1、第二單元 我們周圍的空氣 課題1 空 氣一、空氣成分的研究史法國科學家拉瓦錫最早運用天平作為研究化學的工具，用定量的方法研究了空氣的成分，第一次明確提出了“空氣是由氧氣和氮氣組成的”。其中氧氣約占空氣總體積的1/5的結(jié)論。二、空氣中氧氣成分的測定：1、裝置圖2、實驗現(xiàn)象：A、紅磷燃燒發(fā)出黃白色火焰，放出熱量，冒出白色濃煙B、裝置冷卻到室溫后打開彈簧夾,燒杯內(nèi)的水倒流入集氣瓶，約占瓶子容積的1/5。3、實驗結(jié)論：說明空氣不是單一的物質(zhì)；氧氣約占空氣總體積的1/5。點燃4、原理:化學方程式： 4P + 5O2 2P2O5 5、注意事項：A、所用的紅磷必須過量，過少則氧氣沒有全部消耗完B、要等集氣瓶

2、（裝置）冷卻后才能打開彈簧夾，C、裝置的氣密性要好，（否則測量結(jié)果偏?。?，D、要先夾住橡皮管，然后再點紅磷（否則測量結(jié)果偏大）。思考：1、可否換用木炭、硫磺等物質(zhì)？如能，應怎樣操作？答：不能，因為硫、木炭燃燒的產(chǎn)物是二氧化硫、二氧化碳氣體，生成的氣體抵消了消耗的氧氣，集氣瓶內(nèi)的的壓強基本不變，導致實驗結(jié)果不準確不能用鐵（鐵在空氣中不能燃燒）2、在實驗中如果進入水的體積小于集氣瓶總體積的1/5，會有什么原因呢？答：（1）紅磷熄滅后未冷卻到室溫；（2）裝置漏氣；（3）紅磷的量不足；（4）有部分水留在管中未進入集氣瓶（5）燃燒一定程度時，瓶內(nèi)氧氣含量小,紅磷不能繼續(xù)燃燒。（6）點燃紅磷后燃燒匙未立即

3、伸入集氣瓶中3、在實驗中如果進入水的體積大于集氣瓶總體積的1/5，會有什么原因呢？答：燃燒匙伸入集氣瓶后，向瓶口塞入膠塞過慢，導致瓶內(nèi)氣體溢出彈簧夾沒有夾緊或沒有夾彈簧夾導致紅磷燃燒時瓶內(nèi)部氣體溢出4、為什么要在集氣瓶里放少量的水？答：防止燃著的紅磷濺在集氣瓶上，將集氣瓶炸裂。讓P2O5溶于水中。5、為什么點燃的紅磷要立即伸入集氣瓶中？答： 防止白煙污染空氣三、空氣的主要成分（按體積分數(shù)）：氮氣（N2）78%，氧氣（O2）21%（氮氣比氧氣約為4：1），稀有氣體0.94%，二氧化碳（CO2）0.03%，其它氣體和雜質(zhì)0.03%?？諝獾某煞忠缘獨夂脱鯕鉃橹鳎瑢儆诨旌衔??？諝獬煞值獨庋鯕庀∮袣怏w二

4、氧化碳其他氣體和雜質(zhì)體積分數(shù)78%21%0.94%0.03%0.03%四、物質(zhì)的分類：純凈物和混合物1、純凈物：由一種物質(zhì)組成的，如：N2、O2、CO2、P、P2O5、H2O2、混合物：兩種或多種物質(zhì)組成的，這些物質(zhì)相互間沒有發(fā)生化學反應，各物質(zhì)都保持各自的性質(zhì)。五、空氣是一種寶貴的資源1、氮氣：無色、無味的氣體，不溶于水，不燃燒也不支持燃燒，不能供給呼吸，化學性質(zhì)不活潑。2、稀有氣體：無色、無味的氣體，通電時能發(fā)出不同顏色的光，化學性質(zhì)很不活潑。氧氣動植物呼吸醫(yī)療急救金屬切割煉鋼宇宙航行等氮氣超導實驗車化工原料作保護氣食品充氮作防腐劑等稀有氣體作保護氣制多種用途的電光源激光技術(shù)液氦冷凍機等六

5、、空氣的污染及防治。1、 造成空氣污染的物質(zhì)：有害氣體（一氧化碳（CO）、二氧化氮（NO2）、二氧化硫（SO2）和煙塵。2、污染來源：空氣中的有害物質(zhì)來自化石燃料的燃燒，石油化工廠排放的廢氣及汽車排放的尾氣。3、被污染的空氣帶來的危害：損害人體健康、影響作物生長、破壞生態(tài)平衡。存在的環(huán)境問題：溫室效應（二氧化碳含量過多引起）、臭氧空洞（飛機的尾氣、氟里昂的排放）、酸雨（由二氧化硫、二氧化氮引起）。4、防止空氣污染的措施：加強大氣質(zhì)量監(jiān)測,改善環(huán)境狀態(tài)、植樹造林、使用清潔能源。5、目前空氣污染指數(shù)包括：一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入顆粒物、臭氧。課題2 氧氣一、氧氣的物理性質(zhì)1、色、味、態(tài)

6、：通常情況下，是無色無味的氣體；2、密度：標準狀況下，密度為1.429g/L，略大于空氣。（可用向上排空法）3、溶解性：氧氣不易溶于水。（可用排水法收集），4、三態(tài)變化：降溫后，氧氣可以變?yōu)榈{色的液體，甚至淡藍色雪花狀固體。二、氧氣的化學性質(zhì)（一）與非金屬（碳、硫、磷）的反應1、木炭（黑色固體）燃燒實驗現(xiàn)象：在氧氣中：劇烈燃燒，發(fā)出白光，放出熱量，生成一種無色無味氣體，該氣體能使澄清石灰水變渾濁。 化學方程式 C + O2 CO2做木炭燃燒實驗時，燃燒匙應慢慢從瓶口向瓶底伸入（充分利用瓶內(nèi)的氧氣）。2、硫粉（淡黃色）燃燒： 實驗現(xiàn)象：在空氣中：發(fā)出微弱的淡藍色火焰；放出熱量、生成一種帶有刺激

7、性氣味的氣體。在氧氣中: 發(fā)出明亮的藍紫色的火焰, 放出熱量、生成一種帶有刺激性氣味的氣體。化學方程式 S + O2 SO2實驗時，要在瓶底裝少量水（吸收二氧化硫，防止污染空氣）。3、紅磷（暗紅色固體）的燃燒實驗現(xiàn)象：在空氣中：發(fā)出黃白色火焰，放出熱量，生成大量白煙在氧氣中：劇烈燃燒，發(fā)出白光，放出熱量，生成大量的白煙化學方程式：4P + 5O2 2P2O5注意：五氧化二磷（P2O5）是固體，不是氣體（二）與金屬（鎂、鐵）的反應1、鎂帶（銀白色固體）在空氣中燃燒實驗現(xiàn)象：劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，放出熱量，生成白色粉末狀固體。化學方程式：2Mg + O2 = 2MgO 2鐵絲（銀白色固體）在氧

8、氣中燃燒實驗現(xiàn)象：劇烈燃燒，火星四射，放出熱量，生成一種黑色固體?；瘜W方程式：3Fe + 2O2 Fe3O4 注意：集氣瓶底部鋪少量的細沙或加少量的水，防止生成的固體物質(zhì)濺落瓶底，致使集氣瓶炸裂。鐵絲在空氣中不能燃燒（三）蠟燭的反應產(chǎn)物均為：二氧化碳和水實驗現(xiàn)象：比空氣中燃燒劇烈，發(fā)出白光，集氣瓶內(nèi)壁出現(xiàn)水珠，有使澄清石灰水變渾濁的無色無味氣體產(chǎn)生。文字表達式：石蠟+ 氧氣（O2）點燃 二氧化碳（CO2）+ 水（H2O）空氣中燃燒情況：燃燒產(chǎn)生黃色火焰，放熱，稍有黑煙。（四）其他物質(zhì)與氧氣的反應某些物質(zhì)在一些條件下，與氧氣發(fā)生緩慢的氧化反應，成為緩慢氧化。緩慢氧化也放熱。如：動植物新陳代謝，金

9、屬的銹蝕，食物的腐爛、酒醋的釀造、農(nóng)家肥的腐熟等等。 三、氧氣的用途（1）、供給呼吸：醫(yī)療上急救病人，登山、潛水、航空、宇航提供呼吸；（2）、支持燃燒：煉鋼、氣焊與氣接、液氧炸彈、火箭助燃劑四、反應類型：化合反應：由兩種或兩種以上的物質(zhì)生成另一種物質(zhì)的反應?？杀硎緸椋篈B E （簡稱“多合一”）：分解反應：由一種反應物生成兩種或兩種以上其他物質(zhì)的反應?？杀硎緸椋篈BAB。（簡稱：“一變多”）：氧化反應：物質(zhì)與氧發(fā)生的化學反應。有氧氣參加的反應一定屬于氧化反應。氧化反應不一定是化合反應（石蠟的燃燒生成了水和二氧化碳兩種物質(zhì)），化合反應不一定是氧化反應。課題3 實驗室制取氧氣一、工業(yè)制法（分離液態(tài)

10、空氣法）原理：利用液態(tài)氧和液態(tài)氮的沸點不同。物理變化（蒸餾）注意：該過程是物理變化二、氧氣的實驗室制法（化學變化）1、雙氧水（過氧化氫）制取氧氣A、藥品：過氧化氫（H2O2）和二氧化錳（黑色粉末 MnO2）B實驗原理：化學方程式： 2H2O2 MnO2 2H2O+ O2 注：MnO2在該反應中是催化劑，起催化作用催化劑：1、 概念：在化學反應中能改變其他物質(zhì)的反應速率（加快或變慢），但本身的化學性質(zhì)和質(zhì)量在反應前后沒有發(fā)生變化的物質(zhì)。2、 特點：兩不變（質(zhì)量、化學性質(zhì)）、一改變（反應速率）注意：催化劑不能改變生成物的質(zhì)量，不能決定反應的進行催化劑不是反應物、又不是生成物催化劑僅針對某一反應，并

11、不是所有反應的催化劑某一反應的催化劑可能不只一種3、二氧化錳在一些反應中不只作催化劑，催化劑不一定就只有二氧化錳。(在過氧化氫溶液制取氧氣中，催化劑可以用硫酸銅溶液、氧化鐵、氧化銅、紅磚粉末)。在氯酸鉀制取氧氣中，二氧化錳的質(zhì)量和化學性質(zhì)不變，但質(zhì)量分數(shù)變大。C、裝置： 固體與液體反應，不需加熱（雙氧水的為一類）注意事項：、分液漏斗可以用長頸漏斗代替，但其下端應該伸入液面以下，防止生成的氣體從長頸漏斗中逸出；、導管只需略微伸入試管塞、氣密性檢查：用止水夾關(guān)閉，打開分液漏斗活塞，向漏斗中加入水，水面不持續(xù)下降，就說明氣密性良好。、裝藥品時，先裝固體后裝液體、該裝置的優(yōu)點：可以控制反應的開始與結(jié)束

12、，可以隨時添加液體。D、步驟：連、查、裝（二氧化錳）、定、倒（過氧化氫溶液）、收2、用高錳酸鉀、氯酸鉀制取氧氣A、藥品：、高錳酸鉀（暗紫色固體）、氯酸鉀（白色固體）與二氧化錳（黑色粉末）B、原理： 加熱氯酸鉀（有少量的二氧化錳）：方程式：2KClO3 2KCl + 3O2 加熱高錳酸鉀：方程式：2KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2C、裝置：加熱固體制氣體（加熱氯酸鉀的為一類） 連接裝置：先下后上，從左到右的順序。 檢查裝置的氣密性 ：將導管的一端浸入水槽中，用手緊握試管外壁，若水中導管口有氣泡冒出，證明裝置不漏氣。松開手后，導管口出現(xiàn)一段水柱。 裝入藥品：按粉末狀固體取用的方

13、法（藥匙或紙槽）固定裝置 ：固定試管時，試管口應略向下傾斜；鐵夾應夾在試管的中上部加熱藥品：先使試管均勻受熱，后在反應物部位用酒精燈外焰由前向后加熱。收集氣體：a、若用排水集氣法收集氣體，當氣泡均勻冒出時再收集，剛排出的是空氣；水排完后，應用玻璃片蓋住瓶口，小心地移出水槽，正放在桌面上(密度比空氣大)（防止氣體逸出）b、用向上排空法。收集時導管應伸入集氣瓶底部（為了排盡瓶內(nèi)空氣） 用排水法收集時，導管放在集氣瓶口先將導管移出水面 再停止加熱E、易錯事項：a). 試管口要略微向下傾斜：防止生成的水回流,使試管底部破裂。藥品應平鋪在試管底部b). 導氣管伸入發(fā)生裝置內(nèi)要稍露出橡皮塞：有利于產(chǎn)生的氣體排出。c). 用高錳酸鉀制取氧氣時，試管口塞一團棉花：防止高錳酸鉀粉末進入導氣管，污染制取的氣體和水槽中的水。d). 排氣法收集氣體時，導氣管要伸入接近集氣瓶底部：有利于集氣瓶內(nèi)空氣