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我们周围的空气

发布时间:2013-11-09 09:35:00  

存在: 占空气21%(体积分数)

物理性质: 性质 与非金属反应(P 、S、 C) 化学性质 氧 与金属反应 气 (Fe、Mg、 Al、Cu) H2O2分解 实验室制法 加热KClO3与MnO2 加热KMnO4 制法 工业制 法: 分离液态空气 使带火星的木条复燃 检验:

空气的组成
结 论 空气是一种混合物。

氧气(O2) 21% 一百份体积的空气 氮气(N )78%
2

稀有气体 二氧化碳(CO2) 其他气体和杂质 0.94% 0.03% 0.03%

空气的组成
教师实验
1、以一玻璃瓶空气为研究对象,加上塞 子成为密闭体系。 2、取出白磷切成小块,用滤纸擦干,放 在金属片上。 3、将金属片放入玻璃管中,加热。

4、等玻璃管冷却后,在水面以下打开塞 子,观察现象。

空气的组成
实验猜想 玻璃管放入水中可能发生什么现象? 实验原理 白磷 + 氧气
(固体) (气体)

五氧化二磷
(固体)

空气的组成
实验特点
1、反应始终在一个密闭体系中进行。 2、白磷燃烧所需温度低(40℃),反应快, 现象明显。

3、玻璃管粗细均匀,有利于观察水面上 升情况。

空气的组成
课本实验

空气的组成
学生讨论
如果水面上升小于五分之一,可能 的原因有哪些? 1、装置气密性不好。 2、磷取的量不足,氧气未消耗完。

3、未等冷却就打开气夹,造成一部 分氮气泄露。

与碳反应

如何检验这是 一瓶氧气?

把带火星的木条伸入 集气瓶中,带火星的 木条复燃,证明这是 一瓶氧气。

氧气 氧气

.木碳与氧气的反应
现 象: 发出白光

(2)生成一种使澄清石灰水变浑浊的无色气体 文字表达式:
点燃

碳 + 氧气

二氧化碳

与硫反应

硫燃烧实验现象:
在空气里:发出微弱的淡蓝色 火焰有刺激性气味的气体生成 在氧气里:发出蓝紫色火焰 有刺激性气味的气体生成。

硫在氧气里燃 烧,为什么集 气瓶底要留少 量水?
点燃

硫 + 氧气 → 二氧化硫

——溶解吸收生成的二氧化硫, 防止二氧化硫逸出污染空气

3.与铁的反应
观察:铁丝在空气中能否被点燃?思考原因

操作注意事项: ①火柴的作用: 引燃铁丝 ②将铁丝绕成螺旋状:增大铁丝的受热面积

③预先在集气瓶中装少量水或在瓶底铺一薄层 细沙: 防止熔化物溅落炸裂集气瓶底

铁丝燃烧实验现象 :
在空气中:铁丝不能燃烧,发生红热 现象。 在氧气中:铁丝剧烈燃烧,火星四射, 放出热量,生成黑色固体。

铁丝在氧气里 燃烧,为什么 集气瓶底要留 少量水?
点燃 铁 + 氧气

四氧化三铁

防止反应生成黑色高温熔融的四氧化 三铁掉在瓶底,炸裂集气瓶。——也
可以把少量的细沙铺在瓶底〕

分 析
红磷 + 氧气 硫 + 氧气
点燃 点燃

五氧化二磷 二氧化硫

铁 +

氧气

点燃

四氧化三铁

2、上述反应中有什么共同的特征?
(1) 反应物中都是两种物质参加反应,

⑵ 反应物中都有氧气参加反应。
(3)反应条件是点燃。

⑷生成物只有一种物质。
(5) 生成物中都有两种元素,其中一 种是氧元素(生成物都是氧化物)。

化合反应: 由两种或两种以上物质生成另一种 物质的反应,叫做化合反应。

A+B→AB (多→1)
氧化反应:物质与氧发生的反应
叫做氧化反应。

氧 化 反 应

剧烈氧化反应 发光、放热——燃烧 :

动植物的呼吸、食物的 缓慢氧化: 腐烂、酒和醋的酿造、 钢铁生锈、农家肥料的 腐熟等

氧气的物理性质:(在通常状况下)
与空气 标准 密度比 气 状 状况 较 熔点 沸点 味 态 的密 ( 度 1.293 g/L) 无 气 1.429 略大 -218 -183 味 体 g/L ℃ ℃
101kPa, -183℃

颜 色

是否 易溶 于水

无 色

不易 溶

氧气 (无色)

液态氧 (淡蓝色)

101kPa, -218℃

固态氧 (淡蓝色)

粉尘(如沙尘暴)
空 气 污 染 物 有害气体

植树造林 减少使用含硫 的化石燃料

SO2 CO 使燃料充分燃烧

NO2

例1 (2008 大庆市)汽车安全气囊内的 物质能在碰撞后10毫秒内生成空气中体积 分数最大的气体,该气体是 ( B ) A、O2 B、N2 C、CO2 D、稀有气体

例2 (2008 青岛)减少污染,净化空气, “还我一片蓝天”,已成为世界各国人民的共 A 同心声。下列气体会造成空气污染的是( ) A、CO B、CO2 C、O2 D、N2

例3 [2008 北京]如图所示装置可用于 测定空气中氧气的含量。实验前在集气瓶 内加入少量的水,并做上记号,下列说法 中,不正确的是 ( C ) A、点燃红磷前先用弹簧夹夹紧乳胶管 B、实验时红磷一定要过量 C、红磷熄灭后立即打开止水夹 D、最终进入瓶中水的 体积约为氧气的体积
红磷


思 维 拓 展
请问:将实验中的红磷改为硫粉、木炭或 铁丝实验能进行吗?如果能,请你设计该 实验。

硫粉 木炭粉

硫粉

氢 氧 化 钠 溶 液

[思考] 甲广口瓶内水面上升明显小于瓶内 空气体积的1/5,乙广口瓶内水面上升明显大 于瓶内空气体积的1/5。解释合理的是 ① 甲同学可能使用红磷的量不足,瓶内氧 气没有消耗完 ② 甲同学可能未塞紧瓶塞,红磷熄灭冷却 时外界空气进入瓶内 ③ 乙同学可能没夹紧弹簧夹,红磷燃烧时 瓶内部分空气受热从导管逸出 ④ 乙同学可能插入燃烧匙太慢,塞紧瓶塞 之前,瓶内部分空气受热逸出

思 维 拓 展

例4 [2008 盐城]若用下图装置加热高锰酸钾 制取氧气: 1、写出标号仪器的名称① 试管 ②集气瓶 ; 2、实验结束,停止加热时要先把导管移 防止水倒吸而造成试管炸裂 ; 出水面,其理由是 3、此时

发现水槽中的水变成了浅紫红色,你 试管口未塞棉花 认为产生该现象的原因可能是



4、若分解过氧化氢制取氧气,供选用的装置 如下:


要得到平稳的氧气流,应选用哪个发生装置 若用丙装置干燥生成的氧气,丙中盛放的液 体试剂是 浓硫酸 ,气体应从 a 端导入。

课堂练习

1、下列物质在氧气中燃烧,能发出明亮的蓝 紫色火焰,并产生刺激性气体的物质是(C ) A、镁带 B、红磷 C、硫磺 D、木炭 2、(08年邵阳中考)右图是某同学组装的 验证氧气约占空气总体积1/5实验装置。下列 操作不会对实验结果造成影响的是(C) A、弹簧夹没有夹紧 B、没有冷却就打开弹簧夹 C、红磷放过量了 D、燃烧匙内放木炭

3、(08长沙中考)根据下列仪器,回答:

答案参考图

(2)小林拟选用仪器A、D、E、F、I再 设计一套制取氧气的装置,他还需要选用 H 的仪器是__________(填写仪器序号)。

4、(08郴州中考)根据下图回答:

(2)若用加热KMnO4制取氧气,应选择的发生 A 装置是___,要得到较纯净的氧气,应选择的收集 E 装置是____。若用双氧水制取氧气,应选用的发 B 生装置是____,反应的化学方程式是_________。 (3)用排水法收集氧气实验完毕后,为防止水倒 移出导管 熄灭酒精灯 流使试管炸裂,应先________,然后____ _____。

5、(08吉首中考)请结合下图回答:

乙 KClO3 甲 H 2O 2 O2 丙 KMnO 4 若用方法乙,则发生装置应选___;甲乙两种方法 A 催化 都要用MnO2,它在反应中起_____作用。用甲方 法制取氧气的方程式为_______。 甲 (2)三种方法中,较好的方法是___,理由是: 无需加热,生成物无污染,操作简单 __________________________________________。

(1)实验室常用下列三种方法制取氧气


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