藍(lán)紫色火焰 Ｄ.一氧化碳在氧氣中燃燒發(fā)出黃色火焰 3.物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)特征是（ ） A.發(fā)熱、發(fā)光 B.有沉淀生成 C.有新物質(zhì)生成 D.顏色發(fā)生變化 4.2003年3月30日上午8時31分，廈門國際馬拉松賽正式開賽，發(fā)令槍響后產(chǎn)生一縷白煙，白煙的主要成份是下列中的（　　）A．CO2 B． P2O5 C．SO2 D．Fe3O4 5.下列物質(zhì)中屬于混合物的是（　　?。? Ａ.硫酸銅 Ｂ.冰水共存物 Ｃ.玻璃 Ｄ.干冰 6.下鐵絲在空氣中灼熱發(fā)紅，但不能燃燒，這一事實與下列哪一因素關(guān)最密切（　?。? A．鐵絲的表面積 B．氧氣的濃度　C．燃燒區(qū)的溫度 D．鐵的著火點(diǎn) 7.“綠色化學(xué)”是21世紀(jì)化學(xué)發(fā)展的主導(dǎo)方向。它包括“原料的綠色化”、 “化學(xué)反應(yīng)的綠色化”、“產(chǎn)物的綠色化”等內(nèi)容。其中“化學(xué)反應(yīng)的綠色化”要求原料物質(zhì)中所有的原子完全被利用且全部轉(zhuǎn)化期望的產(chǎn)物中。下列化學(xué)反應(yīng)符合“化學(xué)反應(yīng)綠色化”的是（　　） A．實驗室制取二氧化碳?xì)怏w B．用鐵粉和硫酸銅溶液制取銅 C．在高溫下用焦炭和三氧化二鐵反應(yīng)制取金屬鐵 D．用金屬鋁和氧氣在點(diǎn)燃的條件下制取少量氧化鋁 8.電燈可以照明，但在停電的時候，我們可以點(diǎn)燃蠟燭照明，請你就這兩種照明方法，從你所學(xué)過的化學(xué)知識，找出二者3個方面的差異： ①_________________ ②___________________ ③___________________ 9.右圖所示的甲、乙兩個實驗有共同點(diǎn)：集氣瓶底部預(yù)先均裝有少量水，它們作用分別是： 甲中:__________________________________________ 乙中;__________________________________________ 10.某小組為了驗證蠟燭的成分，設(shè)計了如下的探究活動，其中有以下幾項主要操作。仔細(xì)閱讀，認(rèn)真思考，完成以下填空。 探究活動名稱 。 所需儀器和試劑：蠟燭、澄清石灰水、火柴 等。 實驗步驟 觀察到的現(xiàn)象 點(diǎn)燃蠟燭，在蠟濁火焰上方罩一個冷而干燥的燒杯，過—會兒，迅速倒轉(zhuǎn)燒杯，向燒杯中加入少量澄清石灰水，震蕩，觀察。 1． 燒杯內(nèi)壁變模糊，有水珠生成。 2． 澄清石灰水變渾濁。 結(jié)論： 。 課題3 制取氧氣 【考點(diǎn)透視】 一.考綱指要 1.初步學(xué)會實驗室用過氧化氫和高錳酸鉀制取氧氣的方法，會用排水法和排空氣法收集氣體，掌握用簡單的方法檢驗和驗滿氧氣的方法。 2.了解催化劑的含義 3.了解分解反應(yīng)的定義 4.了解工業(yè)上制取氧氣的方法——分離液態(tài)空氣法。 二、命題落點(diǎn) 1.對實驗室制取氧氣的方法和氧氣的檢驗方法的考查。如例1 2.對氣體收集方法的考查。如例2 2.對催化劑概念的理解的考查。如例3 3.對實驗室制氧氣和工業(yè)制氧氣不同的考查。如例4 【典例精析】 例1：（xx年重慶市）實驗室中，常采用分解過氧化氫溶液（二氧化錳作催化劑）或加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣。 （1）寫出用上述兩種方法分別制取氧氣的化學(xué)方程式： ， （2）用圖中方法收集氧氣時，檢驗集氣瓶中氧氣是否收集滿的方法是（ ） A.把點(diǎn)燃的木條伸入瓶內(nèi) B.把帶火星的木條伸入瓶內(nèi) C.把帶火星的木條放在瓶口 （3）如果錐型瓶中的反應(yīng)劇烈，應(yīng)該采取的安全措施是 （填編號）①減慢液體滴加的速度 ②換用體積較小的錐型瓶 ③加熱錐型瓶 解析：此題的設(shè)計意圖是考查大家對氧氣的制取方法、氧氣的檢驗和驗滿方法、以及對實驗進(jìn)行綜合評價能力的掌握情況。初中階段重點(diǎn)介紹了兩種制取氧氣的方法：①在常溫下用過氧化氫分解制取氧氣，②在加熱條件下用高錳酸鉀分解制取氧氣。課程要求大家要掌握這兩種制取氧氣的方法、特點(diǎn)、注意事項，以及氧氣的檢驗和驗滿方法。在進(jìn)行實驗評價時，要綜合考慮原料成本、操作是否簡單、是否安全、是否消耗能源、是否污染環(huán)境等。 答案：（1） （2）C （3）① 例2：下列氣體中，既能用排水法，又能用向上排空氣法收集的氣體是（ ） A.氧氣 B.氫氣 C.二氧化碳 D.甲烷 標(biāo)準(zhǔn)狀況下密度（g/L） 1.429 0.089 1.978 0.714 在水中的溶解性 不易溶于水 難溶于水 能溶于水 難溶于水 （在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，空氣的密度是1.293g/L）。 解析：氣體的收集方法主要由該氣體的物理性質(zhì)決定。難溶于水或不易溶于水的氣體，可以用排水法收集；在相同條件下，密度比空氣大的氣體，可用瓶口向上排氣法收集；密度比空氣小的氣體，可用瓶口向下排氣法收集。上述氣體中，既能用排水法，又能用瓶口向上排氣法收集的氣體是氧氣。 答案：選A。 例3：某同學(xué)想探究二氧化錳在過氧化氫分解中作催化劑，設(shè)計了以下探究實驗，請你完成實驗報告和實驗分析： （1）實驗報告： 實驗步驟 用帶火星的木條檢驗時的現(xiàn)象 結(jié)論 向試管1中倒入5ml5%的過氧化氫溶液 不復(fù)燃 無氧氣放出 給試管1稍微加熱 ① ② 向試管2中倒入5ml5%的過氧化氫溶液和一匙二氧化錳 ③ ④ 待試管2中無氣泡冒出時再倒入5ml5%的過氧化氫溶液 ⑤ ⑥ 再向試管2中加入一匙二氧化錳 ⑦ ⑧ （2）實驗分析： ①比較步驟1和步驟2可得出結(jié)論：過氧化氫溶液不加熱無氧氣放出，稍加熱有氧氣放出。 ②比較步驟1和步驟3可得出結(jié)論： 。 ③比較步驟4和步驟5可得出結(jié)論： 。 （3）該同學(xué)覺得該實驗還不完美，他還想證明MnO2在反應(yīng)前后質(zhì)量不變，你認(rèn)為他該增加什么實驗？ 解析：根據(jù)控制變量的方法，設(shè)計一系列對比實驗，得出過氧化氫在稍微加熱和加入催化劑的條件下，放出氧氣的結(jié)論。思考該題時，一定要找好對比實驗并比照思考，即可得出答案。 答案：（1）①復(fù)燃 ②有氧氣放出 ③復(fù)燃 ④有氧氣放出 ⑤復(fù)燃 ⑥有氧氣放出 ⑦不復(fù)燃 ⑧無氧氣放出 （2）②常溫下觀察不到過氧化氫溶液的分解，但在MnO2的催化作用下，能明顯觀察到過氧化氫分解生成O2。③MnO2可反復(fù)使過氧化氫分解出氧氣，說明在化學(xué)反應(yīng)中的MnO2性質(zhì)不變，而且MnO2本身不放出氧氣。 （3）反應(yīng)前稱量MnO2的質(zhì)量，反應(yīng)后，過濾出MnO2再稱量。 例4：工業(yè)上大量制取氧氣與實驗室制取氧氣在原理上有什么本質(zhì)區(qū)別？ 解析：工業(yè)大量制取氧氣是采用分離液態(tài)空氣的方法，利用液氮與液氧的沸點(diǎn)不同，采取低溫蒸發(fā)，氮?dú)庀日舭l(fā)出來，剩下的主要是液態(tài)氧。在整個的分離過程中，沒有新物質(zhì)生成，只是混合物的簡單分離，因此屬于物理變化。而實驗室制氧氣，是利用過氧化氫分解的方法，過氧化氫在催化劑的條件下生成水和氧氣，生成了新物質(zhì)，所以屬于化學(xué)變化。 答案：工業(yè)上制氧氣的過程沒有新物質(zhì)生成屬于物理變化，而實驗室制氧氣時有新物質(zhì)生成，所以屬于化學(xué)變化。 【常見誤區(qū)】 1.密度比空氣?。ɑ蛘叽螅┑臍怏w都可以用排空氣法來收集。氣體能否用排空氣法收集，除了要比較氣體密度的大小外，還要該氣體能否與空氣中的某些成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，或者有毒造成空氣污染。如例2。 2.錯誤認(rèn)為催化劑可以改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，也可以改變生成物的多少。催化劑在化學(xué)反應(yīng)中只能改變其它物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，而自身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)是不發(fā)生改變的。如例3。 3. “分離液態(tài)空氣法制氧氣”是化學(xué)變化?！胺蛛x液態(tài)空氣法制氧氣”是利用液氮與液氧的沸點(diǎn)不同，采取低溫蒸發(fā)，氮?dú)庀日舭l(fā)出來，剩下的主要是液態(tài)氧。在整個的分離過程中，沒有新物質(zhì)生成，只是混合物的簡單分離，因此屬于物理變化。如例4。 【基礎(chǔ)演練】 1.根據(jù)下表中列出的幾種常見的氣體和空氣的性質(zhì)，可知其中既能用排水法又能用向下排空氣法收集的是 （ ） 項目 空氣 A（甲烷) B(二氧化硫) C (氨氣) D (氯化氫) 0℃、101kPa時的密度（g/L） 1.29 0.72 2.86 0.77 1.63 20℃、101kPa時1體積水中溶解氣體的體積 / 0.033 40 680 500 2.對加熱分解過氧化氫溶液的實驗，小明假設(shè)：“成功率不高的原因是加熱初期有大量水蒸汽產(chǎn)生”，他設(shè)計了下列實驗方案，其中不能對此假設(shè)提供較好實證的是（　　?。? A．使用生石灰干燥生成的氣體 B．使用濃硫酸干燥生成的氣體 C．延長加熱時間，讓水蒸汽先逸出后再檢驗生成的氣體 D.分別使用不同催化劑進(jìn)行過氧化氫溶液的分解實驗 3.實驗室制取氣體選擇收集方法時，對氣體的下列性質(zhì)不必考慮的是( ) A.顏色 B.密度 C.溶解性 D.是否與水反應(yīng) 4.氨氣（NH3）是一種無色有刺激性氣味的氣體，極易溶于水，其水溶液稱為氨水、顯堿性。實驗室里通常用加熱固體氯化銨和固體氫氧化鈣的混合物的方法制取氨氣，其化學(xué)方程式為：2NH4Cl+Ca(OH)2 = CaCl2+2NH3↑+2H2O。氨在化工生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛，如“侯氏制堿法”中就用到氨氣。試回答下列問題： （1）實驗室制氨氣的發(fā)生裝置與 相同（選擇“A”或“B”填空）。 A. 實驗室用KmnO4制O2 B. 實驗室用CaCO3與稀HCl制CO2 （2）收集氨氣 用排水法收集（填“能”或“不能”）。 (3)“侯氏制堿法”中關(guān)鍵一步的反應(yīng)原理可表示為：NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3+A，A是一種氮肥，其化學(xué)式為 。 5.地球上的生命體離不開氧氣，人類的生產(chǎn)活動也常用到氧氣。自然界中氧氣的主要來源是 ；工業(yè)上通常采用 的方法來制得氧氣，實驗室制取氧氣的方法很多，請寫出一種制氧氣的文字表達(dá)式 。 6.學(xué)?；瘜W(xué)興趣小組知道二氧化錳能作過氧化氫分解的催化劑后，再想探究其他一些物質(zhì)如氧化鋁是否也可作過氧化氫分解的催化劑。請你一起參與他們的探究過程，并填寫下列空白。 (1)[問題]Al2O3能不能作過氧化氫分解的催化劑呢? (2)[猜想]Al2O3能作過氧化氫分解的催化劑。 (3)[實驗驗證] 實驗步驟 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論 實驗一 木條不復(fù)燃 常溫下過氧化氫溶液不分解 實驗二 在裝有過氧化氫溶液的試管中加入少量Al2O3，然后將帶火星的木條伸入試管中 木條復(fù)燃 (4)[結(jié)論]Al2O3能加快過氧化氫的分解速率，故Al2O3能作過氧化氫分解的催化劑。 (5)[討論與反思]經(jīng)過討論，有的同學(xué)認(rèn)為只有上述兩個證據(jù)，不能證明Al2O3能作過氧化氫分解的催化劑，還要補(bǔ)充一個探究實驗： 實驗三：[實驗?zāi)康腯探究 [實驗步驟]①準(zhǔn)確稱量Al2O3(少量)的質(zhì)量；②完成實驗二；③待反應(yīng)結(jié)束，將實驗二試管里的物質(zhì)進(jìn)行過濾，洗滌， ，稱量；④對比反應(yīng)前后Al2O3的質(zhì)量。 [討論]如果Al2O3在反應(yīng)前后質(zhì)量不變，則說明Al2O3可以作過氧化氫分解的催化劑。 (6)但小華認(rèn)為，要證明猜想，上述三個實驗還不足夠，還需要再增加一個探究實驗：探究 。 單元檢測題 一.選擇題： 1.下列物質(zhì)一定屬于純凈物的是 （ ） A. 凈化后的空氣 B. 部分結(jié)冰的蒸餾水 C. 加工門窗的鋁合金 D. 經(jīng)過沉淀、過濾后得到的礦泉水 2. 空氣是一種重要的自然資源?？諝庵泻孔疃嗟脑厥牵? ） A．氧元素 B．氫元素 C．碳元素 D．氮元素 3.下列關(guān)于空氣的敘述，錯誤的是（ ） A．空氣中最多的氣體是氮?dú)? B．空氣是由多種單質(zhì)和多種化合物組成的混合物 C．空氣中二氧化碳的含量是始終不變的 D．空氣是一種重要的化工原料 4.下列說法中正確的是（ ） A.細(xì)鐵絲在空氣中燃燒火星四射，生成黑色固體 B.催化劑的作用是加快物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率 C.不溶于水的氣體只能用排水法收集 D.混有一定量空氣或氧氣的氫氣遇明火可能會發(fā)生爆炸 5.日常生活中的下列變化，與其他三種變化有著本質(zhì)區(qū)別的是( ) A.衣服晾干 B.食物霉變 C.電燈發(fā)光 D.輪胎爆裂 6.下列俗語或成語所涉及的內(nèi)容與化學(xué)變化或化學(xué)性質(zhì)無關(guān)的是（　?。? A. 鐵杵成針 B.蠟炬成灰 C.烈火真金 D.?？菔癄€ 二.填空題： 7.科學(xué)實驗證明香煙所產(chǎn)生的煙霧中至少有300多種化合物對人體有不同程度的危害.為了檢驗香煙煙霧中是否含有CO2和CO，在對煙霧進(jìn)行適當(dāng)處理后（以排除其它成分的干擾），依次通過足量的下列物質(zhì)：①澄清石灰水；②濃硫酸；③灼熱的黑色氧化銅粉未；④澄清石灰水。發(fā)現(xiàn)①④變渾濁。 ⑴①中變渾濁的現(xiàn)象說明了什么？　　　　　　　　　　　　　　??； ⑵煙霧中是否存在CO？　　　　你做出判斷的依據(jù)的實驗現(xiàn)象是什么？ 8.如圖所示，在一個具有刻度和可以左右滑動的活塞的玻璃容器里放入白磷（足量），活塞左端管內(nèi)密封有空氣，右端的管口跟空氣連通．將玻璃容器固定在盛有80℃熱水（恒溫）的燒杯上，進(jìn)行實驗．試回答： （1）實驗過程中可觀察到的現(xiàn)象是_______ _________； （2）由此實驗可以得出的結(jié)論是________________________。 三.實驗題： 9.某同學(xué)在做完用雙氧水和二氧化錳制氧氣實驗后，展開了下列思考與探究： （1）催化劑MnO2的用量對反應(yīng)速率有沒有影響呢？ 他做了這樣一組實驗：每次均用30mL10%的H202溶液，采用不同量MnO2粉末做催化劑，測定各次收集到500mL氧氣時所用的時間，結(jié)果如下：（其他實驗條件均相同） 實驗次序 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 MnO2粉末用量（克） 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 所用時間（秒） 17 8 7 5 4 3 2 2 2 2 請分析表中數(shù)據(jù)回答：MnO2的用量對反應(yīng)速率有沒有影響呢？如果有，是怎樣影響的呢？ 答： 。 （2）H2O2溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)對反應(yīng)速率有沒有影響呢？ 他又做了一組實驗：每次均取5mL30%的H2O2溶液，然后稀釋成不同溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的溶液進(jìn)行實驗。記錄數(shù)據(jù)如下：（實驗均在20℃室溫下進(jìn)行，其他實驗條件也均相同） 實驗次序 1 2 3 4 5 6 7 8 H2O2溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù) 1% 3% 5% 10% 15% 20% 25% 30% MnO2粉末用量（克） 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 收集到540mL氣體時所用時間（秒） 660 220 205 80 25 9 4 3 反應(yīng)后液體溫度（℃） 24 34 39 56 65 67 69 70 請分析表中數(shù)據(jù)回答：H2O2溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)對反應(yīng)速率有沒有影響呢？如果有，是怎樣影響的呢？ 由表中數(shù)據(jù)還可看出，該反應(yīng)是個 反應(yīng)（填“放熱”或“吸熱”）。 （3） 還有哪些因素可能影響該反應(yīng)的速率呢？請說出你的一個猜想 第二單元參考答案 課題1 1.D 2.B 3.D 4.BD 5.C 6.（1）可吸入顆粒物（TSP），冬季 ，冬季氣候干燥、風(fēng)大、綠色植物的吸附能力降低、用煤等礦物燃料取暖等等。只要答案合理即可 ；雨水多、綠色植物吸收能力強(qiáng)、煤等礦物燃料使用的少等。只要答案合理即可 （2）加強(qiáng)植樹造林，綠化美化；開發(fā)綠色能源，減少礦物燃料；工廠尾氣處理后排放等 7.(1)往B中加水，使A、B液面保持水平，蓋緊 A的密封蓋，再向B中加水，使B中的液面高于A，一段時間后B中液面不下降，則氣密性好。(或往B中加水，使A、B液面保持水平，蓋緊A的密封蓋，再用手捂住A的外壁，若B中的液面上升，則氣密性好。) (2)B　　(3)12 偏大　　(4)NaOH　　二氧化碳能和NaOH反應(yīng) 課題2 1.B 2.C 3.B 4.B 5.C 6.B 7.D 8.（1）電燈照明是物理變化，點(diǎn)燃蠟燭是化學(xué)變化(反應(yīng))； （2）電燈照明時無新物質(zhì)生成，點(diǎn)燃蠟燭時生成了新的物質(zhì)； （3）電燈照明是由電能轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽?或熱能)，點(diǎn)燃蠟燭是由化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽?或熱能)。 9.（１）防止生成的紅熱熔融物掉落瓶底，使集氣瓶破裂 （２）吸收燃燒產(chǎn)物，防止ＳＯ２污染空氣 10.蠟燭成分的探究（意思相近可），燒杯，蠟燭中肯定含有碳元素和氫元素。 課題3 1.A 2.D 3.A 4.（1）A （2）不能 （3）NH4Cl 5.植物的光合作用；分離液態(tài)空氣，略 6.實驗一：將帶火星的木條伸入裝有過氧化氫溶液的試管中 實驗二：加入Al2O3，能加快過氧化氫溶液的分解速率 (5)Al2O3在反應(yīng)前后質(zhì)量是否改變；干燥 (6)Al2O3的化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后是否改變。 單元檢測題 一.選擇題： 1.B 2.D 3.C 4.D 5.B 6.A 二.填空題： 7.（1）說明煙霧中含有二氧化碳?xì)怏w （2）存在，④中澄清石灰水變渾濁 8.（1）白磷燃燒，產(chǎn)生白煙；活塞先向右移動再向左移動，最終停在刻度4處。 （2）燃燒的條件之一是可燃物達(dá)到著火點(diǎn)；氧氣體積約占空氣體積的1/5。 三.實驗題： 9.（1）有影響。在一定范圍內(nèi)，MnO2的用量越大，反應(yīng)越快。 （2）有影響。H2O2溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，反應(yīng)越快。 放熱 。 （3）MnO2顆粒大小、環(huán)境溫度、氣壓、是否振蕩等，