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第二单元 我们周围的空气
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考试说明
考纲要求 1、了解空气的主要成分和用途。
2、了解空气污染的危害及空气质量日报内容。
3、掌握空气中氧气含量的测定。
4、掌握氧气的性质。
5、掌握氧气的制取。
第二单元 我们周围的空气
课程标准
课标 要求 1、空气的主要成分和用途；
2、空气的污染及防治措施；
3、空气中氧气含量的测定；
4、氧气的性质和用途；
5、催化剂的定义和作用；
6、氧气的制取。
第六单元 碳和碳的氧化物
知识点一
空气的主要成分和用途
空气的成分 体积分数 用途
主要成分 氮气 ① ____ ________（食品包装、灯泡、焊接金属）——化学性质不活泼；
制化肥和硝酸——含氮元素
制冷剂——液氮制造低温环境
78%
保护气
空气的成分 体积分数 用途
主 要 成 分 氧气 ② ____ 医疗、飞行、登山、潜水等——供给呼吸；
炼钢、焊接、切割金属等——　 .
稀有气体 0.94% 电光源（霓虹灯、闪光灯、航标灯）；焊接金属时用作保护气(化学性质　 )
21%
助燃性
不活泼
空气的成分 体积分数 用途
二氧化碳 0.03% 光合作用的原料、灭火、人工降雨（固体二氧化碳）
其他气体（如水蒸气）和杂质 0.03%
【典型例题1】（2023年山东省烟台市中考化学真题）下列有关空气及其成分的说法错误的是（ ）
A．氧气具有助燃性，常用作燃料
B．二氧化碳是植物进行光合作用必需的物质
C．工业上可用分离液态空气制取氧气
D．空气污染指数越大，空气质量状况越差
【解析】A、氧气具有助燃性，但不具有可燃性，不能用作燃料，该选项说法错误；B、二氧化碳是植物进行光合作用必需的物质，该选项说法正确；C、工业上可用分离液态空气制取氧气，利用的是液态氮和液态氧沸点的不同，该选项说法正确；D、空气污染指数越大，说明污染物含量越多，空气质量状况越差，该选项说法正确。故选A。
A
知识点一
空气的主要成分和用途
【变式训练1】 （2023年湖南省益阳市中考化学真题 ）空气是一种宝贵的自然资源，各成分都具有广泛的用途。下列不属于氮气的用途的是（ ）
A．人工降雨 B．冷冻麻醉
C．食品防腐 D．制造氮肥
【解析】A、固体二氧化碳俗称干冰，易升华，升华吸热，可用于人工降雨，不属于氮气的用途；B、液态氮可用于冷冻麻醉，属于氮气的用途；C、氮气的化学性质比较稳定，可用作食品保护气，属于氮气的用途；D、氮气中含有氮元素，可制造氮肥，属于氮气的用途；答案：A。
知识点一
空气的主要成分和用途
A
知识点二
空气污染和防治措施
1.主要污染物
(1)颗粒污染物:PM2.5(大气中粒径在2.5微米以下的颗粒物)、烟、粉尘(形成雾霾的主要原因)。
(2)气体污染物: 、NO2等(形成酸雨);CO、臭氧等。
2.治理:加强大气质量监测;使用清洁能源;积极植树造林、种草;安装汽车尾气净化装置等。
特别提醒：①空气质量日报中的空气质量指数越小,空气质量级别越低,空气质量越好;②PM2.5的主要来源:焚烧垃圾、工业废气、汽车尾气等;③CO2含量过高会加剧　 　,但它不属于空气污染物。
温室效应
SO2
知识点二
【典型例题2】 （2023甘肃平凉中考真题）今年春天，我省大部分地区出现了严重的沙尘天气。沙尘天气主要的空气污染物是（ ）
A．二氧化碳 B．稀有气体
C．氮气 D．可吸入颗粒物
【解析】依据空气质量日报表可知：目前记入大气主要污染物：二氧化氮、一氧化碳、一氧化氮、可吸入固体颗粒和臭氧；答案：D。
D
空气污染和防治措施
知识点二
【变式训练2】 （2023年辽宁省营口市中考化学真题）空气污染是引起多种疾病的原因之一。下列物质中属于空气污染物的是（ ）
A．N2 B．PM10 C．He D．H2O
B
【解析】A、空气的污染物包括二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、可吸入颗粒物、细颗粒物、臭氧等。氮气是空气的主要成分之一，不污染空气，错误；B、可吸入颗粒物，通常是指粒径在10微米以下的颗粒物，又称PM10。可吸入颗粒物在环境空气中持续的时间很长，对人体健康和大气能见度的影响都很大。PM10属于空气污染物，正确；C、氦气属于稀有气体，是空气的成分之一，不污染空气，错误；D、水是空气的成分之一，不污染空气，错误。故选B。
空气污染和防治措施
知识点三
测定空气中氧气的含量
1. 实验原理：物质在密闭容器中与空气中的O2发生反应，使密闭容器中压强 ，水被压入容器，进入容器中水的体积约等于 。
2. 药品：红磷
3. 实验装置
消耗的O2的体积
减少
知识点三
测定空气中氧气的含量
4. 反应原理反应的化学方程式为______________________。
5. 实验现象
(1)红磷燃烧，____________________________。
(2)装置冷却后，打开弹簧夹，水沿导管进入集气瓶中的体积约占集气瓶中空气体积的________。
6. 实验结论
氧气约占空气总体积的________。
产生大量白烟
4P + 5O2 点燃 2P2O5
【重难点1】红磷的替代品
知识点三
测定空气中氧气的含量
(1) 可燃物能够在空气中燃烧
(2)可燃物在空气中燃烧时只能与氧气反应
(3)可燃物燃烧时生成固体或生成的气体易被溶液吸收(如CO2能被NaOH溶液吸收)
三者必须同时满足
才能得出实验结论
【重难点2】误差的分析
知识点三
测定空气中氧气的含量
误差 操作和原因
测量结 果偏 _____ __________（氧气不能耗尽）
__________（会使装置外的空气进入）
未冷却打开弹簧夹（会使装置内气体温度偏高，压强偏大，导致进入瓶中的水的体积偏小）
测量结 果偏 _____ 弹簧夹没夹紧（红磷燃烧时集气瓶内受热气体顺着导管逸出）
_________（会使装置内的气体受热逸出，导致进入瓶中的水的体积偏大）
小
大
红磷不足
装置漏气
伸入过慢
【重难点3】实验装置的改进和评价
知识点三
测定空气中氧气的含量
【重难点3】实验装置的改进和评价
知识点三
测定空气中氧气的含量
图一 图二
原理 白磷着火点较低，烧杯内为热水，当达到白磷着火点时，白磷燃烧，消耗空气中的氧气，可测得空气中氧气的含量 铜在加热条件下与氧气反应，消耗空气中的氧气，交替推拉注射器活塞，铜丝与氧气充分反应，可测得空气中氧气的含量
优点 装置严密，不污染环境，且操作简单，可减小实验误差 装置中的氧气可充分反应，减小实验误差
图一 图二
小结 用压强变化引起活塞推进的过程代替用水测量，增强了知识和实验的综合性。 知识点三
【典型例题3】（2023·云南·统考中考真题）仿照法国化学家拉瓦锡定量研究空气成分的原理，利用如图装置测定空气中氧气的含量，燃烧匙中应盛放的药品是（ ）

A．铁丝 B．木炭 C．红磷 D．硫粉
【解析】A.因为铁丝不能在空气燃烧，故A错误；B.木炭燃烧会生成二氧化碳导致两边压强变化不明显，故B错误；C.红磷燃烧会消耗氧气，集气瓶中的液面会上升五分之一，故C正确；D.硫燃烧会生成二氧化硫导致两边压强变化不明显，故D错误；故答案为：C
C
测定空气中氧气的含量
知识点三
【变式训练3】（2020·长沙模拟） 某校兴趣小组同学在老师的指导下，将课本“测定空气中氧气的含量”实验装置（如甲图）改进为新的实验装置（如乙图），下列关于改进后的实验装置相对于原装置的评价不恰当的是
A．反应容器体积小，药品消耗少
B．装置简洁，减少了甲图装置中导管引起的误差
C．白磷比红磷使用更安全
D．容器内径相等，易准确推算出空气中氧气的含量
【答案】 B
【解析】A、通过装置可以看出，乙反应装置容器小，里面的氧气含量少，消耗的药品就少，所以A正确；B、乙装置比较简洁，空气只是在注射器中有，而甲装置中广口瓶和导管中都有空气，所以减少了甲图装置中导管引起的误差，B正确；白磷虽然比红磷的着火点低，但是白磷是剧毒物质，所以C错误；乙容器内径相等，可以根据注射器上的刻度变化准确推算出空气中氧气的含量，所以D正确。故选C
测定空气中氧气的含量
知识点四
氧气的性质
1.物理性质:在标准状况下,无色无味的气体,　 溶于水,密度比空气　 。
不易
略大
物质 反应现象 化学方程式
空气中 氧气中 红磷 发出黄色火焰,放热,冒出大量白烟 发出耀眼的白光,放热,产生大量白烟
木炭 持续红热 发出明亮的白光
放热,生成使澄清石灰水变浑浊的气体 2.化学性质
4P + 5O2 点燃 2P2O5
C + O2 点燃 CO2
硫 发出微弱的 　 　火焰 发出明亮的 　 火焰 　
生成　 的气体,放热 铁丝 红热,不燃烧 剧烈燃烧, 　,放出大量的热,生成 。 　
镁条 剧烈燃烧,发出耀眼的白光,放热,生成　 　
淡蓝色
蓝紫色
S + O2 点燃 SO2
具有刺激性气味
火星四射
黑色固体
3Fe +2O2 点燃 Fe3O4
银白色固体
2Mg + O2 点燃 2MgO
【特别提醒】
集气瓶中放少量水的作用:①红磷燃烧实验是为了吸收热量,防止热的生成物溅落而炸裂集气瓶;吸收生成的P2O5(白烟),防止污染空气;②硫燃烧实验是为了吸收生成的SO2气体,防止污染空气(水也可以换成氢氧化钠溶液);③铁丝燃烧实验是为了防止熔融物溅落,炸裂瓶底。
【典型例题4】 （2023年黑龙江省牡丹江市中考化学真题）下列物质在氧气中燃烧，产生蓝紫色火焰的是（ ）
A．红磷 B．木炭 C．硫磺 D．铁丝
C
知识点四
【解析】A、红磷在氧气中燃烧，产生大量的白烟，故选项错误。B、木炭在氧气中燃烧，发出白光，故选项错误。C、硫粉在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，故选项正确。D、细铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，故选项错误。故选：C。
氧气的性质
【变式训练4】【2023天津真题】下列对实验现象的描述正确的是（ ）
A. 硫在氧气中燃烧发出淡蓝色火焰
B. 红磷在空气中燃烧产生大量白雾
C. 木炭在空气中充分燃烧生成黑色固体
D. 铁丝在氧气中燃烧时，火星四射，生成黑色固体
【解析】A、硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，故选项说法错误；
B、红磷在空气中燃烧，产生大量的白烟，而不是白雾，故选项说法错误；
C、木炭在空气中充分燃烧，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，故选项说法错误；
D、铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成一种黑色固体，故选项说法正确。
故选D。
D
知识点四
氧气的性质
知识点五
氧气的制取
一、工业制取
分离液态空气法：先将空气加压降温变成液态，然后再加热，由于液氮的沸点比氧气的沸点低，氮气首先从液态空气中蒸发出来，留下的就是液态氧气，此过程属于 。
二、实验室制取
1. 反应原理和发生装置
(1)发生装置的选择(依据：反应条件和反应物的状态
物理变化
反应原理（化学方程式） 发生装置
①______________________ ②________________________
③_________________
(2)发生装置的要点
Ⅰ. 固固加热型：
①检查装置气密性的方法：___________________________________________________________________________。
②试管口应____________。
解读：防止生成的水或冷凝的水蒸气回流，使试管炸裂。
③导管不能伸入试管太长。
解读： 便于生成的气体能顺利导出。
将导管放入盛有水的烧杯中，用手捂住试管外壁，观察导管口是否有气泡产生
略向下倾斜
④用高锰酸钾制取氧气时，在试管口加___________。
解读：以防高锰酸钾粉末随氧气流进入导气管堵塞导气管，若用排水法收集，会使水槽中的水变红。
一团棉花
2. 收集装置的选择(依据：___________________)
气体的溶解性和密度
排水法 ①收集的最佳时间：当_______
____________________时开始收集。
解读：排尽了装置中的空气，收集的氧气较纯净。
②操作方法：将装满水的集气瓶倒放入水槽中。
③O2收集满的现象为_________________________
导管口有连
续、均匀的气泡冒出
集气瓶瓶口有大气泡产生
排水法 ④用排水法收集氧气结束时，先从水槽中撤出导管后再熄灭酒精灯。
解读：防止水倒吸造成试管炸裂。
⑤待氧气收集满时，应当盖上玻璃片，小心地将集气瓶移出水面，________(填“正”或“倒”)放在桌面上
向上排空气法 导管伸入集气瓶底部。
解读：氧气比空气的密度略大，将导管伸入集气瓶底部，便于排尽集气瓶中的空气。收集的氧气较干燥
正
3. 验满与检验
验满方法 __________________________ ____________________ _
检验方法 __________________________ _________________________
将带火星的木条放在集气瓶瓶口，
若木条立即复燃，则氧气已集满
将带火星的木条伸入集气瓶中，
若木条复燃，则为氧气
4. 多功能瓶的使用
功能 装置 进出口方向
排水集气法收集气体
_________
排空气法收集气体 向上排空气法收集气体（密度比空气大）
_________
排空气法收集气体 向下排空气法收集气体（密度比空气大）
_________
b进a出
a进b出
b进a出
5、催化剂定义和催化作用
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________和　 　在反应前后都没有发生变化的物质。催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。
2.特点
(1)“一变二不变”:改变化学反应速率(有的加快反应速率,有的减慢反应速率);自身的质量和化学性质在反应前后均没有改变。
(2)对于同一反应,催化剂不是唯一的;对于不同反应,催化剂可能相同。
(3)催化剂不能增加或减少生成物的质量。
质量
化学性质
【重难点4】发生装置的优点
知识点四
氧气的制取
a装置： 简单；
b装置： 便于添加液体药品；
c装置： 可以控制反应速率；
d装置： 可以控制反应的发生与停止
【典型例题5】 【2023山西真题】实验室用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气，有关操作如下，正确的一项是（ ）
A. 试管口应该倾斜 B. 用酒精灯火焰加热
C. 气泡连续放出时开始收集 D. 收集前集气瓶应装满水
D
知识点五
【解析】A.加热固体时试管口应该略向下倾斜，防止冷凝水回流引起试管炸裂，此选项错误；
B. 因为酒精灯的外焰温度最高，所以用酒精灯的外焰加热，此选项错误；
C. 气泡连续、均匀放出时，此时是纯净的氧气，开始收集，此选项错误；
D. 收集前集气瓶应装满水，否则收集到的氧气中会混有空气，此选项正确。故选D。
氧气的制取
【变式训练5】（2023年四川省眉山市中考）根据如图，下列气体的实验室制法正确的是（ ）
A．选择甲装置制取CO2，X为稀硫酸 B．选择甲装置制取H2，Y为铜粒
C．选择乙装置既可收集H2也可收集CO2 D．选择乙装置干燥O2，气流方向为b进a出
【解析】A. 实验室使用稀盐酸制取二氧化碳，不使用稀硫酸。因为硫酸和碳酸钙反应生成硫酸钙微溶于水，会附着在固体药品表面阻碍反应进行。错误。
B. 铜活动性比氢弱，不能和酸反应放出氢气。所以Y不能为铜。错误。
C. 二氧化碳密度比空气大，从乙a端通入，空气从b排出。氢气密度比空气小，从乙b端通入，空气从a端排出。选择乙装置既可收集H2也可收集CO2，正确。
D. 乙作洗气装置，需要药品和气体充分接触，则气体通入药品中，所以氧气从a进入。错误。故选:C。
C
知识点四
氧气的制取
易错点总结
1.洁净的空气中含有氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等,属于混合物。
2.教材中空气中各成分的含量是指体积分数,而不是质量分数。
3.二氧化碳不是空气污染物。
4.氧气可助燃但不可燃,一氧化碳可燃但不助燃。
5.铁丝在空气中不燃烧。
6.催化剂只能改变化学反应速率,不能影响生成物(量)的多少。

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