我们周围的空气与中考.doc

形成对具体物质进行探究的能力江西省崇义县章源中学 王会有同学们，学习化学是为了能科学地运用化学知识，更好地为人类的生产和生活服务。因此，对化学知识的系统学习也就从与我们关系最密切的“空气”开始。第二单元的知识体系是：从探究空气的成分开始，引出对空气中氮气、氧气、稀有气体等物质性质的研究，并进一步讨论氧气的获取方法。通过本单元的学习，同学们应初步形成对具体物质进行探究的能力。所以，空气成分的探究、氧气的性质、用途和获得等内容是本单元的主要考点。下面我们就与同学们一起讨论各地中考对相关知识的命题形式。一、考查对空气成分的探究对空气成分的探究是各地中考的热点内容，考查的形式一般围绕测定空气中氧气含量的装置、药品、实验现象等方面的分析进行命题。【示例1】为测定空气中氧气的含量，小华同学打算设计如下方案：选用实际容积为40mL的试管作为反应容器，将过量的白磷放入试管，用橡皮塞塞紧试管，通过导管与实际容积为60mL且润滑性很好的针筒注射器组成如下图的实验装置。假设此实验能够按照小华的设想正常进行，且白磷所占体积与导管内的气体体积忽略不计，请回答下列问题：（1）实验前，打开弹簧夹，将注射器活塞前沿从20mL刻度处推至15mL刻度处，然后松开手，若活塞仍能返回至20mL刻度处，则说明_；（2）若先夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷，燃烧结束，等到试管冷却后再松开弹簧夹。可观察到的现象为：_；（3）若不使用弹簧夹，用酒精灯加热白磷，充分反应直至燃烧结束，试管冷却。可观察到的现象为_；（4）若按小华的设想进行实验，实际可能遇到诸多问题而发生危险，造成实验失败。例如：_。解析：空气是自然界一切生物生存的基础物质，了解空气成分，有助于充分地利用空气为我们的生活和生产服务。本题是在课本上利用红磷在空气中燃烧探究空气成分实验的基础上，进行实验探究的改进和创新，意在考查同学们的实验探究和实验分析能力。由于课本中利用广口瓶和烧杯等仪器，实验误差较大；本题的改进实验利用试管、注射器、酒精灯等仪器，将红磷改为白磷，以达到减少实验误差的目的。认真分析题中所描述的实验过程，结合所学过的知识进行分析，即可得出答案。答案：（1）装置的气密性良好（2）白磷燃烧，产生白烟，活塞前沿约在12mL的刻度线上（3）白磷燃烧，产生白烟，活塞先向右移动，最终稳定在约8mL的刻度线上（4）橡皮塞弹出；试管爆裂；注射器活塞弹出等。有关空气成分的考查还有如下变换形式：某校研究性学习小组用右下图装置进行镁条在空气中燃烧的实验，燃烧、冷却后打开止水夹，进入集气瓶中水的体积约占集气瓶体积的70%。（1）右图A仪器的名称是 ，燃烧冷却后，打开止水夹，水能进入集气瓶的原因是 ；（2）如果镁条只和空气中的氧气反应，则进入集气瓶中水的体积最多不超过其容积的 %。现进入集气瓶中水的体积约为其容积的70%，根据空气的组成可推出减少的气体中有氮气。请你猜测氮气减少的可能原因： 、 。答案：（1）烧杯 集气瓶中气体减少，压强减小，导致烧杯中的水进入集气瓶 （2）21 氮气与镁条反应而减少 氮气（在高温条件下）与瓶内的其他物质反应而减少等二、考查氧气的性质和用途对氧气性质和用途的探究是引导同学们学习具体物质探究方法的开始，对于形成科学探究的意识和能力，具有重要意义，然而是各地中考的重要考点。【示例2】下列关于氧气的说法正确的是（C） A氧气能支持燃烧，可作燃料 B氧气能跟所有物质发生氧化反应 C水中的生物能依靠微溶于水中的氧气而生存 D带火星的木条一定能在含有氧气的集气瓶中复燃解析：氧气是一种与人类生存密不可分的物质，也是自然界一切生命活动所必须的物质。所以，了解氧气的性质和用途是初中化学学习的基本要求。中考对氧气性质的考查包括物理性质（主要是密度和溶解于水的能力）和化学性质（主要是氧化性）两方面；对氧气用途的考查包括日常生活、工农业生产、现代科技中氧气的应用等，归纳为供呼吸和帮助燃烧两方面。氧气能帮助可燃物燃烧但本身不能燃烧；氧气能跟许多物质发生氧化反应，但有些物质不能跟氧气反应，如日常生活中的黄金、食盐等；水中的生物能在水中生存是由于空气中的氧气能部分溶于水；集气瓶中含有氧气不一定能使带火星的木条复燃，只有将集气瓶内的氧气达到较多量时才能使带火星的木条复燃。答案：选C。综合分析近几年来各地市的中考题，对氧气性质的考查有以下几种形式：1探究氧气性质的实验过程。如：为研究铁丝的粗细对铁在氧气中燃烧的影响，下列实验能达到目的的是（C）A在同一瓶氧气中，先后进行不同粗、细铁丝的燃烧实验B在两瓶不同浓度的氧气中，分别同时进行粗、细铁丝的燃烧实验C在两瓶相同浓度的氧气中，分别同时进行粗、细铁丝的燃烧实验D在两瓶不同浓度的氧气中，分别同时进行相同铁丝的燃烧实验。2物质与氧气反应时的实验现象。如：下列物质在氧气中燃烧，能产生大量白烟的是（D）A木炭 B铁丝 C一氧化碳 D红磷。或：下列物质在氧气中充分燃烧后，能生成黑色固体的是（C）A木炭 B酒精C铁丝 D镁带等。3氧气与其他气体的性质区别。如：下列操作中，可以鉴别空气、氧气和二氧化碳三瓶气体的是（D）A观察气体颜色B闻气体的气味C倒入澄清的石灰水D插入燃着的木条。4与氧气性质有关的一些日常现象的基本原理分析。如：酒精燃烧与食物腐烂的相同点（C）A都发光B都剧烈地产生热量C都是氧化反应D都是分解反应。二、考查氧气的制取明确实验原理，初步学会运用简单的装置和方法制取某些气体是初中化学学习过程中应具备的基本能力。对氧气制取的中考要求也主要强调化学反应原理、实验装置（包括装置仪器名称）和实验操作方法等方面。【示例3】为了制备少量的氧气，某实验小组分三个阶段开展了一系列的工作：第一阶段：查阅文献资料，获得了下列信息：双氧水、氯酸钾、高锰酸钾等含有氧元素的物质在一定的条件下分解都可以产生氧气。其中双氧水溶液价格最低，在常温下就能够分解放出氧气，该过程无副产物；氯酸钾价格较高，分解较困难，且常伴有副产物；高锰酸钾价格较高，加热即可快速分解。二氧化锰能加速上述三种物质的分解。根据上述信息，选择双氧水溶液和二氧化锰混合制备氧气。第二阶段：到实验室准备实验用品，安装实验仪器，进行制备实验。可供选择的实验装置如下：第三阶段：实验完毕，洗刷实验仪器，整理实验用品。问题：(1)要制取一瓶氧气，应选择的实验装置是_(填写字母代号)：组装好实验装置后应先进行_ ；(2)有气体产生的化学反应在有限的空间里发生时，如果反应过快，容易引起爆炸，你认为可以采取哪些措施预防爆炸？(列举两条)_；(3)回顾整个工作过程，你认为在准备工作阶段除应考虑药品的价格、制氧反应的难易、制氧过程的安分性等问题外，还应考虑哪些问题？(至少列举两条)_。解析：掌握氧气实验制取的相关知识技能是探究其他气体制取的基础，在各地中考题中有各自不同的考查形式。本题从资料查阅、实验准备，到实验过程及实验后的整理与反思等各个方面，对实验室制取氧气的探究过程进行了全面的考查。从题给的信息分析可知：用双氧水溶液和二氧化锰混合制备氧气，是固体与液体混合在常温下反应，应选择的气体发生装置为B，组装好实验装置后应首先检查装置的气密性；根据氧气不易溶解于水和密度比空气略大的性质，收集氧气的装置可选择C或E；而对于有气体产生的化学反应，控制反应速率可采取的措施有：控制反应物间的接触速度，减慢反应的速度或利用催化剂减慢反应的速度；回顾整个实验过程，在研究某物质的制备时，除题中所述外，还应该考虑所制得物质的纯度和反应过程中是否有污染环境的有害物质产生等问题。对氧气制取的考查，几乎是各地市中考必不可少的内容，其题型变换也多种多样。（1）标注仪器名称，选择装置，解释原理。如：通过化学学习，应该知道有多种途径可以制取氧气。如：A分离空气B加热高锰酸钾C分解过氧化氢 D ；（1）相信你在D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 ， ；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，供选用的装置如下：要得到平稳的氧气流，应选用的发生装置是 （选填“甲”或“乙”）；若用丙装置干燥生成的氧气（瓶内盛放液体干燥剂），气体应从 （选填“a”或“b”）端导入。答案：（1）加热氯酸钾（加热氯酸钾和二氧化锰混合物）等（2）试管 集气瓶 以防止水倒吸进入热的试管中，造成试管破裂 试管口没有放一小团棉花，造成高锰酸钾粉末进入水槽（或导管） 甲 a（2）选择仪器，连接仪器、组合装置，解释实验原理。如：现有以下仪器，请回答下列问题：（1）仪器的名称是 ；取用粉末状固体必须用到的仪器是 （填序号）。（2）如果用加热高锰酸钾的方法制取氧气，制气装置应选仪器 （填序号）。（3）如果用双氧水分解来制取氧气，制气装置最好选用仪器 （填序号）；其反应的文字表达式为： ；这种装置还可以用来制二氧化碳，其收集气体的方法为 法。（4）比较（2）和（3）两