鲁教版第四单元知识要点.doc

第四单元 我们周围的空气课标要求1说出空气的主要成分，认识空气对人类生活的重要作用。2知道氧气能跟许多物质发生氧化反应。3能结合实例说明氧气的主要性质和用途。4初步学习氧气的实验室制取方法。5了解自然界中的氧循环和碳循环。6能说出几种常见元素的化合价。7能用化学式表示某些常见物质的组成。8利用相对原子质量、相对分子质量进行物质组成的简单计算。9能看懂某些商品标签上标示的组成元素及其含量。第一节 空气的成分课标要求：1说出空气的主要成分，认识空气对人类生活的重要作用。考点说明：知识要点：知识点一 认识空气的组成1、空气的成分及含量干燥洁净的空气的成分按体积分数计算大约是：空气的成分氮气氧气氩气二氧化碳其他气体体积分数 78210.9340.0330.002注意：（1）表中空气的成分按体积分数计算的，而且是个粗略值。（2）一般来说，空气的成分是比较固定的，但不同地区或同一地区的不同地点或不同时间也会有所不同。氮气、氧气、稀有气体是比较固定的成分，二氧化碳和其他气体是可变成分。2、空气中氧气含量的测定（1）测定原理：利用加热铜粉消耗密闭容器中的氧气而不产生新的气体。反应的文字表达式：铜+氧气 加热 氧化铜（黑色固体） 。（2）实验装置，如图所示：（3）实验步骤：将一支具支试管注满水，塞上橡胶塞。然后打开橡皮塞，将水倒入量筒中，记录体积。如图所示，在另一支具支试管中装入铜粉，塞上橡胶塞，用小气球密封试管的支口。移动注射器活塞，在注射器中留下一定体积的气体，记录体积后插入橡胶塞中。根据酒精灯的高度，将试管固体在铁架台上。用酒精灯在铜粉部分加热，加热时不断推拉注射器。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。（4）实验现象：铜粉加热后变成黑色；停止加热，待试管冷却至室温后，密闭容器内气体的体积减少了原体积的15。（5）实验结论：空气中氧气的体积约占空气总体积的15。（6）实验成功的关键：铜粉要足量；装置必须密封；加热时温度要高些，时间要长些；冷却至室温将气球内的气体全部挤入注射器内。知识点二 空气是一种重要的资源1、氧气的工业制法分离液态空气法工业上通过降温、加压，使空气液化，然后蒸发液态空气，利用液态空气中氧气、氮气、稀有气体的沸点不同，使它们在不同温度下汽化，逐一从空气中分离出来。其分离过程：空气降温、加压（液化）液态空气根据沸点不同蒸发氮气（-196沸腾）氩气（-186沸腾）氧气（-183沸腾）注意：工业上采用分离液态空气法制取氧气是利用气体的沸点不同进行分离，是物理变化，沸点低的先汽化。2、空气中主要成分的性质与用途物理性质化学性质用途氧气通常状况下是无色无味的气体；密度比空气略大；不易溶于水；熔沸点较低。很活泼，能与多种物质反应供给呼吸；支持燃烧；用于钢铁冶炼和金属焊接等氮气通常状况下是无色无味的气体；密度比空气略下；难溶于水；熔沸点很低。性质不活泼工业上生产硝酸和氮肥；作保护气；医疗上用液氮作冷冻麻醉剂稀有气体通常状况下是无色无味的气体；氦气是密度较小（仅次于氢气）；氩气的沸点较低；通电时能发出不同颜色的光等。性质极不活泼作保护气；填充氦气球；制作多种点光源；氩气用于制造低温环境或医疗麻醉注意：氮气和稀有气体能作保护气，是因为这两种气体在通常情况下性质不活泼，不易于其他物质发生反应。但在一定条件下，氮气和稀有气体能与其他物质发生化学反应。知识点三 关注空气质量1、空气的污染和防治措施空气污染物气体类（有害气体）固体类（烟尘）二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、臭氧可吸入颗粒物、总悬浮颗粒物污染源化石燃料的燃烧；工厂排放的废气；机动车排放的尾气等植被破坏引起的扬尘；固体燃料燃烧产生的烟尘等空气污染的危害形成酸雨；影响人类健康；影响动植物生长；形成臭氧空洞等空气污染的防治措施减少化石燃料的燃烧；工厂废气处理达标后排放；机动车加装尾气处理装置；植树造林；开发新能源等2、空气质量报告（1）空气质量报告的主要内容有：空气污染指数（API）、首要污染物、空气质量级别和空气质量状况（2）目前计入空气污染指数的项目主要有：二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、可吸入颗粒物、总悬浮颗粒物等。注意：大气中二氧化碳含量太高会加剧温室效应，但二氧化碳不是有害气体，未计入空气污染指数项目中。（3）空气污染指数与其他内容之间的关系：空气污染指数越小，表示污染物的含量越少，空气质量级别越小，空气质量状况越好。第二节 物质组成的表示课标要求：1能说出几种常见元素的化合价。2能用化学式表示某些常见物质的组成。3利用相对原子质量、相对分子质量进行物质组成的简单计算。4能看懂某些商品标签上标示的组成元素及其含量。考点说明：知识要点：知识点一 化学式1、化学式的定义（1）定义：用元素符号和数字表示物质组成的式子叫做化学式。（2）物质的组成与化学式的关系，如图：水铜铜原子的聚集铜原子Cu化学式食盐钠离子和氯离子的聚集NaCl化学式钠离子数：氯离子数=1:1水分子的聚集每个水分子中含有1个氧原子和2个氢原子H2O化学式任何纯净物都有固定的组成，都可用化学式来表示其组成。由原子构成的物质可以直接用元素符号作为该物质的化学式；像氯化钠这种由阴阳离子结合而成的物质，其中钠离子和氯离子的个数比是1:1，其组成元素为钠和氯，因此氯化钠的化学式可写为NaCl；对于由分子构成的物质，一般将它们的分子式作为其化学式。2、化学式的意义化学式的意义以“H2O”为例宏观表示一种物质表示水这种物质表示该物质的元素组成表示水由氢氧元素组成微观（由分子构成的物质）表示该物质的一个分子表示一个水分子表示物质的分子构成表示一个水分子由一个氧原子和两个氢原子构成。注意:（1）化学式中元素符号右下角的数字表示该物质分子中含该元素原子的个数。（2）前面加了数字的化学符号只具有微观意义，不再具有宏观意义。如2Fe表示2个铁原子；2CO2表示2个二氧化碳分子；2H+表示2个氢离子。3、化学式的写法（1）单质的化学式的写法：金属、稀有气体及大多数固态非金属单质通常直接用元素符号来表示它们的化学式，如铜Cu，氖气Ne，碳C，硫S等表示。还有一些物质是由双原子分子或多原子分子构成的，因此要在元素符号右下角标出原子个数来表示它们的化学式，如氢氧氮氟氯溴碘（气）和臭氧，分别表示为H2、O2、N2、F2、Cl2、Br2、I2、O3。（2）化合物的化学式的写法：由氧元素O和另一种元素R组成的化合物，另一元素在前，氧元素在后，如RaOb。由金属元素和非金属元素组成的化合物，金属元素在前非金属元素在后，如RaOb。4、化学式的读法（1）一般除稀有气体和双原子分子构成的气体单质在元素名称后加“气”字外，其余直接读元素的名称。如O2读作氧气、Fe读作铁等。（2）由两种元素组成的化合物，其读法顺序一般与化学式书写顺序相反，从右到左读作“某化某”，如NaCl读作氯化钠，有时还要读出化学式中各种元素的原子个数，但“1”一般不读出，如Fe3O4读作四氧化三铁，CuO读作氧化铜。知识点二 化合价1、化合价的定义元素化合价是不同元素的原子之间形成化合物时表现出来的一种性质，用来定量描述不同元素的原子之间形成化合物时相互化合的比例。在化合物中，元素的化合价数值是由这种元素的一个原子得失电子或共用电子对的数目决定的。2、根常作为一个整体参与反应的原子集团叫做根，如硝酸根（NO3） 氢氧根:OH 碳酸根:CO3 硫酸根:SO4 磷酸根:PO4 铵根:NH4等。根也有化合价。3、化合价的表示方法(1)、通常在元素符号或根的正上方用“+n”或“n”符号表示。若数字为1时，不能省略。例如：标出MgCl2物质中各素的化合价： 2（2）化合价与离子符号的区别和联系：区别举例联系化合价“+”“”符号在前，数字在后化合价标在元素符号正上方化合价为“1”时，不能省略、 2同种元素（或根）的化合价和离子所带的电荷，通常在数值上相等，正负相同，只是位置和写法不同。离子符号“+”“”符号写在数字在后面离子符号标在元素符号右上方电荷数为“1”时，要省略Mg2+ 、Na+4、化合价的一般规律化合价有正价与负价之分。在化合物中各元素正、负化合价的代数和为零。化合价是元素的原子在形成化合物时表现出来的化学性质，因此，通常人们规定单质中元素化合价为零 。在化合物中氧元素通常显-2价，氢元素显+1价。金属元素和非金属元素化合时，金属元素显正价，非金属元素显负价。同种元素在不同化合物中可显不同的化合价，如FeO 、 Fe2O3。同种元素在不同化合物中可显不同的化合价，如NH4NO3。(6)、常见元素、原子团的化合价顺口溜元素：一价氯氢钾钠银，二价氧钙镁钡锌，三铝四硅五价磷， 二三铁二四碳， 二四六硫三五氮，铜汞二价最常见，单质为零永不变。原子团：负一氢氧 硝酸根，负二价碳酸 硫酸根 ，负三记住磷酸根，正一价的是铵根 （注意：原子团的化合价原子团中各元素的化合价的代数和 ）常见原子团：硝酸根:NO3 氢氧根:OH 碳酸根:CO3 硫酸根:SO4 磷酸根:PO4 铵根:NH45、化合价的应用根据化合价推断化合物的化学式依据：在化合物中各元素正、负化合价的代数和为零。确定化合物中各元素的原子数目。方法：见教材P84.具体步骤：一排序：正价左负价右，（注意NH3 和CH4除外）；二标价；三约分；四交叉；五检查。根据化学式求元素的化合价。根据化合价判断化学式的正误。依据：在化合物中各元素正、负化合价的代数和为零。举例略。*6. 小结各种数字的含义： 元素符号前面的数字：表示原子的个数（如2 Fe）。 元素符号右上角的数字：表示离子所带的电荷数（如Fe3+ ）。 元素符号右下角的数字：表示一个分子中所含的某种元素的原子个数（如SO2）。 元素符号正上方的数字：表示某元素在化合物中的化合价(如 2 )。 离子符号前面的数字：表示离子的个数。（如2 Fe3+ ） 化学式前面的数字：表示分子的个数。（如2 SO2）*7，常见问题（1）核外有10个电子的微粒： 分子：Ne HF H2O NH3 CH4 阳离子：Mg2+ Na+ Al3+ NH4+ H3O+ 阴离子：N3 O2 F OH NH2 （2）最外层和次外层电子数关系： 最外层电子数等于次外层电子数的元素：Be和Ar 最外层电子数是次外层电子数两倍的元素：C 最外层电子数是次外层电子数三倍的元素是：O 最外层电子数是次外层电子数四倍关系的元素是：Ne 最外层电子数是次外层电子数一半(1/2)的元素：Si （3）其他： 电子层数与最外层电子数相等的元素：H Be Al ； 内层电子数之和是最外层电子数2倍的元素：Li和P ； 原子核中没有中子的原子：H *8，常见化合物书写和读法:金属前，非金属后，氧放最后写。先写要后读。（初中阶段可能遇见的物质的化学式）（1）常见氧化物： 四氧化三铁Fe3O4 氧化亚铁FeO 三氧化二铁(铁红) Fe2O3 水H2O 过氧化氢 H2O2 二氧化碳CO2 一氧化碳CO 一氧化氮NO 二氧化氮NO2 五氧化二磷P2O5 二氧化硫SO2 三氧化硫 SO3 二氧化硅SiO2 氧化钾K2O 氧化镁MgO 氧化钙CaO 氧化钠Na2O 过氧化钠 Na2O2 三氧化二铝 Al2O3 二氧化锰MnO2 氧化铜CuO 氧化亚铜Cu2O 氧化银Ag2O （2）常见酸 ： 盐酸 HCl 硫酸H2SO4 硝酸HNO3 碳酸 H2CO3 次氯酸HClO 亚硫酸H2SO3 硅酸 H2SiO3 磷酸H3PO4 硫化氢H2S 溴化氢 HBr （3）常见的碱： 氢氧化钾KOH 氢氧化钡Ba(OH)2 氢氧化钠NaOH 氢氧化钙Ca (OH)2 氢氧化镁Mg(OH)2 氢氧化铝Al(OH)3 氢氧化铜 Cu(OH)2 氢氧化铁Fe (OH)3 氢氧化亚铁Fe (OH)2 氢氧化铵 NH4OH（一般写成氨水NH3H2O） （4）常见的盐： 氯化钾KCl 氯化钙CaCl2 氯化钠NaCl 氯化镁MgCl2 氯化铝AlCl3 氯化锌ZnCl2 氯化铁FeCl3 氯化亚铁FeCl2 氯化银AgCl 氯化钡BaCl2 氯化铜CuCl2 氯化铵NH4Cl 氯酸钾KClO3 硫酸氢钠NaHSO4 硫酸氢钾KHSO4 硫酸钾K2SO4 亚硫酸钠Na2SO3 硫酸钠Na2SO4 硫酸亚铁FeSO4 硫酸铁Fe2 (SO4)3 硫酸铜 CuSO4 硫酸铝Al2(SO4)3 硫酸镁MgSO4 硫酸锌ZnSO4 硫酸钙CaSO4 硫酸钡BaSO4 硫酸银Ag2SO4 硝酸钾KNO3 硝酸钠NaNO3 硝酸钙Ca(NO3)2 硝酸钡Ba(NO3)2 硝酸镁Mg(NO3)2 硝酸银AgNO3 硝酸铝Al(NO3)3 硝酸锌Zn(NO3)2 硝酸铁Fe(NO3)3 硝酸亚铁Fe(NO3)2 硝酸铜Cu(NO3)2 硝酸铵NH4NO3 碳酸铵(NH4)2CO3 碳酸钾K2CO3 碳酸钙CaCO3 碳酸钠Na2CO3 碳酸氢钠NaHCO3 碳酸镁MgCO3 碳酸铜CuCO3 碳酸钡BaCO3 高锰酸钾KMnO4 锰酸钾K2MnO4 硅酸钠Na2SiO3 次氯酸钠NaClO 磷酸铵 (NH4)3PO4 磷酸氢铵 (NH4)2HPO4 磷酸二氢铵 NH4H2PO4 磷酸钾 K3PO4 硫酸铵 (NH4)2SO4 碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3 (孔雀石，铜绿)知识点三 物质组成的定量表示1、化学式量与相对分子质量某物质化学式中各原子的相对原子质量的总和，就是该物质的化学式量。对于由分子构成的物质，其也化学式量叫相对分子质量。化学式量与相对原子质量采用的是同一个标准，它是一个比值，符号为Mr，单位为“1”，一般省略不写。2、化学式的相关计算计算物质的化学式量：化学式中各原子的相对原子质量的加起来。举例略。计算物质组成元素的质量比：物质组成元素的质量比=各原子的相对原子质量的总和之比。举例略该元素的相对原子质量原子个数元素的质量分数 = 100该化合物的化学式量计算物质中某元素的质量分数： 举例略。第三节 氧气课标要求：1知道氧气能跟许多物质发生氧化反应。2能结合实例说明氧气的主要性质和用途。3初步学习氧气的实验室制取方法。4了解自然界中的氧循环和碳循环。5初步学习运用简单的装置和方法制取某些气体。考点说明：知识要点：知识点一 氧气的实验室制法1、实验室用过氧化氢溶液制取氧气（1）反应原理：催化剂过氧化氢 水+氧气 H2O2 H2O O2（2）装置的选择发生装置的选择：由于过氧化氢溶液是液体，二氧化锰是固体，且反应不需要加热，故采用锥形瓶（或平底烧瓶，或试管）作为反应容器，配双孔橡皮塞（试管为单孔橡皮塞），一孔插入分液漏斗（或长劲漏斗），另一孔插入导管。收集装置的选择：氧气不易溶于水，且不与水反应，可用排水法收集；因氧气的密度大于空气密度，且与空气成分气体不反应，故可用向上排空气法收集。注意：a、用排水法收集气体，待汽包连续均匀冒出时，才开始收集；瓶口冒出大量气泡时，表明已集满。b、用向上排空气法收集气体时，导气管要插入集气瓶底部。（3）实验装置图：（4）实验步骤：组装仪器，检查装置的气密性；向容器中加入药品。先固后液。打开分液漏斗的活塞（或止水夹）。用排水法或向上排空气法收集气体。收集完毕，关闭止水夹或活塞，终止反应。注意：长颈漏斗管口必须插入液面下，否则气体会从漏斗逸出；导气管伸进反应容器中不宜太长，微露出即可，以便于气体的排出。（5）验满方法：排空气法收集气体，用带火星的木条伸到瓶口，木条复燃，则证明已收集满（用排水法收集不需验满）。（6）检验方法：用带火星的木条伸到导气管口（或集气瓶里），木条复燃，则证明是氧气。2、实验室用高锰酸钾或氯酸钾制取氧气高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气加热（1）反应原理： 二氧化锰加热氯酸钾 氯化钾 + 氧气 （2）装置的选择：发生装置：固固加热型 收集装置：根据物质的密度、溶解性（3）实验装置图：（4）实验步骤：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）查装定点收离熄；（5）、注意点： 试管口略向下倾斜：防止冷凝水倒流引起试管破裂； 药品平铺在试管的底部：均匀受热； 铁夹夹在离管口约1/3处； 导管应稍露出橡皮塞：便于气体排出； 试管口应放一团棉花：防止高锰酸钾粉末进入导管； 排水法收集时，待气泡均匀连续冒出时再收集（刚开始排出的是试管中的空气）； 实验结束时，先移导管再熄灭酒精灯：防止水倒吸引起试管破裂；用排空气法收集气体时，导管伸到集气瓶底部。（6）氧气的验满：用带火星的木条放在集气瓶口： 检验：用带火星的木条伸入集气瓶内。知识点二 催化剂、催化作用1、催化剂、催化作用的定义（1）催化剂（触媒）：在化学反应中能改变其他物质的化学反应速率（加快或减慢），而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质（一变两不变）。（2）催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。2、催化剂的特点（“一变”、“两不变”）（1）“一变”：改变（加快或减慢）其他物质的反应速率（2）“两不变”：催化剂的质量和化学性质在反应前后不改变（物理性质可能改变）注意：催化剂只是改变化学反应速率，不能决定反应能否发生，不改变生成物的质量。催化剂一般有选择性，即仅能对某一反应或某一类型的反应起催化作用。如二氧化锰是过氧化氢溶液分解的催化剂，但对另外的反应不一定是。对某些反应来说，催化剂可能不止一种，如能催化过氧化氢溶液分解的催化剂除二氧化锰外，还有硫酸铜、红砖粉（主要成分为氧化铁）等。知识点三 氧气的性质1、氧气的物理性质通常状况下，氧气是一种无色无味的气体。标准状况下，氧气的密度为1.429g/L,比空气密度(1.293g/L)略大。它不易溶于水，在室温下，1L水中只能溶解约30ml的氧气。在0、101KPa时，氧气的熔点为-218，沸点为-183。氧气的三态变化：氧气（无色）在101KPa、-183时，变