第二单元我们周围的空气

1、第二单元 我们周围的空气课题1 空气一、法国科学家拉瓦锡的实验：操作现象加热结论1、将少量的汞（Hg）放入装有空气的密闭容器内加热。1、银白色的汞变成红色粉末；2、容器内气体体积减少约1/5。加热汞 + 氧气 氧化汞Hg + O2 = HgO2、研究剩余的4/5气体。既不能供给呼吸，也不能支持燃烧。剩余气体主要是氮气（N2）。3、将1中得到的粉红色氧化汞（HgO）粉末放在另一个密闭容器内加热。粉红色粉末分解，得到银白色液体和一种气体。加热加热氧化汞 汞 + 氧气 HgO = Hg + O23、将得到气体放入操作1的容器内。“得到气体”与“1中减少的气体”体积恰好相等，且混合后气体性质与原空气性

2、质完全一样。空气是由氧气（O2）和氮气组成，其中氧气约占空气体积的1/5。2、 【实验2-1】： 1、燃烧红磷测定空气组成 操作现象结论1、在密闭的集气瓶内加入少量的水，并将水面上空间分为5等份。点燃2、点燃红磷伸入瓶内。红磷燃烧时产生大量白烟，一会儿红磷熄灭。点燃磷+氧气五氧化二磷P + O2 P2O53、待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹。烧杯中的水进入集气瓶约1/5体积空气中氧气约占1/5体积。 2、原理说明：该实验是利用红磷燃烧消耗集气瓶内的氧气，使瓶内气体减少，通过观测进入瓶内水确定氧气的体积含量。 3、注意问题：装置的气密性一定要良好（否则不进水或少于1/5）、红磷的一定要充足（否则瓶

3、内氧气没有完全消耗，进水少于1/5 。）、一定要等到红磷完全熄灭并冷却才能打开弹簧夹（否则剩余气体受热膨胀溢出集气瓶，进水多余1/5 。）三、空气的组成： 1、空气的成分按体积分数计算，大约是氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其他气体和杂质0.03% 。 2、氮气：氮气不支持燃烧，化学性质不如氧气活泼；稀有气体是氦气（He）、氖气（Ne）氩气（Ar）、氪气（Kr）、氙气（Xe）、氡气（Rn）的总称，它们的化学性质很不活泼；空气的成分在生产生活中具有广泛的用途。（详见P28-29页） 3、空气的污染：随着工业的发展，排放到空气中的有害气体和烟尘对空气造成了污染。人们

4、正在积极行动起来保护空气，如加强大气质量监测（详见P31页空气质量日报、预报），改善环境状况，使用清洁能源，积极植树造林等，以保护大气。（参见P32页绿色化学）四、化学基础知识（1）： 1、混合物：由两种或多种物质混合而成的物质，如空气。组成混合物的各种成分之间没有发生化学反应，它们各自保持自己原来的性质。如“空气中的氧气”与“纯净的氧气”化学性质完全相同。 2、纯净物：由一种物质组成，如氧气、氮气、二氧化碳等。纯净物有且仅有唯一化学符号表示，如氧气（O2）、氮气（N2）、二氧化碳（CO2）.课题2 氧气一、氧气的物理性质：（一般从色、味、态、两点、两度、溶解性进行了解，详见“物质的变化和性质

5、”）。 1、氧气是一种无色无味的气体。 2、在标准状况下，氧气的密度为1.429g/L，比空气密度（1.293 g/L）略大。可以使用向上排空气法收集，但由于密度接近，因而收集的氧气纯度不高。 3、氧气不易溶于水。可以使用排水法收集，纯度较好。 4、在标准压强下，氧气的液化点为183（淡蓝色液体），固化点为218（淡蓝色雪花状固体）。二、氧气的化学性质：（从化学变化中表现） 1、【实验2-2】带火星的木条（C）燃烧操作现象结论将带火星的木条伸到盛有氧气的集气瓶中。带火星的木条复燃。氧气能支持燃烧。 注意问题：为了使木条与氧气充分反应，应将木条缓慢插入集气瓶中；“最常用”的检验氧气的方法：将带火

6、星的木条插入气体中，观察带火星的木条是否复燃。 2、【实验2-3】硫磺（S）燃烧操作现象点燃结论1、在空气点燃硫磺。硫磺燃烧，发出微弱的淡蓝色火焰；产生刺激性气体。点燃硫 + 氧气 二氧化硫S + O2 SO22、在氧气瓶中点燃硫磺。硫磺燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰；产生刺激性气体。燃烧实际上是与氧气发生反应；燃烧的剧烈程度与氧气有关。 注意问题：瓶底留有少量的水是为了吸收生成的二氧化硫，防治二氧化硫污染环境。 3、【实验2-4】铁（Fe）燃烧：操作现象结论1、在空气点燃铁丝。发红热，不能燃烧。2、在氧气瓶中点燃铁丝。剧烈燃烧，火星四射，产生黑色固体。点燃1、 铁+ 氧气四氧化三铁 Fe+ O2

7、 Fe3O42、燃烧实际上是与氧气发生反应；燃烧的剧烈程度与氧气有关。 注意问题：瓶底留有少量的水或细沙是为了防止生成的高温的四氧化三铁炸裂瓶底。细铁丝扭成螺旋状是为了使细铁丝与氧气充分接触。 4、总评：（1）、氧气的化学性质比较活泼，具有氧化性。 （2）、物质在空气中的燃烧实际上是与氧气的反应； （3）、燃烧的程度与氧气的含量有关。三、化学基础知识（2）： 1、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，通式为：A + B C。 2、氧化反应：物质与氧的反应，氧化反应一般可以分为2类：燃烧：发光、放热、剧烈的氧化反应，如硫磺、铁丝、木条燃烧。缓慢氧化：不发、放少量热、缓慢的氧化反应

8、，如食物腐烂、呼吸作用、钢铁锈蚀等。 3、化合反应与氧化反应没有必然联系：点燃 、有的反应是化合不是氧化，如二氧化碳 + 水 碳酸；点燃、有的反应是氧化不是化合，如蜡烛 + 氧气二氧化碳 + 水；、有的反应既是化合又是氧化，如S + O2 SO2 ； 、有的反应既不是化合也不是氧化，如： CuSO4 + NaOHCu(OH)2 + Na2SO4 。课题3 制取氧气一、【实验2-5】：加热高锰酸钾制取氧气步骤操作说明1、连接装置，检查气密性。 连接装置后，先将导气管前端放入水槽，并用双手紧握试管，观察导气管前端是否有气泡冒出。 或者松开双手后观察导气管前端是否有一小段水柱。将导气管前端放入水槽后

9、，试管内形成密闭空气，双手紧握试管时，试管内空气受热膨胀。如果装置不漏气，则导气管前端有气泡溢出，否则漏气。2、装入药品，固定试管。用正确的方法将高锰酸（KMnO4）或“氯酸钾和二氧化锰的混合物”装入试管并夹到铁架台上，并根据调节试管口和试管高度。1、详见第一单元课题3“药品取用”和“给固体加热”的要求。2、如果使用高锰酸钾还应该在试管口塞一小团棉花，以防止加热高锰酸钾飞溅堵塞导气管。3、准备将集气瓶装满水，用玻璃片盖紧瓶口，倒立在水槽中。如果使用排空气法收集气体，这一步可以省略。4、预热、加热制取氧气。用酒精灯的外焰在试管中底部位置来回移动一会儿（预热），使其均匀受热，然后对准有药品的部位加

10、热。5、收集气体。将导气管前端放到集气瓶口收集气体注意：刚加热时，产生的气体中可能混有空气，不要立即收集。当导气管口均匀连续放出气泡时才可以收集。6、实验结束。先将导气管前端移出水槽或者拔掉橡皮塞，然后再熄灭酒精灯。1、如果先熄灭酒精灯，试管冷却，试管内气体压强减小，水槽中冷水可能进入试管，使试管炸裂。2、试管内的药品要倒入指定的容器内；试管不要立即清洗，防止试管骤冷而破裂。操作现象结论分析1、向试管中加入过氧化氢（H2O2），将带火星的木条插入试管。缓慢产生气泡，带火星的木条没有复燃现象。MnO2H2O2 H2O+O2过氧化氢在常温下能缓慢的分解出氧气和水，但由于放出的氧气量太少，不能使带火

11、星得木条复燃。2、向试管1中加入二氧化锰（MnO2）, 将带火星的木条插入试管。剧烈产生气泡，带火星的木条复燃。点燃H2O2= H2O+O2MnO2C +O2 CO2二氧化锰事过氧化氢的分解速度加快，产生大量的氧气。3、向实验2结束后的溶液中再次加入过氧化氢，将带火星的木条插入试管。剧烈产生气泡，带火星的木条复燃。点燃H2O2= H2O+O2C +O2 CO2二氧化锰依然存在，且化学性质没有改变。二、探究：分解过氧化氢中二氧化锰的作用三、催化剂和催化作用：1、催化剂：在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后没有变化的物质。（1）、催化剂改变化学反应的速率，不是改变化学反应，也不一定都是加快化学反应速率；（2）、催化剂本身的质量和化学性质没有改变，物理性质可能改变；（3）、催化剂的催化作用是相对的，例如：二氧化锰、硫酸铜、氧化铁（Fe2O3）等物质可以作为过氧化氢分解、氯酸钾（KClO3）分解的催化剂，但并不是能作为所有化学反应的催化剂；同样，不是任何物质都可以作为过氧化氢分解、氯酸钾分解的催化剂。2、催化剂的作用（详见P39页）。四、【实验2-7】：用氯酸钾