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1、2020年中考化學總復習教學案 知識·巧學·升華 一、空氣的組成 1.空氣成分的發(fā)現過程 1774年法國化學家拉瓦錫用定量的方法研究了空氣的成分，第一次明確提出空氣是由氧氣和氮氣組成的，其中氧氣約占空氣總體積的1/5。在19世紀以前，人們深信空氣中僅含有氮氣和氧氣。后來陸續(xù)發(fā)現了氦、氖、氬、氪、氙等稀有氣體。 2.空氣中氧氣體積的測量 在紅磷燃燒這個實驗中，紅磷與空氣中的氧氣反應，生成了一種叫做五氧化二磷的白色固體，我們可以用文字的形式把這個反應表示出來。 方法點撥 利用過量的紅磷燃燒完全消耗其中的氧氣而又不產生其他氣體，導致壓強減小，減小的體積即為空氣中氧氣的體積。 ［

2、實驗探究］測定空氣里氧氣的含量 實驗用品：a.集氣瓶、燃燒匙、導氣管、燒杯、彈簧夾 b.紅磷、水 實驗步驟 ①在集氣瓶口連接一個雙孔膠塞，一個孔插燃燒匙，另一孔插導管，并配上彈簧夾。 ②把導管的一端放入水中，用手緊握集氣瓶外壁，如果在導管口有氣泡冒出，則證明氣密性良好。 ③在集氣瓶內加少量水，并做上記號。 ④點燃燃燒匙內的紅磷，立即伸入集氣瓶中，并把塞子塞緊。 實驗現象 ①紅磷燃燒，有大量白煙生成。 ②冷卻后，打開彈簧夾，集氣瓶內的水面上升，而且上升到集氣瓶體積的1/5。 實驗成功的關鍵 ①裝置不漏氣。若裝置漏氣，雖然裝置內氣體減少，但是從外界又進入一些氣體，并不能使壓

3、強明顯降低，因而水不能上升到集氣瓶體積的1/5。 ②燃燒匙里要放入過量的紅磷，目的是使紅磷燃燒，盡可能消耗盡集氣瓶內的氧氣。 ③應該等溫度冷卻到室溫時才可以觀察。因為如果溫度較高，雖然氣體減少，但是壓強并不能減少很明顯，因而水也不能上升到集氣瓶體積的1/5。 要點提示 集氣瓶內盛少量水，一是為防止熱的燃燒物濺落炸裂集氣瓶；二是為了吸收五氧化二磷。導管內應事先注滿水，否則測量結果偏低。 3.空氣的成分 空氣的成分按體積計算，大約是：氮氣78%，氧氣21%，稀有氣體0.94%，二氧化碳0.03%，其他氣體和雜質0.03%。 要點提示 這里空氣中各成分所占百分數是體積分數，也就是說，

4、如果有100體積的空氣，其中氮氣約78升，氧氣約21升，稀有氣體約0.94升，二氧化碳0.03升，其他氣體和雜質0.03升。 4.純凈物和混合物 純凈物是由一種物質組成的，如氧氣、氮氣、二氧化碳等都是純凈物。 混合物是由兩種或多種物質混合而成的，如空氣是由氮氣、氧氣、稀有氣體、二氧化碳等多種成分組成的，這些物質相互間沒有發(fā)生反應，各物質都保持各自的性質。 誤區(qū)警示 絕對純凈的物質是沒有的，純凈物是相對而言的，混合物都是由純凈物組成的，判斷一種物質是純凈物還是混合物，關鍵是看這種物質由幾種物質組成，不能與物質的名稱混淆。如五氧化二磷，是一種物質的名稱,是純凈物，冰水共存體雖然是冰和水混

5、合在一起，但是它們都屬于同一種物質，屬于純凈物。 二、空氣是一種寶貴的資源 1.氧氣 氧氣可用于動植物呼吸、醫(yī)療急救、金屬切割等。 人和動植物吸入氧氣，氧化分解體內的有機物，釋放能量；危急病人呼吸困難，僅通過吸入空氣中的氧氣不足以維持他的生命活動所需要的氧氣，必須吸入高濃度的氧氣，說明氧氣能供給呼吸。 乙炔在氧氣里燃燒，放出大量的熱，氧炔焰的溫度可達3000 ℃以上，鋼鐵接觸到氧炔焰很快就會熔化。利用這一性質，生產上用來焊接或切割金屬，通常稱作氣焊和氣割，說明氧氣支持燃燒。 2.氮氣 （1）氮氣的用途 氮氣的用途廣泛，它是制硝酸和化肥的主要原料；由于氮氣的化學性質不活潑，常用作

6、保護氣；由于其沸點較低，用液態(tài)的氮氣汽化時吸熱來提供低溫環(huán)境，用作液氮冷凍麻醉劑，超導材料的環(huán)境改造劑。 （2）氮氣的性質 ①物理性質：通常狀況下，氮氣是一種無色無味的氣體，不溶于水，密度比空氣的小。 ②化學性質：氮氣的化學性質不活潑，一般情況下不能支持燃燒，不供給呼吸，也不與其他物質反應，但在一定條件下，氮氣可以和某些物質反應，例如：合成氨、制氮肥、生物固氮等。 方法點撥 物質的物理性質一般指顏色、狀態(tài)、氣味、熔點、沸點、硬度和密度，以及是否溶于水等，這些性質不需要通過化學反應就能表現出來。 3.稀有氣體 （1）物理性質：在通常狀況下，稀有氣體都是無色無味的氣體。 （2）化學

7、性質：化學性質極不活潑，過去人們認為這些氣體不跟其他物質發(fā)生化學反應，曾把它們叫做惰性氣體。但隨著科學技術的發(fā)展，已經發(fā)現有些稀有氣體在一定條件下也能與某些物質發(fā)生化學反應，生成其他物質。 （3）用途 ①保護氣，如焊接金屬是用稀有氣體來隔絕空氣，燈泡中充入稀有氣體以使燈泡經久耐用。 ②電光源，稀有氣體在通電時發(fā)出不同的光。燈管里充入氬氣，通電時發(fā)出藍紫色光；充入氦氣發(fā)出粉紅色光；充入氦氣發(fā)出紅光。 ③用于激光技術。 ④氦氣可作冷卻劑。 ⑤氙氣可作麻醉劑。 三、保護空氣 1.空氣中的主要污染物。主要是有害氣體和煙塵兩類。有害氣體有：一氧化碳、一氧化氮、二氧化硫、二氧化氮等。 2

8、.空氣污染的危害。被污染的大氣嚴重損害人體健康，影響作物生長，破壞生態(tài)平衡。全球氣溫變暖、臭氧層破壞和酸雨等也都與空氣污染有關。 3.防治空氣污染的措施：加強大氣質量監(jiān)測；研制和開發(fā)潔凈能源；采用化學方法處理工業(yè)生產中產生的有害氣體；在汽車上安裝尾氣凈化裝置；積極植樹造林、種草。 問題·思路·探究 問題1測定空氣中氧氣含量的實驗中，為什么采用過量紅磷消耗氧氣，而不采用木炭、硫磺、鐵絲等物質？ 思路：本題綜合考查物質的物理性質和化學性質，以及考查了測定空氣中氧氣體積分數試驗的實驗原理。紅磷燃燒后生成五氧化二磷固體，因而瓶內壓強減小；雖然木炭和硫磺也可以燃燒消耗氧氣，但是又生成二氧化碳和二

9、氧化硫氣體，使瓶內壓強變化不大。而鐵在空氣中不能燃燒，不能消耗氧氣。 探究：紅磷燃燒的產物為五氧化二磷固體，消耗了約占集氣瓶體積1/5的氧氣，瓶內壓強減小，小于外界大氣壓，當冷卻到室溫時，打開彈簧夾，水便流入集氣瓶內約1/5體積，從而說明空氣中氧氣的體積分數約占空氣體積的1/5；不能改用木炭和硫磺，它們燃燒后的產物分別是二氧化碳和二氧化硫氣體，使集氣瓶內壓強變化不大，因此水不會進入集氣瓶。 問題2在測定空氣中氧氣體積分數的實驗中，實驗結束時，發(fā)現水沒上升到集氣瓶體積的1/5處，原因可能有哪些？ 思路：本問題主要考查測定空氣中氧氣體積分數試驗的實驗原理及誤差分析。水上升體積的多少取決于

10、瓶內壓強減小的程度，而影響壓強的因素有：①實驗裝置的氣密性；②消耗氧氣的量；③溫度。既然水沒能上升到集氣瓶體積的1/5，則是由于瓶內壓強減少的較少造成的。所以主要從氧氣可能沒被消耗完的原因，或即使氧氣被消耗完而又有其他氣體進來的原因，或溫度較高時壓強也較大等方面分析。 探究：這個問題主要從這些方面考慮：有哪些方面有可能使氧氣沒有被消耗完，或有哪些方面即使氧氣消耗完但瓶內壓強并沒有減少那么多。造成這種現象的原因主要有：①未檢查裝置的氣密性，裝置漏氣；②紅磷量不足或燃燒不完全，使瓶內有剩余氧氣；③未冷卻到室溫就打開彈簧夾，使進入瓶內水的體積減少。 問題3小麗同學要探究教室內的空氣中二氧化碳的含

11、量，她從教室外拿一個裝滿水的瓶子，走進教室把水倒掉，然后蓋緊瓶塞帶回實驗室，再向瓶內倒入澄清的石灰水，觀察石灰水的變化。小麗同學的實驗方法能否得出準確的實驗結論？為什么？ 思路：該問題是對測定空氣中氧氣的含量方法的擴展延伸。取樣的方法有多種，可以用注射器、膠頭滴管、氣球、礦泉水瓶等等。如要得出較準確的結論，在氣體取樣時，要充分考慮氣體的性質，如二氧化碳可溶，就不要用排水法取樣?？梢圆捎妙愃茰y定空氣中氧氣的含量方法，用澄清的石灰水、氫氧化鈉等吸收二氧化碳來測定二氧化碳的含量。 探究：不能得出準確的實驗結論。一是沒有考慮到二氧化碳能夠溶于水中，瓶中殘余的水會吸收二氧化碳；二是石灰水變渾濁的程度

12、難以量化，不夠精確。 典題·熱題·新題 例1我們已經知道空氣的主要成分是氮氣和氧氣，如圖所示為測定空氣中氧氣含量的實驗裝置示意圖，圖中玻璃管里的活塞可以活動，活塞的左端管內有密封的空氣，活塞右端的玻璃管口跟空氣相通，試驗開始前活塞處在刻度5 cm處。請按要求填空。 （1）實驗時，玻璃管里為什么要盛過量的紅磷？ （2）可以觀察到玻璃管內發(fā)生的現象是：①白磷（足量）　　　　　??；②活塞開始向 　　 　移動（填“左”或“右”）；③隨著溫度的降低，最終向　　　 　移動。 （3）試驗結束并恢復至室溫時，活塞應停在約　　　　cm處，據此可得出的結論是　　　　　　　　　　　。 思路解析：本

13、題中用燃燒紅磷的方法除去一定體積的空氣中的氧氣，再通過活塞移動的情況來判定空氣中氧氣的體積分數。這就要求：①紅磷必須過量，才能把一定體積的空氣中的氧氣完全消耗掉；②產物不能是氣體，否則無法測定實驗結果。因此，實驗中使用紅磷作燃燒物，且必須過量。 答案：（1）紅磷過量才能將空氣中的氧氣消耗完全，測出的氧氣體積才更接近空氣中氧氣的實際體積。 （2）燃燒　右　左 （3）4　空氣中氧氣的體積大約占1/5 深化升華 這是一道實驗題，基本上所有的實驗題素材幾乎都來自于教材，所以對教材上的實驗要明確實驗原理，熟悉實驗裝置和注意事項，另外還要注意實驗儀器和藥品的替代品。 例2下列事實說明空氣中含有

14、哪些成分？ （1）空氣是制造氮肥的原料　　　　。（2）餅干在空氣中放置逐漸變軟　　　　。 （3）蠟燭在空氣中燃燒　　　。（4）長期放在空氣中的石灰水表面上有一層白膜　　　。 思路解析：此題考查了同學們對空氣各成分的掌握情況，并知道發(fā)生變化的原因是由空氣中的哪些成分引起的，使同學們能較靈活地用空氣成分的知識解決有關問題。空氣中含有氮氣所以才能制造氮肥；空氣中含有的水蒸氣使餅干變軟；蠟燭能燃燒是因為空氣中含有氧氣；空氣中的二氧化碳和石灰水的有效成分Ca（OH）2反應，生成不溶于水的碳酸鈣。 答案：（1）氮氣（2）水蒸氣（3）氧氣（4）二氧化碳 深化升華 本題是根據發(fā)生的現象和用途推

15、測物質的化學性質或生成了什么物質的一類題目，這類題目是經常遇到的。要解決此類問題，必須掌握有關物質的性質和用途。 例3下列物質屬于純凈物的是 （　?。? A.加碘食鹽 B.礦泉水 C.空氣 D.酒精 思路解析：純凈物中只含一種物質，加碘鹽是在食鹽中加入碘化鉀，故它是混合物；礦泉水中含有礦物質，是混合物；空氣中含有多種礦物質；酒精是乙醇的俗名，其中只含一種物質是純凈物。 答案：D 深化升華 這是一類基本概念的題目，考查對基本概念的理解。對于概念的學習要抓住關鍵的字詞。如：純凈物是指由一種物

16、質組成的，暗含的意思是只含一種物質。 例4閱讀下面短文，并完成問題。 19世紀末，英國物理學家雷利在測定氮氣的密度時，發(fā)現從空氣中分離出來的氮氣每升質量是1.2572 g，而從含氮物質制得的氮氣每升質量是1.2505 g。經多次測定，兩者質量相差仍然是0.0067 g?？少F的是雷利沒有忽視這種微小的差異，在化學家拉姆塞的合作下，經過十幾年的努力，于1894年發(fā)現了空氣中的氬。 下列有關結論中，正確的是（填序號）　　　。 ①氬是一種化學性質極不活潑的氣體。 ②雷利從空氣中分離出的氮氣是純凈物。 ③19世紀末以前，人們認為空氣是由氮氣和氧氣組成的。 ④雷利發(fā)現，從空氣中分離的氮氣中含

17、有沒有被發(fā)現的較重的氣體。 思路解析：從第一句我們分析出19世紀末以前，人們一直認為空氣是由氧氣和氮氣組成的；經過十幾年的努力才發(fā)現了氬。這說明氬氣的化學性質不活潑，也說明空氣中分離出來的氮氣不是純凈物。從題中所給數據比較，說明氬氣的密度比較大。 答案：①③④ 深化升華 本題主要考查同學們對知識的應用能力和閱讀能力。本題不僅告訴我們知識還給了我們一個重要的提高；不論做什么事情都不能忽視一些細節(jié)， 不放過任何一個疑點。 例5有五種物質：①汽車尾氣形成的煙霧；②石油化工廠排出的廢氣；③人體呼出的二氧化碳氣體；④植物光合作用放出的氣體；⑤煤燃燒產生的煙塵。其中能使空氣嚴重污染，并對人類造成很大危害的是 （　?。? A.①②⑤ B.②③⑤ C.②④⑤ D.①④⑤ 思路解析：造成空氣污染的氣體有SO2、NO2、CO等氣體，①②⑤排出的氣體中分別含有上述氣體中的一種或幾種。 答案：A 深化升華 空氣污染的廢氣包括：①汽車尾氣及石油燃燒后排放的氣體；②化工廠排放的廢氣SO2、CO、NO2等；③煤燃燒產生的氣體和煙塵；④其他粉塵和污染物。CO2一般不當作空氣污染物，但濃度過大可導致“溫室效應”。