課題1空氣答案：(1)78%(2)21%(3)稀有氣體(4)0.03%(5)氧氣的體積(6)裝置漏氣、紅磷量不足、未冷卻到室溫就打開彈簧夾讀數(7)彈簧夾未夾緊膠皮管、燃燒匙伸入集氣瓶中的速度過慢(8)供給呼吸(9)支持燃燒(10)不活潑(11)二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、可吸入顆粒物、臭氧(12)加強大氣質量監測，改善環境狀況，使用清潔能源，積極植樹、造林、種草等(13)一種物質(14)由兩種或兩種以上物質1認識空氣的組成(1)空氣成分的發現二百多年前，法國化學家拉瓦錫用定量的方法研究了空氣的成分，得出了空氣由氧氣和氮氣組成，氧氣占空氣總體積的1/5的結論。以后經過許多科學家研究發現，空氣中還含有氦、氖、氬、氪、氙等稀有氣體。(2)空氣中氧氣含量的測定【實驗原理】紅磷氧氣五氧化二磷點燃燃燒匙內的紅磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞緊。過量的紅磷燃燒時消耗盡瓶中的氧氣，生成五氧化二磷固體(沒生成氣體)，瓶內氣體減少，壓強降低，低于外界大氣壓，水會自動進入容器中來補充。進入水的體積即為消耗的氧氣的體積。【實驗裝置】如圖。【實驗步驟】先在集氣瓶里加入少量水，再把剩余容積用記號劃分成5等份。用彈簧夾夾緊膠皮管。在燃燒匙內放入紅磷，點燃紅磷，立即伸入瓶中并把瓶塞塞緊。冷卻至室溫后，打開彈簧夾。【實驗現象】紅磷燃燒產生大量白煙，放出大量熱，生成白色固體。冷卻至室溫后，打開彈簧夾，水經導管流入集氣瓶，約上升到刻度“1”處。【分析與結論】紅磷燃燒消耗掉集氣瓶內的氧氣，生成的五氧化二磷固體極易溶于水，幾乎不占有體積，因此，水進入集氣瓶來補充氧氣的體積。由此證明氧氣約占空氣體積的1/5。該實驗成功的關鍵是什么？紅磷要稍過量；裝置不能漏氣；彈簧夾要夾緊膠皮管；點燃紅磷后伸入集氣瓶中的速度要快；待集氣瓶的溫度達到室溫后再打開彈簧夾，不要過早打開。釋疑點 紅磷要過量的原因過量的紅磷可保證消耗盡全部的氧氣。若紅磷不足，氧氣沒消耗盡，集氣瓶中減少的氣體會偏少，進入的水將少于1/5。【例11】下圖所示裝置可用來測定空氣中氧氣的含量。對該實驗認識不正確的是()A紅磷的量不足會影響實驗結論B裝置不漏氣是實驗成功的重要因素之一C紅磷有剩余也得不到正確的實驗結論D集氣瓶內氣體的減少會導致燒杯中的水流入集氣瓶解析：若紅磷的量不足，則不能消耗盡集氣瓶中全部的氧氣，也就測不出空氣中氧氣的含量；紅磷有剩余，能保證氧氣全部消耗盡，進入水的體積就是氧氣的體積，故A正確，C不正確；若裝置漏氣，外界空氣將會進入集氣瓶，導致集氣瓶內減少的氣體偏少，進入水的體積將小于1/5，C正確；因為裝置密閉，若集氣瓶內氣體減少，瓶內壓強會小于外界大氣壓，燒杯中的水會流入集氣瓶，D正確。答案：C提示：理論上，密閉的集氣瓶中減少的氣體體積消耗的氧氣體積進入水的體積。紅磷足量可保證消耗盡集氣瓶中的全部氧氣。(2)空氣的組成空氣中各組分的體積分數大約是：氮氣78%、氧氣21%、稀有氣體0.94%、二氧化碳0.03%、其他氣體和雜質0.03%。通常情況下，空氣中各組分的含量保持相對穩定。點技巧 記憶空氣成分口訣氮七八，氧二一，零點九四是稀氣；還有兩個點零三，二氧化碳和雜氣；體積分數要記清，莫與質量混一體；化學計算常用到，時刻牢記在心底。【例12】下列關于空氣成分的說法正確的是()A空氣是一種單一的物質B空氣中含量最多的氣體是氮氣，氮氣的質量約占空氣質量的78%C一般情況下，空氣的成分是比較固定的，主要由氮氣和氧氣組成D空氣中只含有氮氣和氧氣解析：空氣不是單一物質，主要成分是氮氣和氧氣，還含有稀有氣體等，一般情況下，空氣的成分比較固定。按體積計算，空氣中氮氣約占78%。若按質量計算，空氣中氮氣約占75%。答案：C辨誤區 對空氣成分含量的錯誤認識空氣中各成分的含量是指體積分數，不是質量分數。例如，氮氣的質量分數約為75.4%，氧氣的質量分數約為23.2%。2純凈物和混合物物質分為純凈物和混合物。(1)純凈物：只由一種物質組成的物質。如氮氣、氧氣、二氧化碳。(2)混合物：由兩種或兩種以上的物質混合而成的物質。如空氣、海水、食醋、礦泉水。談重點 純凈物與混合物的區別純凈物與混合物的區別是所含物質的種類是否單一，只含一種物質的物質屬于純凈物，否則是混合物。只根據表面字眼判斷物質的種類是不恰當的。如純凈的海水是混合物，不是純凈物，因為海水含水和食鹽等多種物質；冰水共存物是純凈物，不是混合物，因為冰和水是同種物質。【例2】物質按照其組成可分為純凈物和混合物。下列關于混合物和純凈物的說法正確的是()A水和冰混合后為混合物B食鹽水是純凈物C氮氣和液氮混合后為純凈物D潔凈的空氣是純凈物解析：同種物質組成純凈物，不同種物質組成混合物。水和冰、氮氣和液氮分別屬于同種物質，食鹽水含食鹽和水兩種物質。潔凈物不一定是純凈物，潔凈的空氣仍含有多種氣體。答案：C3空氣是寶貴的自然資源(1)氧氣的用途供給呼吸，如醫療急救、潛水、航空等。支持燃燒。燃料燃燒、煉鋼、氣焊等。辨誤區 氧氣能助燃，不可燃氧氣支持燃燒，是指燃料燃燒時需要氧氣助燃，但氧氣并不可燃。更不能說成氧氣可作燃料。(2)氮氣的性質和用途物理性質顏色狀態氣味密度熔點沸點溶解性無色氣態無味1.251 g/L209.9 195.8 難溶于水化學性質：不活潑，不燃燒，不支持燃燒，無毒無害。用途：a用作保護氣。氮氣在低溫、常溫下難與其他物質發生化學反應。燈泡中充氮氣可延長使用壽命，食品包裝時充氮氣可防止食品腐敗，保鮮食品。b制造化肥、合成染料、炸藥的重要原料。高溫條件下，氮氣也能與其他物質發生反應，用于制取有用的新物質。c液態氮用作冷凍劑。液態氮汽化時需吸收大量的熱，能使局部溫度降低。醫療上常用液氮冷凍、麻醉或冷藏人體細胞組織。在液氮的低溫環境下，超導材料顯示超導性能。釋疑點 正確認識保護氣保護氣是具有保護作用的氣體，氮氣能作保護氣是由于氮氣化學性質穩定，它不但自己不與物質反應，還隔絕空氣(或氧氣)，不讓氧氣與物質發生反應。(3)稀有氣體的用途稀有氣體是氦、氖、氬、氪、氙和氡等氣體的總稱，它們是沒有顏色、沒有氣味，化學性質很不活潑的氣體，一般情況下不跟其他物質發生化學反應 (曾被稱為“惰性氣體”)。制電光源。稀有氣體在通電時能發出不同顏色的光：氬氣紫藍色光，氦氣粉紅色光，氖氣紅光，氙氣特強白光，能穿透濃霧。人們常用稀有氣體制成各種用途的電光源，如航海燈(氙燈)、閃光燈、霓虹燈等。氦氣密度小(僅次于氫氣)，性質穩定，用于填充飛艇、探空氣球。稀有氣體還可用于激光技術(氦氣)，制造低溫環境，用于醫療麻醉(氙氣)。辨誤區 稀有氣體的化學性質不活潑是相對的一般情況下，稀有氣體的化學性質很不活潑。但一定條件下，它們也能與其他物質發生化學反應，只是反應條件較高而已。【例3】(遼寧大連中考)下列說法中，錯誤的是()A富氧空氣可用于潛水、醫療急救B氧氣能支持燃燒，可作燃料C氮氣充入食品包裝袋內可以防腐D稀有氣體充入燈泡中可使其耐用解析：A氧氣能供給呼吸B氧氣能支持燃燒，是說氧氣能助燃，但氧氣本身不能燃燒，即氧氣不可作燃料C氮氣化學性質不活潑，可作保護氣D稀有氣體化學性質很不活潑，可作保護氣答案：B4保護空氣(1)空氣污染與防治污染物粉塵(可吸入顆粒物)；有害氣體，如二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮等來源礦物燃燒；化工廠的廢氣；汽車排放的尾氣等危害引起三大環境問題：溫室效應：造成全球變暖，海平面上升，陸地面積變小等；酸雨：造成建筑物的腐蝕損壞，土壤酸化等；臭氧層空洞：使紫外線穿透大氣層，危害人體健康防治措施減少使用化石燃料；加強空氣質量監測，改善環境狀況；開發使用清潔能源，如太陽能、風能等，消除環境污染；大力植樹造林(2)空氣質量日報內容：空氣污染指數、首要污染物、空氣質量級別、空氣質量狀況等。空氣污染指數項目：二氧化硫(SO2)、一氧化碳(CO)、二氧化氮(NO2)、可吸入顆粒物和臭氧(O3)等。空氣質量分級標準污染指數50以下51100101150質量級別(1)質量狀況優良輕微污染污染指數151200201300300以上質量級別(2)質量狀況輕度污染中度污染重度污染空氣污染指數、級別、質量狀況的關系：空氣污染指數越大，級別越高，污染越嚴重。釋疑點 二氧化碳是空氣污染物嗎造成空氣污染的原因是煙塵和有害氣體(如二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳等)。二氧化碳在空氣中含量過多會對人體有害且造成“溫室效應”，但二氧化碳無毒，并且是空氣的固有成分，所以它不是空氣污染物。【例4】空氣污染已成為世界性的環境問題。空氣質量日報、周報是通過新聞媒體向社會發布的環境信息，可及時準確地反映空氣質量狀況，提高全民的環保意識。下表為某日我國部分地區空氣質量日報的內容：城市首要污染物空氣污染指數空氣質量級別A可吸入顆粒物111輕度污染B二氧化氮104輕度污染C二氧化硫61良D二氧化硫24優根據上表，完成下列問題。(1)當日空氣質量最好的城市是________(填序號)。(2)想一想，空氣主要污染物是從哪兒來的？________________________________________________________________________。(3)為了防止空氣的污染，保護美麗的藍色天空，你有什么好的建議？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)由表中的空氣污染指數和空氣質量級別可以看出城市D的空氣污染指數最小，因此四個城市中當日空氣質量最好的城市是D。(2)空氣污染的主要污染物來自煤、石油等化石燃料的燃燒和工廠的廢氣。(3)防止空氣污染可以減少煤、石油的使用，改用清潔能源，減少工廠廢氣的排放等。答案：(1)D(2)化石燃料燃燒、工廠排放的廢氣等(答案合理即可)(3)使用清潔能源、減少工廠廢氣排放等(答案合理即可)5對純凈物、混合物的理解(1)二者的比較純凈物混合物區別含一種物質含兩種或多種物質特性有固定組成和性質無固定組成和性質表示能用化學符號表示不能用化學符號表示舉例氧氣、二氧化碳空氣、鹽水、糖水聯系混合物純凈物(2)判斷的方法看所含物質種類。含一種物質的是純凈物；含不同種物質的是混合物。如冰水共存物是純凈物。看表示方法：能用化學符號表示的物質是純凈物；不能用化學符號表示的物質是混合物。看有無固定熔、沸點：有固定熔、沸點的物質是純凈物，無固定熔、沸點的物質是混合物。辨誤區 判斷純凈物、混合物常見的錯誤被“潔凈、混合”等字眼迷惑。潔凈不一定純凈，如潔凈的空氣只是沒有污染，仍含有氧氣、氮氣等多種氣體，屬于混合物，不屬于純凈物。被物質的名稱迷惑。二氧化碳是物質的名稱，“氧”“碳”指組成物質的基本成分氧元素、碳元素(第三單元中將學習)，不是兩種物質。二氧化碳是純凈物，不是混合物。【例51】(實際應用題)根據物質分類的知識判斷，下列生活中常見物質中，屬于純凈物的是()A餐飲用到的汽水B工業中的液氧C醫療上用的碘酒D廚房中的食醋解析：純凈物只含一種物質。汽水含二氧化碳、水、蔗糖、香精等，碘酒含碘和酒精，食醋含醋酸和水等，均屬于混合物；液氧只含氧氣，屬于純凈物。答案：B【例52】(綜合題)在化學學習過程中，常常用到分類的方法。例如，自然界中的物質分為純凈物和混合物。利用分類的方法學習化學，可以起到事半功倍的效果。下列有關純凈物和混合物的說法，不正確的是()A蒸餾水只含水一種物質，屬于純凈物B石油沒有固定熔、沸點，將石油分離可得到汽油、煤油、柴油、潤滑油等，故石油一定是混合物C混合物由兩種或兩種以上物質組成D潔凈、透明的液體一定是純凈物解析：純凈物只含一種物質，混合物含不同種物質，A、C正確；混合物沒有固定的熔、沸點，B正確；潔凈、透明的液體中可能含有兩種或多種物質，可能是混合物，如食鹽水為混合物，D不正確。答案：D【例53】(實際應用題)根據物質分類的知識判斷，下列常見物質中屬于純凈物的是()A實驗室中的蒸餾水B工業上的石油C家庭中的不銹鋼D清新的空氣解析：蒸餾水是純凈物；石油是由多種沸點不同的液態物質組成的混合物；不銹鋼是含鐵、鉻、鎳的混合物；清新的空氣仍含有氮氣、氧氣、二氧化碳等多種氣體。答案：A【例54】下列物質中屬于純凈物的是()A空氣 B海水C生鐵 D氧氣解析：該題考查物質的分類。空氣、海水、生鐵都含有多種成分，是混合物，而氧氣是純凈物。故答案選D。答案：D6測定空氣中氧氣含量的誤差分析(1)導致進入集氣瓶的水少于1/5的可能原因紅磷量不足。若紅磷量不足，則不能消耗盡集氣瓶內所有的氧氣，進入瓶內的水少于集氣瓶中空氣體積的1/5。裝置漏氣(或沒檢查裝置的氣密性)。若裝置漏氣，會有空氣進入集氣瓶，導致進入的水偏少。未冷卻就讀數。實驗完畢，未等瓶冷卻就打開彈簧夾讀數，此時氣體因受熱處于膨脹狀態，瓶內壓強沒降到最低，進入的水偏少。(2)導致進入集氣瓶的水多于1/5的可能原因點燃紅磷時沒有夾緊彈簧夾。瓶內空氣受熱逸出。點燃的紅磷沒立即伸入瓶中，瓶內部分空氣受熱逸出。【例6】(探究題)某實驗小組同學用下圖裝置測定空氣中氧氣的含量。先用彈簧夾夾住膠皮管。點燃紅磷，伸入瓶中并塞上瓶塞。待紅磷熄滅并冷卻后，打開彈簧夾，觀察廣口瓶內水面變化情況。實驗完畢，甲同學的廣口瓶內水面上升明顯小于瓶內空氣體積的1/5，乙同學的廣口瓶內水面上升明顯大于瓶內空氣體積的1/5。下列對這兩種現象解釋合理的是()甲同學可能使用紅磷的量不足，瓶內氧氣沒有消耗完甲同學可能未塞緊瓶塞，紅磷熄滅冷卻時外界空氣進入瓶內乙同學可能沒夾緊彈簧夾，紅磷燃燒時瓶內部分空氣從導管逸出乙同學可能插燃燒匙太慢，塞緊瓶塞之前，瓶內部分空氣受熱逸出A BC D解析：甲同學實驗結果比實際偏低的可能原因有：(1)藥品量不足，氧氣沒有完全消耗盡；(2)裝置氣密性不好，外界空氣進入集氣瓶；(3)未冷卻到室溫就讀數，瓶內壓強沒有降到最低，因此，和的解釋是合理的。乙同學的實驗結果比實際偏高的原因是廣口瓶內部分空氣受熱散失，和的解釋也是合理的。答案：D7空氣中氧氣含量的測定實驗總結(1)實驗原理：選擇一種在空氣中反應只消耗氧氣，而不與其他氣體反應且生成物不占氣體空間的物質(如固體)，使密閉容器中氣體減少(減少的氣體體積即為氧氣的體積)。(2)實驗裝置變式：(3)實驗現象及分析圖甲，白磷燃燒現象同紅磷。燃燒完畢氣體減少體積等于氧氣體積，活塞左移，停在刻度“4”處。圖乙，紅磷燃燒消耗盡鐘罩內氧氣，進入水的體積等于氧氣體積，水位上升至1/5處。圖丙，銅氧氣氧化銅，反應消耗盡氧氣，生成氧化銅固體，注射器內空氣體積減小。待冷卻到室溫后，注射器內減少的體積等于空氣中氧氣體積。說明：圖甲、乙、丙裝置的共同點是裝置要密閉，氣密性好；所選藥品燃燒后不能生成氣體(或生成的氣體完全溶于所用液體)。【例71】(探究題)如圖，在一個具有刻度和可以左右滑動的活塞的玻璃容器中放入白磷(足量，著火點40 ，白磷氧氣五氧化二磷)，活塞左端的管內密封有空氣，右端的管口跟空氣連通。將玻璃容器固定在盛有80 熱水(恒溫)的燒杯上進行實驗。請回答：(1)可觀察到的現象是_________________________________________________。(2)由此實驗可以得出的結論是________________________________________________。解析：由反應表達式可推知，白磷燃燒現象同紅磷。白磷燃燒時消耗盡注射器內的氧氣，沒生成氣體，減少的體積等于消耗掉的氧氣體積。活塞應左移到刻度“4”處。該實驗說明了空氣中氧氣占總體積的1/5。答案：(1)白磷燃燒，冒白煙，活塞左移，最后停在刻度“4”處(2)空氣中氧氣約占總體積的1/5(或氧氣支持燃燒)【例72】用圖A所示裝置測定空氣中氧氣的含量。(1)實驗時，取下橡皮塞，點燃紅磷，迅速伸入集氣瓶中并塞緊橡皮塞，這時看到的現象是________________________________________________________________________。(2)小倩設計了如圖B所示的改進裝置，其優點是________________(只寫一點)。從理論上分析，玻璃管內液面最終將上升至________處(填“1”“2”“3”“4”)，但實測結果液面往往偏低，其原因可能是________(只寫一條)。解析：紅磷燃燒現象是產生大量白煙；裝置B密閉，不會有五氧化二磷等溢出，無污染，誤差小；若實驗中白磷量不足，則消耗的氧氣少，進入的水少，測定結果會偏低；若未冷卻到室溫就觀察，此時氣體正處于膨脹狀態，實際進入水的體積將小于消耗的氧氣，測定結果也會偏低。答案：(1)紅磷繼續燃燒，產生大量白煙(2)不污染空氣(或操作簡便或實驗誤差較小)1白磷量不足或未冷卻到室溫就觀察(其他合理答案均可)9