第四单元我们周围的空气知识点.doc

第四单元 我们周围的空气第一节 空气的成分一、 测定空气中氧气含量的实验【实验原理】4P+5O22P2O5【实验装置】如右图所示弹簧夹关闭集气瓶内加入少量水，并做上记号实验步骤】① 连接装置，并检查装置的气密性② 点燃燃烧匙内的红磷，立即伸入集气瓶中，并塞紧塞子③ 待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹实验现象】① 红磷燃烧，产生大量白烟；② 放热；③ 冷却后打开弹簧夹，水沿着导管进入集气瓶中，进入集气瓶内水的体积约占集气瓶空气总体积的1/5实验结论】① 红磷燃烧消耗空气中的氧气，生成五氧化二磷固体；② 空气中氧气的体积约占空气总体积的1/5注意事项】1. 红磷必须过量如果红磷的量不足，集气瓶内的氧气没有被完全消耗，测量结果会偏小2. 装置气密性要好如果装置的气密性不好，集气瓶外的空气进入集气瓶，测量结果会偏小3. 导管中要注满水否则当红磷燃烧并冷却后，进入的水会有一部分残留在试管中，导致测量结果偏小4. 冷却后再打开弹簧夹，否则测量结果偏小5. 如果弹簧夹未夹紧，或者塞塞子的动作太慢，测量结果会偏大6. 在集气瓶底加水的目的：吸收有毒的五氧化二磷7. 不要用木炭或硫代替红磷！原因：木炭和硫燃烧尽管消耗气体，但是产生了新的气体，气体体积不变，容器内压强几乎不变，水面不会有变化。

8. 如果预先在集气瓶内放入氢氧化钠溶液，就可以用木炭或硫代替红磷进行实验9. 不要用镁代替红磷！原因：镁在空气中燃烧时能与氮气和二氧化碳发生反应，这样不仅消耗氧气，还消耗了氮气和二氧化碳，使测量结果偏大二、 空气的成分气体氮气氧气稀有气体二氧化碳其他气体和杂质体积分数78%21%0.94%0.03%0.03%三、 混合物和纯净物混合物纯净物定义两种或多种物质混合而成的物质叫混合物只由一种物质组成的物质叫纯净物特点组成混合物的各种成分之间没有发生化学反应，它们各自保持着原来的性质纯净物可以用化学式来表示但是，绝对纯净的物质是没有的常见实例空气、溶液、合金、铁锈、加碘盐、天然气、自来水、矿泉水等能用化学式表示的所有物质冰水混合物、水蒸气、铜锈也是纯净物四、 空气是一种宝贵的资源1. 氮气【物理性质】无色无味的气体，不易溶于水，密度比空气的密度略小化学性质】化学性质不活泼，一般情况下不能支持燃烧，不能供给动植物呼吸用途】① 制硝酸和化肥的重要原料（这一点可以证明空气中含有氮气）；② 用作保护气（焊接金属时作保护气、灯泡充氮延长使用寿命、食物充氮防腐）；③ 医疗上在液氮冷冻麻醉条件下做手术；④ 超导材料在液氮的低温条件下显示超导性能。

2. 稀有气体（氦、氖、氩、氪、氙的总称）【物理性质】没有颜色，没有气味的气体，难溶于水通电时能发出不同颜色的光化学性质】化学性质很不活泼所以稀有气体又叫做惰性气体用途】① 用作保护气（焊接金属时作保护气、灯泡中充入稀有气体使灯泡耐用）；② 用作光源（如航标灯、强照明灯、闪光灯、霓虹灯等）；③ 用于激光技术；④ 氦气可作冷却剂；⑤ 氙气可作麻醉剂五、 空气污染和防治1. 空气污染的污染物是有害气体和烟尘污染源包括煤、石油等化石燃料燃烧产生的二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳（三大有害气体），还包括工业废气等方面2. 计入空气污染指数的项目为：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物和臭氧等3. 防治空气污染：加强大气质量监测；改善环境状况；减少使用化石燃料；使用清洁能源；积极植树、造林、种草；禁止露天焚烧垃圾等六、 绿色化学绿色化学又称环境友好化学，其核心是利用化学原理从源头上消除污染绿色化学的主要特点是：① 充分利用资源和能源，采用无毒、无害的原料；② 在无毒、无害的条件下进行反应，以减少向环境排放废物；③ 提高原子的利用率，力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳，实现“零排放”；④ 生产有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。

第二节 物质组成的表示1. 化学式：用元素符号和数字组合来表示物质组成的式子2. 化学式（如H2O）的意义：表示一种物质（宏观意义）——表示水这种物质；表示一个分子（微观意义）——表示1个水分子；表示某物质是由什么元素组成的（宏观意义）——表示水是由氢元素、氧元素组成；表示某物质的分子由什么粒子构成（微观意义）——表示1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成；3. 化学式的写法：纯净物单质化合物金属单质、稀有气体单质、其他由原子构成的物质——直接用元素符号表示（如Fe、Al）常温下为固态的非金属单质——用元素符号表示（如S、P、C）由双原子分子或多原子分子构成——在元素符号右下角标出原子个数（如O2、H2、Cl2）正价元素或根写在前，负价元素或根写在后（特例：NH3氨气、CH4甲烷）在元素符号右下角写出该种元素的原子数目，所有元素的原子个数比为最简比（特例：H2O2）当根不是一个时需要加括号，把个数写在括号的右下角（1省略不写）书写化合物的化学式时，首先要弄清以下两点：① 这种物质由哪几种元素组成；② 化合物中各元素的化合价是多少4. 化合价：元素化合价是一个原子在化合时表现出来的性质在元素符号或根的上方标出化合价，“+”、“-”写在前，数字写在后。

5. 化合价的一般规律：金属元素跟非金属元素化合时，金属元素显正价，非金属元素显负价氧元素通常显-2价，氢元素通常显+1价在化合物里各元素正负化合价的代数和为0在单质中元素的化合价为0同一元素在不同物质里可显不同的化合价在同一种物质里，同一元素也可显不同的化合价（如+5 -2-3 +5NH4NO3）6. 根据化合价写化学式：“正价前，负价后，十字交叉右下处，化简才是原子数”如P2O5 → P2O5+37. 数字的意义：① 元素符号前的数字表示几个某原子如2H中的“2”表示2个氢原子② 化学式前的数字表示几个某分子如2H2O中的“2”表示2个水分子③ 元素符号右下角数字表示一个某分子或离子中有几个某原子如CO2中的“2”表示1个二氧化碳分子中有2个氧原子④ 元素符号右上角的数字表示一个某离子中带几个单位的正或负电荷如Fe3+中的“3”表示1个铁离子带3个单位的正电荷⑤ 元素符号正上方数字表示某元素的化合价如Fe表示铁元素的化合价是+38. 根据化学式进行计算（计算时要注意式子的化学意义）1) 相对分子质量＝（相对原子质量×原子个数）之和2) 组成元素的质量比＝（相对原子质量×原子个数）之比在计算时要注意标清元素的顺序。

3) 原子个数之比＝（元素质量÷相对原子质量）之比4) 化合物中某元素的质量分数＝5) 某元素的质量＝某化合物的质量×某元素质量分数＝【例】多少吨的氧化亚铁（FeO）中所含铁元素质量和100t中氧化铁所含铁元素的质量相同？解：设需氧化铁的质量为x 答：需氧化亚铁的质量为90t注意】列方程时所设未知数不能带有单位6) 某元素的质量＝某混合物的质量×纯度×某元素质量分数某元素的质量＝【例】现在有一种化肥，主要成分是硝酸铵，测得其含氮量为34.3%（杂质不含氮），求这种化肥的纯度解：设该化肥的质量为100g，该化肥的纯度为a% 答：这种化肥的纯度为98%注意】① 设这种氮肥的质量是为了使方程有化学意义② 纯度是百分数，不能小于0%，也不能大于100%纯度是未知数时，表示纯度的字母后要跟上百分号7) 有一瓶不纯的硝酸铵（NH4NO3）样品，经分析其中的含氮量为37%，则所含杂质可能是：A. (NH4)2SO4 B. CO(NH2)2 C. NH4Cl D. NH4HCO3【分析】解这道题需要三个要素：最大数、中间数、最小数（指含氮量）三者之间的关系为：最大数＞中间数＞最小数。

这里的37%是求出的平均含氮量，是中间数接下来算出NH4NO3中的含氮量：35%由于35%＜37%，所以应该是最小数然后算出四个候选答案中每个化合物的含氮量，它是最大数，数值应该大于37%在这里只有CO(NH2)2的含氮量为46.7%，超过了37%，成为最大值所以最后答案应该是B附表 一些常见元素、根的化合价和离子符号元素和根的名称元素和根的符号常见的化合价离子符号元素和根的名称元素和根的符号常见的化合价离子符号钾K+1K+氟F-1F-钠Na+1Na+氯Cl-1、+1、+5、+7Cl-银Ag+1Ag+溴Br-1Br-铜Cu+1、+2Cu+、Cu2+氮N-3、+2、+3、+4、+5钙Ca+2Ca2+氧O-2镁Mg+2Mg2+硫S-2、+4、+6S2-钡Ba+2Ba2+磷P-3、+3、+5锌Zn+2Zn2+碳C+2、+4汞Hg+2Hg2+硅Si+4铁Fe+2、+3Fe2+、Fe3+氢氧根OH-1OH-锰Mn+2、+4、+6、+7Mn2+硝酸根NO3-1NO3-铝Al+3Al3+硫酸根SO4-2SO42-氢H+1H+碳酸根CO3-2CO32-铵根NH4+1NH4+磷酸根PO4-3PO43-* 亚铁指化合价为+2的铁元素，亚铜指化合价为+1的铜元素。

第三节 氧气一、 氧气的性质【物理性质】密度略大于空气的密度不易溶于水气态的氧是无色无味的，液态氧和固态氧是淡蓝色的化学性质】氧气化学性质比较活泼氧气具有助燃性和氧化性二、 氧气的检验方法：把一根带火星的木条伸入集气瓶中，如果带火星的木条复燃，证明是氧气制取氧气一、 气体制取装置1. 气体发生装置n 加热固体制备气体的装置（见上图①）u 反应物和反应条件的特征：反应物都是固体，反应需要加热u 装置气密性的检查方法：将导气管的出口浸没在水中，双手紧握试管如果水中出现气泡，说明装置气密性良好原理：气体的热胀冷缩）u 加热时的注意事项：l 铁夹应夹在试管的中上部，大约是距试管口1/3处l 药品要斜铺在在试管底部，便于均匀受热l 试管口要略向下倾斜，防止冷凝水回流热的试管底部使试管炸裂l 试管内导管应稍露出胶塞即可如果太长，不利于气体排出l 停止反应时，应先把导管从水槽中移出，再熄灭酒精灯，防止水槽中的水被倒吸入热的试管中，使试管炸裂u 选择装置时，要选择带有橡皮塞的弯管n 固液混合在常温下反应制备气体的装置（见上图②）u 反应物和反应条件的特征：反应物中有固体和液体，反应不需要加热u 装置气密性的检查方法：在导管出口处套上橡皮塞，用弹簧夹夹紧橡皮塞，从漏斗中加水。

如果液面稳定后水面不下降，则表明装置气密性良好u 要根据实际情况选择(a)(b)(c)(d)四种装置l 装置(a)的特点：装置简单，适用于制取少量的气体；容易造成气体泄漏，增加药品不太方便l 装置(b)的特点：便。