第二章我们身边的物质.ppt

1、第二章我们身边的物质,第一节 空气 第二节 氧气 第三节 奇妙的二氧化碳 第四节 自然界中的水,一空气 1.空气成分的发现：法国化学家拉瓦锡 2.空气中氧气含量的测定 （1）步骤 连接装置，检查装置气密性； 关闭止水夹； 将红磷用酒精灯点然后，迅速插入到集气瓶内，并旋紧橡胶塞； 燃烧结束冷却至室温再打开止水夹； （2）实验现象 红磷燃烧产生大量白烟。 烧杯中的水沿着导管进入到集气瓶中，水的体积约占集气瓶体积的五分之一。 （3）实验结论 空气中氧气的体积约占空气体积的五分之一 （4）燃烧实质 红磷+氧气 五氧化二磷,（5）实验失败原因分析 测得空气中氧气含量小于五分之一的原因： 红磷量不足，氧气

2、没有被完全消耗； 未冷却至室温就打开止水夹，瓶内气体处于膨胀状态； 装置漏气，反应过程中外界气体会进入瓶中。 测得空气中氧气含量大于五分之一的原因： 止水夹没夹紧，集气瓶内气体外逸； 红磷燃烧后伸入集气瓶过慢，瓶内气体部分受热膨胀逸出,3.空气成分 空气的成分按体积计算，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%）,4.空气质量日报 内容：首要污染物：二氧化硫，二氧化氮，可吸入颗粒 空气污染指数 空气污染级别 规律：空气污染指数越大，污染级别越高，空气污染越严重。,5.空气污染来源,煤，石油，天然气等化石燃料的燃烧； 工

3、厂排放的废气； 汽车排放的尾气等,6.空气污染引发的三大环境问题：,温室效应 酸雨 臭氧层空洞,7.如何防止空气污染,加强空气监测； 开发清洁能源； 工厂废气，汽车尾气处理达标后在排放； 植树造林等。,二纯净物与混合物,三.氧气的性质,1.物理性质,（1）通常情况下，为无色无味气体； （2）密度比空气密度略大； （3）不易溶于水； （4）加压或降温后可变成淡蓝色液体，凝固为淡蓝色雪花状固体。 （液氧储存在钢瓶里）。,2.化学性质,（一）木炭与氧气反应 木炭+氧气 二氧化碳 C + O CO 实验现象：在空气中持续红热，无烟无火焰； 在氧气中燃烧发白光，放热，生成一种能使澄清石灰石变浑浊的气体。

4、,氧气化学性质较活泼，在一定条件下 可以与很多物质发生反应。,（二）硫粉与氧气反应 硫+氧气 二氧化硫 S + O SO 实验现象：在空气中产生微弱淡蓝色火焰； 在氧气中产生明亮蓝紫色火焰，放出热量， 产生有刺激性气味的气体。 实验注意：若集气瓶中加入少量水目的：吸收二氧化硫，防止空气污染。 （三）铁丝与氧气反应 铁+氧气 四氧化三铁 3Fe + 2O Fe O 实验现象：铁丝在空气中不能燃烧，只是红热； 铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射， 放出热量，生成一种黑色固体。 实验注意：铁丝绕成螺旋状：加大与氧气的接触面积； 火柴:引燃铁丝 火柴要燃尽再将铁丝伸入集气瓶：防止氧气消耗过多的氧气； 集气

5、瓶中放入少量水或细沙：防止高温熔化物溅落炸裂瓶底。 （四）石蜡与氧气反应 石蜡+氧气 二氧化碳+水 实验现象：空气中火焰为黄色； 氧气中呈明亮火焰发白光，放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊 的气体，且试管壁上有水珠生成。,四.氧气的实验室制备,1.药品 1）高锰酸钾（暗紫色固体） 2）双氧水（无色液体）和二氧化锰（黑色粉末）,2.反应原理 高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气 2 KMnO K MnO + MnO + O 过氧化氢 水 + 氧气 2 H O 2 H O + O,3.反应装置 1）固体加热型 2）固液不需要加热型,1）固体加热型,2）固液不需要加热型,4.收集装置,1）排水法（氧气不

6、易溶于水） 2）向上排空气法（氧气密度比空气密度略大）,5.操作,1）查：连接好装置，检查装置气密性； 2）装：装固体药品； 3）定：试管口略向下倾斜固定在铁架台上； 集气瓶装满水不留气泡，用玻璃片盖好倒立在水槽中； 4）点：点燃酒精灯，先预热，再集中加热； 5）收：用排水法收集气体（当导管口有大量连续气泡冒出时收集） 6）离：将导气管从水槽中取出； 7）熄：熄灭酒精灯（先离后熄：防止水倒流炸裂试管）,茶庄定点收利息,6.检验,用带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃则证明所盛气体为氧气。,7.验满,将带火星的木条平放在集气瓶口，若木条复燃则氧气已收集满。,8.存放,用玻璃片盖好，正放在桌子上。

7、,9.注意事项,1）药品斜铺在试管底部； 2）导管刚伸入橡皮塞为宜（有利于气体导出）； 3）铁夹夹在距试管口三分之一处； 4）试管口应略向下倾斜； 5）集气瓶应装满水用玻璃片盖好，不留气泡倒立在水中（以便收集到纯净的氧气）； 6）加热时先预热再集中加热（防止局部温度过高使试管炸裂） 7）导管末端有大量连续气泡冒出时再收集（刚有气泡时，排出的是试管内的空气）； 8）实验结束时，先撤离导管后熄灭酒精灯（防止水倒流炸裂试管）； 9）收集满氧气的集气瓶应用玻璃片盖好正方在桌子上（防止气体逸出）。,五工业制氧气,分离液态空气 （物理变化）,六氧气的用途,1）供给呼吸（医疗，潜水，登山，宇航等） 2）支持

8、燃烧（焊接，切割金属等）,第三节 奇妙的二氧化碳,一,碳单质的结构性质和用途,（一） 金 刚 石 和 石 墨,（二）几种无定形碳的用途,二二氧化碳,1.自然界中二氧化碳的循环,一） 消耗二氧化碳的途径：绿色植物的光合作用。 二氧化碳+水 葡萄糖+氧气 二） 产生二氧化碳的途径：动植物呼吸； 动植物尸体在微生物作用下的分解； 煤，石油，天然气等化石燃料的燃烧等,2.二氧化碳的物理性质,二氧化碳是一种无色无味的气体，密度比空气密度大，能与水反应。加压或降温，可变成无色液体，甚至变成雪花状固体。通常将固态二氧化碳称作“干冰”,3.二氧化碳的用途,光合作用作气体肥料； 升华吸热用来制冷，作舞台烟雾；

9、固态干冰人工降雨。,二氧化碳的化学性质,1）不燃烧也不支持燃烧，且不供给呼吸； 2）能与水反应生成碳酸。碳酸不稳定受热易分解； 水+二氧化碳 碳酸 H O+CO H CO 碳酸 水+二氧化碳 H CO H O+CO 3)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊 二氧化碳+氢氧化钙 碳酸钙+水 CO+Ca(OH) CaCO + H O,5.二氧化碳的实验室制备,1）药品：稀盐酸，大理石或石灰石（主要成分都是碳酸钙） 2）原理：碳酸钙+盐酸 氯化钙+水+二氧化碳 CaCO+2HCl CaCl+ H O+ CO,3) 实验装置,4）操作步骤：,检查装置气密性； 将块状大理石或石灰石放入锥形瓶中； 塞上塞子； 由

10、长径漏斗中加入盐酸； 收集气体。,5）验证方法,把气体通入澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊，证明原气体是二氧化碳。,6）验满方法,将燃着的木条平放在集气瓶口，若木条熄灭，证明原气体是二氧化碳。,7）实验说明,装置说明：长径漏斗必须伸入液面下，防止气体逸出； 锥形瓶中导管口稍露出橡皮塞为宜，利于气 导出； 收集气体时导管伸入集气瓶底部，利于排净空气。 药品说明：不用浓盐酸原因：浓盐酸有挥发性，挥发出氯 化氢气体，使得收集的二氧化碳气体不纯。 不用稀硫酸原因：会生成微溶的硫酸钙包裹在大 理石表面，使反应难以进行。 不用大理石粉末或碳酸钠固体的原因：反应太 快， 收集不到二氧化碳气体。,8.二氧化碳与人

11、体健康,二氧化碳气体本身没有毒，但它不供给呼吸，含量过多会对人体造成伤害。（应用：常年为打开的菜窖，进去时要先做灯火实验。）,9.二氧化碳与温室效应,温室效应：大气中的二氧化碳或其他气体的含量升高，增强了大气对 太阳光中红外线的吸收，阻止地表散热，使地球表面平 均气温升高。,危 害：冰川融化，海平面上升，淹没一些沿海城市，土壤沙漠化， 农业减产等。,防止措施：减少化石燃料的燃烧：开发清洁能源；植树造林等。,第四节 自然界中的水,一.水资源的分布,地球可以说是个水球，地球表面的71%都被水覆盖，淡水占全球蓄水量的2.53%，大部分还分布在两级冰川，高山以及永久冻土层中，难以利用。正真可以利用的淡

12、水资源还不足1%，仅为0.77%左右。水资源分布不均，且人均占有量少。所以我们要节约用水。,二,电解水实验,主要器材：水电解器，直流电源，导线。 实验现象：通电后两极都有气泡产生； 与电源正极相连的试管内产生的气体体积小，与电源 正极相连的试管内产生的气体体积大，体积比大约为 1：2。质量比为8：1。,口诀：氧+氢-；氢2氧1,气体的检验方法,正极产生的气体能使带火星的木条复燃，证 明是氧气。负极产生的气体点燃能燃烧，产生淡蓝色火焰，证 明是氢气。,反应原理,水 氢气+氧气 2 H O 2H + O,结论,水是由氢氧两种元素组成的。,说明,在水的电解实验中，实验前在水中加入少量硫酸 或氢氧化钠

13、是为了增强水的导电性。,三氢气的燃烧,实验现象：氢气安静的燃烧，产生淡蓝色火焰，烧杯内壁有水珠生成；烧杯发烫。 实验结论：氢气在空气中燃烧生成了水，并且放热。 表达式：氢气+氧气 水 2 H+ O 2 H O 说明：可燃性气体在点燃之前一定要验纯。 方法： 收集一试管氢气，试管口朝下，用拇指堵住集满氢气的试管口，移近酒精 灯火焰，移开拇指。若有尖锐的爆鸣声，则收集的氢气不纯；若发出噗的 一声，说明氢气纯净。,四.水的净化,1净化方法：1）静置沉淀：利用难溶物自身重力沉淀。 2）吸附沉淀：加入絮凝剂如明矾，使杂质沉降。 3）过滤：分离不溶性固体和液体。 4）吸附：活性炭吸附异味和一些可溶性杂质。,2.自来水的净水过程： 原水 静置沉淀 絮凝沉