导图社区 人教化学九上火线100第1、2讲
1,空气氧气 2,碳和碳的氧化物
编辑于2020-03-22 02:28:39第1、2讲
第1讲 空气 氧气
空气
组成物质
氮气 N₂
占空气体积比
78%
性质
化学
不可燃
不助燃
物理
无色 无味 气体
ρ=1.251g/L
密度比空气小
不易溶于水
用途
焊接金属
制造硝酸、氮肥
充入灯泡延长寿命
充入食品包装防腐
制造液氮低温环境
医疗:液氮冷冻麻醉
氧气 O₂
测定
4P+5O₂=点燃=2P₂O₅
现象
红磷燃烧,产生大量白烟,发出明亮黄色火焰,放出热量
冷却后,打开止水夹,烧杯中的水进入集气瓶中,约战标记部分体积的1/5
误差分析
<1/5
装置漏气
红磷量不足
未等瓶内温度冷却至室温就打开止水夹
>1/5
弹簧夹没有夹紧,红磷燃烧使集气瓶内受热气体会顺着导管逸出
燃烧匙伸入瓶内过慢,使瓶内气体受热逸出
占空气体积比
21%
性质
化学
不可燃
可助燃
比较活泼
物理
无色 无味 气体
密度ρ=1.429g/L
密度比空气略大
不易溶于水
熔点 -218℃ 沸点 -183℃
用途
供给呼吸
医疗急救
航空航天
炼钢、气焊、化工生产
探究
与物质反应
S+O₂=点燃=SO₂
现象: 1、放热生成有刺激性气味的气体 2、在空气中燃烧,发出淡蓝色火焰; 在氧气中燃烧,发出明亮蓝紫色火焰
水:吸收产生的二氧化硫,防止二氧化硫污染空气
C+O₂=点燃=CO₂
现象: 1、在空气中红热 2、在氧气中发出白光,放出热量生成,使澄清石灰水变浑浊的气体
3Fe+2O₂=点燃=Fe₃O₄
现象: 1、在空气中不燃烧 2、在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体
①砂纸打磨:除去铁丝表面的氧化物(铁锈)或污物 ②绕成螺旋状:增大铁丝的受热面积 ③瓶底放少量水或细沙:吸收热量,防止燃烧产生的高温熔融物溅落炸裂瓶底
2Mg+O₂=点燃=2MgO
现象: 1、发出耀眼的白光,放出大量的热,生成一种白色固体
4Al+3O₂==2Al₂O₃
现象: 铝丝表面生成一层致密的氧化铝薄膜
制取
工业:分离液态空气法(物理)
化学
2KMnO₄=△=K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑
放棉花:防止加热时高锰酸钾粉末进入导管,堵塞导管
2KClO₃=MnO₂/△=2KCl+3O₂↑
2H₂O=通电=2H₂↑O₂↑
2H₂O₂=MnO₂=2H₂O+O₂↑
检验:将带火星的木条伸入集气瓶中,若木条复燃,则为氧气
验满:将燃着的木条放在瓶口,木条燃烧得更旺,则已收集满
其他反应
2H₂+O₂=点燃=2H₂O
2CO+O₂=点燃=2CO₂
CH₄+2O₂=点燃=2H₂O+CO₂
C₂H₅OH+3O₂=点燃=3H₂O+2CO₂
稀有气体
占空气体积比
0.94%
组成
氦 He
氖 Ne
氩 Ar
氪 Kr
氙 Xe
氡 Rn
性质
物理
无色 无味 气体
化学
很不活泼(惰性气体)
用途
填充飞艇
闪光灯、霓虹灯
液氦冷冻机
其他气体和杂质
占空气体积比
0.03%
保护空气
空气质量指数
50以下 Ⅰ 优
51~100 Ⅱ 良
101~150 Ⅲ(1) 轻微污染
151~200 Ⅲ(2) 轻度污染
201~250 Ⅳ(1) 中度污染
251~300 Ⅳ(2) 中度重污染
300以上 Ⅴ 重度污染
空气污染指数项目
臭氧 O₃
二氧化硫 SO₂
一氧化碳 CO
二氧化氮 NO₂
可吸入颗粒物 (粒径在10微米一下的颗粒物,PM₁₀,又称飘尘)
三大环境问题
SO₂、NO₂等─→酸雨
CO₂含量增加─→温室效应(全球变暖)
氟利昂等─→臭氧空洞
治理空气
使用清洁能源
植树造林种草
改善环境状况
加强大气质量监测
第2讲 碳和碳的氧化物
碳单质
金刚石
结构
正八面体 网状结构
性质
无色透明 固体
硬度最高
不导电
熔点高
用途
做饰品──钻石
做地质勘探钻头
做玻璃刀切割玻璃
石墨
结构
层叠状结构
性质
深灰色 有金属光泽
细鳞片状固体
质软 有润滑性
可导电
耐高温
用途
作铅笔芯
电极
润滑剂
活性炭
结构
疏松多孔
性质
具有很强的吸附性
用途
净化水质
吸附异味
制糖工业中用于脱色
C₆₀
结构
形似足球
性质
结构非常稳定
用途
超导
催化
新材料
医学
生物
单质碳
性质
物理
黑色固体
常温下比较稳定
化学
氧化性
可燃性
氧气充足:C+O₂=点燃=CO₂
氧气不充足:2C+O₂=点燃=2CO
还原性
2CuO+C=高温=2Cu+CO₂↑
现象: 黑色粉末逐渐变成红色,澄清石灰水变浑浊
2Fe₂O₃+3C=高温=4Fe+3CO₂↑
现象: 红色粉末逐渐变成黑色,澄清石灰水变浑浊
2Fe₃O₄+4C=高温=6Fe+4CO₂↑
CO₂+C=高温=2CO
用途
冶炼金属
碳的氧化物
二氧化碳
性质
物理
无色 无味 气体
密度ρ=1.977g/L
密度比空气大
实验: 向瓶内装有一高一低点燃的蜡烛倾倒二氧化碳 现象: 下层蜡烛先熄灭,上层蜡烛后熄灭
能溶于水
实验: 将水倒入盛有二氧化碳的软塑料瓶中 现象: 塑料瓶变瘪
化学
一般不能燃烧
不支持燃烧
用途
灭火
人工降雨
气体肥料
光合作用
医疗学业制品储存、运输
食品冷藏、保鲜、运输(固态)
探究
与物质反应
H₂O+CO₂==H₂CO₃ 碳酸易分解H₃CO₂==CO₂↑+H₂O
可以使紫色的石蕊溶液变红
与碱溶液反应
Ca(OH)₂+CO₂==CaCO₃↓+H₂O
2NaOH+CO₂==Na₂CO₃+H₂O
制取
高温煅烧石灰石 CaCO₃=高温=CaO+CO₂↑
实验室制取二氧化碳 CaCO₃+2HCl==CaCl₂+CO₂↑+H₂O
其他反应
6CO₂+6H₂O=光照/叶绿素=C₆H₁₂O₆+6O₂(光合作用)
一氧化碳
性质
物理
无色 无味 气体
密度ρ=1.25g/L
密度比空气大
不易溶于水
化学
可燃性
2CO+O₂=点燃=2CO₂
燃烧现象: 燃烧时放出大量热,发出蓝色火焰
还原性
CuO+CO=△=Cu+CO₂
现象: 黑色粉末逐渐变红,澄清石灰水变浑浊
Fe₂O₃+3CO=高温=2Fe+3CO₂
现象: 红色粉末逐渐变成黑色,澄清石灰水变浑浊
毒性
一氧化碳极易与血液中的血红蛋白结合,从而使血红蛋白不能再与氧气结合,造成生物体内缺氧,严重时会危及生命;当一氧化碳占空气体积0.02%时,持续2~3h即出现中毒症状
用途
作燃料
冶炼金属
MnO₂可作为催化剂 催化剂:在化学反应中可以改变其他物质的反应速率,但其本身质量和化学性质在反应前后都不改变,具有催化作用
CO₂与CO的鉴别和除杂: (1)鉴别:a,通入澄清石灰水;b,通入紫色石蕊溶液;c,通过灼热氧化铜;d,点燃 (2)CO₂与CO互为杂质时的除杂方法: 物质(杂质): CO₂(CO):通过足量灼热的氧化铜:CuO+CO=△=Cu+CO₂ CO(CO₂): ①先通入足量NaOH溶液,再通过浓硫酸(干燥):2NaOH+CO₂==Na₂CO₃+H₂O ②通过足量灼热的碳粉:CO₂+C=高温=2CO
CO₂和CO都是有碳元素和氧元素组成的化合物,但其性质差异很大,其原因是它们的分子构成不同
验满:将燃着的木条放在瓶口,若木条熄灭,则已收集满
长颈漏斗插入液面以下:起到液封作用,防止气体从长颈漏斗逸出
检查装置气密性:夹紧橡皮管,将水注入长颈漏斗中,若液面不下降,则则装置气密性良好
Ⅰ为什么不选择碳酸钙或碳酸钠? 因为反应太快,不易收集气体 Ⅱ为什么不选浓盐酸? 浓盐酸具有挥发性,会使产生的二氧化碳中含有氯化氢气体,且反应速率过快 Ⅲ为什么不选浓硫酸? 反应太慢,并且反应后生成的硫酸钙微溶于水,覆盖在石灰石表,面阻止反应的进行
选取药品考虑因素: 1,反应条件──常温比加热,高温优 2,实验操作──简单易行,便于收集 3,反应速率──速率适中 4,安全性,环保性 5,综合考虑选择最佳方案
石蕊遇酸变红色,遇碱变蓝色 酚酞遇酸不变色,遇碱变红色
①网罩:集中火焰,提高温度 ②先取出导管,再熄灭酒精灯,防止石灰水倒吸入试管,使试管炸裂
得氧发生氧化反应,是还原剂,具有还原性 失氧发生还原反应,是氧化剂,具有氧化性
CO₂占空气体积分数0.03%
★原子排列方式不同
一个C₆₀分子由60个碳原子构成
优点:产物是水,无污染;无需加热,节能;反应容易控制
缺点:需耗能,有副产物
①试管略向下倾斜:防止生成的水冷凝回流到热的试管底部,炸裂试管 ②先撤离导管,再熄灭酒精灯,防止水槽中的水倒流进入试管,使试管炸裂
①排水集气法:待气泡连续均匀冒出后再收集氧气,防止氧气不纯 ②向上排空气法:将导管伸入底部,有利于集气瓶内空气的排出,使收集的气体更纯
原理:Ca(OH)₂+CO₂==CaCO₃↓
空气平均密度ρ=1.293g/L