第二单元我们周围的空气课题1空气一空气成分的研究史法国科学家拉瓦锡最早运用天平作为研究化学的工具用定量的方法研究了空气的成分第一次明确提出了空气是由氧气和氮气组成的其中氧气约占空气总体积的15的结论二空气中氧气成分的测定1装置图见书P272实验现象红磷燃烧放出热量冒出白烟过一会儿白烟消失装置冷却到室温后打开弹簧夹烧杯内的水倒流入集气瓶约占瓶子容积的153实验结论说明空气不是单一的物质氧气约占空气总体积的154原理表达式磷P氧气O2五氧化二磷P2O5化学方程式4P5O22P2O55注意事项A所用的红磷必须过量如果红磷过少则氧气没有全部消耗完B要等集气瓶装置冷却后才能打开弹簧夹C装置的气密性要好否则测量结果偏小D要先夹住橡皮管然后再点红磷否则测量结果偏大思考可否换用木炭硫等物质答不能用木炭或硫因为木炭或硫燃烧会产生气体造成瓶内气体体积变化小6实际实验中如果测得的结果比真实值小其原因可能是A红磷量不足B装置气密性差C未冷却至室温就打开弹簧夹三空气的主要成分按体积分数氮气N278氧气O221氮气比氧气约为稀有气体094二氧化碳CO2003其它气体和杂质003空气的成分以氮气和氧气为主属于混合物四物质的分类纯净物和混合物1纯净物由一种物质组成的2混合物两种或多种物质组成的这些物质相互间没有发生化学反应各物质都保持各自的性质五空气是一种宝贵的资源1氮气无色无味的气体不溶于水不燃烧也不支持燃烧不能供给呼吸化学性质不活泼2稀有气体无色无味的气体通电时能发出不同颜色的光化学性质很不活泼氧气的用途动植物呼吸医疗急救金属切割炼钢宇宙航行等氮气的用途作保护气食品充氮作防腐剂等稀有气体的用途作保护气制多种用途的电光源等六空气的污染及防治1造成空气污染的物质有害气体一氧化碳CO二氧化氮NO2二氧化硫SO2和烟尘点燃2污染来源空气中的有害物质来自化石燃料的燃烧工厂排放的废气及汽车排放的尾气3被污染的空气带来的危害损害人体健康影响作物生长破坏生态平衡存在的环境问题温室效应二氧化碳含量过多引起臭氧空洞飞机的尾气氟里昂的排放酸雨由二氧化硫二氧化氮引起4防止空气污染的措施加强大气质量监测改善环境状态植树造林使用清洁能源5目前空气污染指数包括一氧化碳二氧化氮二氧化硫可吸入颗粒物臭氧七未来化学将朝着绿色化学绿色消毁和绿色生产的方向发展绿色化学的核心是利用化学原理从源头消除污染特点充分利用资源和能源原料无毒无害减少向环境排放废物原料中的原子全部被消纳实现零排放在化合反应中体现生产出环境友好产品课题2氧气一氧气的物理性质1色味态通常情况下是无色无味的气体2密度标准状况下密度为1429gL略大于空气可用向上排空法3溶解性氧气不易溶于水可用排水法收集4三态变化降温后氧气可以变为淡蓝色的液体甚至淡蓝色雪花状固体二氧气的化学性质很活泼一与非金属碳硫磷的反应1木炭黑色固体燃烧实验现象在氧气中剧烈燃烧发出白光放出热量生成一种无色无味气体该气体能使澄清石灰水变浑浊文字表达式碳C氧气O2二氧化碳CO2化学方程式2硫粉淡黄色燃烧实验现象在空气中发出微弱的淡蓝色火焰放出热量生成一种带有刺激性气味的气体在氧气中发出明亮的蓝紫色的火焰放出热量生成一种带有刺激性气味的气体文字表达式硫氧气二氧化硫化学方程式SO2SO2实验时要在瓶底装少量水吸收二氧化硫防止污染空气3红磷暗红色固体的燃烧实验现象在氧气中剧烈燃烧发出白光放出热量生成大量的白烟文字表达式磷P氧气O2五氧化二磷P2O5化学方程式注意五氧化二磷P2O5是固体不是气体二与金属镁铁的反应1镁带银白色固体燃烧实验现象在空气中剧烈燃烧发出耀眼的白光放出热量生成白色粉末状固体文字表达式镁Mg氧气O2氧化镁MgO点燃点燃点燃点燃化学方程式2铁丝银白色固体燃烧实验现象在氧气中剧烈燃烧火星四射放出热量生成一种黑色固体文字表达式铁Fe氧气O2四氧化三铁Fe3O4化学方程式注意集气瓶底部铺少量的细沙或加少量的水防止生成的固体物质溅落瓶底致使集气瓶炸裂铁丝在空气中不能燃烧三其他物质与氧气的反应某些物质在一些条件下与氧气发生缓慢的氧化反应称为缓慢氧化缓慢氧化也放热如动植物新陈代谢金属的锈蚀食物的腐烂酒醋的酿造农家肥的腐熟等等总结1氧气是一种化学性质比较活泼的气体在一定的条件下能与许多物质发生反应并放出大量的热在这些反应中氧气提供氧称为氧化反应氧气具有氧化性2物质在氧气中燃烧程度比空气中燃烧要剧烈说明物质燃烧程度与氧气的浓度大小成正比3物质燃烧时有的有火焰有的会发光有的会冒烟一般来说气体燃烧会有火焰产生固体直接燃烧产生光或者火星生成物有固体时一般都会产生烟4物质与氧气反应不一定就是燃烧如缓慢氧化三氧气的用途1供给呼吸医疗上急救病人登山潜水航空宇航提供呼吸2支持燃烧炼钢气焊与气接液氧炸弹火箭助燃剂四反应类型化合反应由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应简称多合一分解反应由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应简称一变多氧化反应物质与氧发生的化学反应注意是氧而不只是限于氧气有氧气参加的反应一定属于氧化反应氧化反应不一定是化合反应石蜡的燃烧生成了水和二氧化碳两种物质化合反应不一定是氧化反应课题3实验室制取氧气一氧气的工业制法分离液态空气法原理利用液态氧和液态氮的沸点不同是物理变化具体过程点燃空气降温加压液态空气蒸发液态氧氮气沸点低196先蒸发出来装入天蓝色钢瓶沸点较高183二氧气的实验室制法是化学变化1过氧化氢溶液俗名双氧水制取氧气A药品过氧化氢H2O2和二氧化锰黑色粉末MnO2B实验原理表达式过氧化氢H2O2水H2O氧气O2化学方程式MnO2注MnO2在该反应中是催化剂起催化作用C装置固体与液体反应类型不需加热注意事项分液漏斗可以用长颈漏斗代替但其下端应该伸入液面以下防止生成的气体从长颈漏斗中逸出导管只需略微伸入试管塞装药品时先装固体后装液体该装置的优点可以控制反应的开始与结束可以随时添加液体2用氯酸钾或高锰酸钾制取氧气A药品高锰酸钾暗紫色固体氯酸钾白色固体与二氧化锰黑色粉末B原理加热氯酸钾有少量的二氧化锰表达式氯酸钾氯化钾氧气方程式注意MnO2在该反应中是催化剂起催化作用加热高锰酸钾表达式高锰酸钾锰酸钾二氧化锰氧气方程式C装置加热固体制气体与加热氯酸钾的为同一类D操作步骤连接装置先下后上从左到右的顺序检查装置的气密性将导管的一端浸入水槽中用手紧握试管外壁若水中导管口有气泡冒出证明装置不漏气松开手后导管口出现一段水柱装入药品按粉末状固体取用的方法药匙或纸槽固定装置固定试管时试管口应略向下倾斜铁夹应夹在试管的中上部加热药品先使试管均匀受热后在固体部位用酒精灯外焰加热MnO2MnO2收集气体a若用排水法收集气体导管略伸进集气瓶口当气泡连续均匀冒出时再收集因为最早排出的气体是空气水排完后应用玻璃片盖住瓶口小心地移出水槽把集气瓶正放在桌面上因为氧气密度比空气大防止气体逸出b若用向上排空气法收集气体收集时导管应伸入集气瓶底部为了排尽瓶内空气先将导管移出水面再停止加热E注意事项a试管口要略向下倾斜防止生成的水回流使试管底部破裂药品应平铺在试管底部b导管伸入发生装置内要稍露出橡皮塞有利于产生的气体排出c用高锰酸钾制取氧气时试管口塞一团棉花防止高锰酸钾粉末进入导气管污染制取的气体和水槽中的水d排气法收集气体时导气管要伸入接近集气瓶底部有利于集气瓶内空气排出使收集的气体更纯e实验结束后先将导气管移出水面然后熄灭酒精灯防止水槽中的水倒流炸裂试管F检验验满检验用带火星的木条伸入集气瓶内发现木条复燃说明是氧气验满用带火星的木条放在集气瓶口若木条复燃证明已满三催化剂概念在化学反应中能改变其他物质的反应速率加快或变慢但本身的化学性质和质量在反应前后不变的物质特点两不变质量化学性质一改变反应速率注意催化剂不能改变生成物的质量催化剂不是反应物也不是生成物一种催化剂只针对某一反应不同的反应催化剂可能不同某一反应的催化剂可能不只一种