2011年中考化学总复习教学案
知识•巧学•升华
一、空气的组成
1.空气成分的发现过程
1774年法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分,第一次明确提出空气是由氧气和氮气组成的,其中氧气约占空气总体积的1/5。在19世纪以前,人们深信空气中仅含有氮气和氧气。后来陆续发现了氦、氖、氩、氪、氙等稀有气体。
2.空气中氧气体积的测量
在红磷燃烧这个实验中,红磷与空气中的氧气反应,生成了一种叫做五氧化二磷的白色固体,我们可以用文字的形式把这个反应表示出来。
方法点拨
利用过量的红磷燃烧完全消耗其中的氧气而又不产生其他气体,导致压强减小,减小的体积即为空气中氧气的体积。
[实验探究]测定空气里氧气的含量
实验用品:a.集气瓶、燃烧匙、导气管、烧杯、弹簧夹
b.红磷、水
实验步骤
①在集气瓶口连接一个双孔胶塞,一个孔插燃烧匙,另一孔插导管,并配上弹簧夹。
②把导管的一端放入水中,用手紧握集气瓶外壁,如果在导管口有气泡冒出,则证明气密性良好。
③在集气瓶内加少量水,并做上记号。
④点燃燃烧匙内的红磷,立即伸入集气瓶中,并把塞子塞紧。
实验现象
①红磷燃烧,有大量白烟生成。
②冷却后,打开弹簧夹,集气瓶内的水面上升,而且上升到集气瓶体积的1/5。
实验成功的关键
①装置不漏气。若装置漏气,虽然装置内气体减少,但是从外界又进入一些气体,并不能使压强明显降低,因而水不能上升到集气瓶体积的1/5。
②燃烧匙里要放入过量的红磷,目的是使红磷燃烧,尽可能消耗尽集气瓶内的氧气。
③应该等温度冷却到室温时才可以观察。因为如果温度较高,虽然气体减少,但是压强并不能减少很明显,因而水也不能上升到集气瓶体积的1/5。
要点提示
集气瓶内盛少量水,一是为防止热的燃烧物溅落炸裂集气瓶;二是为了吸收五氧化二磷。导管内应事先注满水,否则测量结果偏低。
3.空气的成分
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%。
要点提示
这里空气中各成分所占百分数是体积分数,也就是说,如果有100体积的空气,其中氮气约78升,氧气约21升,稀有气体约0.94升,二氧化碳0.03升,其他气体和杂质0.03升。
4.纯净物和混合物
纯净物是由一种物质组成的,如氧气、氮气、二氧化碳等都是纯净物。
混合物是由两种或多种物质混合而成的,如空气是由氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等多种成分组成的,这些物质相互间没有发生反应,各物质都保持各自的性质。
误区警示
绝对纯净的物质是没有的,纯净物是相对而言的,混合物都是由纯净物组成的,判断一种物质是纯净物还是混合物,关键是看这种物质由几种物质组成,不能与物质的名称混淆。如五氧化二磷,是一种物质的名称,是纯净物,冰水共存体虽然是冰和水混合在一起,但是它们都属于同一种物质,属于纯净物。
二、空气是一种宝贵的资源
1.氧气
氧气可用于动植物呼吸、医疗急救、金属切割等。
人和动植物吸入氧气,氧化分解体内的有机物,释放能量;危急病人呼吸困难,仅通过吸入空气中的氧气不足以维持他的生命活动所需要的氧气,必须吸入高浓度的氧气,说明氧气能供给呼吸。
乙炔在氧气里燃烧,放出大量的热,氧炔焰的温度可达3000 ℃以上,钢铁接触到氧炔焰很快就会熔化。利用这一性质,生产上用来焊接或切割金属,通常称作气焊和气割,说明氧气支持燃烧。
2.氮气
(1)氮气的用途
氮气的用途广泛,它是制硝酸和化肥的主要原料;由于氮气的化学性质不活泼,常用作保护气;由于其沸点较低,用液态的氮气汽化时吸热来提供低温环境,用作液氮冷冻麻醉剂,超导材料的环境改造剂。
(2)氮气的性质
①物理性质:通常状况下,氮气是一种无色无味的气体,不溶于水,密度比空气的小。
②化学性质:氮气的化学性质不活泼,一般情况下不能支持燃烧,不供给呼吸,也不与其他物质反应,但在一定条件下,氮气可以和某些物质反应,例如:合成氨、制氮肥、生物固氮等。
方法点拨
物质的物理性质一般指颜色、状态、气味、熔点、沸点、硬度和密度,以及是否溶于水等,这些性质不需要通过化学反应就能表现出来。
3.稀有气体
(1)物理性质:在通常状况下,稀有气体都是无色无味的气体。
(2)化学性质:化学性质极不活泼,过去人们认为这些气体不跟其他物质发生化学反应,曾把它们叫做惰性气体。但随着科学技术的发展,已经发现有些稀有气体在一定条件下也能与某些物质发生化学反应,生成其他物质。
(3)用途
①保护气,如焊接金属是用稀有气体来隔绝空气,灯泡中充入稀有气体以使灯泡经久耐用。
②电光源,稀有气体在通电时发出不同的光。灯管里充入氩气,通电时发出蓝紫色光;充入氦气发出粉红色光;充入氦气发出红光。
③用于激光技术。
④氦气可作冷却剂。
⑤氙气可作麻醉剂。
三、保护空气