(鲁教版)我们周围的空气概述

闫静2014.07.10我们周围的空气12复习1.区分物理变化和化学变化2.识别物质的物理性质和化学性质3.检查装置气密性4.天平的使用和读数3知识点1.空气中各种成分及其体积分数;空气中各成分的性质及其用途2.红磷燃烧法测定空气中氧气含量的实验3.混合物和纯净物的区分4.了解空气污染的原因、危害及防治措施5.氧气的实验室制法教学目标1.知道空气中含有哪些气体及各成分的体积分数2.掌握测定空气中氧气含量的实验3.会区分混合物和纯净物4.掌握氧气的实验室制法教学重难点1.空气中氧气含量的测定实验2.氧气的实验室制法4考点1:空气的成分空气成分氮气氧气氩气二氧化碳其他气体和杂质体积分数78%21%0.934%0.033%0.002%在工业上,通过降温加压使空气液化,然后蒸发液态空气,根据气体沸点的不同,使它们在不同温度下气化,逐一从空气中分离出来.5氮气(1)物理性质:无色无味的气体,难溶于水考点1:空气的成分(2)化学性质:不活泼(3)用途:①制硝酸和氮肥的重要原料②做保护气,如焊接金属的保护气,灯泡中充氮气可延长使用寿命,食品包装中充氮气以防腐③液氮是很好的制冷剂,医疗上可在液氮冷冻麻醉条件下做手术,还可用于冷藏血液④超导材料在液氮的低温环境下能显示超导性能6氧气(1)物理性质:无色无味的气体,密度比空气大,不易溶于水.(2)化学性质:比较活泼,具有助燃性考点1:空气的成分(3)用途:①供给呼吸②支持燃烧7氧气——木炭燃烧考点1:空气的成分1、反应装置：2、反应现象：（1）在空气中燃烧：（2）在氧气中燃烧：3、表达式：点燃碳+氧气→二氧化碳CO2CO2持续红热，放出热量。发出白光，放出热量，澄清石灰水变浑浊。8氧气——细铁丝燃烧考点1:空气的成分1、反应装置：2、反应现象：（1）在空气中燃烧：（2）在氧气中燃烧：3、表达式：点燃铁+氧气→四氧化三铁FeO2Fe3O4在空气中不燃烧。剧烈燃烧，火光四射，放出大量的热，生成黑色固体。细沙或水9氧气——石蜡燃烧考点1:空气的成分1、反应装置：2、反应现象：（1）在空气中燃烧：（2）在氧气中燃烧：3、表达式：点燃石蜡+氧气→二氧化碳+水黄白色火焰，放出热量。火焰明亮，发出白光，放出热量，瓶壁上有水雾出现。10氧气——硫燃烧考点1:空气的成分1、反应装置：2、反应现象：（1）在空气中燃烧：（2）在氧气中燃烧：3、表达式：点燃硫+氧气→二氧化硫SO2SO2微弱淡蓝火焰，放热，产生刺激性气味气体。明亮蓝紫色火焰，放热，产生刺激性气味气体。水或氢氧化钠溶液11氧气氧化反应：氧气是一种化学性质比较活泼的气体，许多物质都可以与氧气发生化学反应，这类反应属于氧化反应。氧化物：有两种元素组成的化合物，如果其中一种元素是氧，这样的化合物叫做氧化物。考点1:空气的成分12稀有气体(1)物理性质:无色无味的气体(2)化学性质:很不活泼考点1:空气的成分(3)用途:①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、霓虹灯；②氦气可用于制造低温环境13考点2:空气中氧气含量的测定【实验原理】：红磷+氧气五氧化二磷PO2P2O5红磷燃烧消耗氧气且生成物是固体，使密闭装置内的气体体积减少，导致装置内压强小于外界大气压，水在压强差的作用下进入密闭容器，进入容器内水的体积即为减少的氧气的体积。点燃【实验装置】：14考点2:空气中氧气含量的测定【实验步骤】：①连接装置并检查装置的气密性；②先在集气瓶内加少量水，并作上记号，将剩余部分分成五等份；③关闭止水夹，点燃红磷，迅速伸入广口瓶，立即塞紧橡皮塞；④冷却到室温打开止水夹。【实验现象】：红磷燃烧，生成大量白烟，放出热量；冷却后打开止水夹，水沿导管进入集气瓶，进入集气瓶内水的体积约占集气瓶内空气总体积的1/5。【实验结论】：氧气约占空气总体积的1/5。15考点2:空气中氧气含量的测定【注意事项及误差分析】：注意事项原因不注意导致的后果①红磷要足量以保证将密闭空气中的氧气尽可能消耗完测定结果偏小②装置气密性要好如果装置漏气，冷却后此时装置内部气体量减小压强减小，外界会进入一部分空气测定结果偏小③冷却至室温再打开止水夹如果燃烧刚结束就打开止水夹，瓶内气体还处于受热膨胀状态，压强变化不明显测定结果偏小④点燃红磷后迅速伸入广口瓶如果燃烧匙伸入瓶中太慢，造成瓶中部分气体受热逸出测定结果偏大⑤弹簧夹要夹紧致使部分空气受热膨胀从导管逸出测定结果偏大16考点2:空气中氧气含量的测定【选择药品的要求】：①能在空气中燃烧②只与空气中的氧气反应③生成物为固体思考问题：能不能用铁丝、木炭，硫，镁代替红磷，为什么？17考点3:空气污染（1）空气污染及防治：对空气造成污染的主要是有害气体（CO、SO2、氮的氧化物）和烟尘等。目前计入空气污染指数的项目为CO、SO2、NO2、O3、可吸入颗粒物、总悬浮颗粒物等。（2）目前环境污染问题:臭氧层破坏（氟里昂、氮的氧化物等）、温室效应（CO2、CH4等）、酸雨（SO2、NO2等）、白色污染（塑料垃圾等）、雾霾(SO2、氮的氧化物及可吸入颗粒物(PM)等)18考点3:空气污染19考点4:氧气的实验室制法过氧化氢制氧气高锰酸钾或氯酸钾制氧气药品过氧化氢溶液(无色液体)、二氧化锰(MnO2，黑色固体)高锰酸钾(暗紫色固体)或氯酸钾(白色固体)和二氧化锰反应原理2H2O22H2O+O2↑（过氧化氢分解生成水和氧气）2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑（高锰酸钾）（锰酸钾）（二氧化锰）2KClO32KCl+3O2↑（氯酸钾）（氯化钾）（氧气）实验步骤①组装仪器，检查装置的气密性；②装药品；③把试管固定在铁架台上；④用排水法收集氧气①组装仪器，检查装置的气密性；②装药品；③把试管固定在铁架台上；④点燃酒精灯加热；⑤用排水法收集氧气；⑥把导管移出水面；⑦熄灭酒精灯20考点4:氧气的实验室制法实验装置21考点4:氧气的实验室制法氧气的收集方法：氧气可用排水法收集，因为氧气不易溶于水；氧气还可用向上排空气法收集，因为氧气的密度比空气略大。但向上排空气法收集到的氧气不如排水法收集到的氧气纯净。氧气的检验及验满：用带火星的木条检验，若木条复燃；则说明是氧气。验满：用排水法收集氧气时，不用验满，集气瓶内水排完，瓶口有气泡则证明已经集满；用向上排空气法收集氧气则需要验满，方法是把一根带火星的木条放在集气瓶口(注意不要伸入瓶内)，若木条复燃，则证明氧气已集满。22考点4:氧气的实验室制法①铁夹应在距试管口1/3处。②试管口应略向下倾斜(防止固体药品中的水分受热后形成的水蒸气在试管口处形成水滴倒流回试管底部，造成试管破裂)③药品要平铺在试管底部，加热时，先均匀加热，再固定酒精灯，然后从靠近试管口的一端开始逐渐后移。④导管伸入试管内不能过长，应略露出胶塞即可，伸入过长，不利于气体的导出。⑤用排水法收集氧气时，应等到气泡连续并均匀产生时再收集(刚开始产生的气泡是试管内的空气)。⑥集满氧气的集气瓶盖上毛玻璃片，正放在桌面上。用高锰酸钾或氯酸钾制氧气时的注意事项：23考点4:氧气的实验室制法⑦实验开始时，一定要先检查装置的气密性，后装药品；用排水法收集氧气，实验结束时，一定要先从水槽中移出导管，然后再熄灭酒精灯(否则，会因先熄灭酒精灯，试管内不再有氧气产生，且试管的温度降低，而使管内压强减小，小于外界大气压，使水槽中的水沿导管倒吸入试管使试管炸裂)。⑧如果用高锰酸钾制氧气，应在试管口放一团棉花(防止高锰酸钾被氧气吹入导管而使导管堵塞)。⑨用排水法收集气体时，导管刚伸入集气瓶口即可。⑩用排空气法收集气体时，导管则要接近集气瓶的底部。24考点4:氧气的实验室制法氯酸钾KClO3也可以制得氧气,与高锰酸钾制氧气的装置相同.25例题精析【例题1】【题干】氮气的用途也很广泛，下列属于氮气用途的是()A.制作霓虹灯B.充入灯泡作保护气C.作为火箭发射的推进剂D.医疗上可作为危重病人的急救气【答案】B【解析】A.是稀有气体的用途B.氮气化学性质不活泼，所以可以充入灯泡作保护气C.氧气具有助燃性，作为火箭发射的推进剂，而氮气不能支持燃烧D.急救病人是利用了氧气的供给呼吸的用途，而氮气不能供给呼吸．26例题精析【例题2】【题干】某同学用如图所示装置测定空气中氧气的体积分数，实验后发现所测定氧气的体积分数大于1/5．下列是某同学对此实验误差的一些想法，你认为合理的是（）A．装置气密性不好B．实验中红磷过量C．反应后未能完全冷却至室温就打开止水夹D．将红磷点燃伸入集气瓶时速度较慢，瓶内气体受热膨胀逸出【答案】D27例题精析【例题3】【题干】为测定空气中氧气的含量，设计如下方案：选用实际容积为40mL的试管作反应容器，将过量的白磷放入试管，用橡皮塞塞紧试管口，通过导管与实际容积为60mL且润滑性很好的针筒注射器组成如下图的实验装置。假设此实验正常进行，且白磷所占体积与导管内的气体体积忽略不计，请回答下列问题：28例题精析（1）实验前，打开弹簧夹，将注射器的活塞前沿从20mL刻度处推至15mL刻度处，然后松手，若活塞仍能返回至20mL刻度处_______________________________________。（2）若先夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷，燃烧结束，等到试管冷却后再松开弹簧夹。可观察到的现象为________________________________________________________。（3）若不使用弹簧夹，用酒精灯加热白磷，充分反应直至燃烧结束，试管冷却。可观察到的现象为____________________________________________________________。（4）若进行该实验，实际可能遇到诸多问题而发生危险，造成实验失败。例如____________。29【答案】（1）装置的气密性好（2）白磷燃烧，产生白烟，活塞前沿约在12mL的刻度线上（3）白磷燃烧，产生白烟，活塞先向右移动，最终稳定在约8mL的刻度线上（4）橡胶塞弹出、试管爆裂、注射器活塞弹出等例题精析30【例题4】【题干】实验室制取氧气的操作正确的是()A．先加入药品，再检查装置的气密性B．用排水法收集氧气时，看到导气管口有气泡冒出水面，就立即收集C．用向上排空气法收集氧气时，把带有火星的木条接近管口，木条复燃，证明氧气已收集满D．氧气的密度比空气的大，因此可用排水法收集氧气例题精析【答案】C31【例题5】实验室制取氧气时，一般按：①点燃酒精灯给试管加热；②熄灭酒精灯；③检查气密性；④把装有高锰酸钾的试管固定在铁架台上；⑤用排水法收集；⑥将导管移出水面等6步进行的。其正确的操作顺序是()A．③④①⑤②⑥B．④③①⑤②⑥C．④③①⑤⑥②D．③④①⑤⑥②例题精析【答案】A32【例题6】【题干】测定雨水的pH，可以了解空气的污染情况。(1)正常雨水的pH约为5.6，是因为__________________；(2)某活动小组采集到某雨水的水样，测得它的pH随时间的变化如下表所示：①该雨水是否是酸雨?理由是：。②该雨水的酸性随着时间增加而逐渐________(填“增强”、“减弱”或“不变”)；③农田和池塘被酸雨污染后，应该撒播适量的_______________；④为了防止酸雨的形成，请你提出一条合理的建议：___________________。例题精析测定时间(min)01245pH4.734.624.564.554.53【答案】(1)空气中的二氧化碳溶于雨水中生成碳酸，使雨水显弱酸性(2)①是②增强③熟石灰(或氢氧化钙)④减小使用化石燃料，使用清洁能源等【解析】正常雨水，当然要从空气的成分进行分析；雨水的酸性增强，就要考虑是否形成酸雨。尤其注意酸碱的强弱与pH的关系，酸与碱之间的互相中和。另外，只要关注环保，参与环保，就一定能提出防治酸雨的合理建议。33课后作业34Thankyou