人教版初三化學第二單元知識點總結(jié)
第二單元我們周圍的空氣
課題1空氣
1、拉瓦錫測定空氣中氧氣的含量2、測定空氣中氧氣含量的實驗實驗現(xiàn)象和分析現(xiàn)象紅磷燃燒,發(fā)出白光產(chǎn)生大量白眼;待裝置冷卻后打開止水夾,燒杯中的水通過導管倒吸入集氣瓶,并且約占集氣瓶中空氣體積的1/5紅磷燃燒消耗了空氣中的氧氣,是瓶內(nèi)壓強變小,水倒吸入集氣瓶;因為氧氣約占空氣體積的1/5,所以進入的水的體積約占原空氣體積的1/5。分析結(jié)論:氧氣約占空氣體積的1/5
文字表達式:紅磷+氧氣五氧化二磷
(紅磷,暗紅色固體物質(zhì);五氧化二磷,白色固體物質(zhì))反應(yīng)方程式:4P5O2點燃2PO25
如果該實驗測出的氧氣的體積小于空氣體積的1/5,可能的原因是:(1)紅磷的量太少
(2)裝置漏氣(氣密性不好)
(3)沒有等到裝置冷卻就打開止水夾3、空氣的成分:
按體積計算,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(zhì)0.03%
4、空氣是一種寶貴的自然資源,其中,氧氣具有供給呼吸和支持燃燒的用途;氮氣由于化學性質(zhì)不活潑,因此常用作保護氣;稀有氣體在通電時能發(fā)出不同顏色的光,可制成多種用途的電光源,如霓虹燈等,稀有氣體化學性質(zhì)不活潑,可作保護氣。
5、空氣污染物有煙塵和有害氣體兩大類,其中有害氣體有:二氧化硫、一氧化碳、二氧化
氮、臭氧。目前計入空氣污染指數(shù)的項目暫定為:二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入顆粒物和臭氧等
6、被污染的空氣會嚴重損害人體健康、影響作物生長、破壞生態(tài)平衡。全球氣候變暖、臭
氧層破壞和酸雨等也都與空氣污染有關(guān)。為了使天空更藍,我們應(yīng)該:加強大氣質(zhì)量監(jiān)測,改善環(huán)境狀況,使用清潔能源,積極植樹、造林、種草等,以保護大氣
課題2氧氣
1、氧氣的物理性質(zhì):標準狀況下是無色無味的氣體,不易溶于水,密度比空氣略大。在一
定條件下可變成液體和固體。2、氧氣的化學性質(zhì):
(1)能使帶火星的木條復燃,說明氧氣具有助燃性。(2)硫燃燒
實驗內(nèi)容硫在空氣中燃燒硫在氧氣中燃燒現(xiàn)象產(chǎn)生淡藍色火焰,放出熱量,生成有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生藍紫色火焰,放出熱量,生成有刺激性氣味的氣體點燃
文字表達式:硫+氧氣二氧化硫
(硫,淡黃色固體物質(zhì);二氧化硫,有刺激性氣味,是主要的空氣污染物)反應(yīng)方程式:S+O2點燃SO2(3)木炭燃燒
實驗內(nèi)容木炭在空氣中燃燒木炭在氧氣中燃燒現(xiàn)象發(fā)出紅光,放出熱量,生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體發(fā)出白光,放出熱量,生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體點燃點燃文字表達式:木炭+氧氣二氧化碳
(木炭:黑色固體物質(zhì);二氧化碳:能使澄清石灰水變渾濁)反應(yīng)方程式:C+O2點燃CO2
(4)鐵絲燃燒
現(xiàn)象:在空氣中不燃燒,只有紅熱現(xiàn)象。
在氧氣中劇烈燃燒,火星四射,放出大量熱,生成黑色固體。
文字表達式:鐵+氧氣四氧化三鐵(鐵,銀白色金屬固體;四氧化三鐵,黑色固體)反應(yīng)方程式:3Fe+2O2點燃Fe3O4
注意事項:
①.硫燃燒實驗,在集氣瓶底部要先裝少量水,目的是吸收二氧化硫,防止污染空氣。②.鐵絲燃燒實驗,在集氣瓶底部裝水或者細沙,防止高溫熔融物(Fe3O4)炸裂集氣瓶③.鐵絲燃燒實驗中,火柴的作用是引燃鐵絲,并要待火柴快燃盡時插入集氣瓶,防止火柴
燃燒消耗集氣瓶中的氧氣。
3、化合反應(yīng):兩種或兩種以上的物質(zhì)生成一種物質(zhì)的反應(yīng),即多變一的反應(yīng)。(如上述三個反應(yīng))A+B→AB
分解反應(yīng):一種物質(zhì)生成兩種或兩種以上的物質(zhì),即一變多的反應(yīng)。(如制氧氣的三個反應(yīng))AB→A+B
4、氧化反應(yīng):物質(zhì)與氧發(fā)生的反應(yīng)(如上述三個反應(yīng))
燃燒和緩慢氧化是劇烈程度不同的兩種氧化反應(yīng)
點燃課題3制取氧氣
1、工業(yè)制氧的方法:分離液態(tài)空氣
即在低溫加壓的條件下將空氣變?yōu)橐簯B(tài),升高溫度,氮氣的沸點低于氧氣,氮氣先蒸發(fā),剩下液氧。工業(yè)制取的氧氣一般加壓貯存在藍色鋼瓶中。2、實驗室制氧氣
藥品:(1)過氧化氫溶液(需用二氧化錳作催化劑)(2)氯酸鉀固體(需用二氧化錳作催化劑)
(3)高錳酸鉀粉末
實驗室制氧的原理
(1)加熱分解高錳酸鉀
文字表達式:高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣反應(yīng)方程式:2KMnO4K2MnO4MnO2O2(2)分解過氧化氫(雙氧水)制氧氣文字表達式:過氧化氫水+氧氣反應(yīng)方程式:2H2O2MnO22H2OO2(3)加熱氯酸鉀
二氧化錳文字表達式:氯酸鉀氯化鉀+氧氣加熱二氧化錳加熱反應(yīng)方程式:
2KClO3MnO22KCl3O2
記住:高錳酸鉀,紫黑色或者暗紫色,固體粉末二氧化錳,黑色粉末制氧氣的裝置
收集方法:排水法(不易溶于水)、
向上排空氣法(密度比空氣大)
檢驗方法:用帶火星的木條伸入盛有氧氣的集氣瓶,看木條是否復燃驗滿方法:用帶火星的木條放在集氣瓶口,看木條是否復燃實驗步驟:
①、檢查裝置的氣密性②、將藥品裝入試管③、固定在鐵架臺上
④、點燃酒精燈,給試管加熱⑤、收集氣體⑥、將導氣管移出水面⑦、熄滅酒精燈注意事項:
1、用高錳酸鉀制氧氣時,要在試管口塞一小團棉花,目的是防止高錳酸鉀粉末堵塞導氣管
2、試管口要略向下傾斜,防止冷凝水倒流到熱的試管底部炸裂試管。3、加熱之前要先預熱
4、導管口剛有氣泡時不能立即收集,因為這時是空氣,要等到氣泡均勻連續(xù)冒出時再收集
5、實驗結(jié)束時,要先將導氣管移出水面,然后再熄滅酒精燈,目的是防止水倒流,炸裂試管
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第二單元我們周圍的空氣
課題1空氣
一、空氣成分的研究史
1、18世紀70年代,瑞典科學家舍勒和英國的科學家化學家普利斯特里,分別發(fā)現(xiàn)并制得了氧氣。2、法國科學家拉瓦錫最早運用天平作為研究化學的工具,用定量的方法研究了空氣的成分,第一次明確提出了“空氣是由氧氣和氮氣組成的”。其中氧氣約占空氣總體積的1/5的結(jié)論。二、空氣中氧氣成分的測定:1、裝置圖(見書P27)
2、實驗現(xiàn)象:A、紅磷燃燒發(fā)出黃白色火焰,放出熱量,冒出白色濃煙B、(過一會兒白煙消失,裝置冷卻到室溫后打開彈簧夾)燒杯內(nèi)的水倒流入集氣瓶,約占瓶子容積的1/5。
3、實驗結(jié)論:說明空氣不是單一的物質(zhì);氧氣約占空氣總體積的1/5。
點燃4、原理:表達式:磷(P)+氧氣(O2)五氧化二磷(P2O5)
點燃化學方程式:4P+5O22P2O55、注意事項:A、所用的紅磷必須過量,過少則氧氣沒有全部消耗完
B、要等集氣瓶(裝置)冷卻后才能打開彈簧夾,C、裝置的氣密性要好,(否則測量結(jié)果偏小),
D、要先夾住橡皮管,然后再點紅磷(否則測量結(jié)果偏大)。思考:可否換用木炭、硫磺等物質(zhì)?如能,應(yīng)怎樣操作?答:不能用木炭或蠟燭(燃燒產(chǎn)生了氣體,瓶內(nèi)體積變化小),不能用鐵(鐵在空氣中不能
燃燒)
6、實際在實驗中測得的結(jié)果比真實值小,其原因可能是A紅磷量不足;B裝置氣密性差;
C未冷卻至室溫就打開止水夾;D、沒有預先在導管中裝滿水三、空氣的主要成分(按體積分數(shù)):氮氣(N2)78%,氧氣(O2)21%(氮氣比氧氣約為4:1),稀有氣體0.94%,二氧化碳(CO2)0.03%,其它氣體和雜質(zhì)0.03%?諝獾某煞忠缘獨夂脱鯕鉃橹鳎瑢儆诨旌衔。
空氣成分體積分數(shù)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(zhì)0.03%空氣成分口訣:氮七八氧二一,零點九四是稀氣;零點零三有兩個,二氧化碳和雜氣四、物質(zhì)的分類:純凈物和混合物1、純凈物:由一種物質(zhì)組成的,“純凈”是相對的,絕對純凈的物質(zhì)是沒有的,只要雜質(zhì)含量低,不至于對生產(chǎn)和科學研究產(chǎn)生影響的物質(zhì)就是純凈物。
2、混合物:兩種或多種物質(zhì)組成的,這些物質(zhì)相互間沒有發(fā)生化學反應(yīng),各物質(zhì)都保持各自的性質(zhì)。
注意:劃分純凈物、混合物的標準是根據(jù)物質(zhì)的種類來劃分的。只含一種物質(zhì)的就屬于純凈物,含有幾種物質(zhì)的就屬于混合物,五、空氣是一種寶貴的資源
1、氮氣:無色、無味的氣體,不溶于水,不燃燒也不支持燃燒,不能供給呼吸,化學性質(zhì)
不活潑。2、稀有氣體:無色、無味的氣體,通電時能發(fā)出不同顏色的光,化學性質(zhì)很不活潑。
氧氣氮氣稀有氣體①動植物呼吸②醫(yī)療急救③金屬切割④煉鋼⑤宇宙航行等①超導實驗車②化工原料③作保護氣④食品充氮作防腐劑等①作保護氣②制多種用途的電光源③激光技術(shù)④液氦冷凍機等六、空氣的污染及防治。1、造成空氣污染的物質(zhì):有害氣體(一氧化碳(CO)、二氧化氮(NO2)、二氧化硫(SO2))和煙塵。
2、污染來源:空氣中的有害物質(zhì)來自化石燃料的燃燒,石油化工廠排放的廢氣及汽車排放的尾氣。
3、被污染的空氣帶來的危害:損害人體健康、影響作物生長、破壞生態(tài)平衡。存在的環(huán)境問題:溫室效應(yīng)(二氧化碳含量過多引起)、臭氧空洞(飛機的尾氣、氟里昂的排放)、酸雨(由二氧化硫、二氧化氮引起)。
4、防止空氣污染的措施:加強大氣質(zhì)量監(jiān)測,改善環(huán)境狀態(tài)、植樹造林、使用清潔能源。5、目前空氣污染指數(shù)包括:一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入顆粒物、臭氧。七、未來化學將朝著“綠色化學”“綠色消毀”和“綠色生產(chǎn)”的方向發(fā)展。核心是利用化學原理從源頭消除污染。特點:①充分利用資源和能源,原料無毒無害②減少向環(huán)境排放廢物③原料中的原子全部被消納,實現(xiàn)零排放(在化合反應(yīng)中體現(xiàn))④生產(chǎn)出環(huán)境友好產(chǎn)品。見教材P32。
課題2氧氣
一、氧氣的物理性質(zhì)
1、色、味、態(tài):通常情況下,是無色無味的氣體;2、密度:標準狀況下,密度為1.429g/L,略大于空氣。(可用向上排空法)3、溶解性:氧氣不易溶于水。(可用排水法收集),
4、三態(tài)變化:降溫后,氧氣可以變?yōu)榈{色的液體,甚至淡藍色雪花狀固體。二、氧氣的化學性質(zhì)
(一)與非金屬(碳、硫、磷)的反應(yīng)1、木炭(黑色固體)燃燒
實驗現(xiàn)象:在氧氣中:劇烈燃燒,發(fā)出白光,放出熱量,生成一種無色無味氣體,該氣體能使澄清石灰水變渾濁。
文字表達式:碳(C)+氧氣(O2)
點燃點燃
二氧化碳(CO2)
化學方程式C+O2CO2
做木炭燃燒實驗時,燃燒匙應(yīng)慢慢從瓶口向瓶底伸入(充分利用瓶內(nèi)的氧氣)。..
2、硫粉(淡黃色)燃燒:實驗現(xiàn)象:在空氣中:發(fā)出微弱的淡藍色火焰;放出熱量、生成一種帶有刺激性氣味的氣體。在氧氣中:發(fā)出明亮的藍紫色的火焰,放出熱量、生成一種帶有刺激性氣味的氣體。
點燃二氧化硫(SO2)文字表達式硫(S)+氧氣(O2)
點燃化學方程式S+O2SO2
實驗時,要在瓶底裝少量水(吸收二氧化硫,防止污染空氣)。3、紅磷(暗紅色固體)的燃燒實驗現(xiàn)象:在空氣中:發(fā)出黃白色火焰,放出熱量,生成大量白煙..
在氧氣中:劇烈燃燒,發(fā)出白光,放出熱量,生成大量的白煙..文字表達式:磷(P)+氧氣(O2)點燃
五氧化二磷(P2O5)
點燃化學方程式:4P+5O22P2O5
注意:五氧化二磷(P2O5)是固體,不是氣體(二)與金屬(鎂、鐵)的反應(yīng)
1、鎂帶(銀白色固體)在空氣中燃燒
實驗現(xiàn)象:劇烈燃燒,發(fā)出耀眼的白光,放出熱量,生成白色粉末狀固體。
文字表達式:鎂(Mg)+氧氣(O2)點燃
氧化鎂(MgO)
點燃化學方程式:2Mg+O22MgO2鐵絲(銀白色固體)在氧氣中燃燒
實驗現(xiàn)象:劇烈燃燒,火星四射,放出熱量,生成一種黑色固體。
文字表達式:鐵(Fe)+氧氣(O2)化學方程式:3Fe+2O2
點燃點燃
四氧化三鐵(Fe3O4)
Fe3O4
注意:集氣瓶底部鋪少量的細沙或加少量的水,防止生成的固體物質(zhì)濺落瓶底,致使集氣瓶炸裂。鐵絲在空氣中不能燃燒
(三)與某些化合物(蠟燭、甲烷)的反應(yīng)產(chǎn)物均為:二氧化碳和水
實驗現(xiàn)象:比空氣中燃燒劇烈,發(fā)出白光,集氣瓶內(nèi)壁出現(xiàn)水珠,有使澄清石灰水變渾濁的
無色無味氣體產(chǎn)生。
點燃文字表達式:石蠟+氧氣(O2)二氧化碳(CO2)+水(H2O)
空氣中燃燒情況:燃燒產(chǎn)生黃色火焰,放熱,稍有黑煙。(四)其他物質(zhì)與氧氣的反應(yīng)
某些物質(zhì)在一些條件下,與氧氣發(fā)生緩慢的氧化反應(yīng),成為緩慢氧化。緩慢氧化也放熱。如:動植物新陳代謝,金屬的銹蝕,食物的腐爛、酒醋的釀造、農(nóng)家肥的腐熟等等。總結(jié):
1、氧氣是一種化學性質(zhì)比較活潑的氣體,在一定的條件下,能與許多物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)并放出大量的熱。在這些反應(yīng)中,氧氣提供氧,稱為氧化反應(yīng)。氧氣便是常見的氧化劑;具有氧化性。
2、物質(zhì)在純氧氣中燃燒程度比空氣中燃燒要劇烈。說明物質(zhì)燃燒程度,與氧氣的濃度大小成正比;
3、物質(zhì)燃燒時有的有火焰,有的會發(fā)光,有的會冒煙。一般來說,氣體燃燒會有火焰產(chǎn)生,固體直接燃燒,產(chǎn)生光或者火星。生成物有固體,一般都會產(chǎn)生煙,即固體小顆粒;4、物質(zhì)與氧氣反應(yīng)不一定是燃燒現(xiàn)象,如緩慢氧化。三、氧氣的用途(1)、供給呼吸:醫(yī)療上急救病人,登山、潛水、航空、宇航提供呼吸;(2)、支持燃燒:煉鋼、氣焊與氣接、液氧炸彈、火箭助燃劑四、反應(yīng)類型:
①:化合反應(yīng):由兩種或兩種以上的物質(zhì)生成另一種物質(zhì)的反應(yīng)?杀硎緸椋篈+B+→E(簡稱“多合一”)
②:分解反應(yīng):由一種反應(yīng)物生成兩種或兩種以上其他物質(zhì)的反應(yīng)。可表示為:AB→A+B+。(簡稱:“一變多”)③:氧化反應(yīng):物質(zhì)與氧發(fā)生的化學反應(yīng)。有氧氣參加的反應(yīng)一定屬于氧化反應(yīng)。氧化反應(yīng)不一定是化合反應(yīng)(石蠟的燃燒生成了水和二氧化碳兩種物質(zhì)),化合反應(yīng)不一定是氧化反應(yīng)。
課題3實驗室制取氧氣
一、工業(yè)制法(分離液態(tài)空氣法)
原理:利用液態(tài)氧和液態(tài)氮的沸點不同。物理變化(蒸餾)(1)具體過程
降溫加壓空氣
液態(tài)空氣液態(tài)氧沸點較高(183℃)
蒸發(fā)氮氣沸點低(196℃),先蒸發(fā)出來
裝入天藍色鋼瓶中(2)注意:該過程是物理變化
二、氧氣的實驗室制法(化學變化)1、雙氧水(過氧化氫)制取氧氣
A、藥品:過氧化氫(H2O2)和二氧化錳(黑色粉末MnO2)B實驗原理:
表達式:過氧化氫(H2O2)
MnO2
水(H2O)+氧氣(O2)
化學方程式:2H2O2MnO22H2O+O2↑
注:MnO2在該反應(yīng)中是催化劑,起催化作用
C、裝置:固體與液體反應(yīng),不需加熱(雙氧水的為一類)
注意事項:
①、分液漏斗可以用長頸漏斗代替,但其下端應(yīng)該伸入液面以下,防止生成的氣體從長頸漏斗中逸出;
②、導管只需略微伸入試管塞
③、氣密性檢查:用止水夾關(guān)閉,打開分液漏斗活塞,向漏斗中加入水,水面不持續(xù)下降,就說明氣密性良好。
④、裝藥品時,先裝固體后裝液體
⑤、該裝置的優(yōu)點:可以控制反應(yīng)的開始與結(jié)束,可以隨時添加液體。D、步驟:連、查、裝(二氧化錳)、定、倒(過氧化氫溶液)、收2、用高錳酸鉀、氯酸鉀制取氧氣A、藥品:、高錳酸鉀(暗紫色固體)、氯酸鉀(白色固體)與二氧化錳(黑色粉末)B、原理:
①加熱氯酸鉀(有少量的二氧化錳):表達式:氯酸鉀(KClO3)方程式:2KClO3
MnO2△MnO2△
氯化鉀(KCl)+氧氣(O2)
2KCl+3O2↑注意:MnO2在該反應(yīng)中是催化劑,起催化作用②加熱高錳酸鉀:
表達式:高錳酸鉀(KMnO4)
△△錳酸鉀(K2MnO4)+二氧化錳(MnO2)+氧氣(O2)
方程式:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑C、裝置:加熱固體制氣體(加熱氯酸鉀的為一類)D、操作步驟:(連)查、裝、定、點、收、離、熄。
①連接裝置:先下后上,從左到右的順序。
②檢查裝置的氣密性:將導管的一端浸入水槽中,用手緊握試管外壁,若水中導管口有氣泡冒出,證明裝置不漏氣。松開手后,導管口出現(xiàn)一段水柱。③裝入藥品:按粉末狀固體取用的方法(藥匙或紙槽)
④固定裝置:固定試管時,試管口應(yīng)略向下傾斜;鐵夾應(yīng)夾在試管的中上部⑤加熱藥品:先使試管均勻受熱,后在反應(yīng)物部位用酒精燈外焰由前向后加熱。⑥收集氣體:
a、若用排水集氣法收集氣體,當氣泡均勻冒出時再收集,剛排出的是空氣;水排完后,應(yīng)用玻璃片蓋住瓶口,小心地移出水槽,正放在桌面上(密度比空氣大)(防止氣體逸出)b、用向上排空法。收集時導管應(yīng)伸入集氣瓶底部(為了排盡瓶內(nèi)空氣)用排水法收集時,導管放在集氣瓶口⑦先將導管移出水面⑧再停止加熱E、易錯事項:
a).試管口要略微向下傾斜:防止生成的水回流,使試管底部破裂。藥品應(yīng)平鋪在試管底部b).導氣管伸入發(fā)生裝置內(nèi)要稍露出橡皮塞:有利于產(chǎn)生的氣體排出。
c).用高錳酸鉀制取氧氣時,試管口塞一團棉花:防止高錳酸鉀粉末進入導氣管,污染制取的氣體和水槽中的水。
d).排氣法收集氣體時,導氣管要伸入接近集氣瓶底部:有利于集氣瓶內(nèi)空氣排出,使收集的氣體更純。
e).實驗結(jié)束后,先將導氣管移出水面,然后熄滅酒精燈:防止水槽中的水倒流,炸裂試管。F、收集方法:
①排水法(不易溶于水)
②向上排空法(密度比空氣大)G、檢驗、驗滿
檢驗:用帶火星的木條伸入集氣瓶內(nèi),發(fā)現(xiàn)木條復燃,說明是氧氣;驗滿:用帶火星的木條放在集氣瓶口,若木條復燃,證明已滿。三、催化劑:
1、概念:在化學反應(yīng)中能改變其他物質(zhì)的反應(yīng)速率(加快或變慢),但本身的化學性質(zhì)和
質(zhì)量在反應(yīng)前后沒有發(fā)生變化的物質(zhì)。2、特點:兩不變(質(zhì)量、化學性質(zhì))、一改變(反應(yīng)速率)注意:①催化劑不能改變生成物的質(zhì)量,不能決定反應(yīng)的進行②催化劑不是反應(yīng)物、又不是生成物
③催化劑僅針對某一反應(yīng),并不是所有反應(yīng)的催化劑④某一反應(yīng)的催化劑可能不只一種
3、二氧化錳在一些反應(yīng)中不只作催化劑,催化劑不一定就只有二氧化錳。(在過氧化氫溶液制取氧氣中,催化劑可以用硫酸銅溶液、氧化鐵、氧化銅、紅磚粉末)。在氯酸鉀制取氧氣中,二氧化錳的質(zhì)量和化學性質(zhì)不變,但質(zhì)量分數(shù)變大。四、分解反應(yīng):
1、概念:由一種物質(zhì)反應(yīng)生成兩種及以上物質(zhì)的反應(yīng)2、特點:一變多
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