第四单元 我们周围的空气
学习目标
1.了解空气的成分及空气污染与防治，知道空气中氧气含量的测定，了解自然界中氧循环和碳循环。 2.知道研究气体物质的方法，对气体的实验室制取的一般方法加以巩固，掌握氧气的性质、制取及用途。 3.理解元素符号、化学式、化合价的含义，了解有关化学式的计算。 4.认识物质的分类方法；了解催化剂和催化作用。 自主学习
1.空气的成分（按 分数)大约是：氮气 % ， 21% ， 稀有气体 %， 0.03% ， 其它气体和杂质 % 。
2.测定空气中氧气的含量结论：氧气大约占空气总 的 。 A.用加热铜丝测定空气中氧气的含
量： 反应化学方程式： ，现象： 色的铜丝变成 色。
B.用红磷燃烧测定空气中氧气的含量： 反应化学方程式： ，现象：发出 色 火焰，放热，产生 。 3.工业上，利用空气各气体的沸点不同，采用分离___________的方法制取氧气，首先出来的气体是 ， 剩余的主要气体是 ；工业制氧气是 变化。
4.空气污染指数项目包括：______ ___、___ __ ____、___ __ _____、 。 5.氧气的物理性质：通常氧气是________的____ __，密度比空气____ _， 溶于水。 6.氧气是一种化学性质 的气体，许多物质都可以和氧气反应，叫 反应。 7.氧气与下列物质反应的化学方程式、现象和结论：
a.木炭 ；现象：发出 ，放热；结论：生成 气体。 b.铁丝 ；现象： ；结论：生成物是 。 做铁丝实验时，在瓶底放 或 ，防止 。 c.蜡烛燃烧，现象：发出白光，放热，产生气体能使澄清石灰水变 ，瓶壁 ；结论：生成 物是 和 。证明蜡烛一定含有 元素，可能含有 。 8.氧气的实验室制法
（1）药品：过氧化氢和二氧化锰（2）反应原理：______________ （3）仪器装置：发 生装置的仪器名称：___ ___、___ ____、____ ___。选择发生装置的依据是 ； 收集方法__ _ __和_ __ _ ，依据分别是 。（4）装置要点：长
颈漏斗下端伸入_ _以下，锥形瓶中导气管__ _______，导气管要伸入集气瓶______ ____。 （5）实验步骤：检查装置_____ __，加入药品，先______后______，收集气体（用排水法收集气体是， 当看到导管口有______、______的气泡冒出时，可以开始收集）。(6)验满：排水法收集时，集气瓶口出 现__________，说明已满，向上排空气法收集时，用带火星的木条放在集气瓶______，若______，则满。 （7）检验：将______ __放在集气瓶中，若____ ___，则是氧气。（8）催化剂：一变二不变 ，变的是
，不变的是 。[其它方法制取氧气：加热氯酸钾或高锰酸钾制氧 气 （课本P88页）]
9.化学反应的类型 a.化合反应：(特点)_____ _____例如__________ __________。 b.分解反应：(特
点)_________例如________ ____________。 c.氧化反应：（特点）_________例如____________________。
10.化学式的意义：例：H2O宏观①___ __、②_______ ___；微观①_____ ____、②___ __ _。
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11.化合价与化学式 ：在化合物里，正负化合价的代数和为_____。在______里，元素的化合价为_____。 12.物质组成的定量表示 ：a.H2O的相对分子质量：________________________。 b.H2O中各原子的个数
比：____________________，各元素的质量比______________。 c.H2O中氧元素的质量分数： 。 d.1.8g水中含氧元素的质量为____________。 e.多少克水中含有8g氢元素：__________。 合作探究
1.自然界中氧、碳循环是通过 和 ， 反应的化学方程 、 。
金属单质 2.物质的分类：
单根据元素的性质
非金属单质 质 稀有气体单质
纯根据所含
氧化物 净 物 元素的种类 酸
无机物 化根据是否含C 碱 物根据所含物质 合 盐 质 物 （或分子）的种类 有机物
混
合如：空气、溶液、自然水等
物 达标测试
1.空气成分中，体积约占78%的是（ ）
A.氮气 B.氧气 C.稀有气体 D.二氧化碳
2.近年来我国多地出现雾霾天气。下列各项与形成雾霾无关的是（ ）
A.工业粉尘 B.汽车尾气 C.煤炭燃烧 D.风力发电
3.空气是一种宝贵的自然资源。下列对空气的说法中不正确的是（ ） A．液氮可用作制冷剂 B．氧气可用作火箭发射的燃料
C．氦气可用来填充在灯管中 D．二氧化碳是植物进行光合作用必需的物质 4.下列关于催化剂的说法，正确的是（ ）
A．催化剂能改变化学反应速率 B．反应前后催化剂的质量改变 C．催化剂能加快化学反应速率 D．反应前后催化剂的化学性质改变 5．下列气体能给供呼吸的是（ ）
A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．二氧化硫
6．做铁丝在氧气中燃烧的实验时，要先点燃铁丝上系着的火柴，再深入集气瓶中，火柴燃烧的作用是（ ） A．补充氧气 B．增加可燃物 C．升高铁丝的着火点 D．升高细铁丝的温度 7．下列实验现象描述不正确的是（ ）
A．红磷在空气中燃烧产生大量白烟 B．木炭在氧气中燃烧产生白色火焰
C．铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射 D．测定空气中氧气含量的实验里，铜粉加热变黑 8．下列关于氧气的说法，错误的是（ ） A．铁、碳、酒精在氧气中的燃烧都是化合反应
B．氧气能与大多数的金属、某些化合物反应，化学性质比较活泼 C．夏天鱼池内需要增氧，是因为温度升高，氧气在水中的溶解度减小 D．氧气供给呼吸，它和体内物质反应，释放能量，维持生命活动的需要 9．下列有关氧气的制取、收集、验满、性质的实验中错误的是（ ）
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过氧化氢溶液 带火
星的 木条 氧气
MnO2 铁丝
A.制取 B.收集 C.验满 D.性质
10．实验室中利用过氧化氢、氯酸钾、高锰酸钾都可以制取氧气，其原因是（ ）
A．都属于氧化物 B．都含有氧气 C．都含有氧气分子 D．都含有氧元素 11.分类是化学学习、研究的重要方法。下列有关物质的分类错误的是（ ）
A． 水属于氧化物 B． 干冰属于单质 C． 硝酸铵属于盐 D． 乙醇属于有机物
12．PM2.5是指大气中直径不超过2.5μm的颗粒物，主要来源是化石燃料的燃烧和扬尘，它是造成雾霾 天气的元凶之一。下列措施能减少PM2.5污染的是（ ）
A． 鼓励开私家车出行 B．鼓励燃煤火力发电 C．鼓励使用太阳能热水器 D．鼓励焚烧秸秆节能
13.下列有关化合价的叙述正确的是（ ）
A． 化合价与原子最外层电子数无关 B． 氨气（NH3）中氮元素的化合价为+3 C． 氧气中氧元素的化合价为﹣2 D． 有些元素在不同条件下可表现出不同化合价 14．学习化学知识后，观察物质世界就要从化学视角看。下列对打火机主要燃料丁烷（C4H10）的看法不正 确的是（ ）
A．从组成上看：丁烷由碳、氢两种元素组成 B．从变化上看：丁烷完全燃烧只生成水 C．从结构上看：一个丁烷分子由4个碳原子、10个氢原子构成 D．从性质上看：丁烷具有可燃性 15. 写出下列符号中数字“2”表示的意义：
—2 2+
2H： ___ ____；②H2： ____ _____；③ _______ __④Mg______________。 Fe2O3 拓展提升
1.实验探究是科学探究的重要方法，如图是测定空气中氧气含量实验的两套装置图，请结合图示回答有关 问题（已知铜粉在加热条件下能与氧气反应生成固体氧化铜）。
气球
铜粉 铜粉 注射器 注射器 气球
装置一 装置二
（1）根据下表提供的实验数据，完成下表。
硬质玻璃管中空气反应前注射器中空反应后注射器中气实验测得空气中氧气的体的体积 气体积 体体积 积分数 25mL 15mL 9mL （2）装置一和装置二中气球的位置不同， （填“装置一”或“装置二”）更合理，理由 是 。实验过程中，注射器如何操作? 。 （3）若实验测得的结果偏小（氧气的体积分数小于21%），可能的原因有哪些？（列举两条）
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、 。 （4）实验中能否用铁、碳、硫等物质替代铜粉？说出理由 。 2.通过近一年的化学学习，你已经掌握了实验室制取气体的有关方法。请根据下图回答问题： （1）仪器①的名称是 ，利用A装置制取的气体有H2、O2
a b 和_________。选择的依据是 ， 并写出用该装置制取O2的化学反应方程式： 。 ① （2）B装置在化学实验中有广泛的用途。
①用排水法收集氧气，可在B装置中装满水后，使氧气从 口进入
A B （填“a”或“b”）； ②若想得到干燥的氧气，可在B装置中加入_______，
气体应从_______口进入（填“a”或“b”）；③若用A制取CO2气体，用B装置来除去挥发出来的HCl 气体，可在B装置中加入_____ __，气体应从_______口进入（填“a”或“b”），并写出与HCl 反应的化学方程式 。
3.课本“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的催化作用”以及“寻找新的催化剂”研究性实验，引起 了化学探究小组的兴趣。
【提出问题】氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂？如果能，其催化效果如何? 【实验探究】
实 验 步 骤 实验现象 Ⅰ．分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入A、B 两支试管中，向A试管中加A试管中产生气泡，入ag氧化铁粉末，并分别在A、B两支试管中插入带火星木条，观察现带火星木条复燃，B象。 试管中无明显现象 Ⅱ．待A试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，并把带火星的木条伸入试管，如此反复多次试验，观察现象。 Ⅲ．将实验Ⅱ中的剩余物小心过滤，并将所得滤渣进行洗涤、干燥、称量，所得固体质量仍为ag。 Ⅳ．分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入C、D 两支试管中，向C试管中加入ag氧化铁粉末，向D试管中加入ag二氧化锰粉末，观察现象。 试管中均产生气泡，带火星木条均复燃 【实验结论】（1）A中产生的气体是 。（2）实验Ⅱ、Ⅲ证明：氧化铁的 和 在 反应前后均没有发生变化，可以作过氧化氢溶液分解的催化剂。 【实验评价】（1）实验设计Ⅳ的目的是 。
（2）若实验Ⅳ观察到D试管中产生气泡的速率更快，由此你可以得到的结论是 。 【实验拓展】（1）查阅资料得知：CuO、CuSO4、马铃薯等也可以做过氧化氢溶液分解的催化剂。下列有 关催化剂的说法中正确的是 （填序号）。
A．MnO2只能作过氧化氢溶液分解的催化剂 B．同一个化学反应可以有多种催化剂
C．催化剂只能加快化学反应的速率 D．用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物 （2）实验创新是中学生最为重要的科学素养。下图是某学校的师生对“MnO2催化H2O2溶液分解实验装 置的创新设计”，实验过程如下：①将一支球形干燥管水平放置，用滴管吸取3ml（密度为lg/ml）质量 分数为5%的H2O2加入干燥管的球泡内，再用药匙取0.2gMnO2粉末，加在干燥的进气管的管壁上。 ②点燃橡胶塞上固定的棒香后，塞紧干燥管并将其竖立，观察现象。 对该创新实验的评价，你认为不合理的是 （填序号）。 A．实验中所用的仪器、材料及药品均易得到
带火星
B．实验使用的药品用量太大 的棒香
竖立 C．反应速度太慢，耽误时间
“备课大师”全科【9门】：免注册，不收费！http://www.eywedu.cn/ MnO2与H2O2混合
MnO2 H2O2
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D．实验现象明显，整个装置好似点燃的灯塔， 趣味性强
4.A、B、C、D、E、F、G、H八种物质，有下图所示关系：其中D能使带火星的木条复燃，H是一种能 使澄清石灰水变浑浊的气体，在②的反应前后B的质量和化学性质都不改变，试推断： D ② B （1）写出物质的名称：C___ ___，E___ ___。 E F ① （2）写出反应①的化学方程式：____ __； A C 加热 写出反应②化学方程式： 。 G ③ D H 写出反应③化学方程式： 。 点燃
总结反思：
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