初三4-1空氣成分與氣體性質(zhì)

1、 【考綱說(shuō)明】1、 實(shí)驗(yàn)探究氧氣在空氣中的體積分?jǐn)?shù)。2、 掌握空氣的主要成分。3、 了解空氣對(duì)人類生活的重要作用及空氣污染。4、 掌握氧氣的主要性質(zhì)及制取。5、 本章節(jié)中考占分值為46分?！救の舵溄印?#216; 17世紀(jì)中葉以前，人們對(duì)空氣和氣體的認(rèn)識(shí)還是模糊的，到了18世紀(jì)，通過(guò)對(duì)燃燒現(xiàn)象和呼吸作用的深入研究，人們才開(kāi)始認(rèn)識(shí)到氣體的多樣性和空氣的復(fù)雜性。其中研究空氣成分有代表性的科學(xué)家有瑞典的舍勒和英國(guó)的普利斯特里，不過(guò)他們都沒(méi)有最終確定空氣的成分。Ø 一直到18世紀(jì)70年代，法國(guó)化學(xué)家拉瓦錫以其嫻熟的實(shí)驗(yàn)技術(shù)、縝密的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案和鍥而不舍的精神，才破解了“零七”組成之謎。下面是

2、拉瓦錫的實(shí)驗(yàn)裝置圖： 這個(gè)著名實(shí)驗(yàn)是把少量的水銀放在一個(gè)密閉的容器里連續(xù)加熱12天，結(jié)果發(fā)現(xiàn)有一部分銀白色的液態(tài)汞變成了紅色粉末，同時(shí)容器里空氣的體積減少了約1/5，他研究了剩余的那部分氣體，發(fā)現(xiàn)它既不能供動(dòng)物呼吸，也不支持燃燒，這正是氮?dú)狻?他把汞表面生成的紅色粉末收集起來(lái)，放在另一個(gè)容器里加熱，除了得到汞以外，還得到了氧氣，而且氧氣的體積恰好等于密閉容器里減少的氣體體積。他把得到的氧氣加到前一個(gè)容器里剩下的約4/5體積的氣體里，結(jié)果得到的氣體與空氣的性質(zhì)完全一樣。 拉瓦錫是最早通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出空氣由氮?dú)夂脱鯕饨M成的結(jié)論的。后來(lái)英國(guó)物理學(xué)家雷利、法國(guó)天文學(xué)家嚴(yán)森、拉姆塞、德國(guó)物理學(xué)教授道恩等又陸

3、續(xù)發(fā)現(xiàn)了稀有氣體。【知識(shí)梳理】一、 空氣1.空氣的成分空氣是一種混合物，按體積分?jǐn)?shù)計(jì)算，大約是氨氣78，氧氣21，稀有氣體0.94，二氧化碳0.03，其他氣體和雜質(zhì)0.03，所以空氣的主要成分是氨氣和氧氣，這個(gè)百分?jǐn)?shù)可理解為100L空氣中，含氮?dú)?8L，氧氣21L2.空氣污染（1）污染源：工業(yè)污染源、交通污染源、生活污染源工業(yè)污染源：工廠廢氣的不合理排放交通污染源：汽車數(shù)量過(guò)多，汽車的排量較大生活污染源：生活垃圾的不合理處理（2）污染物的分類：氣體污染物：1、含硫污染物二氧化硫、硫化氫等 2、含碳污染物一氧化碳等 3、含氮污染物氮氧化物 4、含氯污染物氟氯烴制冷劑等顆粒態(tài)污染物：煙、粉塵、二氧

4、化鉛顆粒等（3）主要污染物：空氣污染物主要來(lái)源突出的危害二氧化硫含硫燃料的燃燒引發(fā)呼吸道疾病，嚴(yán)重者死亡，造成酸雨，破壞地面設(shè)施等氮氧化物汽車、飛機(jī)等尾氣引發(fā)眼睛、呼吸道炎癥，造成酸雨、破壞高空臭氧層等一氧化碳汽車尾氣、含碳燃料的不完全燃燒破壞人體血液輸氧功能，使人死亡等氟氯烴空調(diào)機(jī)破壞高空臭氧層可吸入顆粒物（粉塵、鉛、碳顆粒等）汽車尾氣，建筑、生活等城市垃圾的擴(kuò)散引發(fā)咳嗽、咽喉病，塵肺，導(dǎo)致云霧增多、能見(jiàn)度降低3.空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)的測(cè)定 實(shí)驗(yàn)室用紅磷在一密閉容器里燃燒，生成固體物質(zhì)五氧化二磷（P2O5），消耗了空氣中的氧氣使容器內(nèi)的壓強(qiáng)降低，通過(guò)進(jìn)入到容器里的水的體積來(lái)確定空氣中氧氣的體積

5、分?jǐn)?shù)。二、 氮?dú)獾男再|(zhì)及其用途1氮?dú)獾男再|(zhì)氮?dú)馐且环N無(wú)色、無(wú)味的氣體，它的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)都很低。熔點(diǎn)-209.8，沸點(diǎn)-195.8，密度1.250g/L，難溶于水。氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)很不活潑，通常情況下不燃燒，也不支持燃燒，不能供呼吸。2.氮?dú)獾挠猛镜獨(dú)馐侵葡跛岷偷实闹匾希?由于氮?dú)獾男再|(zhì)不活潑，所以用它做為常用的保護(hù)氣，在氮?dú)庵泻附咏饘?，可以防止金屬氧化；燈泡充氮?dú)饪梢匝娱L(zhǎng)使用壽命；食用包裝里充氮?dú)饪梢苑乐垢癄€；醫(yī)療上在液氮冷凍麻醉?xiàng)l件下做手術(shù)；超導(dǎo)材料在液氮的低溫環(huán)境下顯示超導(dǎo)性能。三、稀有氣體的性質(zhì)及用途稀有氣體包括氦氣（He）、氖氣（Ne）、氬氣（Ar）、氪氣（Kr）、氙氣（Xe）等稀有

6、氣體的性質(zhì)都是無(wú)色、無(wú)味的氣體，性質(zhì)很不活潑，很難與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，曾叫惰性氣體。1. 稀有氣體的用途因性質(zhì)不活潑，常用作保護(hù)氣，焊接金屬時(shí)用稀有氣體隔離氧氣以防止被氧化；燈泡里充入稀有氣體能延長(zhǎng)使用壽命；由于稀有氣體通電時(shí)能發(fā)出不同顏色的光，可制成多種用途的電光源，如航標(biāo)燈、強(qiáng)照明燈、閃光燈、虹霓燈等；稀有氣體可用于激光技術(shù)。四、氧氣的性質(zhì)1.氧氣的物體性質(zhì)通常情況下，氧氣是一種無(wú)色無(wú)味的氣體，其密度比空氣密度略大，不易溶于水。在一定條件下，可液化成淡藍(lán)色液體或固化成淡藍(lán)色固體。河水、海水中的魚(yú)蝦等能生存，說(shuō)明自然界的水中溶有氧氣。2.氧氣的化學(xué)性質(zhì)氧氣是一種化學(xué)性質(zhì)比較活潑的氣體，它

7、在氧化反應(yīng)中提供氧，具有氧化性，是一種常見(jiàn)的氧化劑。物質(zhì)（顏色、狀態(tài)）燃燒時(shí)出現(xiàn)的現(xiàn)象反應(yīng)前的物質(zhì)反應(yīng)后生成的新物質(zhì)在空氣中在氧氣中木炭（灰黑色固體）燃燒，發(fā)出紅光劇烈燃燒，發(fā)出白光木炭（C）氧氣（O2）二氧化碳（CO2）硫（淡黃色固體）發(fā)出淡藍(lán)色火焰生成具有刺激性氣味的氣體燃燒，呈藍(lán)紫色火焰，生成具有刺激性氣味的氣體硫（S）氧氣（O2）二氧化硫（SO2）紅磷（暗紅色粉末）燃燒，產(chǎn)生濃厚的白煙，火焰呈黃色發(fā)白光，產(chǎn)生濃厚的白煙紅磷（P）氧氣（O2）五氧化二磷（P2O5）鐵絲（銀白色固體）不燃燒，加熱時(shí)保持紅熱劇烈燃燒，火星四射，生成黑色固體，放出大量的熱鐵絲（Fe）氧氣（O2）四氧化三鐵（Fe

8、3O4）蠟燭（白色固體）燃燒，發(fā)紅光，放出熱量比在空氣中燃燒劇烈，發(fā)出白光蠟燭氧氣（O2）二氧化碳水（H2O） 與金屬的反應(yīng)：點(diǎn)燃點(diǎn)燃Mg + O2 = 2MgO 3Fe + 2O2 = Fe3O4點(diǎn)燃4Al + 3O2 = 2Al2O3氧氣是一種比較活潑的氣體，具有氧化性與非金屬反應(yīng)點(diǎn)燃點(diǎn)燃H2 + O2 = 2H2O C + O2 = CO2點(diǎn)燃點(diǎn)燃S + O2 = SO2 4P + O2 = 2P2O5與化合物反應(yīng)點(diǎn)燃點(diǎn)燃2CO + O2 = 2CO2 CH4+2O2 = 2H2O + CO23氧氣的用途重要用途有呼吸、醫(yī)療、潛水、氣焊、煉鋼、宇航等。【經(jīng)典例題】【例1】（2012連云港

9、）下列圖示實(shí)驗(yàn)操作正確的是（）A測(cè)定空氣中O2含量B盛H2集氣瓶放置C讀取液體體積D引燃酒精燈【例2】（2013重慶）人的生存離不開(kāi)空氣下圖為空氣成分示意圖，其中R指的是（）A氮?dú)釨氧氣C稀有氣體D二氧化碳【例3】（2013永州）小車劇烈沖撞后，安全氣囊中會(huì)瞬間產(chǎn)生一種空氣中含量最多的氣體，該氣體為（）A氮?dú)釨氧氣C二氧化碳D水蒸氣【例4】（2013煙臺(tái)）下列關(guān)于空氣各成分的說(shuō)法中，錯(cuò)誤的是（）A空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約為21%B氦氣化學(xué)性質(zhì)不活潑，可用于食品防腐C二氧化碳在空氣中的含量增多會(huì)引起溫室效應(yīng)，屬于空氣污染物D空氣中的稀有氣體一般不跟其他物質(zhì)反應(yīng)，又被稱為“惰性氣體”【例5】（201

10、2廣州）空氣是一種寶貴的自然資源，下列氣體不可直接從空氣分離獲得的是（）A用作醫(yī)療急救的氧氣B用作焊接保護(hù)氣的稀有氣體C用作食品防腐劑的氮?dú)釪用作清潔燃料的氫氣【例6】（2013濰坊）PM2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5微米的顆粒，它主要來(lái)源于化石燃料的燃燒，大氣中PM2.5含量高易導(dǎo)致霧霾天氣下列燃料燃燒時(shí)，不會(huì)引起大氣中PM2.5增多的是（）A氫氣B煤炭C汽油D柴油【例7】（2013泰安）PM2.5是指大氣中直徑不超過(guò)2.5m的顆粒物，主要來(lái)源是化石燃料的燃燒和揚(yáng)塵它是造成霧霾天氣的元兇之一，吸入人體后能直接進(jìn)入支氣管，因而對(duì)人體健康影響更大下列措施能減少PM2.5污染的是（）A鼓勵(lì)開(kāi)

11、私家車出行B鼓勵(lì)燃煤火力發(fā)電C鼓勵(lì)使用太陽(yáng)能熱水器D鼓勵(lì)焚燒秸稈節(jié)約能源【例8】（2013青島）我國(guó)新修訂的環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)頒布后，各地采取多種措施提高空氣質(zhì)量下列措施中，不利于提高空氣質(zhì)量的是（）A向煤炭中加入石灰石或生石灰作固硫劑，減少二氧化硫的排放B控制PM2.5的排放以減少霧霾天氣C將盜版光盤(pán)潑上汽油焚燒處理D禁止燃放煙花爆竹【例9】（2013迪慶州）空氣是寶貴的自然資源，空氣中體積分?jǐn)?shù)約占21%的是（）A稀有氣體B氮?dú)釩二氧化碳D氧氣【例10】（2012煙臺(tái)）下列關(guān)于空氣成分的說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A氧氣約占空氣體積的21%B餅干在空氣中變軟是因?yàn)榭諝庵泻兴魵釩稀有氣體通電發(fā)光是化學(xué)變

12、化D空氣中的氧氣主要來(lái)自植物的光合作用【課堂練習(xí)】1、（2012濰坊）下列物質(zhì)中，不屬于空氣成分的是（）A二氧化硫B氮?dú)釩氦氣D二氧化碳2、下列物質(zhì)屬于純凈物的是：A、冰水共有體 B、醫(yī)用的生理鹽水 C、除去氧氣后剩余的空氣 D、雪碧飲料3、我國(guó)城市及周圍地區(qū)的環(huán)境中，造成空氣污染的主要污染物是：A、二氧化硫、二氧化氮、氮?dú)?#160; B、二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳C、二氧化硫、一氧化碳、二氧化碳     D、二氧化氮、一氧化碳、水蒸氣4、如圖所示，等體積的甲乙兩集氣瓶?jī)?nèi)充滿空氣，燃燒匙內(nèi)分別盛有過(guò)量的紅磷和碳，點(diǎn)燃使其充分反應(yīng)，冷卻至室溫，打開(kāi)止水

13、夾，出的現(xiàn)象的是：A、甲瓶沒(méi)有水流入，乙瓶中有水流入 B、甲、乙兩瓶均有水流入C、甲瓶中有水流入，乙瓶沒(méi)有水流入 D、甲、乙兩瓶均無(wú)水流入5、某氣體既能用排水法收集，又能用向上排空氣法收集，該氣體一定是：A、氮?dú)?B、難溶于水，比空氣輕 C、氧氣 D、難溶于水，比空氣重【課后作業(yè)】1、按體積計(jì)算，在空氣的組成中，含量最多的氣體是（ ）A、氧氣 B、稀有氣體 C、氮?dú)?D、二氧化碳2、下列反應(yīng)從物質(zhì)與氧氣反應(yīng)的角度看，是氧化反應(yīng)的是（ ）A、氧化鈣+水氫氧化鈣 B、鎂 + 氧氣氧化鎂C、氫氣 + 氧氣水 D、氯化氫 + 氨氣氯化銨3、我們生活在物質(zhì)的世界里，而物質(zhì)在不斷地變化。下列變化不屬于化學(xué)

14、變化的是（ ）A、食物腐敗 B、玻璃杯破碎 C、大米釀酒 D、燃燒4、各校開(kāi)運(yùn)動(dòng)會(huì)的田徑項(xiàng)目比賽都要用到發(fā)令槍，槍響后，看到有白煙產(chǎn)生。該白煙的主要成分是 （ ）A、二氧化硫 B、二氧化碳 C、一氧化碳 D、五氧化二磷5、一氧化氮是汽車尾氣中的一種大氣污染物，它是無(wú)色氣體，難溶于水、密度比空氣略大，在空氣中能與氧氣迅速反應(yīng)生成紅棕色的二氧化氮。在實(shí)驗(yàn)室中，收集一氧化氮時(shí)可選用的收集方法是（ ）A、排水集氣法 B、向上排空氣集所法C、向下排空氣集氣法 D、排水集氣法或向上排空氣集氣法6、在常溫下，不適宜運(yùn)用物理性質(zhì)區(qū)別的物質(zhì)組是 （ ）A、高錳酸鉀晶體和氧化鋁粉末 B、酒精和食醋B、 食鹽和面粉 D、二氧化錳和木炭粉7、近年來(lái)，在東北、華東地區(qū)持續(xù)發(fā)生多起揚(yáng)沙和沙塵暴天氣，造成這一現(xiàn)象的重要原因之一是（ ）A、大氣污染的結(jié)果 B、植被遭受破壞的結(jié)果