資源簡介

第二章 空氣與水資源 單元總結 導學案
一、自主預科填空
空氣中氧氣的體積分數約為________%。
工業制取氧氣的方法是________，屬于________變化。
實驗室制取氧氣的反應原理（用文字表達式表示）：
（1）加熱高錳酸鉀：________________。
（2）分解過氧化氫：________________。
（3）加熱氯酸鉀：________________。
二、知識清單
空氣
空氣的成分：________。
空氣中氧氣含量的測定實驗：________。
空氣的污染與防治：________。
氧氣
氧氣的性質：________。
氧氣的制取：________。
氧氣的用途：________。
水
水的組成：________。
水的凈化：________。
水資源的保護：________。
三、要點講解
空氣
空氣的成分：按體積分數計算，氮氣約占 78%，氧氣約占 21%，稀有氣體約占 0.94%，二氧化碳約占 0.03%，其他氣體和雜質約占 0.03%。需要注意的是，這里的比例是大致的，會因地域、環境等因素略有不同。
空氣中氧氣含量的測定實驗：
實驗原理：利用紅磷在空氣中燃燒消耗氧氣，生成五氧化二磷固體，使密閉容器內壓強減小，在大氣壓的作用下，進入容器內水的體積即為氧氣的體積。
實驗注意事項：裝置氣密性要好；紅磷要足量；要等裝置冷卻至室溫再打開止水夾等。如果裝置氣密性不好，會導致外界空氣進入，測量結果偏小；紅磷不足，氧氣不能完全消耗，測量結果偏小；未冷卻就打開止水夾，裝置內壓強較大，測量結果偏小。
空氣的污染與防治：
空氣污染物：主要有有害氣體（一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等）和煙塵。
防治措施：加強大氣質量監測；使用清潔能源；積極植樹造林等。
常考易錯點：對空氣成分的比例記憶不準確；在分析氧氣含量測定實驗的誤差時，原因分析錯誤；對空氣污染物的種類和防治措施混淆。
氧氣
氧氣的性質：
物理性質：通常情況下，氧氣是無色、無味的氣體，密度比空氣略大，不易溶于水。在降溫、加壓條件下，氧氣可變為淡藍色液體或淡藍色雪花狀固體。
化學性質：比較活潑，能與許多物質發生反應，具有氧化性。例如，與非金屬單質（碳、硫、磷等）反應，與金屬單質（鐵、鎂等）反應，與化合物（蠟燭、甲烷等）反應。
常考易錯點：對氧氣化學性質的描述不準確，如反應條件、現象、產物等；混淆不同物質在氧氣中燃燒的現象。
氧氣的制取：
工業制法：分離液態空氣，利用液氮和液氧的沸點不同進行分離，屬于物理變化。
實驗室制法：加熱高錳酸鉀、分解過氧化氫溶液、加熱氯酸鉀等方法。實驗裝置的選擇要根據反應物的狀態和反應條件來確定。收集方法有排水法和向上排空氣法。
常考易錯點：實驗室制取氧氣的化學方程式書寫錯誤；實驗裝置和收集方法選擇不當；實驗操作步驟錯誤。
氧氣的用途：支持燃燒和供給呼吸。如煉鋼、氣焊、醫療急救等。
常考易錯點：對氧氣用途與性質的對應關系理解錯誤。
水
水的組成：通過電解水實驗證明水是由氫元素和氧元素組成的，電解水的化學方程式為通電。
水的凈化：
方法：沉淀、過濾、吸附、蒸餾等。
硬水和軟水：硬水是含有較多可溶性鈣、鎂化合物的水；軟水是不含或含較少可溶性鈣、鎂化合物的水。鑒別方法是用肥皂水，產生泡沫多的是軟水，產生泡沫少、浮渣多的是硬水。硬水軟化的方法有煮沸和蒸餾。
常考易錯點：凈化水的方法選擇不當；硬水和軟水的概念及鑒別方法混淆。
水資源的保護：
水資源現狀：淡水資源短缺，分布不均勻，且水污染嚴重。
保護措施：節約用水，防治水污染。
常考易錯點：對水資源保護的措施回答不全面。
四、例題賞析
下列關于空氣的說法中，錯誤的是（ ）
A. 空氣中氮氣的質量分數約為 78%
B. 空氣中的氧氣主要來源于植物的光合作用
C. 稀有氣體在通電時能發出不同顏色的光
D. 空氣質量報告中所列的空氣質量級別越大，空氣質量越差
答案：A
解析：空氣中氮氣的體積分數約為 78%，不是質量分數，A 選項錯誤；植物的光合作用產生氧氣，空氣中的氧氣主要來源于植物的光合作用，B 選項正確；稀有氣體在通電時能發出不同顏色的光，可用于制作霓虹燈，C 選項正確；空氣質量報告中所列的空氣質量級別越大，空氣質量越差，D 選項正確。
下列有關氧氣的制取和性質的實驗中，操作正確的是（ ）
A. 用高錳酸鉀制取氧氣時，試管口應略向上傾斜
B. 用排水法收集氧氣時，當氣泡連續均勻冒出時再開始收集
C. 鐵絲在氧氣中燃燒時，集氣瓶底部應預先放少量水或細沙
D. 硫在氧氣中燃燒時，發出淡藍色火焰
答案：C
解析：用高錳酸鉀制取氧氣時，試管口應略向下傾斜，防止冷凝水倒流使試管炸裂，A 選項錯誤；用排水法收集氧氣時，當氣泡連續均勻冒出時再開始收集，這樣收集到的氧氣更純凈，B 選項正確；鐵絲在氧氣中燃燒時，集氣瓶底部應預先放少量水或細沙，防止高溫熔融物濺落使瓶底炸裂，C 選項正確；硫在氧氣中燃燒時，發出明亮的藍紫色火焰，D 選項錯誤。
五、考點集訓
下列有關空氣成分的說法中，正確的是（ ）
A. 氮氣化學性質不活潑，可用于食品防腐
B. 氧氣的化學性質比較活潑，屬于可燃物
C. 二氧化碳在空氣中含量增多會引起溫室效應，屬于空氣污染物
D. 空氣中的稀有氣體沒有任何用途
下列關于氧氣的說法中，錯誤的是（ ）
A. 氧氣能支持燃燒，可作燃料
B. 氧氣能使帶火星的木條復燃
C. 水中的生物能依靠微溶于水中的氧氣而生存
D. 氧氣可以供給呼吸
實驗室制取氧氣的過程中，下列操作正確的是（ ）
A. 先加入藥品，再檢查裝置的氣密性
B. 用排水法收集氧氣時，看到導管口有氣泡冒出就立即收集
C. 用向上排空氣法收集氧氣時，把帶火星的木條伸入集氣瓶口來檢驗是否收集滿
D. 用高錳酸鉀制取氧氣時，在試管口放一團棉花
下列關于水的說法中，正確的是（ ）
A. 電解水實驗中，與電源正極相連的電極上產生氫氣
B. 過濾可以除去水中所有的雜質
C. 硬水通過活性炭吸附后可變為軟水
D. 水是由氫元素和氧元素組成的

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