鲁教版九年级化学上册第四单元我们周围的空气

第四单元 我们周围的空气 第一节 空气的成分 你都知道空气中含有哪些成分？ 氮气 氧气 二氧化碳 稀有气体 水蒸气 一、空气的组成 一百份体积的空气 空气 的组成（体积分数） 氧气（ O 2 ） 21 ％ 氮气（ N 2 ） 78% 稀有气体 0.934 ％ 二氧化碳 0.033 ％ 其他气体 0.002 ％ 一般说来，空气的成分是比较固定的。 空气的密度为 1.293 克 / 升 稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙等气体的总称。 这些气体没有颜色没有气味。 一般不与其他物质发生化学反应，故又 叫惰 性气体。 练习：下列事实说明空气中含有哪些成分？ 1. 炒 脆的瓜子放一段时间后便不脆了 。 2. 敞 口放置的石灰水，过一段时间后变浑浊。 水蒸气 二氧化碳 3. 在 一空瓶中放入燃烧的木条后，一会木条熄灭。 氧气 1775 年，法国化学家拉瓦锡通过实验测得空气中氧气约占总体积的 1/5 。 动脑思考： 你 能设计一个实验测定空气中氧气所占的体积分数吗？ 二、空气是一种重要的资源 钢铁的冶炼 金属的焊接 空气中氧气（ O 2 ）的重要作用 供给 呼吸 钢铁冶炼 金属焊接、切割 支持 燃烧 火箭上升 抢救病人 潜水 登山 空气中 氮气 的用途 生产硝酸和化肥 的重要原料 食 品包装充 入氮 气以防腐 液态氮常用 作制冷剂 稀有气体 空气中 的用途 焊接过程用作保护气 霓虹灯 实验探究 探究不同气体样本中二氧化碳含量的差异。 工业废气 焚烧垃圾 机动车的尾气 大气污染 污染物 粉尘：可吸入颗粒物 有害气体 二氧化硫 一氧化碳 二氧化氮 污染源 煤、石油等化石燃料的燃烧 工厂废气 汽车尾气 燃放烟花爆竹 焚烧秸秆、枯枝树叶 建筑工地粉尘、水泥厂粉尘 植树造林绿化环境。 禁止燃烧散煤；禁止燃放烟花爆竹；禁止焚烧垃圾。 减少煤、石油等燃料的使用，开发新能源。 防治空气污染的措施 使用无铅汽油。 工业废气经处理后再排放。 太阳能汽车 太阳能灶 第四单元 我们周围的空气 第二节 物质组成的表示 1. 元 素 （ 1 ）定义 （ 2 ）分布 （ 3 ）物质的分类 2. 元 素符号： （ 1 ）书写： （ 2 ）意义： 一、元素和元素符号 物质的分类 种类 元素种类 混合物 纯净物 物质 单质 由 一种元素 组成 化合物 由 两种或两 种 以 上元素 组成 提示 1. 单 质是指由 一种元素 组成的 纯净物 。 2. 一 种元素可组成几种 单质。 元 素符号的意义： ① 表 示一种元素 ② 表 示这种元素的一个原子 规律：当元素符号前加上系数，则只能表示原子的 个数，不能 再表示元素了。 5H 表示？ 提 示 3Na 表示 ？ ？ 钠原子 Na 钠离子 Na + 二、离子符号 2. 意义：（ 1 ）表示一个 离子； （ 2 ）表示一个离子带几个单位的正（负） 电荷。 1. 书 写：在元素符号右 上角 标出电荷数及电性 ，电荷 数为 1 时不 写。如 Cu 2+ 、 CO 3 2- 、 H + 、 OH - 。 8 8 写出原子或离子的符号 Mg S S 2- Cl Cl - Mg 2+ +12 2 8 2 +16 2 8 6 +16 2 8 8 +17 2 8 7 +17 2 8 8 思考： 1.Mg 2 + 可表示哪 2 种意义 ______________ ; _________ __ ___ 2. 用 化学用语表示两个镁离子 ___________ 一个镁离子 一个镁离子带 2 个单位的正电荷 2Mg 2+ 三、化学式 如 : 水的化学式为 H 2 O 氧气的化学式为 O 2 二氧化碳的化学式为 CO 2 1. 定 义：用元素符号表示物质组成的式子。 表示水这种物质 表示水由氢元素和氧元素组成 表示一个水分子 表示一个水分子由 2 个氢原子和 1 个氧原子构成 ① 表示一种物质 ② 表示一种物质的元素组成 ③ 表示物质的一个分子 ④ 表示物质一个分子的构成情况 微观意义： 宏观意义： 2. 表达意义 1. 最常见的金属 ，氩 气 。 最轻的气体 。空 气中含量最多的气体 。 2. 地壳中含量最多的金属元素与含量最多的非金属元素组成的化合物 。 Fe Ar H 2 N 2 Al 2 O 3 3.1998 年中国十大科技成果之一是合成纳米氮化镓。已知镓（ Ga ）原子和氮原子的结构示意图分别为则氮化镓的化学式是 。 GaN 用化学式填空 找规律：从上面的练习中，你能总结出书写化学式时有哪些规律 ？ 单质 直接用元素符号表示 金属单质 :Cu Fe Hg Mg 非金属固态单质 ： C P S Si 稀有气体单质 ： He Ne Ar 用元素符号及其右下角的数字表示 3. 化学式的写法与读法 H 2 O 2 N 2 Cl 2 O 3 读元素符号的名称 读“某气” 化合物 氧化物的化学式： 金属元素和 非金属组 成的化合物： 如： CO 2 、 SO 2 、 P 2 O 5 、 Fe 3 O 4 、 MnO 2 如： NaCl 、 KCl 、 HgO 、 MgO 氧元素在后，另一种元素在前 金属元素在前，非金属元素在后 一般从后往前读作某化某 有时还要读出原子的个数 一些物质组成元素的原子个数比 物质 HCl H 2 O NaCl Fe 2 O 3 原子个数比 1:1 2:1 1:1 2:3 四、化合价   化学上用“化合价”来表示原子之间相互化合的数目。 一价 氯 氢钾钠银 二价 氧 钙钡镁锌 三价有铝四价硅 碳为二四要记准 一二铜汞二三铁 负三正三正五磷 一些常见元素化合价口诀 一些常见原子团的化合价 负一硝酸氢氧根 负二硫酸碳酸根 负三记住磷酸根 正一价的是铵根 除了铵根均为负 希望同学要记住 原 子团 是在化合物中和在化学反应中常作为 一个整体 的 原子集团 ，又叫 根 。 根的名称 根的符号 常见化合价 硝酸根 NO 3 -1 氢氧根 OH -1 硫酸根 SO 4 -2 碳酸根 CO 3 -2 磷酸根 PO 4 -3 铵根 NH 4 +1 化合价与离子写法比较： 思考： 1. 化 合价与离子符号写法有什么不同？ 2. 它 们之间有什么相同之处么？ 化合价 -1 Cl +2 Mg -2 SO 4 离子 Cl - Mg 2+ SO 4 2- 相同点 :(1) 元素符号相同 (2) 数值、正负相同 不同点 :(1) 书写位置不同 (2) 数值与正负顺序不同 (3)“1” 的省留不同 ① H 表示氢元素或一个氢原子 。 ③ H 2 表示氢气这种物质；氢气是由氢元 素组成；一个氢分子；每个氢分子由 2 个氢原子构成 。 ④ 2H 2 表示两个氢分子 符号 H 、 2H 、 H 2 、 2H 2 各具有什么意义？ ② 2H 表示 2 个氢原子 。 1. 元素符号之前加数字不再表示某元素，不再有宏观的意义，只表示原子的个数。 2. 化学式前加数字也不再表示该物质，不具有宏观的意义，只表示分子的个数。 2H 2 O 表示２个水分子 表示每个水分子 中有２个氢原子 练一练 用元素符号或化学式填 空。 （ 1 ） 4 个二氧化碳分子 （ 2 ） 7 个铁原子 （ 3 ） 1 个氧分子 （ 4 ） 5 个硫原子 4CO 2 7Fe O 2 5S 五、粒子结构示意图 原子结构示意图 离子结构示意图 规律： 1. 质 子数决定元素的 种类； 2. 最 外层电子数一般可以决定元素的化学性质、元素的分类，元素的化合价（最高正价和最低负价）。 +16 2 8 6 S 原子核 质子数 电子层 最外层电子数 +16 2 8 8 S 2- +11 2 8 1 Na +11 2 8 Na + +16 2 8 8 +12 2 1. 下 列粒子结构示意图表示原子的 有 _____ 表示阴离子的有 _______ 表示阳离子的有 _______ A B C D E 2 . 根据 下列原子结构示意图可知，化学性质相似的是 : _________________ +12 2 8 2 +10 2 8 +2 2 +8 2 6 A B C D D AE BC B  Ｃ +11 2 +10 2 +9 2 8 8 8 8 第四单元 我们周围的空气 第三节 氧气 【思考】 集气瓶里收集的是一种常见的气体。你知道它是空气、氧气还是氮气？ 【新课引入】 如果想验证它确实是氧气，就必须先了解氧气的性质。 （ 1 ）无色、无味的气体 （ 2 ）密度比空气大 （ 3 ）不易溶于水 一、氧气的性质 1. 氧气的物理性质 改变条件：  氧气   →   液氧   → 固态氧 （无色）   （ 淡蓝色） （ 淡蓝色） 蓝色钢瓶 2. 氧气的检验 （ 1 ）氧气可使带火星的木条复燃。（即氧气能支持燃烧 ） 这一实验可以用来检验氧气的存在 ：将带有火星的木条伸入集气瓶内，如木条复燃，则证明瓶内装的是氧气 讨论： 现桌上有四瓶无色气体，分别是氧气、空气、氮气、二氧化碳，如何区别 ？ 二、 氧气的化学性 质 1 . 氧 气可使带火星的木条复燃。 （即氧气能支持燃烧 ） （助燃性） 【 说明 】 这一实验可以用来检验氧气的存在 ：将 带有火星 的木条伸入 集气瓶内 ，如木条复燃，则证明瓶内装的是氧气。 【现象】 1. 淡蓝 色火焰  2 . 放热  3 . 生成有刺激性气味气体 2. 硫与氧气反应 硫在空气中燃烧 硫在氧气中燃烧 【现象】 1. 蓝 紫 色火焰  2 . 放热  3 . 生成有刺激性气味气体 硫 + 氧气 二氧化硫 点燃 S O 2 SO 2 注意事项 ①硫用量不要太多，防止生成物对空气造成 污染。 ②在瓶底部盛放少量水为了吸收二氧化硫 。 文字表达式： 碳 + 氧气 二氧化碳 点燃 木炭燃烧现象： (1) 木炭在空气中 发出红光 木炭在氧气中燃烧比在空气中燃烧更旺 ， 发出 白光 (2) 放出热量 (3) 生成一种使澄清石灰水变浑浊的无色气体 Fe O 2 Fe 3 O 4 【思考】 实验前为什么在瓶底放一些水或铺一层细沙？ 铁 + 氧气 四 氧化三铁 点燃 3. 铁 与氧气反应 【实验现象】 1. 剧烈燃烧，火星四射   2 . 放出大量热  3 . 生成黑色固体 为了防止燃烧过程生成物溅落瓶底，使集气瓶破裂 氧气的化学性质 氧气 是一种化学性质比较活泼的气体，具有氧化性，可以支持燃烧，可以跟很多物质发生反应。氧气含量越高，燃烧越剧烈。 【小结】 【讨论】 物质在空气中燃烧与在氧气中燃烧现象一样么？这说明了什么？ 物质 在空气中燃烧主要是与空气中的氧气反应，反应的剧烈程度取决于氧气的含量，氧气含量越高，燃烧越剧烈。 4. 化合反应与氧化反应 化合反应： 由两种或两种以上的物质生成一种物质的反应。 氧化反应： 物质跟 氧 发生的反应。 缓慢氧化： 进行得很慢，不容易被察觉的氧化叫缓慢氧化。 Fe O 2 Fe 3 O 4 铁 + 氧气 四氧化三铁 点燃 判断下列反应是否为化合反应 、还是氧化反应 硫 + 氧气 二 氧化硫 点燃 锌 + 盐酸 氯化锌＋氢气 石蜡 + 氧气 二 氧化碳＋水 点燃 镁 + 氧气 氧化镁 点燃 讨论：在什么情况下，一个反应既是化合反应又是氧化反应？ 习题 1.下列有关氧气的“自述”错误的是（ ） A.我不易溶于水 B.我具有可燃性 C.我的化学性质比较活泼 D.我能供给呼吸 B 2.下列物质在空气或氧气中燃烧时，现象描述正确的是（ ） A. 镁条在空气中燃烧，冒出浓烈的黑烟，放出热量，生成黑色粉末 B.铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四溅，放出热量，生成红色固体 C.木炭在氧气中燃烧，发白光，放出热量，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体 D.硫在氧气中燃烧，发出微弱的淡蓝色火焰，放出热量，产生没有气味的气体 C 3.下列反应中属于化合反应，但不属于氧化反应的是（ ） A.碳+氧气 二 氧化碳 B.水 氢 气+氧气 C.酒精+氧 气 二 氧化碳+水 D.二氧化碳+碳 一氧化碳 4.下列物质能在空气中燃烧，且产生大量白烟的是（ ） A.木炭 B .硫粉 C .红磷 D .铁丝 D C 5.区别氧气、空气、氮气三瓶气体最简单的方法是（ ） A.分别测量三瓶气体的密度 B.将带火星的小木条分别伸到三瓶气体中 C.将三种气体分别通入澄清石灰水中 D.将燃着的木条分别伸入到三瓶气体中 D 第四单元 我们周围的空气 到实验室去 : 氧气的实验室制取与性质 实验活动 1 氧气的实验室制取与性质 反应原理 二氧化锰 过氧化氢 水 ＋ 氧气 氯酸钾 加热 二氧化锰 氯化钾 + 氧气 加热 高锰酸钾 锰酸钾＋二氧化锰＋氧气 加热高锰酸钾制取氧气 高锰酸钾 锰酸钾 二氧化锰 氧气 + + 加热 棉花的作用： 防止高锰酸钾粉末进入导管。 怎样检查装置的气密性？ 用高锰酸钾制取氧气的步骤： 1 . 检 查 装置的气密性；（组装仪器的顺序是怎样的？） 2 . 装 入药 品 ； 3 . 固 定 在铁架台 上 ； 4 . 点 燃酒精灯加热； 5 . 收 集气体； 6 . 把 导管从水槽中 移 出； 7 . 熄 灭酒精灯停止加热。 制取氧气的注意事项： 1 . 为 什么瓶口放一团棉花？ 2 . 为 什么试管口向下略微倾斜？ 3 . 加 热前为什么要先预热？ 4 . 为 什么刚开始时不能收集氧气。要到什么时候收集时才最合理？ 5 . 为 什么要先移导管后再停止加热？ 1 . 木炭与氧气反应 燃烧，放热，发白光 变浑浊 发 红 光 2 . 铁丝与氧气反应 空气中 : 发红光 剧烈燃烧，火光四射，放出大量的热，生成黑色固体 操作注意事项： ① 火柴的作用： ② 将铁丝绕成螺旋状： ③ 待火柴即将燃尽时再将铁丝伸入氧气瓶中： ④ 预先在集气瓶中装少量水或在瓶底铺一 薄层细沙 ： 引燃铁丝 增大铁丝的受热面积 防止火柴燃烧消耗过多的氧气而使铁丝不能顺利燃烧 防止熔化物溅落炸裂集气瓶底 观察 : 铁丝在空气中能否被点燃 ? 思考原因 实验 现象 反应的文字表达式 木炭在氧气中燃烧 铁丝在氧气中燃烧 发出白光，放出大量的热，生成使澄清石灰水变浑浊的气体 火星四射，放出大量的热，生成一种黑色固体 木炭 + 氧气 二氧化碳 点燃 铁 + 氧气 四氧化三铁 点燃 小明发现老师 在 《 氧气 》 一课中为同学们准备了碳、蜡烛、铁丝的燃烧实验但没有准备硫的燃烧实验。 1. 硫燃烧文字表达 式 ： 。 2. 你能否解释老师没 有 用 硫 做 燃 烧实验的原 因 ： 。 小明和几位同学去找老师。 能否通过实验的改进，实现 实验的顺利进行，老师给他们 提供了如图所示的几种仪器。 氧气 硫 发现问题 硫 + 氧气 点燃 二氧化硫 二氧化硫有毒 提供仪器和用品 集气瓶 橡皮塞（可打孔 ） 导管 气 球 燃 烧匙 同学们在纸上画出了自己的构想 高锰酸钾溶液 实验设计 硫在空气中燃烧火焰呈 、硫在氧气中燃烧火焰呈 。 淡蓝色火焰 蓝紫色火焰 实验反思 实验现象 2. 实验改进的意义： 。 减少污染 验证产物 高锰酸钾溶液 更剧烈 将某紫黑色固体粉末 A 加热，可产生无色气体 B ，同时生成一种黑色固体 C 和另一种固体物质 D 。黑色固体 C 通常可用于加热氯酸钾制氧气时的催化剂 。 另一黑色固体 E 在无色气体 B 中燃烧，产生使澄清石灰水变浑浊的气体 F 。绿色植物可将气体 F 通过光合作用吸收，并转化为无色气体 B 。回答 ： ⑴ 写出名称 ： A_________ ； B_________ ； C_________ 。 ⑵ 加热紫黑色固体 A 时所发生的反应的化学反应式 ： 。 ⑶写出黑色固体E在无色气体B中燃烧的反应的文字表达式：_____________________ 。 右图是实验室用高锰酸钾制氧气的装置图，指出图中错误之处并改正。 1 . 指 出装置中的错误 ① _____________ ② _____________ ③ _____________ …… 2 . 改 正装置中的错误 ① _____________ ② _____________ ③ _____________ …… 下图是实验室用高锰酸钾制取和收集氧气的装置图，指出其中的四处错 误 。 ② ③ ④ ⑤ ① ⑥ ① 没有对准药品 加热 ； ② 试管夹未夹在试管的中上部； ③ 导管伸入试管内太长； ④ 试管口高于试管底； ⑤ 导管伸入试管内太长； ⑥ 试管口未塞棉花。 ④ a. 用线段连接下列物质燃烧时的现象： 木炭在氧气中燃烧 火 星四射 硫在氧气中燃烧 发 出淡蓝色火焰 细铁丝在氧气中燃烧 发 出白光 氢气在空气中燃烧 生成水 发出明亮的蓝紫色火焰 b. 写出上述反应的文字表达式。 氢气 + 氧气 水 点燃 点燃 碳 + 氧气 二氧化碳 点燃 硫 + 氧气 二氧化硫 点燃 铁 + 氧气 四氧化三铁