人教版九年级化学第二单元 我们周围的空气

PAGEPAGE13第二单元我们周围的空气单元学习目标：1.了解氧气的化学性质，氧气制取的实验操作。2.认识化合反应和分解反应以及氧化反应。3.学会对实验现象的观察与分析。课题1空气学习目标:(1)了解空气的主要成分； (2)了解氧气、氮气、稀有气体的主要物理性质和用途；(3)初步认识纯净物，混合物的概念；(4)了解空气污染给人类带来的危害，增强学生的环保意识学习过程：空气的组成1、实验一拉瓦锡（法）测定空气成分的实验实验装置（一）实验步骤：把少量汞放在密闭容器里连续加热12天。实验现象：部分莹白色的液态汞变成红色粉末（氧化汞），同时容器里空气的体积差不多减少了1/5。实验原理：汞+氧气氧化汞实验结论：容器里空气的体积差不多减少1/5，研究剩余的4/5体积的气体，发现这部分气体既不能供给呼吸也不能支持延烧，拉瓦锡误认为这些都是氮气。（二）实验步骤：把汞表面上所生成的红色粉末收集起来，放在另一个较小容器里再加强热。实验现象：红色粉末又变成了银白色物质和能够使带火星木条复燃的气体。实验原理：氧化汞汞+氧气实验结论：氧化汞加热分解生成的氧气的体积恰好等于密闭容器里所减少的气体的体积。2、实验二空气中氧气含量的测定实验装置:实验步骤：①连接装置；②检查装置的气密性；③向集气瓶中预先加入少量水；④点燃红磷后要立即伸入集气瓶中，并塞紧塞子。实验现象：红磷燃烧，产生大量白烟，冷却到室温，打开弹簧夹，水经过导管进入集气瓶，集气瓶中水面上升，约占总体积的1／5。实验原理：红磷+氧气五氧化二磷实验结论：红磷燃烧生成五氧化二磷（固体），极易溶于水且几乎不占有体积；燃烧消耗了集气瓶内的氧气，使瓶内气体减少，压强降低。冷却后，大气压把烧杯内的水压进集气瓶，压进的水的体积约是集气瓶内消耗的氧气的体积，由此证明氧气约占空气总体积的1／5。注意事项：①装置气密性要良好；②红磷要过量；③不能用木炭、硫、铁丝等代替红磷；④必须冷却到室温再打开弹簧夹；⑤集气瓶内加少量水后，将剩余的体积分为5等份；⑥导管内事先注满水；⑦点燃的红磷放入集气瓶要迅速。3、空气的组成：空气的成分按体积计算大约是：氮气78％、氧气21％、稀有气体0.94％、二氧化碳0.03％、其他气体和杂质0.03％小练身手：右图所示装置可用来测定空气中氧气的含量。对该实验认识不正确的是（）A.红磷的量不足会影响实验结论B.装置不漏气是实验成功的重要因素之一C.将红磷改为碳也能得到正确的实验结论D.钟罩内气体压强减小会导致水面上升答案：C二、纯净物和混合物纯净物：由一种物质组成(可用专门的化学符号表示)有固定的组成，如氧气：O2、氮气：N2、红磷：P、五氧化二磷：P2O5。混合物：由两种或多种物质混合而成(没有专门的化学符号表示)混合物没有固定的组成，组成混合物的各物质之间不发生化学反应，它们各自保持各自的性质。如空气中的氧气和氮气就各自保持了自己的性质。小练身手：请对下列物质进行分类冰水混合物碳酸饮料酸奶氮气二氧化碳纯净的空气自来水食盐镁条胆矾氧化镁纯净物：混合物：三、空气是一种宝贵的资源1.氧气的用途(1)供给呼吸(2)支持燃烧2.氮气的用途(1)重要的化工原料(2)保护气(3)提供低温环境氮气的物理性质物质颜色状态气味标准状况下的密度熔点沸点是否易溶于水氮气无色气体无味1.251g·L-1-209.9℃-195.8℃不易溶于水3.稀有气体“惰性气体”稀有气体的用途：(1)保护气(2)电光源(3)激光技术(4)冷却剂(5)麻醉剂(广场、体育场、飞机场等场所所用的灯里充了氙气，通电时能发出比荧光灯强几万倍的强光，因此叫做“人造小太阳”。航空、航海的指示灯里充入了氖气，通电时发出红光，这种光能穿透浓雾。)四、保护空气少量有害物质进入空气中。依靠大自然的自我净化能力，仍能保持空气的洁净。如果进入空气的有害物质的种类和数量超出了大自然的自净能力，就会造成空气的污染。课堂练习1.空气的成分按体积计算，含量最多的气体是()A.氧气B.氮气C.稀有气体D.二氧化碳2.下列关于稀有气体的叙述中错误的是()A.曾被称为惰性气体B.都是无色、无味的气体C.都不能与其他物质发生反应D.稀有气体有广泛用途3.根据下列现象说明空气中存在着某种气体物质，请将该物质写在题后。小白鼠在装有空气的密闭容器中可存活一段时间，说明空气中含有；石灰水长期露置在空气中，瓶壁和石灰水底部均出现白色固体物质，说明空气中含有；夏天，盛放冰棒的杯子外壁上附有一层水珠，说明空气中含有；空气是制造氮肥的重要原料，说明空气中含有。4.某课外活动小组在学习了书本“空气中氧气含量的测定”实验后，知道了五氧化二磷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：[来源:Zxxk.Com][来源:学+科+网Z+X+X+K]在由两个注射器组成的密闭系统内共有50mL空气，如图。然后给装有红磷的玻璃管加热。同时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：实验结束后，注射器内的气体体积理论上应该减少约mL。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。上述方法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（写出一种即可）。答案：1.B2.C3.（1）氧气（2）二氧化碳（3）水蒸气（4）氮气4.（1）10（2）使注射器内的氧气充分与红磷反应红磷+氧气五氧化二磷装置漏气等课题2氧气学习目标：（1）初步了解研究具体物质的方法，并知道性质与用途之间的关系；（2）知道氧气的性质和用途。认识硫、碳、铁与氧气反应的现象、文字表达式；（3）认识化学反应，了解化学反应的基本特征，认识化合反应和氧化反应。学习过程：氧气的性质物理性质通常情况下是无色、无味气体，密度大于空气，不易溶于水，有三态变化改变条件氧气→液氧→固态氧（无色）（淡蓝色）（淡蓝色）氧气的检验：方法：用带火星的木条现象：带火星的木条复燃说明：氧气支持燃烧应用：（1）氧气的检验（将带火星的木条伸入集气瓶内）（2）氧气的验满（将带火星的木条放在集气瓶口）2、化学性质【实验探究】观察演示实验完成下表：实验名称实验现象反应文字表达式注意事项空气中氧气中硫的燃烧产生淡蓝色火焰，生成刺激性气味的气体，放出热量。产生明亮的蓝紫色火焰，生成刺激性气味的气体，放出热量。①硫的用量不要太多，②实验应在通风橱中进行或在集气瓶底部盛放氢氧化钠溶液，以吸收生成的气体。木炭的燃烧持续红热，放出热量，生成使澄清石灰水变浑浊的气体。发出白光，无火焰、放热；生成使澄清石灰水变浑浊的气体。木炭放入集气瓶时要由上而下慢慢伸入，以使木炭与氧气充分反应铁丝的燃烧发生红热现象，不燃烧。剧烈燃烧，火星四射；放出大量热，生成黑丝固体。①铁丝不能生锈，②细铁丝盘成螺旋状，以增大铁丝的受热面积，③要等火柴将要熄灭时再伸入集气瓶中，④集气瓶底部保留少量水，防止溅落的高温熔化物炸裂集气瓶。总结上述三个化学反应的共同特征：1.反应条件都是点燃。2.反应物中都有氧气，可燃物在氧气中比在空气中燃烧要剧烈。3.都有新物质生成，所以都是化学反应。4.反应物都是两种物质，生成物都是一种物质。二、化合反应1、定义：由多种物质生成一种物质的反应，就叫做化合反应。属于基本反应类型。2、特点：多变一。A+B→C小试身手：判断下列反应是否为化合反应。（1）铁+氧气四氧化三铁（2）锌+盐酸氯化锌+氢气（3）氢气+氧气水（4）氢氧化亚铁+氧气+水氢氧化铁答案：(1)(3)(4)为化合反应。三、氧化反应1、物质与氧发生的反应。不属于基本反应类型。2、分类（1）剧烈氧化，燃烧、爆炸等（2）缓慢氧化，动植物的呼吸，食物的腐败，酒醋的酿制等四、化合反应与氧化反应的区别和联系项目化合反应氧化反应区别概念两种或两种以上物质生成一种物质物质与氧发生的反应类型属于四大基本反应类型之一不属于基本反应类型特征不一定放热一般都要放热标志多变一，不一定有氧参加一定要有氧参加联系不一定是氧化反应不一定是化合反应课堂练习：1.氧气是人类生产活动的重要资源，下列关于氧气的性质和用途的叙述中，错误的是（）A.不易溶于水B.能用于动植物的呼吸C.具有可燃性D.具有氧化性2.下列说法中正确的是（）A.由于氧气可以燃烧，所以可燃物在氧气中燃烧更旺B.鱼类能在水中生活，说明氧气易溶于水C.人的衰老过程是缓慢氧化过程D.人的生存需要氧气，所以空气中氧气的含量越多越好3.在下列变化中：A.氧化钙+水氢氧化钙B.水氢气+氧气C.红磷+氧气五氧化二磷D.石蜡+氧气水+二氧化碳（1）属于化合反应的是_________________。(2)属于氧化反应的是______________。(3)既属于氧化反应又属于化合反应的是______________。4.下列变化不属于缓慢氧化的是（）A.植物呼吸B.食物腐烂C.铁生锈D.硫燃烧5.下列方法能鉴别氧气和空气的是（）A．闻气味B．将集气瓶倒扣在水中C．观察颜色D．将带火星的木条伸入集气瓶中6.为了除去灯泡中可能混入的微量氧气，有些白炽灯在灯丝的支架上附着了少量的某种红色物质。该红色物质可能是（）A．红色油漆B．红磷C．氧化铁D．高锰酸钾7.下列实验现象的描述正确的是（）A．蜡烛在空气中燃烧生成二氧化碳和水B．硫在空气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰C．木炭在氧气中燃烧，发出黄色火焰，生成有刺激性气味的气体D．铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出大量的热8.氧气是一种化学性质比较活泼的气体，对氧气化学性质描述正确的是（）A．它跟其他物质的反应都属于氧化反应B．它跟其他物质的反应都属于缓慢氧化C．它跟其他物质的反应都有发光.放热现象D．它跟其他物质的反应都有火焰产生9.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10.将装满氧气的集气瓶如图方式放置，并将带火星的木条伸到瓶底，发现木条复燃，且在甲瓶中燃烧得比乙瓶剧烈。由此可说明氧气具有的性质是：①；②。11.已知灯泡内若残留有空气会大大缩短灯泡的寿命，为了延长白炽灯的使用寿命，灯泡里常放有少量的红磷，其作用是，该反应的文字表达式是。12.氧气的化学性质比较活泼，在一定条件下能与许多物质发生化学反应。（1）某物质在氧气中燃烧生成白色固体，则该物质是（任写一种).。硫在氧气中燃烧能生成色火焰，生成的二氧化硫是空气污染物，在计入空气污染指数的项目中除二氧化硫、氮氧化物以外，还必须监测的一项是。13.有A、B、C、D四种物质，A是无色无味的气体；B在A中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，同时生成一种无色有刺激性气味的气体C；D是一种无色气体，把D通入澄清的石灰水中，石灰水变浑浊。请判断：(1)A、B、C、D各是什么物质？请将答案填在空格内。A是；B是；C是；D是。(2)写出B在A中燃烧反应的文字表达式。答案：1.C2.C3.(1)AC(2)CD(3)C4.D5.D6.B7.D8.A9.B10.氧气能支持燃烧；氧气的密度比空气大11.除去灯泡内残余的氧气；红磷+氧气五氧化二磷12.（1）磷或红磷或白磷（2）明亮的蓝紫可吸入颗粒物13.（1）氧气；硫；二氧化硫；二氧化碳（2）氧气+硫二氧化硫课题三制取氧气学习目标：（1）了解实验室中制取氧气的主要方法和原理，初步了解通过化学实验制取新物质的方法；（2）练习连接仪器的操作，学习检查装置的气密性，动手制取氧气；（3）认识分解反应、催化剂及催化作用。学习过程：一、实验室制氧气用高锰酸钾或氯酸钾和二氧化锰混合物制取氧气反应原理①高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气氯酸钾氯化钾+氧气发生装置固体+固体气体固体气体（3）气体收集装置排水法：排气法：（4）实验步骤：查、装、定、点、收、离、熄（茶庄定点收利息）具体步骤：①连接装置并检查装置气密性②把少量高锰酸钾装入试管中，并在试管口放一团棉花，用带有导管的塞子塞紧试管，将导管伸入水槽③根据酒精灯高度固定好试管，试管口略向下④点燃酒精灯⑤待导管口的气泡连续均匀放出时，开始收集。当集气瓶口出现大气泡时，证明气体已集满，在水面下盖好玻璃片，将集气瓶取出，正立于桌面上⑥将导管撤离水槽⑦熄灭酒精灯，停止加热验满方法①用排水法收集氧气，当集气瓶口有气泡均匀冒出时，说明已经收集满。②用向上排空气法收集氧气时，用带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则已收集满。注意事项：①用酒精灯外焰加热②药品平铺试管底部③铁夹夹持试管三分之一处固定④试管口略向下倾斜⑤试管口放棉花团（防止高锰酸钾粉末进入导管阻塞导管）⑥待导管口的气泡连续均匀放出时，开始收集（刚开始冒出的气泡是试管中的空气，此时收集会使收集到的氧气不纯）⑦先撤导管，后熄灭酒精灯（防止水槽中的水回流炸裂试管）高锰酸钾是一种暗紫色的固体，它受热时，分解出氧气，同时还有锰酸钾和二氧化锰生成分解过氧化氢溶液制取氧气（1）反应原理：过氧化氢水+氧气（2）发生装置：固体+液体气体（3）气体的收集（同上）（4）实验步骤①检查装置气密性；②向锥形瓶中加入二氧化锰固体；随关随停，③塞好双孔塞；控制速率，④向分液漏斗中加入过氧化氢溶液；节约药品⑤收集气体。3、分解反应（1）定义：由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应（2）特点：一变多，C→A+B小试身手：1.可用于实验室制取氧气的药品是（）A.空气B.过氧化氢和二氧化锰C.二氧化碳D.二氧化锰2.实验室制取氧气时，必须满足的条件是()A.使用催化剂B.用含氧的物质作反应物C.用排水法收集D.用燃着的火柴检验是否收集满答案：1.B2.B二、催化剂1、概念：在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，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，又叫触媒。2、催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用。3、催化剂的特点：一变二不变①改变反应速率，加快或减慢；②反应前后质量不变，化学性质不变。小试身手：1.实验室用过氧化氢溶液与二氧化锰固体混合可得到一种气体，在此反应的前后，二氧化锰固体的质量（）A.变大B.变小C.先变大后变小D.不变2.下列有关催化剂的说法中错误的是（）A.催化剂可以改变其他物质的化学反应速率B.在反应前后催化剂的质量没有改变C.在反应前后催化剂的化学性质没有改变D.催化剂就是二氧化锰答案：1.D2.D三、氧气的工业制法1、方法：分离液态空气（物理变化）2、原理：根据液态空气中各成分的沸点不同，采用低温蒸发的方法制取氧气。3、步骤：课堂练习：一、选择题1、实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气，并用排水法收集，主要有以下步骤：①将药品装入试管；②检查装置的气密性；③给试管加热，④将装置固定在铁架台上；⑤熄灭酒精灯；⑥收集气体；⑦将导管从水槽中取出．正确的操作顺序是

（）A．①②④③⑥⑤⑦B．②①④③⑥⑦⑤

C．②①④③⑥⑤⑦

D．②①④③⑦⑥⑤2、要证明集气瓶内盛的是空气还是氧气，最简单的方法是（

）。A．测量密度，密度大的是氧气

B．能使细铁丝燃烧的是氧气C．能跟硫燃烧，发出蓝紫色火焰的是氧气

D．能使带火星的木条复燃的是氧气3、用氯酸钾和过氧化氢分别制取氧气的实验，共同点有（）A．都必须加热

B．都是分解反应

C．反应物都是氧化物

D．发生装置相同4、实验室里利用加热氯酸钾和二氧化锰固体混合物来制取氧气，在该反应中，二氧化锰作了氯酸钾反应的催化剂，下列说法中正确的是（）A．二氧化锰的质量和化学性质在反应前后不变B．二氧化锰可以作为各种化学反应的催化剂

C．加入二氧化锰增加了生成氧气的质量

D．不加入二氧化锰，加热氯酸钾不会生成氧气5、下列有关玻璃导气管的使用图示正确的是（省略夹持和加热装置）（）6、催化剂在化学反应中的作用是（）A．加快化学反应速率B．减慢化学反应速率C．改变化学反应速率D．增加生成物的产量7、下列示意图分别是实验室氧气制备、收集、验满、验证性质的操作，其中正确的是A

B

C

D8、小明同学采用加热氯酸钾的方法制取氧气，错把高锰酸钾当作二氧化锰放入氯酸钾内，其结果与只加氯酸钾相比，正确的是（）A．反应速率加快，生成氧气的质量不变B．反应速率不变C．反应速率加快，生成氧气的质量增加D．生成氧气的质量不变9、有关催化剂的说法错误的是（）A．反应前后本身质量肯定不变B．反应前后化学性质肯定不变C．反应前后物理性质肯定不变D．可能减慢化学反应速率10、实验操作和目的对应关系不正确的是（）A．加热试管时，先均匀加热后集中加热﹣防止试管炸裂B．检查装置的气密性﹣防止装置漏气C．用过氧化氢溶液制氧气时，加入少量二氧化猛﹣增加氧气生成的量D．铁丝在氧气中燃烧时，集气瓶底部预先放少量水﹣吸收热量，防炸裂11、某学生在实验室设计了五种制取氧气时使用药品的方案，其中可行的是（

）①用氯酸钾和二氧化锰混合加热②将氯酸钾加热③将高锰酸钾加热④将高锰酸钾和氯酸钾混合加热⑤将二氧化锰加热A.①②③

B.③④⑤C.①③④

D.②③⑤12、某同学制氧气时，试管炸裂了，造成试管炸裂的原因可能是下列中的（

）①没有给试管均匀预热

②试管外壁潮湿

③试管口没有略微向下倾斜

④忘了在试管口加一团棉花

⑤加热时试管与灯芯接触

⑥收集完氧气，先撤酒精灯

⑦高锰酸钾中混有可燃物A.全部

B.除④外

C.除⑥⑦外

D.①②③⑤13、从安全、环保、节能、简便等方面考虑实验室制取氧气的最佳方案是（

）A.氯酸钾受热分解

B.过氧化氢溶液分解C.分离液态空气法

D.高锰酸钾受热分解14、实验室制取氧气可以采用加热氯酸钾（白色固体）和二氧化锰混合物的方法，现加热质量相等的两份氯酸钾，一份中混入少量的二氧化锰（b曲线），分别同时加热，放出氧气的质量（m）与反应时间（t）的关系图象正确的是（）ABCD二、填空题15、氯酸钾和二氧化锰制取氧气中，二氧化锰是，对高锰酸钾受热分解制氧气的反应来说，二氧化锰是．16、如图装置具有多种用途，请回答：(1)当气体由a管进b管出时，可用于收集密度比空气____________的气体；当气体由b管进a管出时，能收集的气体有____________(填两种气体)。(2)若用其干燥酸性气体，应在瓶中装入的物质是____________；若用其测定气体体积时，可在瓶中充满水，并在b处添加____________。17、检查装置气密性时，先把导管的一端，两手容器的外壁，当导管口有，移开双手在导管内形成一段水柱，说明装置不漏气．18、有以下几种物质：①氧气

②人呼出的气体③五氧化二磷④空气中的稀有气体⑤二氧化碳

⑥新鲜的空气（1）其中属于纯净物的是_________(填序号)；（2）请选出一种混合物并分析其中的成分_____

_；（3）请再举出生活中常见的两种混合物________、

。19、氧气的收集方法有：①____________法；②____________法20、用向上排空气法收集氧气时，验满的方法是用

______

放在

________

，如果_______________

，就说明氧气已满。21、下列实验操作可能产生的后果：（1）铁丝在氧气里燃烧时，集气瓶中没有加入少量水或铺一层细砂；;（2）固体加热时，试管口向上倾斜；（3）液体加热时，试管口对着人．（4）在实验室加热高锰酸钾制取氧气，实验完毕后，先熄灭酒精灯，再把导气管移出水面．22、右图是一瓶用排水法收集好的无色气体。请你判断与这种气体相关的性质

，

。23、实验室制取氧气属于___________变化，因为变化过程_____________________________。工业上制取氧气属于___变化，由于氮气的沸点比氧气的沸点__