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第二章 空气与水资源 单元总结 导学案
一、自主预科填空
空气中氧气的体积分数约为________%。
工业制取氧气的方法是________，属于________变化。
实验室制取氧气的反应原理（用文字表达式表示）：
（1）加热高锰酸钾：________________。
（2）分解过氧化氢：________________。
（3）加热氯酸钾：________________。
二、知识清单
空气
空气的成分：________。
空气中氧气含量的测定实验：________。
空气的污染与防治：________。
氧气
氧气的性质：________。
氧气的制取：________。
氧气的用途：________。
水
水的组成：________。
水的净化：________。
水资源的保护：________。
三、要点讲解
空气
空气的成分：按体积分数计算，氮气约占 78%，氧气约占 21%，稀有气体约占 0.94%，二氧化碳约占 0.03%，其他气体和杂质约占 0.03%。需要注意的是，这里的比例是大致的，会因地域、环境等因素略有不同。
空气中氧气含量的测定实验：
实验原理：利用红磷在空气中燃烧消耗氧气，生成五氧化二磷固体，使密闭容器内压强减小，在大气压的作用下，进入容器内水的体积即为氧气的体积。
实验注意事项：装置气密性要好；红磷要足量；要等装置冷却至室温再打开止水夹等。如果装置气密性不好，会导致外界空气进入，测量结果偏小；红磷不足，氧气不能完全消耗，测量结果偏小；未冷却就打开止水夹，装置内压强较大，测量结果偏小。
空气的污染与防治：
空气污染物：主要有有害气体（一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等）和烟尘。
防治措施：加强大气质量监测；使用清洁能源；积极植树造林等。
常考易错点：对空气成分的比例记忆不准确；在分析氧气含量测定实验的误差时，原因分析错误；对空气污染物的种类和防治措施混淆。
氧气
氧气的性质：
物理性质：通常情况下，氧气是无色、无味的气体，密度比空气略大，不易溶于水。在降温、加压条件下，氧气可变为淡蓝色液体或淡蓝色雪花状固体。
化学性质：比较活泼，能与许多物质发生反应，具有氧化性。例如，与非金属单质（碳、硫、磷等）反应，与金属单质（铁、镁等）反应，与化合物（蜡烛、甲烷等）反应。
常考易错点：对氧气化学性质的描述不准确，如反应条件、现象、产物等；混淆不同物质在氧气中燃烧的现象。
氧气的制取：
工业制法：分离液态空气，利用液氮和液氧的沸点不同进行分离，属于物理变化。
实验室制法：加热高锰酸钾、分解过氧化氢溶液、加热氯酸钾等方法。实验装置的选择要根据反应物的状态和反应条件来确定。收集方法有排水法和向上排空气法。
常考易错点：实验室制取氧气的化学方程式书写错误；实验装置和收集方法选择不当；实验操作步骤错误。
氧气的用途：支持燃烧和供给呼吸。如炼钢、气焊、医疗急救等。
常考易错点：对氧气用途与性质的对应关系理解错误。
水
水的组成：通过电解水实验证明水是由氢元素和氧元素组成的，电解水的化学方程式为通电。
水的净化：
方法：沉淀、过滤、吸附、蒸馏等。
硬水和软水：硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水；软水是不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。鉴别方法是用肥皂水，产生泡沫多的是软水，产生泡沫少、浮渣多的是硬水。硬水软化的方法有煮沸和蒸馏。
常考易错点：净化水的方法选择不当；硬水和软水的概念及鉴别方法混淆。
水资源的保护：
水资源现状：淡水资源短缺，分布不均匀，且水污染严重。
保护措施：节约用水，防治水污染。
常考易错点：对水资源保护的措施回答不全面。
四、例题赏析
下列关于空气的说法中，错误的是（ ）
A. 空气中氮气的质量分数约为 78%
B. 空气中的氧气主要来源于植物的光合作用
C. 稀有气体在通电时能发出不同颜色的光
D. 空气质量报告中所列的空气质量级别越大，空气质量越差
答案：A
解析：空气中氮气的体积分数约为 78%，不是质量分数，A 选项错误；植物的光合作用产生氧气，空气中的氧气主要来源于植物的光合作用，B 选项正确；稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，可用于制作霓虹灯，C 选项正确；空气质量报告中所列的空气质量级别越大，空气质量越差，D 选项正确。
下列有关氧气的制取和性质的实验中，操作正确的是（ ）
A. 用高锰酸钾制取氧气时，试管口应略向上倾斜
B. 用排水法收集氧气时，当气泡连续均匀冒出时再开始收集
C. 铁丝在氧气中燃烧时，集气瓶底部应预先放少量水或细沙
D. 硫在氧气中燃烧时，发出淡蓝色火焰
答案：C
解析：用高锰酸钾制取氧气时，试管口应略向下倾斜，防止冷凝水倒流使试管炸裂，A 选项错误；用排水法收集氧气时，当气泡连续均匀冒出时再开始收集，这样收集到的氧气更纯净，B 选项正确；铁丝在氧气中燃烧时，集气瓶底部应预先放少量水或细沙，防止高温熔融物溅落使瓶底炸裂，C 选项正确；硫在氧气中燃烧时，发出明亮的蓝紫色火焰，D 选项错误。
五、考点集训
下列有关空气成分的说法中，正确的是（ ）
A. 氮气化学性质不活泼，可用于食品防腐
B. 氧气的化学性质比较活泼，属于可燃物
C. 二氧化碳在空气中含量增多会引起温室效应，属于空气污染物
D. 空气中的稀有气体没有任何用途
下列关于氧气的说法中，错误的是（ ）
A. 氧气能支持燃烧，可作燃料
B. 氧气能使带火星的木条复燃
C. 水中的生物能依靠微溶于水中的氧气而生存
D. 氧气可以供给呼吸
实验室制取氧气的过程中，下列操作正确的是（ ）
A. 先加入药品，再检查装置的气密性
B. 用排水法收集氧气时，看到导管口有气泡冒出就立即收集
C. 用向上排空气法收集氧气时，把带火星的木条伸入集气瓶口来检验是否收集满
D. 用高锰酸钾制取氧气时，在试管口放一团棉花
下列关于水的说法中，正确的是（ ）
A. 电解水实验中，与电源正极相连的电极上产生氢气
B. 过滤可以除去水中所有的杂质
C. 硬水通过活性炭吸附后可变为软水
D. 水是由氢元素和氧元素组成的

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