《第1节 空气与氧气》课件1.ppt

第1节空气与氧气 第3章空气与生命 空气的发现史 1 很长一段时间内认为空气是一种物质组成 你能举一个生活现象或设计一个实验证明空气的存在吗 想想办法 空气里究竟有些什么物质呢 你的猜测是 你的依据呢 探探究竟 空气中有哪些成分 建立假设 空气中有氧气 设计实验 实验现象 结论 把一根燃烧的木条放入一瓶空气中 木条在空气中继续燃烧 木条在氧气中燃烧得更剧烈 空气中含有氧气 空气中的氧气被其它气体稀释了 把一根燃烧的木条放入一瓶氧气中 对比 探究 探究 空气中有哪些成分 建立假设 空气中有二氧化碳 设计实验 实验现象 结论 用大针筒把空气压进澄清石灰水中 澄清石灰水变浑浊 空气中含有二氧化碳 但速度比较慢 含量较少 空气中有哪些成分 提出假设 空气中有水蒸汽 设计实验 实验现象 结论 把干燥的表面皿盖在放有冰块的的烧杯口 过一会儿 在表面皿上加一些无水硫酸铜 无水硫酸铜由白色变成蓝色 空气中含有水 探究 把一滴水滴在无水硫酸铜粉末上 对比 暴雨天气 下雪了 从上图中你知道了什么 空气中含有水 看谁能设计出最多的证明空气中存在水蒸汽的实验 实验方案 1 按图把装置连接 先在集气瓶内加入少量水 再把剩余的容积用记号划成5等份 能否设计一个实验粗略测定空气中氧气的含量 开展活动 探究 测定空气中氧气的含量 实验结论 氧气约占空气体积的五分之一 2 点燃燃烧匙内的红磷 立即塞紧瓶塞 观察现象 红磷剧烈燃烧 产生大量白烟 水从烧杯倒吸入集气瓶内 水的体积约占瓶容积的1 5 1 4 瓶内水位变化 消耗的气体跟余下的气体的体积比为 3 火焰熄灭后 振荡集气瓶 打开导管上的夹子 出现什么现象 2 为什么烧杯内的水会进入到集气瓶内 思考 红磷燃烧后生成五氧化二磷 P2O5 且能溶解在水中 白烟是固体小颗粒 白雾是液体小液滴 红磷和氧气发生反应 P2O5溶于水 使瓶内气体压强减小 打开止水夹后 大气压把水压入集气瓶中 直至内外压强相等 1 红磷燃烧后生成什么 白烟 和 白雾 一样吗 3 实验发现测定的氧气体积分数小1 5 试分析原因 思考 1 装置的气密性不好 可能漏气 2 红磷的量不足 没有充分消耗氧气 3 没有将点燃的红磷迅速伸入集气瓶并塞紧瓶塞 4 未等瓶内的气体冷却就打开夹子 4 可不可以用蜡烛 木炭或硫磺代替红磷来消耗氧气 不可以 因为蜡烛燃烧生成的是气体二氧化碳和水 瓶内压强几乎不会减小 5 此实验说明剩余气体有哪些性质 至少两点 不燃烧也不支持燃烧 不溶于水 空气的发现史 1 很长一段时间内认为空气是一种物质组成 2 法国化学家拉瓦锡通过实验 最早发现空气是由氮气和氧气组成 拉瓦锡 法国 首先通过实验得出 空气是由氮气 约4 5 和氧气 约1 5 组成的 空气成分的测定 空气的发现史 1 很长一段时间内认为空气是一种物质组成 2 法国化学家拉瓦锡通过实验 最早发现空气是由氮气和氧气组成 3 19世纪末 科学家们又通过大量实验发现 空气里还有稀有气体 二氧化碳 水蒸汽以及其他杂质 其他成分1 氧气21 氮气78 主要成分体积分数 氮气 78 氧气 21 其他气体 1 氦气氖气氩气等 稀有气体二氧化碳其他气体和杂质 0 94 0 03 0 03 空气中相对恒定的是 氮气 氧气和稀有气体 空气的可变成分是 二氧化碳和水 空气中还含有因地而异的不定成分 工厂区附近的氨气 酸蒸气 空气的平均相对分子量为29 空气的密度为1 293克 升 氧气 氮气 二氧化碳 稀有气体 空气是一种重要的天然资源 其他气体和杂质 请同学们看书本 总结 空气的利用 自主学习 氧气的作用 3 火箭燃料的氧化剂等 1 供给呼吸 2 燃料在氧气中燃烧后产生的高温火焰可用来切割或焊接金属 氮气的作用 4 用作制冷剂 氮是构成人体蛋白质的主要元素 氮气是一种无色 无味 性质较不活泼的气体 1 灯泡中充氮可以延长使用寿命 2 食品包装时充氮可防腐 保鲜 3 制造化肥 炸药的重要原料 1 植物光合作用的原料 2 致冷剂 人工降雨 3 工业原料 制纯碱 尿素 汽水 4 灭火 二氧化碳作用 5 保藏食品 稀有气体作用 3 用于激光技术 制造低温环境 用于医疗麻醉等 1 化学性质不活泼 常用作保护气 在焊接金属时用于隔绝空气 2 冲入灯泡时 稀有气体能发出不同颜色的光 可制成各种用途的电光源 一 空气里有什么 空气的组成成分 二氧化碳 氮气 稀有气体 其他气体 二 空气的应用 21 78 稀有气体用于飞艇 闪光灯 液氦冷冻机 霓虹灯等 空气是一种重要的天然资源 课堂小结 氧气 练习 1 用混合物与纯净物填空 洁净的空气 氧气 氮气 生锈的铁片 呼出的气体 水 自来水 汽水 混合物 混合物 混合物 混合物 纯净物 纯净物 纯净物 2 稀有气体是 气 气 气 气 气的总称 所以说稀有气体是 纯净物还是混合物 氦 氖 氩 氪 氙 混合物 混合物 3 左图是空气中氧气含量的测定装置 请回答 1 a 仪器叫做 2 红磷燃烧的现象是 说明集气瓶中含有 气 冷却后 打开弹簧夹时的现象是 说明空气中的氧气约占总体积的 燃烧匙 冒白烟 放热 烧杯里的水流入集气瓶里 氧 占集气瓶体积的1 5 a 1 5 2 法国化学家拉瓦锡从实验得出空气是由A 二氧化碳和氧气组成B 氮气和氧气组成C 氮气和氨气组成D 氮气 氧气 二氧化碳 稀有气体等组成 课堂练习 1 空气的成份按体积分数计算最大的是 A 氧气B 二氧化碳C 氮气D 水蒸气 3 生物固氮 是利用空气中 A 氧气B 惰性气体C 氨气D 氮气 C B D 4 下列说法正确的是A 空气的成分是比较固定的 主要由氮气和氧气组成B 空气中氧气的质量占21 氮气占78 C 在通常状况下 无色 无味气体一定是空气D 空气是一种单一的物质 它是由空气一种成分组成 A 5 在100升空气里氮气的体积大约是A78升B78 C21升D21 A 6 空气中的成分是 氮气 稀有气体 氧气 二氧化碳 其他杂质气体 按体积分数由少到多的顺序排列正确的是A B C D A 7 造成大气污染的有害气体是 A氮气 氧气B稀有气体 二氧化碳C一氧化碳 二氧化硫D氮气 二氧化碳 8 下列情况一般不造成空气污染的是 A煤燃烧生成的烟B汽车排气生成的烟雾C人呼出的二氧化碳D放鞭炮产生的烟雾 C C 10 阅读下面短文 并回答问题 19世纪来 物理学家瑞利在研究中发现 从空气中分离得到的氮气密度与含氮物质中制得的氮气密度有0 0064kg m3的差异 他没有放过这一微小差异 在与化学家拉姆塞的合作下 经过十几年的努力 于1894的发现了空气中的氩气 下列有关结论中 正确的是 填 序号 氩气是一种化学性质不活泼的气体 瑞利从空气中分离出的氮气是纯净物 19世纪以前 人们认为空气只由氧气和氮气组成 瑞利发现 从含氮物质制得的氮气密度大于从空气中分离得到的氮气密度 9 19世纪末 科学家瑞利通过如下两种方法制得氮气 并测定其密度 从而导致了科学上的某项重大发现 请你参与他的科学发现过程 完成下列空格 实验一 利用空气分离氮气 1 将清新洁净的空气通过足量的石灰水 现象是目的是 再通过白色的硫酸铜粉末 看到的现象是目的是 2 将气体通过能与氧气反应的物质 瑞利教授提醒你 反应不能产生新的气体 请写出能用于除尽氧气的物质名称 3 收集气体 并测定该气体的密度是 1 2572g L 石灰水变浑浊 除去空气中的CO2 白色变成蓝色 除去空气中的水蒸气 铁 磷等 实验二 用亚硝酸钠和氯化铵反应制得氮气 同时还生成了氯化钠和一种最常见的溶剂 由此法测得的氮气的密度为1 2508g L分析两种方法测得的氮气密度不一样的原因是什么 前一种方法制得的氮气中含有稀有气体 因此密度偏大 水 用来测定空气成分的方法很多 左图所示的是小明用红磷在空气中燃烧的测定方法 实验过程是 第一步 将集气瓶容积划分为五等份 并做好标记 第二步 点燃燃烧匙内的红磷 伸入集气瓶中并把塞子塞紧 第三步 待红磷熄灭并冷却后 打开弹簧夹 发现水被吸入集气瓶中 进入集气瓶中水的体积约为集气瓶总容积的1 5 请回答下列问题 1 上面的实验同时证明了氮有的化学性质 2 实验完毕 若进入集气瓶中水的体积不到总容积的1 5 你认为导致这一结果的原因可能是 3 某同学对实验进行反思后 提出了改进方法 如右图所示 你认为改进后的优点是 2010浙江湖州第34题 某科学兴趣小组查阅资料得知镁可在氮气中燃烧生成Mg3N2 设计了如下方案进行验证 步骤1 用盛水的水槽 无底的废广口瓶 燃烧匙 蒸发皿 橡皮塞等装配成如图所示的装置 另准备一只有一根铜丝穿过的橡皮塞 铜丝末端固定一根镁条 步骤2 引燃燃烧匙中足量的红磷 塞好橡皮塞 待充分冷却 观察到广口瓶内水面上升的体积约占瓶内水面原上方空间的1 5左右 步骤3 往水槽中加水使广口瓶内外水面相平 点燃镁条 更换橡皮塞 镁条在广口瓶内继续燃烧 发出红光 放出热量 待冷却后广口瓶内水位继续上升 1 步骤2的目的是 2 在步骤3 待冷却后广口瓶内水位继续上升 是由于瓶内气压 选填 大于 小于 或 等于 外界气压 复习 木炭在氧气里燃烧硫黄在氧气里燃烧红磷在空气里燃烧铁丝在氧气里燃烧 写出氧气与下列物质反应的文字表达式 比较 这四个化学反应中 反应物和生成物的种类数有什么共同点 2种 化合反应 1种 一 化合反应和分解反应 1 化合反应 由两种或两种以上物质生成一种物质的反应 多变一 复习 实验室用过氧化氢来制取氧气 水电解成氧气和氢气 写出下列化学反应的文字表达式 比较 这两个化学反应中 反应物和生成物的种类数有什么共同点 2种 分解反应 1种 1 分解反应 1 定义 由一种物质生成两种或两种以上物质的反应 叫做分解反应 一变多 一 化合反应和分解反应 1 化合反应 由两种或两种以上物质生成一种物质的反应 2 分解反应 由一种物质分解成两种或两种以上的物质的反应 讨论 下列反应中哪些是化合反应 哪些是分解反应 1 磷在氧气中燃烧2 铁在潮湿的空气中被氧化3 甲烷燃烧生成二氧化碳和水4 氧化汞汞 氧气5 CuSO4 5H2OCuSO4 5H2O 加热 加热 化合反应 合反应化 分解反应 分解反应 既不是化合反应 也不是分解反应 工业上利用分离空气的方法制取氧气 那么实验室如何制取少量的氧气 二 利用分解反应制氧气 H2O2 O2 H2O KMnO4 K2MnO4 MnO2 O2 O2 KClO3 KCl 二氧化锰加快了过氧化氢 氯酸钾分解的速率 像二氧化锰那样 在反应中只起到改变 加快或减慢 其它物质的反应速率 本身的质量和化学性质在反应前后都不变的物质 催化剂 触媒 一变二不变 一 气体实验制取 1 实验的原理 2 实验药品的选用 3 仪器的选择使用及原理 4 仪器的组装 顺序 方式方法 5 装置的气密性检查 6 实验步骤 发生装置设计原则 气体发生装置的基本类型 A 固体反应物 加热 B 固液反应物 不加热 C 固 液 液反应物 加热 一 固 固需加热 可用于制备O2 NH3和CH4 试管导管酒精灯铁架台 注意事项 1 试管口应略向下倾斜 2 试管夹夹在试管的中上部 3 药品应平铺于试管底部 4 导管不宜伸入试管过长 5 实验开始时先检验装置的气密性 6 加热时 先预热且应用外焰加热 A 固体反应物 加热 二 固液不加热 操作时应注意 a 检验装置的气密性b 长颈漏斗插入液面以下 气体收集装置 收集装置 1 排水法 怎样的气体才可以用排水法收集 难溶于水的气体 假如直接用集气瓶从导管口收集氧气 集气瓶口应该朝上还是朝下 朝上 2 向上排空气法 用什么方法可以检验氧气已经收集满了 用一根带火星的木条置于集气瓶口 看木条是否复燃 为什么导管要伸入集气瓶的底部 有利于空气排出 装置气密性的检查 实验室需要少量氧气的 方法二 加热高锰酸钾 氯酸钾 法 方法一 分解双氧水法 1 排水法 2 向上排空气法 发生装置和收集装置 双孔橡胶塞 导气管 铁架台 装置介绍 发生装置 方法1 分解过氧化氢 双氧水 H2O2 法 分解双氧水法的实验步骤 检 检查装置的气密性 装 装药品 夹 将烧瓶夹到铁架台上 开 打开分液漏斗的开关 收 用合适的方法 排水法 向上排空气法 收集氧气 移 从水槽中移出导管 关 关上开关 练习 分解双氧水法 1 如左图左边是氧气的什么装置 右边呢 发生装置 收集装置 想一想 2 打开分液漏斗滴下双氧水时 导管的一端就会冒出气泡 若此时马上收集氧气 用带火星木条放于集气瓶口时 木条是否会复燃 为什么 不会 可能还是空气 方法二 加热高锰酸钾 氯酸钾 法 发生装置 该装置适用于固体与固体混合 需要加热的反应 方法二 加热高锰酸钾 氯酸钾 法 步骤 检 装 夹 点 收 移 熄 检 检验装置的气密性 装 往试管里装药品 夹 把试管夹在铁架台上 点 点燃酒精灯 给药品加热 收 用排水法或向上排空气法收集氧气 移 从水槽中移出导管 熄 熄灭酒精灯 检 装 夹 点 收 移 熄 讨论 1 利用图示信息讨论夹试管的时候要注意什么 2 收集满氧气后 为什么要先从水槽中移出导管 再熄灭酒精灯 1 试管口应略低于试管底 试管口略向下倾斜 2 铁夹夹在离管口约1 3至1 4处 防止水倒流入试管底部而使试管破裂 如果先熄灭酒精灯 试管内压强减小 水槽中的水会倒吸入试管 使试管破裂 实验时 试管口要塞