《我們周圍的空氣》學案一、空氣的成分（一）空氣的組成1．原始大氣的組成：以二氧化碳（CO2）、一氧化碳（CO）、甲烷（CH4）和氨氣（NH3）等為主。2．絕色植物出現(xiàn)以后，植物的光合作用吸收二氧化碳放出氧氣，氧氣分別與一氧化碳、甲烷、氨氣作用，使它們轉(zhuǎn)化為二氧化碳、水和氮氣（N2）。經(jīng)過數(shù)十億年的變遷，終于形成了現(xiàn)在地球上以氮氣和氧氣為主要成分的大氣層。3．現(xiàn)在，空氣的成分（按體積分數(shù)計算）氮氣氧氣稀有氣體二氧化碳水蒸氣和雜質(zhì)78﹪21﹪﹪﹪﹪4．氧氣含量的測定實驗（教材P61）：實驗原理：銅+氧氣→氧化銅（注射器中的氧氣被細銅絲團消耗）實驗中的幾個問題：（1）為什么玻璃管中要裝細銅絲團，而不是裝一根粗銅絲？（增大與氧氣的接觸面，加快反應(yīng)）（2）實驗中為什么要交替緩慢推動兩個注射器活塞？（使注射器中的空氣都能盡快與細銅絲團接觸，從而加快反應(yīng)，使里面的氧氣能盡快被消耗完）（3）注射器內(nèi)氣體的體積減少了約1/5，這說明了什么？（空氣中氧氣大約占了1/5的體積）（4）上述實驗中，如果兩位同學的實驗結(jié)果差別較大，你認為可能的原因有哪些？（實驗結(jié)果不準確，可能是：裝置漏氣；加熱的時間太短；細銅絲表面的雜質(zhì)未除盡，影響了銅絲與氧氣的反應(yīng)）（5）為什么這個實驗可以證明空氣是混合物？（氧氣消耗完后，注射器內(nèi)還有氣體。這說明空氣中除了氧氣，還有其它氣體）（6）試推測：實驗完畢（氧氣被消耗完）后，注射器內(nèi)剩余氣體的性質(zhì)（不能燃燒；不能與金屬銅反應(yīng)）（二）空氣是一種重要的資源1．工業(yè)上制氧氣氮氣液態(tài)氧氣（儲存在藍色鋼瓶中）升溫-196氮氣液態(tài)氧氣（儲存在藍色鋼瓶中）升溫-196加壓降溫空氣——→液態(tài)空氣———→2．空氣中各種氣體的用途：氧氣的用途：供給呼吸、支持燃燒。氮氣的用途：生產(chǎn)硝酸和化肥；作食品的保護氣（化學性質(zhì)穩(wěn)定）；液態(tài)氮常作致冷劑。稀有氣體的用途：用保護氣（化學性質(zhì)穩(wěn)定）；作多種用途的電光源（如霓虹燈）。用氦氣充氣球比氫氣好，為什么？（三）關(guān)注空氣質(zhì)量1．通風不暢環(huán)境中的空氣與新鮮空氣的比較。采集氣體的方法：排水法、針筒抽氣法、氣囊法等。檢驗二氧化碳氣體的方法：向集氣瓶中倒入少量澄清石灰水，振蕩，變渾濁，則證明是二氧化碳。對比實驗獲得的結(jié)論：通風不暢環(huán)境中二氧化碳的含量比新鮮空氣高。2．空氣的污染空氣的污染物：=1\*GB3①可吸入顆粒物，如：沙塵暴；=2\*GB3②有害氣體，如：二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳等。（暫時不包括二氧化碳）空氣質(zhì)量日報的主要內(nèi)容：空氣污染指數(shù)、首要污染物、空氣質(zhì)量級別、空氣質(zhì)量狀況。我國目前計入空氣污染指數(shù)的項目暫定為：可吸入顆粒物、二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳等，不包括二氧化碳。空氣污染指數(shù)越大，污染越嚴重?？諝赓|(zhì)量級別數(shù)字越大，污染越嚴重。3．空氣污染的防治措施：減少化石燃料的使用、將含硫的煤先脫硫再使用、開發(fā)新能源、植樹造林等。二、物質(zhì)組成的表示（一）元素和元素符號1．元素：定義：具有相同核電荷數(shù)（即質(zhì)子數(shù)）的一類原子的總稱2．元素符號：表示的意義：=1\*GB3①表示一種元素=2\*GB3②表示一個原子元素符號也可以表示離子：如用O2-表示氧離子；用H+表示氫離子；用Na+表示鈉離子例如：H表示：=1\*GB3①氫元素=2\*GB3②一個氫原子2H表示：兩個氫原子3．元素與原子的區(qū)別與聯(lián)系：區(qū)別：元素是宏觀概念；原子是微觀概念。元素只講種類，不講個數(shù)；原子即講種類，又講個數(shù)。元素是一個抽象概念；原子是具體的微粒。聯(lián)系：同種元素的原子，質(zhì)子數(shù)相同（中子數(shù)不一定相同）元素的化學性質(zhì)與原子的最外層電子數(shù)關(guān)系非常密切。4．物質(zhì)的分類：單質(zhì)：由一種元素組成的純凈物（H2單質(zhì)：由一種元素組成的純凈物（H2、O2、Cu、Fe等每一種都是單質(zhì)）化合物：由多種元素組成的純凈物（MgO、CO2、NaCl、CaCO3等每一種都是化合物）純凈物混合物純凈物混合物物質(zhì)5．元素在地殼中的含量由多到少的順序是（按質(zhì)量計算）：氧、硅、鋁、鐵、鈣。6．元素在空氣中的含量由多到少的順序是（按質(zhì)量計算）：氮、氧等（二）化學式1．定義：用元素符號和數(shù)字表示純凈物組成的式子，叫化學式2．化學式表示的意義：=1\*GB3①表示一種物質(zhì)=2\*GB3②表示這種物質(zhì)的組成元素=3\*GB3③表示構(gòu)成這種物質(zhì)的基本粒子（分子、原子、離子）=4\*GB3④表示一個分子中所含各種原子的個數(shù)例如CO2表示：=1\*GB3①表示二氧化碳=2\*GB3②表示二氧化碳由碳元素和氧元素組成=3\*GB3③表示一個二氧化碳分子=4\*GB3④表示一個二氧化碳分子由一個碳原子和兩個氧原子構(gòu)成。（三）化合價與化學式1．只有元素才有化合價，原子、分子、離子都沒有化合價。2．元素化合價的數(shù)值與該元素的離子所帶電荷數(shù)相等，正負號也相同。但寫法不同。3．記憶常見元素的化合價。4．在化合物中正負化合價的代數(shù)和為零；單質(zhì)中，元素的化合價為零。5．根據(jù)化合價書寫化合物的化學式：用十字交叉法。正負化合價能約分的要先約分。6．常見單質(zhì)的化學式：金屬、稀有氣體、固態(tài)非金屬：用元素符號本身表示（Cu、Fe、C、P、S、He）常見氣體單質(zhì)：在元素符號右下角寫上“2”來表示（H2、O2、N2、Cl2）（四）物質(zhì)組成的定量表示1．相對分子質(zhì)量：化學式中各原子相對原子質(zhì)量的總和2．根據(jù)化學式進行的計算：計算相對分子質(zhì)量：Mr(NH4NO3)=14+1×4+14+16×3=80計算物質(zhì)中各元素的質(zhì)量比：計算物質(zhì)中某元素的質(zhì)量分數(shù)：三、性質(zhì)活潑的氧氣（一）氧氣的實驗室制法催化劑催化劑1．反應(yīng)原理：過氧化氫→水+氧氣H2O2H2OO2還可以用高錳酸鉀（KMnO4）、氯酸鉀（KClO3）制氧氣2．反應(yīng)裝置：P76圖長頸漏斗管口必須插入液面下。導氣管伸進錐形瓶不能太長。導氣管伸進集氣瓶不能太長。該裝置中的長頸漏斗可用分液漏斗代替；錐形瓶可用大試管、廣口瓶、燒瓶代替。該裝置適用于固體與液體反應(yīng)，不加熱制取氣體。3．收集方法排水法（因為氧氣不易溶于水）；向上排空氣法（因為氧氣密度比空氣略大）4．檢驗方法：用帶火星的木條伸到導氣管口（或集氣瓶里），木條復(fù)燃，則證明是氧氣。5．驗滿方法：用帶火星的木條伸到瓶口，木條復(fù)燃，則證明已收集滿。（用排水法收集不需驗滿）6．催化劑：“一改變”、“兩不變”?！耙桓淖儭保焊淖儯涌旎驕p慢）其他物質(zhì)的反應(yīng)速率?！皟刹蛔儭保捍呋瘎┑馁|(zhì)量和化學性質(zhì)在反應(yīng)前后不改變（物理性質(zhì)可能改變）（二）氧氣的性質(zhì)1．物理性質(zhì)：密度比空氣略大；不易溶于水；液態(tài)氧、固態(tài)氧是淡藍色的點燃2．化學性質(zhì)：點燃=1\*GB3①碳+氧氣→二氧化碳CO2CO2現(xiàn)象：木炭在空氣中燃燒，呈紅熱狀，放熱，生成一種能使澄清石灰水變渾濁的氣體。木炭在氧氣中燃燒，比在空氣中更旺，發(fā)出白光，放熱，生成一種能使澄清石灰水變渾濁的氣體。結(jié)論：碳燃燒生成二氧化碳。產(chǎn)物的檢驗：燃燒停止，向集氣瓶中倒入少量澄清石灰水，振蕩，變渾濁。則證明生成的是二氧化碳。=2\*GB3②鐵+氧氣→四氧化三鐵FeO2Fe3O4現(xiàn)象：細鐵絲在氧氣中劇烈燃燒，火星四射，放熱，生成黑色固體。結(jié)論：細鐵絲在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵。（四氧化三鐵具有磁性）點燃實驗中注意的問題：在集氣瓶中要預(yù)先裝少量水或鋪一層細沙，以防生成的高溫物質(zhì)濺落使集氣瓶炸裂。點燃=3\*GB3③石蠟+氧氣→二氧化碳+水現(xiàn)象：在空氣中燃燒，產(chǎn)生黃白色火焰，火焰分層，放熱，稍有黑煙，生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體；在氧氣中比在空氣中燃燒更旺，產(chǎn)生明亮火焰，放熱，集氣瓶內(nèi)壁有水珠產(chǎn)生，生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體。結(jié)論：石蠟燃燒，生成二氧化碳和水。注意：此實驗所需氧氣不能用排水法收集。（不利于觀察燃燒生成的水）3．為什么可燃物在氧氣中燃燒比在空