第二單元我們周圍的空氣課題1空氣哈二十七中學(xué)

李曉清舍勒（1742—1786）瑞典化學(xué)家，氧氣的發(fā)現(xiàn)人之一，同時(shí)對(duì)二氧化碳等多種氣體都有深入的研究。普利斯特里英國(guó)化學(xué)家，自學(xué)成才的氣體化學(xué)大師。空氣成分的發(fā)現(xiàn)18世紀(jì)70年代，瑞典科學(xué)家舍勒和英國(guó)化學(xué)家普利斯特里分別制得了氧氣。當(dāng)時(shí)人們并不知道燃燒與金屬生銹是物質(zhì)與氧氣的結(jié)果。拉瓦錫（1743—1794）法國(guó)化學(xué)家，他建立燃料燃燒理論，創(chuàng)立了化學(xué)物質(zhì)分類新體系，開(kāi)創(chuàng)了化學(xué)發(fā)展新紀(jì)元。1774年，法國(guó)化學(xué)家拉瓦錫用金屬燃燒實(shí)驗(yàn)證明燃燒是金屬與空氣中的“上等純空氣”作用的結(jié)果，并發(fā)現(xiàn)了金屬燃燒后余下的“空氣”不支持燃燒和呼吸。第一次明確提出空氣是由氧氣和氮?dú)饨M成的?；瘜W(xué)家拉瓦錫，他最早運(yùn)用天平作為研究工具，用液態(tài)的金屬汞作為研究對(duì)象，最終研究出了空氣的成分。那么，拉瓦錫是通過(guò)什么實(shí)驗(yàn)法研究出了空氣的成分呢？拉瓦錫研究空氣成分所用的裝置1、法國(guó)化學(xué)家拉瓦錫的貢獻(xiàn)一、空氣是由什么組成的

這個(gè)實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)是生成的紅色粉末是固體，所以空氣體積變小，產(chǎn)生壓強(qiáng)差。減少的氣體的體積由汞槽中的汞來(lái)進(jìn)行補(bǔ)充填滿。

拉瓦錫又把在汞表面上所生成的紅色粉末收集起來(lái)，放在另一個(gè)較小的容器里加強(qiáng)熱，得到了汞和氧氣（化學(xué)符號(hào)O2），而且氧氣的體積恰好等于密閉容器里所減少的體積。他把得到的氧氣加到前一個(gè)容器里剩下的4/5體積的氣體中，結(jié)果所得氣體跟空氣的性質(zhì)完全一樣。

通過(guò)這些實(shí)驗(yàn)，拉瓦錫得出了空氣由氧氣和氮?dú)猓ɑ瘜W(xué)符號(hào)N2)組成，其中氧氣約占空氣體積的1/5的結(jié)論。1、汞+氧氣Hg

+O2

HgO氧化汞加熱2、氧化汞HgOHg

+O2汞+氧氣加熱加熱加熱本實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是什么？？答：裝置的氣密性好。本實(shí)驗(yàn)的缺點(diǎn)是什么？答：加熱時(shí)間長(zhǎng)。汞有毒，有揮發(fā)性，污染空氣本實(shí)驗(yàn)?zāi)隳軐?duì)剩余氣體的性質(zhì)得出怎樣的結(jié)論呢？？剩余氣體為氮?dú)?。物理性質(zhì)：無(wú)色無(wú)味的氣體?；瘜W(xué)性質(zhì)：不能燃燒也不支持燃燒，還不能供給呼吸。拉瓦錫的實(shí)驗(yàn)是200多年以前做的，由于受到當(dāng)時(shí)條件的限制，他的實(shí)驗(yàn)比較麻煩?，F(xiàn)在我們已經(jīng)能用簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證拉瓦錫所得到的結(jié)論，接下來(lái)我們就仿照拉瓦錫的實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)定一下空氣中氧氣的含量。藥品選擇的原理1與氧氣反應(yīng)的藥品不能是氣體，（紅磷為固體）2能在空氣中燃燒。（鐵絲可以在氧氣中燃燒，但是不能在空氣中燃燒，所以不可以選擇鐵絲）3生成物不能有氣體（木炭，蠟燭，硫粉燃燒后都有氣體生成，所以不可以選擇）水為什么會(huì)進(jìn)入集氣瓶中?實(shí)驗(yàn)原理解釋：

足量的紅磷燃燒后，耗盡了集氣瓶中的氧氣，生成固體五氧化二磷；燃燒停止，溫度降低后，瓶?jī)?nèi)氣體減少，壓強(qiáng)減小，小于外界大氣壓；當(dāng)打開(kāi)彈簧夾時(shí)，燒杯中的水在壓強(qiáng)差的作用下，進(jìn)入集氣瓶，填補(bǔ)了空氣中氧氣的體積實(shí)驗(yàn)步驟檢驗(yàn)裝置的氣密性；在集氣瓶中裝入少量的水，再把剩余的容積分成五等份并做好記號(hào)；點(diǎn)燃紅磷，立即伸入瓶?jī)?nèi)并把塞子塞緊；等紅磷燃燒停止，溫度恢復(fù)到室溫后打開(kāi)彈簧夾。演示空氣中氧氣含量的測(cè)定.flv【實(shí)驗(yàn)】測(cè)定空氣里氧氣的含量實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：1、暗紅色固體燃燒，發(fā)光放熱冒白煙，產(chǎn)生黃白色火焰，生成一種白色固體。2冷卻至室溫，打開(kāi)彈簧夾，水沿導(dǎo)管進(jìn)入集氣瓶，約占原氣體體積的1/5。1、紅磷+氧氣點(diǎn)燃五氧化二磷PO2

P2O5

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：2、氧氣約占空氣總體積的1/5。實(shí)驗(yàn)原理：繼續(xù)討論：答：防止集氣瓶?jī)?nèi)氣體受熱膨脹逸出，燒杯中的水通過(guò)導(dǎo)管進(jìn)入集氣瓶中。

3為什么要在集氣瓶里放少量的水，它的作用是什么？

答：a吸熱，降溫，減壓，防止瓶塞彈出，使集氣瓶盡快冷卻至室溫。

b吸收五氧化二磷，防治空氣污染。4彈簧夾的作用？5根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析瓶?jī)?nèi)剩余氣體具有怎樣的性質(zhì)？答：不能燃燒，也不能支持燃燒；不能溶于水；不與玻璃，燃燒匙反應(yīng)等等。6我們仿照拉瓦錫的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置的優(yōu)點(diǎn)是什么呢？？答：反應(yīng)時(shí)間短；反應(yīng)條件簡(jiǎn)單。反應(yīng)物易得，且沒(méi)有毒。7我們仿照拉瓦錫的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置缺點(diǎn)是什么呢？？答：（1）裝置的氣密性不好，容易產(chǎn)生誤差；（2）生成的白煙容易污染空氣。動(dòng)腦筋：那么我們可以想一些辦法來(lái)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，你有什么好辦法嗎？？答（1）紅磷熄滅后未冷卻到室溫；（2）裝置氣密性不好；（3）紅磷的量不足；（4）有部分水留在導(dǎo)管中未進(jìn)入集氣瓶關(guān)于“實(shí)驗(yàn)”的討論：1拉瓦錫通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是氧氣約占空氣體積的1/5，而在我們的實(shí)驗(yàn)中，為什么氣體減少的體積小于1/5？

（5）燃燒匙插入的不深。若是實(shí)驗(yàn)中進(jìn)入集氣瓶中的水的體積大于1/5是為什么呢？答：（1）點(diǎn)燃紅磷后，燃燒匙插入集氣瓶動(dòng)作過(guò)慢，空氣受熱膨脹逸出。（2）彈簧夾未加緊，空氣受熱膨脹逸出。

空氣的組成空氣氧氣二氧化碳稀有氣體氮?dú)?8%21%0.03%0.03%0.94%(N2)(O2)(CO2)（體積分?jǐn)?shù)）其他氣體雜質(zhì)純凈物可以用專門的化學(xué)符號(hào)來(lái)表示如氮?dú)狻⒀鯕?、二氧化碳可分別表示為N2、O2、CO2等。思考：空氣和氧氣、礦泉水和蒸餾水有什么區(qū)別嗎？空氣由多種物質(zhì)組成（1）混合物：如：海水河水礦泉水礦石等（2）純凈物：如：N2、O2、CO2、P、P2O5、H2O氧氣混合物與純凈物由一種物質(zhì)組成（4）純凈物和混合物的比較（3）混合物中各物質(zhì)各自保持著各自的性質(zhì)。例如：空氣中的氮?dú)?、氧氣、二氧化碳等都保持著各自的性質(zhì)。純凈物混合物組成只有一種成分由幾種純凈物組成組成性質(zhì)固定不固定表示方法有化學(xué)符號(hào)無(wú)固定符號(hào)舉例氧氣(O2),五氧化二磷等(P205)空氣,海水課堂練習(xí)1、空氣中按體積計(jì)算，含量最多的氣體是（）A氧氣B氮?dú)釩二氧化碳D稀有氣體2、在100升空氣里氧氣的體積大約是（）A78升B78%C21升D21%3、空氣中氧氣與氮?dú)獾捏w積比約為（）A4：1B1：4C1：5D5：1BCB課堂練習(xí)4、下列物質(zhì)中屬于純凈物的是（）A潔凈的空氣B液態(tài)空氣C清澈的河水D液態(tài)二氧化碳5、下列物質(zhì)中屬于混合物的是（）A冰水共存物B液態(tài)氧氣C五氧化二磷D冰凍礦泉水DD6、一個(gè)成年人每天吸入的空氣約為14m3，那他每天吸入的氧氣有多少？14m