第二单元我们周围的空气

课题1空气,第二单元我们周围的空气,拉瓦锡,曲颈甑,玻璃钟罩,汞槽,一、空气是由什么组成的,拉瓦锡得出了空气由氧气和氮气组成，其中，氧气约占空气体积的1/5的结论。,请抢答出下列仪器的名称：,快答呦！成功属于你,实验步骤（1）连接仪器，检查气密性。（2）在集气瓶内加入少量水，并做好记号。（3）用弹簧夹夹紧乳胶管。点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧。观察红磷燃烧的现象。（4）待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察实验现象及水面的变化情况。,实验探究：空气中氧气含量的测定,【实验现象】红磷燃烧，放出热量，产生大量的白烟。冷却后,打开弹簧夹，水顺着导管流入集气瓶，进入集气瓶中水的体积约占瓶内空间的1/5。,为什么会出现这样的现象呢?,?,红磷燃烧发生了化学变化,这个化学变化可用文字表达式表示为：红磷+氧气五氧化二磷白烟是五氧化二磷的固体的小颗粒。,交流讨论,红磷燃烧发生了什么变化?白烟是什么物质?,点燃,P,O2,P2O5,红磷在密闭的容器内充分燃烧，消耗了空气中的氧气，生成五氧化二磷固体，容器内压强减小，大气压把水压进集气瓶内，进入瓶内水的体积等于消耗气体的体积，从而确定空气中氧气的体积分数。,想一想,水为什么能够进入集气瓶中?,结论,氧气约占空气体积的1/5。,瓶中剩余气体主要为氮气，不溶于水，不燃烧也不支持燃烧,集气瓶中的水上升到约1/5后，不能继续上升，说明剩余气体有什么性质？,（1）装置漏气；（2）红磷的量不足；（3）红磷熄灭后未冷却到室温就打开止水夹；（4）有部分水留在导管中未进入集气瓶,在实验中，进入集气瓶内的水的体积常小于集气瓶容积的1/5，可能是什么原因呢？,虽然有点难，也要打起精神呦！,能否用铁、铝、碳、硫代替红磷做实验呢？,不能，铁、铝不能在空气中燃烧;碳、硫燃烧产物是气体，不能产生压强差。,讨论一下,能否用如下装置图替代上图做实验呢？,氮气（N2）78%,氧气（O2）21%,稀有气体0.94%,二氧化碳（CO2）0.03%,其他气体和杂质0.03%,空气的成分,空气,氮气,氧气,稀有气体,二氧化碳,其他气体和杂质,混合物,混合物:，如：空气、海水纯净物:，可以用化学符号来表示，如：氧气（O2）、氮气（N2）、二氧化碳（CO2）,由两种或两种以上物质混合而成的物质,由一种物质组成的,判断下列物质哪些是纯净物哪些是混合物？,（1）清澈的河水、（2）澄清的石灰水、（3）矿泉水、（4）氮气、（5）清新的空气（6）蒸馏水、（7）红磷、（8）冰水共存物（9）五氧化二磷、（10）二氧化碳,纯净物：（4）（6）（7）（8）（9）（10）,1氧气,纯氧用于病人的急救,二、空气是一种宝贵的资源,氧气用于动植物呼吸,液氧氧化燃料产生的能量推动宇航员升上月球,氧炔焰切割金属,氧气用于炼钢,可供给呼吸如潜水、登山、医疗急救、航空等；可支持燃烧如炼钢、宇航、气焊、液氧炸药等。,氧气的性质和用途,2、氮气,用于磁悬浮列车,用作化工原料,用于食品防腐,氮气是无色无味的气体，难溶于水；化学性质不活泼，不可燃烧，也不支持燃烧。氮气是制硝酸和化肥的原料，还可用作保护气，医疗上用作麻醉剂等。,氮气的性质和用途,稀有气体用于飞艇、闪光灯、液氦冷冻机、霓虹灯等,3、稀有气体：,稀有气体是无色无味的气体，化学性质很不活泼。稀有气体常用作保护气，还可制成多种电光源、激光技术等。,稀有气体的性质和用途,居民炉灶排放的烟尘废气,轮船排放的废气,大气污染原因,工厂排放的废气,汽车排放的废气,1.空气污染物：主要为烟尘和有害气体两类二氧化硫（SO2）一氧化碳（CO）二氧化氮（NO2）这些气体主要来自矿物燃料的燃烧和工厂的废气。,三、保护空气,2.空气被污染的危害：(1)严重损害人体健康、影响作物生长，破坏生态平衡。(2)造成温室效应、臭氧层被破坏，形成酸雨（世界环境三大问题）等。,3.空气污染的防治：(1)加强大气质量监测，(2)使用清洁能源，(3)工厂的废气经处理达标后再排放，(4)积极植树造林等。,空气质量日报,空气污染指数（API)：将常规监测的几种空气污染物浓度简化成为单一的数值形式,最新空气质量日报,1、空气成分,记不住你就完蛋了!,本节课我们学习了哪些内容？,2、混合物与纯净物的概念由两种或两种以上物质混合而成的叫混合物；由一种物质组成的叫纯净物,本节课我们学习了哪些内容？,自我诊断检测题,1、下列事实说明空气中含有哪些成分？(1)澄清的石灰水在空气中变浑浊_(2)小白鼠在装有空气的密闭容器中可存活一段时间_(3)饼干放置在空气中一段时间会潮湿_2、空气中体积分数最多为（）A氧气B氮气C稀有气体D二氧化碳,水蒸气,二氧化碳,氧气,B,3、下列物质中，属于纯净物的是（）A水蒸气B雪碧饮料C江特矿泉水D新鲜空气4、在日常生活中，你能举出哪些是纯净物哪些是混合物的例子吗？,A,课题2氧气,【思考】集气瓶里收集的是一种常见的气体。你知道它是空气、氧气还是氮气？,如果想验证它确实是氧气，就必须先了解氧气的性质。,（1）无色、无味的气体（2）密度比空气大（3）不易溶于水,一、氧气的物理性质,改变条件：(-183)(-218)氧气液氧固态氧（无色）（淡蓝色）（淡蓝色）,蓝色钢瓶,二、氧气的检验（实验）,（1）氧气可使带火星的木条复燃。（即氧气能支持燃烧，有助燃性）,这一实验可以用来检验氧气的存在：将带有火星的木条伸入集气瓶内，如木条复燃，则证明瓶内装的是氧气,（）碳与氧气反应,碳在氧气中燃烧,【现象】1、白光2、放热3、生成气体能使澄清石灰水变浑浊,C,O2,CO2,三、氧气的化学性质,【现象】1、在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰2、放热3、生成无色有刺激性气味气体,（）硫与氧气反应（实验）,硫在空气中燃烧,硫在氧气中燃烧,【现象】1、发出明亮的蓝紫色火焰2、放热3、生成无色有刺激性气味气体,S,O2,SO2,Fe,O2,Fe3O4,【思考】实验前为什么在瓶底放一些水或铺一层细沙？,（3）铁与氧气反应（实验）,【实验现象】1、剧烈燃烧，火星四射2、放出大量热3、生成黑色固体,为了防止燃烧时溅落的熔融物炸裂瓶底,操作注意事项：,火柴的作用：,将铁丝绕成螺旋状：,待火柴即将燃尽时再将铁丝伸入氧气瓶中：,引燃铁丝,增大铁丝的受热面积,防止火柴燃烧消耗过多的氧气而使铁丝不能顺利燃烧,【讨论】物质在空气中燃烧与在氧气中燃烧现象一样么？这说明了什么？,物质在空气中燃烧主要是与空气中的氧气反应，反应的剧烈程度取决于氧气的含量，氧气含量越高，燃烧越剧烈。,【思考】上述几个变化中，有什么共同的特征？,红磷、氧气,硫、氧气,铁、氧气,五氧化二磷,二氧化硫,四氧化三铁,化合反应与氧化反应,化合反应：两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应。,氧化反应：物质跟氧气发生的反应。,判断下列反应是否为化合反应、还是氧化反应,讨论：在什么情况下，一个反应既是化合反应又是氧化反应？,化合反应和氧化反应的关系,化学反应,化合反应,氧化反应,1,2,3,4,有氧气参加的化合反应同时也是氧化反应,氧气的化学性质,氧气是一种化学性质比较活泼的气体，具有氧化性，可以支持燃烧(助燃性），可以跟很多物质发生反应。氧气含量越高，燃烧越剧烈。按照剧烈程度不同，氧化反应可分为：燃烧：发光，放热缓慢氧化：进行得很慢，不容易被察觉的氧化叫缓慢氧化。爆炸：比燃烧剧烈,【小结】,三、氧气的用途,1.供给呼吸：,2.支持燃烧：,医疗、登山、潜水、航空等,炼钢、气割、气焊、宇航、液氧炸药等,课题3制取氧气,关于制取原料的背景资料,1、过氧化氢（H2O2）,俗称双氧水，无色液体。家庭和医院用的消毒水就是其3的溶液，它也是一种常用的消毒剂。常温下较浓的溶液会缓慢分解成水和氧气，若与二氧化锰（MnO2）混合，会大大加快反应速度，迅速放出氧气（O2）。,2、高锰酸钾（KMnO4）,俗称灰锰氧或PP粉，紫黑色晶体，其溶液为紫红色，是常用的消毒剂，受热很快分解而放出氧气（O2）。,3、氯酸钾（KClO3）,白色晶体，熔点为368，400时分解放出氧气（O2）。,4、氧化汞（HgO）,红色粉末，俗称三仙丹。加热到500时分解为汞蒸气和氧气。（汞蒸气有毒！）,原则一：必须含有相关成分,原则二：无毒无害没有污染,原则三：节约能源价格便宜,1、高锰酸钾（KMnO4）2、氯酸钾（KClO3）3、过氧化氢（H2O2）,一、高锰酸钾制氧气,高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气,加热,2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2,固热型装置,PPT模板：,二、过氧化氢分解制氧气,带火星的木条不复燃,带火星的木条复燃,放出的氧气的量很少,放出的氧气的量较多,实验（3）：反应停止后，再重新加入过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管。反复多次实验。,重新迅速产生气泡，使带火星的木条复燃,二氧化锰化学性质没有改变，仍然可以加快过氧化氢分解的反应速度。,催化剂（触媒）：能改变其它物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有改变的物质“一变”“两不变”,一变：改变其它物质的化学反应速率二不变：化学反应前后本身的质量不变、化学性质不变,催化剂的特点：,三、氯酸钾制氧气,氯酸钾氯化钾+氧气,二氧化锰,加热,2KClO32KCl3O2,MnO2,固热型装置,反应物是固体和液体的混合物，反应不需要加热,固液常温型,过氧化氢和二氧化锰,反应物都是固体，反应需要加热,固固加热型,氯酸钾和二氧化锰或高锰酸钾,药品,四、氧气制取实验装置,怎样检查装置的气密性？,将装置导管口的一端进入水中，再用双手紧握住容器壁，手掌的温度高，使瓶中的空气受热膨胀，经导管口排出气泡，手掌离开后气体因冷收缩而使导管中有水柱上升。这一现象说明了系统不漏气，反之漏气,气体发生装置,选择依据：,反应物的状态,反应条件（是否要加热）,（1）过氧化氢（二氧化锰）制取氧气,固液常温型装置,可以用哪些仪器来替代该装置中的试管？,固液不加热型的装置：,锥形瓶,广口瓶,平底烧瓶,圆底烧瓶,如果想在制气时中添加液体，可用。,分液漏斗,长颈漏斗,添加液体,控制反应速率。,如果想要控制反应速率，可使用。,长颈漏斗,分液漏斗,使用长颈漏斗时，长颈漏斗的末端必须插入液体中，防止生成的气体从长颈漏斗口逸出，所以必须液封。,注意,下列两个装置何处不同？哪个有错？为什么？,酒精灯,试管,铁架台,集气瓶,水槽,（2）高锰酸钾（或氯酸钾）制取氧气,1、要用酒精灯的外焰对准药品部位加热，加热前先对试管进行预热。,固热型装置注意要点,2、药品要平铺在试管底部，均匀受热。,3、铁夹要夹在离试管口的1/3处。,4、试管口放一小团棉花，防止加热时高锰酸钾粉末进入导管。,5、试管内的导管稍微露出橡皮塞即可，便于气体排出。,6、试管口略向下倾斜有些固体试剂受热往往会产生水蒸气，试管口略向下倾斜，防止冷凝水回流到热的试管底部，炸裂试管。,7、用排水法收集时，导管伸到瓶口处既可，当导管口出现连续、均匀的气泡时才可以收集（刚开始出来的是受热膨胀的空气，会使收集的气体不纯）,8、停止加热时，先把导管从水槽中撤离出来，再熄灭酒精灯，防止水槽里的水倒流到试管底部，导致试管炸裂。,实验室制氧气的操作步骤（用排水法收集）,1查(检查装置气密性)2装(把药品装在试管底部)3定(把试管固定在铁架台上)4点(点燃酒精灯，先预热，后加热)5收(收集气体)6离(把导管移出水槽)7熄(熄灭酒精灯)可简单归纳为：“茶庄定点收利息”,五、氧气收集方法,气体的收集方法是,答：可以用排水法收集。,（1）氧气不易溶于水：,（2）氧气的密度(1.43)比空气（1.29）大：,答：可以用向上排空气法收集。,（制得的氧气较纯）,由它的物理性质决定的。,气体收集装置选择依据：,气体是否易溶于水或与水反应,气体的密度比空气大还是小,气体是否与空气中的成分反应,排水法,向上排空气法,向下排空气法,不易溶于水且不与水反应的气体,密度比空气大的气体,密度比空气小的气体,收集氧气应选。,A,或B,六、验满方法,氧气的验满：用带火星木条放在集气瓶口氧气的检验：用带火星木条伸入集气瓶内,三个反应有何特点？由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。,过氧化氢水+氧气,二氧化锰,氯酸钾氯化钾+氧气,二氧化锰加热,高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气,加热,A=B+C,分解反应：,（一变多）,六、分解反应：,