第三节 空气(1)

第三节空气（1）氧气21%氮气78%其它成分1%空气主要成分的体积分数稀有气体（氩氦氖等）0.94%二氧化碳0.03%其它杂质0.03%考点1、空气的成分及其作用二、空气的作用1.氧气(O2)的用途（1）提供呼吸（2）支持燃烧2.氮气(N2)的用途灯泡中充氮可以延长使用寿命食品包装时充氮可以防腐保鲜氮气是制造硝酸、化肥、炸药的重要原料；液氮可用作冷冻剂3.二氧化碳(CO2)的用途二氧化碳作为一种工业原料，可用于制纯碱（Na2CO3）、尿素[CO（NH2)2]和汽水。光合作用原料固态二氧化碳（干冰）作致冷剂灭火剂空气的利用4.稀有气体的用途由于稀有气体化学性质不活泼，因此常用作保护气，如焊接金属时用稀有气体来隔绝空气，灯泡中充稀有气体以使灯泡耐用；稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，可制成多种用途的电光源，如航标灯、强照明灯、闪光灯，霓虹灯、“人造小太阳”等；稀有气体还可用于激光技术，用于测量、通讯等；氦可用于制造低温环境；氙可用于医疗麻醉。4.稀有气体的用途氦气球保护气霓虹灯激光A例1、人体吸入的气体与呼出的气体中二氧化碳的含量一样吗？某化学兴趣小组拟用下表中所示装置进行定性探究．实验装置实验操作（连续重复三次）实验现象关闭a，打开b，缓慢吸气关闭b，打开a，缓慢呼气（1）提出假设：人体吸入的气体的含量呼出的气体中二氧化碳的含量（填“大于”或“小于”）小于A例1、人体吸入的气体与呼出的气体中二氧化碳的含量一样吗？某化学兴趣小组拟用下表中所示装置进行定性探究．实验装置实验操作（连续重复三次）实验现象关闭a，打开b，缓慢吸气关闭b，打开a，缓慢呼气澄清石灰水（2）设计实验方案：将呼出的气体与吸入的气体通过（填药品名称）A例1、人体吸入的气体与呼出的气体中二氧化碳的含量一样吗？某化学兴趣小组拟用下表中所示装置进行定性探究．实验装置实验操作（连续重复三次）实验现象关闭a，打开b，缓慢吸气关闭b，打开a，缓慢呼气开始没有明显象，三次之后变浑浊第一次呼气即变浑浊（3）实验探究；（填写实验现象）（4）得出结论：分析、比较Ⅰ与Ⅱ中实验现象的差异，你的结论是：．人体吸入的气体含量小于呼出的气体中二氧化碳的含量例2、下列现象能证明空气中有水的是（）A．打开热水瓶盖，瓶口出现白雾B．白色硫酸铜粉末敞口放置在空气中变蓝C．人对着镜子哈气，镜子表面起雾D．蜡烛火焰上罩一干冷烧杯，烧杯内壁出现水珠BAB练习:空气是一种宝贵的资源，空气中体积分数约占21%的是()A．二氧化碳B．氮气C．氧气D．稀有气体C3.火焰熄灭后,振荡集气瓶,打开导管上的夹子,出现什么现象?瓶内水位变化消耗的气体跟余下的气体的体积比为。实验：测定空气中氧气含量1.按图把装置连接，先在集气瓶内加入少量水，再把剩余的容积用记号划成5等份。2.点燃燃烧匙内的红磷，立即塞紧瓶塞，观察现象：红磷继续燃烧,产生大量白烟；水从烧杯流入集气瓶内；水位上升1:4空气的成分实验：测定空气中氧气含量实验说明：空气中氧气的体积约占整个空气体积的1/5。☆右图是“空气中氧气体积分数测定”实验的改进装置。主要操作是：在实际容150mL的集气瓶里，先装进50mL的水，再按图连好仪器，按下热的玻璃棒，白磷立即被点燃。①白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中，瓶内水面的变化是；若实验非常成功，最终集气瓶中水的体积约为mL。②集气瓶里预先装进的50mL水，在实验过程中起到哪些作用？填写序号）a．加快集气瓶冷却b.液封导气管末端以防气体逸出c.缓冲集气瓶内气压的骤然升高先下降后上升70abc☆在测定空气中氧气含量的实验中，小强采用了右图所示装置：在由两个注射器组成的密闭系统中留有25mL空气，给装有细铜丝的玻璃管加热，同时缓慢推动两个注射器活塞，至玻璃管内的铜丝在较长时间内无进一步变化时停止加热，待冷却至室温，将气体全部推至一个注射器内，观察密闭系统内空气体积变化。(3)小强测得实验结果如下：反应前注射器内气体总体积反应后注射器内气体总体积25mL22mL(1)在实验加热过程中，交替缓慢推动两个注射器活塞的目的是。(2)写出该实验中反应的化学方程式。使空气中的氧气充分反应(3)小强测得实验结果如下：反应前注射器内气体总体积反应后注射器内气体总体积25mL22mL由此数据可以推算出他测定的空气中氧气的体积分数2l％(填“”、“＝”、“”)。造成该实验出现误差的原因可能是。(填序号)①没有交替缓缓推动两个注射器活塞；②读数时没有冷却至室温；③加入铜丝量太少；④加入铜丝量太多(4)通过上面的实验，你学到的测量混合物中某成分含量的方法是。①②③通过化学反应除去混合物中的一种成分,测量混合物在反应前后的体积(或质量)的变化从而得出该种成分的含量.考点2、氧气的主要物理性质和化学性质1、氧气的物理性质氧气是无色、无味的气体。密度比空气略大，液态时呈淡蓝色。沸点比氮气高，降温液化时，氧气比氮气先液化，液态升温时，氮气先汽化。液态氧氧气不易溶解在水中，常温下1升水中大约能溶解30毫升的氧气，这些氧气是水中生物得以生存的必要条件之一。2、氧气的化学性质氧气带有火星的木条木条复燃氧气可使带火星的木条复燃。氧气的化学性质比较活泼，能和许多物质发生化学反应并放出热量。硫在空气中燃烧发出火焰，在纯净的氧气中燃烧发出火焰，反应生成一种具有的气体，并热。实验1：观察硫在空气和氧气中的燃烧空气中氧气中淡蓝色紫蓝色刺激性气味放铁丝在氧气中并热量，生成一种色固体四氧化三铁。实验2：观察铁丝在氧气中的燃烧剧烈燃烧放出黑☆科学探究是重要的学习方式，假设和验证是探究过程中的重要环节。为了探究“铁丝可以在纯净的氧气中燃烧”，同学们将一根火柴梗塞入一段螺旋状“铁丝”(可能是纯铁铁丝或含碳铁丝)末端，将它固定，用镊子夹住“铁丝”，然后将火柴在酒精灯上点燃，将“铁丝”由集气瓶口向下慢慢伸人，观察现象.(1)甲同学只发现“铁丝”红热一下，就没有观察到其它现象，请你分析铁丝没有燃烧的可能原因是；(只答一条)(2)乙同学发现“铁丝”在纯净氧气中燃烧起来，观察到火星四射，并有黑色固体生成，请写出该反应的化学方程式；没等到火柴快要熄灭的时将“铁丝”由集气瓶口向下慢慢伸入（或者集气瓶中氧气不足）(3)为了找出“铁丝”在纯氧中燃烧“火星四射”的原因，根据现有实验用品：细纯铁铁丝、细含碳铁丝、镁条、集气瓶装的几瓶纯氧气、酒精灯、火柴和镊子等，你能提出的假设和验证方法有：a.假设1：，验证方法是。b.假设2：，验证方法是。铁丝中含碳引起的取长短相等、粗细相同的含碳细铁丝和不含碳细铁丝；分别在足量的氧气中燃烧，观察实验现象所有金属丝在纯氧中燃烧都会火星四射同时取上述几种金属丝用砂子将表面打磨后分别在纯氧中燃烧观察现象呼吸作用与氧化葡萄糖＋氧气二氧化碳＋水＋能量C6H12O6O2CO2H2O酶人体细胞内的有机物与氧反应，最终产生二氧化碳、水或其他产物，同时把有机物中的能量释放出来，供生命活动的需要。这个过程是一个复杂的、多步骤的过程，称作呼吸作用。植物和微生物等其他生物也有呼吸作用，呼吸作用对于生命活动十分重要。氧气的制取（1）工业生产中需要的大量氧气，常常用分离空气的方法来制备。空气多次压缩降温液态空气低温蒸发－196℃氮气（沸点－196℃）液氧（沸点－183℃）四、氧气的制取（2）实验室制取氧气。原理：2H2O2H2O+O2↑MnO22KClO32KCl+3O2↑2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑MnO2催化剂：在化学反应中能改变其他物质的反应速率，而自身的质量和化学性质在化学反应前后都没有改变的物质。（2）实验室制取氧气。化学反应发生装置：四、氧气的制取（2）实验室制取氧气。收集装置：用高锰酸钾制取氧气实验时，试管口要塞一团棉花，为什么？如果不塞会产生什么结果？思考：思考题：实验室制取氧气时，有如下各操作步骤：１.向大试管中装入药品并塞紧带导管的橡皮塞；２.检验装置是否漏气；３.将导气管从水槽中取出；４.给大试管加热；５.将大试管固定在铁架台上；６.用排水法收集气体；７.移开酒精灯并熄灭；正确的操作顺序是（填序号）。２１５４６３７☆采集空气样品时，如果没有专业仪器，我们可用矿泉水瓶装满水到采样地点倒掉，这种收集气体的方法叫做________；实验室制氧气时，也可用这种方法收集，用该方法收集氧气时，制备氧气装置内空气已排尽的标志是________________。排水法导管口连续均匀冒气泡※下图是实验室制备、收集、验满、验证性质的操作，其中正确的是（）A☆某兴趣小组要测定高锰酸钾样品的纯度(假设杂质受热不反应)，请根据下列装置填空：(1)组成D装置的两种主要玻璃仪器的名称是______________和____________；(2)高锰酸钾样品在A装置中反应的化学方程式为_____________________________；ABCD量筒导管（或水槽）ABCD(3)A装置试管口要略向下倾斜的原因是___________________________；(4)要完成测定任务，需选用的装置有_______(填字母)，需测量的数据有__________。防止药品中湿存的水倒流入试管引起试管破裂Ⅰ．A；高锰酸钾样品质量和反应前后A中试管及所盛固体物质的总质量Ⅱ．AD；高锰酸钾样品质量和测定产生气体的体积Ⅲ．AB或ABC；高锰酸钾样品质量和反应前后装置B中玻璃管(含铜丝)的总质量☆对下列实验指定容器中的水，其解释没有体现水的主要作用的是()ABCD实验装置硫在氧气中燃烧测定空气中氧气含量铁丝在氧气中燃烧排水法收集氢气解释集气瓶中水：吸收放出的热量量筒中的水：通过水体积的变化得出O2体积集气瓶中水：冷却溅落融熔物，防止集气瓶炸裂集气瓶中的水：水先将集气瓶内的空气排净，后便于观察H2何时收集满A考点3、氧气的用途与其性质的关系（1）提供呼吸（2）支持燃烧例8、在空气的所有成分中，与人类关系最密切的当属氧气，下列说法正确的是（）A．带火星的木条在氧气中能够复燃，说明氧气能支持燃烧B．铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射，说明氧气具有可燃性C．氧气的化学性质非常活泼，能与所有的物质发生化学反应D．用高锰酸钾制取氧气的反应中，锰元素、氧元素的化合价都没有变化A考点4、了解缓慢氧化、燃烧和爆炸等各种氧化现象例9、下列变化中，属于燃烧的是，属于爆炸的是，属于缓慢氧化的是，属于由缓慢氧化而引起自燃的是．A．食物的腐败B．擦机器的棉纱因堆放不合理，时间长了会着火燃烧C．把灼热的细铁丝伸入氧气瓶中D．给浸渍了液态氧的木屑或木炭粉点火．缓慢氧化、燃烧和爆炸燃烧应同时具备的三个条件是：⑴，⑵，⑶。灭火的原理有：⑴，⑵，⑶。与氧气接触物质具有可燃性温度达到可燃物的着火点将可燃物与火源隔离将可燃物与空气隔离将可燃物的温度降低到着火点以下考点5、可燃物燃烧的条件和常用的灭火方法及原理例10、为探究燃烧的条件，小明同学查阅资料得知：白磷为白色蜡状固体，有剧毒，不溶于水，着火点为40℃，红磷着火点为240℃．然后她进行了如下实验：（1）按A装置进行实验，可观察到的现象为①铜片上的红磷，②铜片上的白磷，③水下的白磷．（2）若按B装置进行实验，则可观察到的现象为水下的白磷．（3）从以上实验分析得出，燃烧需要的条件为：不燃烧燃烧不燃烧燃烧可燃物、与氧气接触和温度到达着火点考点6、火灾自救的一般方法逃生十法例11、当你受到来自不良环境的威胁时，必须保护好自己的身体．如被困在火灾现场时，可采取的措施是（）①打119火警电话求救②烟很大时，用湿毛巾捂住口鼻③有烟雾的地方要蹲下或甸甸前进④立即打开所有门窗．A．①④B．②④C．①②③D．①②④C※某二氧化锰样品中含有杂质炭，为测定该样品中二氧化锰的质量分数，某兴趣小组设计了如下实验方案：在一定量的样品中通入干燥纯净的氧气，使杂质炭在加热条件下反应生成CO2来进行分析测定。（1）仪器①的名称是。如果该实验选择图㈠装置来制取氧气，则所用药品为（填化学式），反应的化学方程式为。长颈漏斗H2O2和MnO2※某二氧化锰样品中含有杂质炭，为测定该样品中二氧化锰的质量分数，某兴趣小组