第二单元我们周围的空气

第二单元我们周围的空气课题1空气一、空气成分的研究史法国科学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分，第一次明确提出了“空气是由氧气和氮气组成的”。其中氧气约占空气总体积的1/5的结论。二、空气中氧气成分的测定：（考点一）1、装置图（见书P27）2、实验现象：A、红磷燃烧发出黄白色火焰，放出热量，冒出大量白烟B、（过一会儿白烟消失，装置冷却到室温后打开弹簧夹）烧杯内的水倒流入集气瓶，约占瓶子容积的1/5。3、实验结论：氧气约占空气总体积的1/5。4、原理:文字表达式：磷（P）+氧气（O2）五氧化二磷（P2O5）5、注意事项：少于1/5:A、所用的红磷量过少（过少则氧气没有全部消耗完）B、集气瓶未冷却到室温便打开弹簧夹（气体受热体积膨胀）C、装置漏气，（气体进入瓶中）大于1/5:A、未用弹簧夹夹紧乳胶管（气体受热膨胀沿导管逸出，导致进水量增多，测量结果偏大）。B、深入燃烧匙动作缓慢（瓶内气体受热膨胀逸出，导致测量结果偏大）思考：可否换用木炭、硫磺等物质？答：不能用木炭或蜡烛（燃烧产生了气体，瓶内体积变化小），不能用铁（铁在空气中不能燃烧）三、空气的主要成分（考点二）（按体积分数）：空气成分氮气氧气稀有气体二氧化碳其他气体和杂质体积分数78%21%0.94%0.03%0.03%四、物质的分类：纯净物和混合物（考点三）1、纯净物：由一种物质组成的2、混合物：两种或多种物质组成的注意：划分纯净物、混合物的标准是根据物质的种类来划分的。只含一种物质的就属于纯净物，含有几种物质的就属于混合物，五、空气是一种宝贵的资源（考点四）1、氮气：无色、无味的气体，难溶于水，不燃烧也不支持燃烧，不能供给呼吸，化学性质不活泼。2、稀有气体（惰性气体）：无色、无味的气体，通电时能发出不同颜色的光，化学性质很不活泼。（氦氖氩氪氙氡）氧气用途：动植物呼吸、气焊、航天、医疗急救、化工、炼钢、潜水。氮气用途：制造硝酸和氮肥、做保护气（食品防腐）、医疗上做麻醉剂、超导材料、化工原料点燃六、空气的污染及防治。（考点五）1、目前空气污染指数包括：有害气体（一氧化碳（CO）、二氧化氮（NO2）、二氧化硫（SO2））和（可吸入颗粒物）烟尘和臭氧。2、污染来源：空气中的有害物质来自化石燃料的燃烧，石油化工厂排放的废气及汽车排放的尾气。3、被污染的空气带来的危害：损害人体健康、影响作物生长、破坏生态平衡。温室效应（二氧化碳含量过多引起）、臭氧层破坏、酸雨（由二氧化硫、二氧化氮引起）。4、防止空气污染的措施：加强大气质量监测,改善环境状态、植树造林、使用清洁能源。课题2氧气考点一、氧气的物理性质1、色、味、态：通常情况下，是无色无味的气体；2、密度：标准状况下，密度为1.429g/L，略大于空气。（可用向上排空法）3、溶解性：氧气不易溶于水。（可用排水法收集），4、三态变化：降温-183摄氏度，氧气可以变为淡蓝色的液体，-218摄氏度变成淡蓝色雪花状固体。5、工业生产的氧气，一般加压贮存在蓝色的钢瓶中。考点二、氧气的化学性质（一）检验：用带火星的木条伸入集气瓶内，发现木条复燃，说明是氧气；（二）与非金属（碳、硫、磷）的反应1、木炭（黑色固体）燃烧实验现象：在氧气中：剧烈燃烧，发出白光，放出热量，生成一种无色无味气体，该气体能使澄清石灰水变浑浊。文字表达式：碳（C）+氧气（O2）二氧化碳（CO2）做木炭燃烧实验时，燃烧匙应慢慢．．从瓶口向瓶底伸入（充分利用瓶内的氧气）。2、硫粉（淡黄色）燃烧：实验现象：在空气中：发出微弱的淡蓝色火焰；放出热量、生成一种带有刺激性气味的气体。在氧气中:发出明亮的蓝紫色的火焰,放出热量、生成一种带有刺激性气味的气体。文字表达式硫（S）+氧气（O2）二氧化硫（SO2）实验时，要在瓶底装少量水（吸收二氧化硫，防止污染空气）。3、红磷（暗红色固体）的燃烧实验现象：在空气．．中：发出黄白色火焰，放出热量，生成大量白烟在氧气．．中：剧烈燃烧，发出白光，放出热量，生成大量的白烟文字表达式：磷（P）+氧气（O2）五氧化二磷（P2O5）注意：五氧化二磷（P2O5）是固体（白烟是它的小颗粒），不是气体（三）与金属（镁、铁）的反应1、镁带（银白色固体）在空气中燃烧实验现象：剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出热量，生成白色粉末状固体。点燃点燃点燃文字表达式：镁（Mg）+氧气（O2）氧化镁（MgO）2铁丝（银白色固体）在氧气中燃烧实验现象：剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成一种黑色固体。文字表达式：铁（Fe）+氧气（O2）四氧化三铁（Fe3O4）注意：集气瓶底部铺少量的细沙或加少量的水，防止生成的固体物质溅落瓶底，致使集气瓶炸裂。铁丝在空气中不能燃烧（四）与蜡烛的反应——产物为：二氧化碳和水实验现象：比空气中燃烧剧烈，发出白光，集气瓶内壁出现水珠，有使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体产生。文字表达式：石蜡+氧气（O2）二氧化碳（CO2）+水（H2O）空气中燃烧情况：燃烧产生黄色火焰，放热，稍有黑烟。（五）其他物质与氧气的反应某些物质在一些条件下，与氧气发生缓慢的氧化反应，成为缓慢氧化。缓慢氧化也放热。如：动植物新陈代谢，金属的锈蚀，食物的腐烂、酒醋的酿造、农家肥的腐熟等等。总结：1、氧气是一种化学性质比较活泼的气体，在一定的条件下，能与许多物质发生反应并放出大量的热。在这些反应中，氧气提供氧，称为氧化反应。氧气便是常见的氧化剂；具有氧化性。2、物质在纯氧气中燃烧程度比空气中燃烧要剧烈。说明物质燃烧程度，与氧气的浓度大小成正比；3、物质燃烧时有的有火焰，有的会发光，有的会冒烟。一般来说，气体燃烧会有火焰产生，固体直接燃烧，产生光或者火星。生成物有固体，一般都会产生烟，即固体小颗粒；4、物质与氧气反应不一定是燃烧现象，如缓慢氧化。考点三、氧气的用途（1）、供给呼吸：医疗上急救病人，登山、潜水、航空、宇航提供呼吸；（2）、支持燃烧：炼钢、气焊与气接、液氧炸弹、火箭助燃剂考点四、反应类型：①：化合反应：由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应。可表示为：A＋B＋……→E（简称“多合一”）②：分解反应：由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。可表示为：AB→A＋B＋……。（简称：“一变多”）③：氧化反应：物质与氧发生的化学反应。有氧气参加的反应一定属于氧化反应。氧化反应不一定是化合反应（石蜡的燃烧生成了水和二氧化碳两种物质），化合反应不一定是氧化反应。课题3实验室制取氧气考点一、工业制法（分离液态空气法）原理：利用液态氧和液态氮的沸点不同。——物理变化（蒸馏）点燃点燃点燃空气降温加压液态空气蒸发液态氧氮气沸点低（—196℃），先蒸发出来装入天蓝色钢瓶中沸点较高（—183℃）（1）具体过程（2）注意：该过程是物理变化考点二、氧气的实验室制法（化学变化）1、双氧水（过氧化氢）制取氧气A、药品：过氧化氢（H2O2）和二氧化锰（黑色粉末MnO2）B实验原理：表达式：过氧化氢（H2O2）水（H2O）+氧气（O2）注：二氧化锰在该反应中是催化剂，起催化作用C、装置：固体与液体反应，不需加热注意事项：①、分液漏斗可以用长颈漏斗代替，但其下端应该伸入液面以下，防止生成的气体从长颈漏斗中逸出；②、导管只需略微伸入试管塞③、气密性检查：用止水夹关闭，打开分液漏斗活塞，向漏斗中加入水，水面不持续下降，就说明气密性良好。④、装药品时，先装固体后装液体⑤、该装置的优点：可以控制反应的开始与结束，可以随时添加液体。2、用高锰酸钾、氯酸钾制取氧气A、药品：、高锰酸钾（暗紫色固体）、氯酸钾（白色固体）与二氧化锰（黑色粉末）B、原理：①加热氯酸钾（有少量的二氧化锰）：表达式：氯酸钾（KClO3）氯化钾（KCl）+氧气（O2）注意：MnO2在该反应中是催化剂，起催化作用②加热高锰酸钾：表达式：高锰酸钾（KMnO4）△锰酸钾（K2MnO4）+二氧化锰（MnO2）+氧气（O2）C、装置：加热固体制气体（加热氯酸钾的为一类）D、操作步骤：查、装、定、点、收、离、熄。①连接装置：先下后上，从左到右的顺序。②检查装置的气密性：将导管的一端浸入水槽中，用手紧握试管外壁，若水中导管口有气泡冒出，证明装置不漏气。松开手后，导管口出现一段水柱。③装入药品：按粉末状固体取用的方法（药匙或纸槽）④固定装置：固定试管时，试管口应略向下倾斜；铁夹应夹在试管的中上部⑤点燃酒精灯，加热药品：先使试管均匀受热，后在反应物部位用酒精灯外焰由前向后加热。⑥收集气体：a、若用排水集气法收集气体，当气泡均匀冒出时再收集，刚排出的是空气；水排完后，应用玻璃片盖住瓶口，小心地移出水槽，正放在桌面上(密度比空气大)（防止气体逸出）二氧化锰△二氧化锰b、用向上排空法。收集时导管应伸入集气瓶底部（为了排尽瓶内空气）用排水法收集时，导管放在集气瓶口⑦先将导管撤离出水面⑧再熄灭酒精灯E、易错事项：a).试管口要略微向下倾斜：防止生成的水回流,使试管底部破裂。药品应平铺在试管底部b).导气管伸入发生装置内要稍露出橡皮塞：有利于产生的气体排出。c).用高锰酸钾制取氧气时，试管口塞一团棉花：防止高锰酸钾粉末进入导气管，污染制取的气体和水槽中的水。d).排气法收集气体时，导气管要伸入接近集气瓶底部：有利于集气瓶内空气排出，使收集的气体更纯。e).实验结束后，先将导气管移出水面,然后熄灭酒精灯：防止水槽中的水倒流，炸裂试管。F、收集方法：①排水法（不易溶于水）②向上排空法（密度比空气大）G、检验、验满检验：用带火星的木条伸入集气瓶内，发现木条复燃，说明是氧气；验满：用带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明已满。考点三、催化剂：1、概念：在化学反应中能改变其他物质的反应速率（加快或变慢），但本身的化学性质和质量在反应前后没有发生变化的物质。2、特点：两不变（质量、化学性质）、一改变（反应速率）注意：①催化剂不能改变生成物的质量，不能决定反应的进行②催化剂不是反应物、又不是生成物③催化剂仅针对某一反应，并不是所有反应的催化剂④某一反应的催化剂可能不只一种3、二氧化锰在一些反应中不只作催化剂，催化剂不一定就只有二氧化锰。(在过氧化氢溶液制取氧气中，催化剂可以用硫酸铜溶液、氧化铁、氧化铜、红砖粉末)。在氯酸钾制取氧气中，二氧化锰的质量和化学性质不变。考点四、分解反应：1、概念：由一种物质反应生成两种及以上物质的反应2、特点：一变多