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初中化学

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    下列说法正确的是(  )
    A.氧气具有支持燃烧的性质,常作高能燃料
    B.鱼虾能在水中生存是由于氧气易溶于水
    C.催化剂在化学反应前后质量和性质不变
    D.最早得出空气是由氮气和氧气组成这一结论的科学家是拉瓦锡

    本题信息:化学单选题难度一般 来源:未知
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本试题 “下列说法正确的是( )A.氧气具有支持燃烧的性质,常作高能燃料B.鱼虾能在水中生存是由于氧气易溶于水C.催化剂在化学反应前后质量和性质不变D.最早得出空...” 主要考查您对

化学发展史

氧气的性质

氧气的用途

催化剂和催化作用

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  • 化学发展史
  • 氧气的性质
  • 氧气的用途
  • 催化剂和催化作用
       化学已经经历了几千年的发展过程。实际上,人类社会在很早以前就开始利用化学变化,并取得了一定的成果。尽管当时的人没有使用“化学”这个名词,但实际上已经具备处理某些化学变化的能力。根据一些化学史的记载,我们可以把化学史分成史前期,炼丹时期,医药化学时期,燃素时期,定量时期,科学相互渗透时期六个时期:
    

化学的发展:

1.我国商代有了青铜器,春秋晚期能炼铁,战国时期能炼钢,唐代有了火药。
2.1774年法国化学家拉瓦锡提出了空气主要是由氧气和氮气组成的。
3.瑞典化学家舍勒和英国化学家普利斯特里先后用不同的方法制得了氧气。
4.1776年俄国化学家罗蒙诺索夫建立了质量守恒定律。
5.十九世纪初英国科学家道尔顿提出了近代原子学说。
6.1811年意大利科学家阿佛加德罗提出了分子的概念。
7.1869年俄国化学家门捷列夫发现了元素周期律。

 化学发展六个时期:

(一)史前期:从远古到公元前1500年,化学作为一种技术,实际上已经开始出现了。尽管在这个期间,并没有文字记载,但是在中国、埃及、印度、巴比伦和后来的希腊、罗马,都可以找到人类利用化学的遗迹。猿人就知道用火,知道用火煮东西和烧制陶器。这可以说是最早期化学的开始。    

(二)炼丹时期:大体说来是从公元前1500年到公元1650年。这个时期中国在化学方面的著作最多,例如《参同契》、《道藏》以及重要的本草书,都对我国古代化学成就作了详细的记载。至於在欧洲,这方面的书籍也很不少,例如阿拉伯、埃及和希腊,在1572年就有一部书,书名是《炼金的化学方法》。在欧洲,已经开始有“化学”这个名词了,并在1572年出版了《化学原理》(ArtisChemiaePrincipes)一书。许多希腊、阿拉伯、罗马的有名学者,例如帕拉图、阿里士多德、阿维森纳、给伯尔,都写了有关化学方面的书,在这方面最有力的证据乃是这些学者开始认识到实验是科学工作的重要工具。    

(三)医药化学时期:在1500—1700年这两百年间,欧洲发生了很大的变化,科学史上称之为复兴时期。在这个时期欧洲出版了很多最早的化学著作,例如德国化学家格劳贝尔于1684年写的《新哲学的炉》;德国化学家孔柯尔写的《化学实验》;德国冶金学家阿格里柯拉写过一本名为“DeReMetallica”的书,中国明崇祯十六年李天经和汤若望将此书翻译出版,中文书名《坤舆格致》,可以说是中国最早翻译的化学书籍。    

(四)燃素时期:这个时期从1650年到1775年,在这个时期出现了很多化学家,例如德国化学家施塔尔,他写过《化学基础》一书,是1723年出版的。还有德国化学家贝歇尔,他写过《冶金术》一书和很多其他著作。尽管他们的理论是不正确的,可是他们做了很多实验,积累了许多感性知识。一直到1661年,英国化学家波义耳写了《怀疑派化学家》一书,才开始对于元素理论有了基本的认识。    

(五)定量时期:这个时期从1775年至1900年,这一时期化学研究的目的是开始利用化学知识解决工农业上的许多问题,并利用定量的化学实验建立了不少化学基本定律。这个时期又称为近代化学发展时期,很多科学家写了许多著名的书籍和论文,特别是英国化学家道尔顿在1808年所写的《化学哲学新体系》一书,提出了原子学说;法国化学家拉瓦锡於1777年发表《燃烧概论》论文,建立了燃烧作用的氧学说,并确立了物质不灭定律,使化学开始进入近代化学时期。接下来,瑞典化学家贝采里乌斯开始使用化学符号;俄国化学家门捷列夫发表周期律;德国化学家李比希和维勒在发展有机化学上作出了重要贡献,都为现代化学的发展奠定了基础。    

(六)科学相互渗透时期:这个时期基本上从二十世纪初开始。一方面,物理学提出的量子论使化学和物理学有了共同的语言。另一方面化学又向生物学和地质学等学科渗透,使过去很难解决的蛋白质、酶等的结构问题,正在逐步得到解决。过去认为原子是看不见的,现在不但可以用超显微镜看到原子,而且原子本身的能量也已经开始被人们利用了。


定义:
     氧气,空气主要组分之一,比空气重,标准状况(0℃和大气压强101325帕)下密度为1.429克/升。无色、无臭、无味。在水中溶解度很小。压强为101kPa时,氧气在约-183摄氏度时变为淡蓝色液体,在约-218摄氏度时变成雪花状的淡蓝色固体。
氧气的性质:

1.氧气的物理性质:
(1)无色无味,标况下,氧气的密度为1.429g/L,密度比空气大,难溶于水,1L水中只能溶解约30ml的氧气。

(2)三态变化:氧气(无色气体)液氮(淡蓝色液体)固态氮(淡蓝色雪花状)

(3)工业产生的氧气,一般加压贮存在蓝色的钢瓶中。

2.氧气的化学性质:

(1)化学性质较活泼,在一定条件下,可以和多种物质发生化学反应,同时放出热量;具有助燃性和氧化性,在化学反应中提供氧,是一种常用的氧化剂。

(2)助燃性,氧化性
①与金属的反应:
2Mg+O22MgO
3Fe+2O2Fe3O4

②与非金属的反应:
C+O2CO2(O2充分)
2C+O22CO(O2不充分)

③与化合物的反应:
2CO+O22CO2
CH4+2O2CO2+2H2O
C2H5OH+3O22CO2+3H2O

易错点:
(1)误认为氧气具有可燃性,可以做燃料
氧气可以帮助可燃物燃烧,具有助燃性,它本身不能燃烧,不能做可燃物。

(2)误认为氧气的化学性质非常活泼,能与所有物质发生反应
氧气是一种化学性质非常活泼的气体,在一定条件下能与许多物质发生化学反应,但不是与所有物质都能发生化学反应。

(3)误认为燃烧都需要氧气
燃烧有广义和狭义之分,通常所说的燃烧是指可燃物与氧气发生的一种发光,放热的剧烈的氧化反应。燃烧的条件之一是需要氧气。但有一些燃烧不需要氧气,如镁在二氧化碳中也能燃烧。

(4)误认为物质与氧气的反应叫氧化反应
氧化反应是物质与氧发生的反应,其中包括物质与氧气中的氧元素发生的反应,也包括物质与其他含氧物质中的氧元素发生的反应。如氢气与氧气反应生成水是氧化反应,氢气与氧化铜反应生成铜和水也是氧化反应。

(5)误认为氧气与液氧性质不行
物质的性质包括物理性质和化学性质,氧气与液氧物理性质不同,但化学性质是相同的,因为它们二者的分子构成相同,都是由氧分子构成的。

(6)误认为含氧的物质都能制取氧气。
制取氧气需要含氧的物质,但不是所有的含氧物质都能用来制取氧气。

用途作用:
1. 冶炼工艺 在炼钢过程中吹以高纯度氧气,氧便和碳及磷、硫、硅等起氧化反应,这不但降低了钢的含碳量,还有利于清除磷、硫、硅等杂质。而且氧化过程中产生的热量足以维持炼钢过程所需的温度,因此,吹氧不但缩短了冶炼时间,同时提高了钢的质量。高炉炼铁时,提高鼓风中的氧浓度可以降焦比,提高产量。在有色金属冶炼中,采用富氧也可以缩短冶炼时间提高产量。

2. 化学工业
在生产合成氨时,氧气主要用于原料气的氧化,以强化工艺过程,提高化肥产量。再例如,重油的高温裂化,以及煤粉的气化等。

3. 国防工业
液氧是现代火箭最好的助燃剂,在超音速飞机中也需要液氧作氧化剂,可燃物质浸渍液氧后具有强烈的爆炸性,可制作液氧炸药。

4. 医疗保健
供给呼吸:用于缺氧、低氧或无氧环境,例如:潜水作业、登山运动、高空飞行、宇宙航行、医疗抢救等时。

5. 其它方面
如:它本身作为助燃剂与乙炔、丙烷等可燃气体配合使用,达到焊割金属的作用,各行各业中,特别是机械企业里用途很广,作为切割之用也很方便,是首选的一种切割方法。


过度吸氧负作用:
    早在19世纪中叶,英国科学家保尔·伯特首先发现,如果让动物呼吸纯氧会引起中毒,人类也同样。氧气瓶氧气瓶人如果在大于0.05MPa(半个大气压)的纯氧环境中,对所有的细胞都有毒害作用,吸入时间过长,就可能发生“氧中毒”。肺部毛细管屏障被破坏,导致肺水肿、肺淤血和出血,严重影响呼吸功能,进而使各脏器缺氧而发生损害。在0.1MPa(1个大气压)的纯氧环境中,人只能存活24小时,就会发生肺炎,最终导致呼吸衰竭、窒息而死。人在0.2MPa(2个大气压)高压纯氧环境中,最多可停留1.5小时~2小时,超过了会引起脑中毒,生命节奏紊乱,精神错乱,记忆丧失。如加入0.3MPa(3个大气压)甚至更高的氧,人会在数分钟内发生脑细胞变性坏死,抽搐昏迷,导致死亡。
   
      此外,过量吸氧还会促进生命衰老。进入人体的氧与细胞中的氧化酶发生反应,可生成过氧化氢,进而变成脂褐素。这种脂褐素是加速细胞衰老的有害物质,它堆积在心肌,使心肌细胞老化,心功能减退;堆积在血管壁上,造成血管老化和硬化;堆积在肝脏,削弱肝功能;堆积在大脑,引起智力下降,记忆力衰退,人变得痴呆;堆积在皮肤上,形成老年斑。
缺氧和富氧对人体的影响:

氧气浓度(%体积)---征兆(大气压力下)
100%---致命/6分钟;
50%---致命/4-5分钟经治疗可痊愈
>23.5%---富氧,有强烈爆炸危险
20.9%---氧气浓度正常
19.5%---氧气最小允许浓度
15-19%---降低工作效率,并可导致头部、肺部和循环系统问题
10-12%---呼吸急促,判断力丧失,嘴唇发紫
8-10%---智力丧失,昏厥,无意识,脸色苍白,嘴唇发紫,恶心呕吐
6-8%---8分钟;
4-6%---40秒内抽搐,呼吸停止,死亡
催化剂及催化作用的概念:
概念
催化剂 在化学反应中能改变其他物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有改变的物质。
催化作用 催化剂在化学反应中所起的作用


催化剂的特点:
催化剂概念的要点可概括为“一变”“二不变”。

(1)“一变”是指催化剂能改变其他物质的化学反应速率,这里“改变”包括加快和减慢,也就是说催化剂可以加快反应速率,也可以减慢反应速率。

(2)“二不变”指催化剂本身的化学性质不变。
易错点:
①催化剂一般有选择性,即仅能对某一反应或某一类型的反应起催化作用。如二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂,但对其他的反应不一定是。

②对某些反应来说,催化剂也可能不止一种,如能催化过氧化氢分解的催化剂除二氧化锰外,还有硫酸铜溶液、红砖粉(主要成分为氧化铁)等。

③催化剂可以重复使用。
催化剂在化工生产中的作用:
     催化剂在化工生产中有重要作用,人多数化工生产都有催化剂参与。例如,在石油炼制过程中,用高效催化剂生产汽油、煤油等;在汽车尾气处理,归用催化剂促进有害气体的转化;酿造工业和制药工业都要用酶作催化剂,某些酶制剂还是宝贵的药物。
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