周围空气中的化学物质.ppt

身边的化学物质,本主题引导学生观察和探究一些身边 的常见物质，让学生了解它们对人类生活的 影响，体会科学进步对提高人类生活质量所 做出的巨大贡献；增强学生对化学的好奇心 和探究欲望，使学生初步认识物质的性质与 用途的关系，让学生从化学的角度认识和理 解人与自然的关系，初步形成科学的物质观 和合理利用物质的意识。,每一单元的知识一定要条理化，形成小的 知识网络，清晰地了解各知识的相互关系和 内在联系。根据课标将知识分成五大部分， 每一部分形成知识网络，课堂上将此专题展 开由浅入深、由点到面的进行教学，复习时 将这一知识系统归纳和整理后加以应用，并 将各个单元的知识连成一个网络，注意学科 内综合和学科间综合。,一、地球周围的空气,课程标准对本主题要求的内容,氧气、二氧化碳、其他气体 氮气（性质、用途） 稀有气体（性质、用途）,1.分解过氧化氢溶液 反应原理： 2.加热分解高锰酸钾 3.加热分解氯酸钾和二 氧化锰 仪器、装置：（略） 收集方法：排水法或向上排空气法 验满方法：用带火星的木条检验,空气,污染与防治,成分,氧气,存在,制法,性质,物理性质,化学性质,无色无味的气体 密度比空气略大 不易溶于水,与非金属（C、S、P）、金属（Fe、Al、Mg、）、化合物(石蜡、甲烷、酒精)等反应,工业制法,实验室制法,用途,供给呼吸（航天、潜水、登山、医疗）支持燃烧（炼钢、气焊、液氧、）,分离液态空气 膜分离,地球周围的空气,提高课堂教学效率,精心备课,课题 空气,1、空气组成的发现史 2、空气中氧气含量测定的实验 3、空气是一种宝贵的资源物质 4、空气的保护 5、物质的简单分类,1、空气组成的发现史 （1）二百多年前 法国化学家拉瓦锡 通过实验得出：空气是由氮气和氧气组成 的，其中氧气约占空气体积的1/5。,氮气 78% （约占4/5） 氧气 21（约占1/5） 空气 稀有气体 0.94 （按体积分数计算） 二氧化碳 0.03 其它气体、杂质 0.03%,（2）空气的成分,2、空气中氧气含量测定的实验,反应现象： 红磷燃烧产生大量白烟；温度降到室温，白烟逐渐消失，打开弹簧夹，水进入容器内，水平面上升约1/5体积。,实验结论： 1、氧气占空气总体积的约1/5，发生的化 学反应为： 磷 氧气 五氧化二磷（白色） 2、剩余的气体 氮气不支持燃 烧，水面 不继续上升，说明氮气不易溶于水。,点燃,实验注意事项： 1、选用的可燃物须满足： 燃烧后只生成固体的条件 如用：红磷或白磷 （不能用木炭、硫磺、铁丝等代替，为什么？）,因为木炭、硫燃烧后有气体生成，而铁则在空气中不能点燃。,2、红磷要足量，伸入容器要迅速；避免容器内有剩余氧气。 3、装置气密性要良好，以免因装置不严密而影响测量结果。,测得上升水面小于1/5体积如实验失败，的原因可能是： 红磷量不足， 装置漏气， 没有冷却到室温就打开弹簧夹。,3、空气是一种宝贵的资源,（1）氧气 氧气曾经叫做“养气”，它的主要用途是：供给呼吸，支持燃烧用于潜水、登山、医疗急救、炼钢、气焊、切割以及宇宙航行等。,（2）氮气 氮气是无色、无气味、难溶于水的 气体。化学性质不活泼，常用做保护气。 如：填充食品包装、填充灯泡、焊接 金属时的保护气。,（3）稀有气体（如氦、氖、氩、氪、氙） 无色、无气味，化学性质极不活泼，曾叫惰性气体。 稀有气体可做保护气、制作多种用途电光源等。,4、空气的保护,看法国化学家拉瓦锡的实验： 汞（水银） 氧气 氧化汞 银白色 红色,5、物质的简单分类 混合物：由两种或多种物质混合而 物质 成。如：空气、汽水等 纯净物：由一种物质组成。 如：氮气、氧气、二氧化碳,二、水与常见的溶液,自然界的水,水,水是宝贵的资源,水资源的概况,爱护水资源,水储量丰富,可用淡水资源短缺,节约用水,防治水体污染,水的净化,水的组成,物理性质,无色无味透明的液体，常况时，凝固点：00C，沸点：1000C,40C时密度最大为1g/cm3,水的性质,硬水与软水,电解水的实验,常用的净水方法：吸附、沉淀、过滤、蒸馏等,化学性质,用肥皂水检验,水通电分解生成氢气和氧气 与某些金属氧化物、非金属氧化物反应,常见的溶液,固体或液体 或气体,水或非水溶剂,计算,配制,固体溶解度,溶解度曲线,溶液,饱和溶液,溶质,溶剂,溶解度,不饱和溶液,溶解过程,结晶,溶质质量分数,气体溶解度,稀溶液,浓溶液,溶解度,物质的溶解性： 溶解性表示一种物质溶解在另一 种物质里的能力，一般用易溶、可 溶、微溶、难溶等定性的概念来表 示。,易溶、可溶、微溶、难溶等概念并不能定量的准确的描述物质的 溶解能力。 因此要学习溶解度,固体物质的溶解度：S 1、 定义: 溶解度是指在一定温度下,某固体物质在100g溶剂中达到饱和状态时所溶解的溶质质量. 2、 溶解度的“四要素” （1）一定的温度下 （3）饱和状态、 （2）在100g溶剂、（4）单位克,在200C时，硝酸钾的溶解度为31.6g，它的含义是什么？,三、碳和碳的氧化物,碳和碳的氧化物,建筑材料，制生石灰和二氧化碳,物理性质,稳定性、可燃性、还原性,反应原理，仪器装置 收集方法，检验、验满,高温分解，与酸反应,金刚石、石墨、C60,可燃性、还原性、毒性,二氧化碳,碳酸,不能燃烧、也不支持燃烧，能与水、氢氧化钙溶液反应，高温下与碳反应,碳酸钙,化学性质,化学性质,物理性质,碳,一氧化碳,物理性质,化学性质,化学性质,不稳定性，使紫色石蕊试液变红，与碱反应,工业制法,实验室制法,煅烧石灰石,化学性质,用途,无定形碳(木炭、活性炭、焦炭),课题,二氧化碳制取的研究,探究实验室制取CO2理想的反应药品,1、实验室制取二氧化碳： （1）药品：,主要成份: 块状大理石 稀盐酸 CaCO3 HCl,（2）反应原理是：,CaCO3 +2HCl = CaCl2 + H2O+CO2,（3）探究制取装置,发生装置,2019/4/25,反应物：,大理石（或石灰石）,稀盐酸,块状固态,稀溶液,反应条件：,常温下进行,选择固液不加热型,实验室里制取二氧化碳的装置,观看动画实验室里制取二 氧化碳, 收集装置,二氧化碳气体的收集方法,用向上排空气法,不用排水集气法,因为密度比空气大,因为能溶于水, CO2的检验方法是： 将制的的气体通入澄清石灰水，若石灰水变浑浊，则是二氧化碳。, CO2的验满方法是： 用点燃的木条放在集气瓶瓶口，若木条熄灭、证明已集满CO2 。,2、实验室制取CO2的步骤,步骤：连、检、装、收、验、满 1、连接装置 2、检查装置的气密性 3、装入药品 4、收集气体 5、验满 6、检验气体,学完本课题你应该知道,1、实验室制取二氧化碳,药品：大理石或石灰石、稀盐酸,原理：CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2 ,装置：,操作步骤： 密、药、验、集,检验： 将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊,验满：将燃着木条 放在集气瓶口，若木条熄灭，则集满。,2、小结： 实验室里制取气体的装置的确定,（1） 发生装置： 由反应物的状态和反应条件决定,学完本课题你应该知道,2 、实验室制取气体装置的确定：,发生装置,收集装置,（不易溶于水、不与水发生反应）,反应物是固+固且需加热-固体加热型,反应物是固+液且不加热-用固液不加热型,（2）收集装置： 由气体的密度、水溶解性及其化学性质决定。,实验室制取气体的收集方法,向上排空气法,向下排空气法,排水集气法,密度比空气大的气体,密度比空气小 的气体,难溶不易溶、 不与水反应的气体,思考讨论,1、能否根据反应原理设计出不同的装置制备二氧化碳？ 2、能否设计出可随时使反应发生或停止的制备二氧化碳的装置？,1、 实验室制取二氧化碳，最好选用下列哪组物质（ ） A、大理石和稀盐酸 B、大理石和稀硫酸 C、大理石和浓盐酸 D、碳酸钠和稀盐酸,2、下面的实验室制取二氧化碳的装置图中有哪些错误？为什么？,巩固练习：,A,1、下图是制取二氧化碳的装置，指出图中的错误,并加以改正。,2、长期存放石灰水的烧杯内壁出现一层白膜是什么？如何除掉？,CaCO3 用稀盐酸进行洗涤。,3、大理石可以做装饰品，是否可以用做试验台的台面？,不可以。实验时有些酸性物质会和大理石发生反应。,返回,1,2,3,CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2,想一想： 你还能设计出制取CO2更理想 的发生装置吗？ 尝试使用生活用品进行设计 和实验（如：矿泉水瓶、输液管、 鸡蛋壳、醋酸等等）。,四、金属与金属矿物,金属与金属矿物,金属,化学性质,物理共性,金属光泽，导热性、导电性、可塑性,金属材料,类别,与氧气等非金属单质反应 与酸溶液反应（如稀盐酸、稀硫酸） 与某些金属的盐溶液反应,用途,存在形式：主要存在于化合物,金属资源的利用和保护,生铁的冶炼,保护,纯金属：常见的有Fe、Cu、Al、Zn、Ti 合金：强度、硬度都很高，抗腐蚀性更好,原理；有关含杂质的化学方程式的计算,腐蚀和 防护,铁生锈的条件（Fe、O2、H2O）,防锈措施,有效途径,防止锈蚀，回收利用，合理开发,课题 金属的化学性质,小结 1、反应条件的难易程度决定金属的活泼顺序： Mg Al Fe,并不是所有金属都能与O2反应, 如 “真金不怕火来炼”；,大多数金属都能与O2反应,但从 反应条件是“常温、点燃、高温”等 方面可说明反应的难易程度不同。 而反应难易程度不同可说明金属的 活动顺序的不同。,几种金属的活泼顺序： Mg Al Fe Cu Au,注意： 金属铝在常温下能与O2发生 缓慢氧化使铝表面生成一层致密的氧化物薄膜，所以金属铝具有很强的抗腐蚀性能,4 Al + 3 O2 2 Al2O3,问题： 家中使用的铝锅、高压锅能否 用钢丝球擦洗？,5、 Zn + H2SO4= ZnSO4 + H2 6、Fe + H2SO4 = FeSO4+ H2 7、Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2 8、2Al + 3H2SO4 = 2Al2(SO4) 3 + 3H2 Cu + H2SO4 = 不反应,金属活动顺序表： K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au 从左到右金属活动性由强渐弱,1、排在氢前的金属能和稀酸反应，置换出酸中的氢元素，生成氢气。 注意： 氢前金属叫活泼金属 酸不包括浓硫酸、硝酸 2、排在前面的金属能把排在后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。,四、 金属活动顺序表的应用：,在实验探究中判断金属活动顺序的 方法,可用： 1、 根据金属与O2反应的难易程度； 2、根据金属能否与酸反应； 3、根据金属与酸反应的剧烈程度； 4、根据金属能否置换盐溶液中的金属 等 4种方法判断金属的活动顺序； 注意：实际运用中一般不用K、Ca、Na等 极活泼的金属与酸和盐的溶液进行置换反应,置换反应：A + BC = AC + B 一种单质与一种化合物反应生成另一 种单质与另一种化合物的反应叫置换反应。简称：单化单化 注意： 铁与酸、盐的溶液发生置换反应时,铁的化合价一般由0价+2价,而不是由0价+3价.,金属与盐溶液的反应： Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu 2Al + 3 CuSO4 Al2(SO4)3 +3Cu Cu + 2 AgNO3 Cu(NO3)2 + 2Ag Cu + Al2(SO4)3 不反应,例、将金属Cu投入金属A的盐溶液中， 观察到Cu的表面出现银白色物质；金属B 投入稀硫酸中，观察到B的表面有气泡产 生。下列关于金属A、B、Cu活动性的叙述正确的是 A、BCuA B、ACuB C、BACu D 、ABCu,例、下列事实不能说明Zn比Ag活泼的是 A、Zn能与AgNO3溶液反应置换出Ag B、Zn能与稀硫酸反应，Ag则不能 C、自然界没有以单质形式存在的Zn，而有以单质形式存在的Ag D、Zn的熔点为4200度，Ag的熔点为 9620度,例题：为了探究Fe、Cu、Ag三种金属的活动顺序，设计了多种方案，每种,方案所需试剂如下： Fe、CuSO4溶液、Ag FeCl2溶液、Cu、AgNO3溶液 Fe、Cu、AgNO3溶液 Fe、Cu、稀盐酸、AgNO3溶液 FeSO4溶液、Cu、Ag。 你认为不可行的方案是：,五、生活中常见的化合物,酸、碱、盐的教学,例、 给一无色溶液滴入数滴无色酚酞 试液，酚酞变红，这说明该溶液是： A. 酸性溶液 B. 酸的水溶液 C. 碱性溶液 D. 碱的水溶液,酸碱盐化学性质(I) 与酸碱指示剂的反应： 1、酸溶液能使紫色石蕊试液变 红，不能使无色酚酞试液变色 。 2、碱溶液能使紫色石蕊试液变 蓝，能使无色酚酞试液变红 。,3、显碱性的盐溶液也能使紫色石蕊试液变蓝，使无色酚酞试液变红。如Na2CO3、 K2CO3、的水溶液。 一般中性的盐溶液不能使酸碱指示剂变色。,发生的条件： 有沉淀、有气体或有水生成。 （具备三条件之一就可）,复分解反应,对于复分解反应的反应物： 有酸可不溶 无酸须都溶,常见酸、碱、盐的溶解规律： 酸：常见的酸都溶于水。 碱：除氢氧化钾溶、 氢氧化钠溶、 氢氧化钡溶、 氢氧化钙（微溶） 其它的碱都不溶于水。,盐的水溶性 ： 1、所有的钾盐、钠盐、铵盐、硝酸盐都溶。 2、盐酸盐除AgCl不溶于，其余都溶。 3、硫酸盐中除BaSO4不溶，其余都溶（Ag2SO4、CaSO4微溶）。 4、碳酸盐只有三种溶其余都不溶。 （ K2CO3、Na2CO3、(NH4)2CO3 溶于水）,问题： 做馒头的面团发酵过度会变酸，要 除去酸味，可在面团中加入：（ ） A. NaOH B. CaO C. NaHCO3 D. NaCl,中考链接2007年云南 重金属离子有毒。实验室有甲、乙两种 废液，均有一定毒性，甲废液经检验呈碱 性，主要的有毒离子为Ba，如将甲、乙废 液按一定比例混合，混合后的废液毒性明显 降低。乙废液中可能含有的离子是 ： A. Cu 和 SO4 B. Cu 和 Cl C. Na 和 SO4 D. Ag 和 NO3,+,2+,2+,2,_,2+,+,2-,-,中考链接（2007年云南） 在“化学晚会”上，小波同学表演了一个魔术