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1、身边化学物质 之 地球周围的空气复习,2-1 由多种物质组成的空气,演示实验2-1,(1)将如图所示集气瓶的容积分为5等份,并加以标记. (2)在带橡皮塞和导管的燃烧匙内装满红磷,将胶管上的止水夹夹紧,把燃烧匙内的红磷放在酒精灯火焰上点燃,并迅速伸入集气瓶内,塞紧橡皮塞,观察现象. (3)待集气瓶冷却到室温后,把导管插入盛水的烧杯中,打开止水夹,再观察现象.,问题讨论,1.红磷在集气瓶中燃烧，消耗了什么气体？ 2.红磷在集气瓶中未能全部燃烧，说明了什么问题？ 3.集气瓶中剩余的气体是氧气吗？它具有什么样的性质？ 4.打开止水夹后，为什么集气瓶中进入的水量约占集气瓶容积的1/5？ 5.如果在实验

2、过程中发现进入的水量远小于集气瓶容积的1/5，其可能原因有哪些？ 6.你还能设计什么实验来测定空气中氧气的含量？,空气的成分(按体积分数计算),1.氮气78% 2.氧气21% 3.稀有气体0.94% 4.二氧化碳0.03% 5.其他气体和杂质0.03%,混合物和纯净物,混合物：由两种或两种以上物质混合而成的物质。如空气、糖水等。 纯净物：由一种物质组成的物质。如氧气、金、二氧化碳等。 混合物与纯净物的区分：看它们是否有固定的组成,氮气的性质和用途,在通常情况下，氮气是一种无色无味的气体。常温下，它的化学性质不活泼，很难与其他物质发生反应。但在高温的条件下，也能与一些物质发生反应。,1.氮气的性

3、质:,(1)液氮用于医疗手术 (2)可用于制氮肥 (3)可用作灯泡的填充气 (4)可用作粮食瓜果的保护气,2.氮气的用途:,稀有气体的性质和用途,1.稀有气体的性质 : 化学性质很稳定，一般不与其他物质发生反应。“惰性气体” 在一定条件下，也能与其他物质发生化学反应。 2.稀有气体的用途 :,(1)可用于制造稀有气体放电管 (2)用于填充氦气球 (3)用作焊接金属的保护气 (4)用于制造霓虹灯,空气的主要污染物及其来源,1.烟尘 2.有害气体: (1)一氧化碳(主要由汽车排放的尾气产生) (2)二氧化硫(主要由含硫物质燃烧和工厂排放的废气产生) (3)二氧化氮(主要由工厂排放的废气产生),防治

4、和减少污染的方法,1.监测空气质量 2.研制和开发洁净能源 3.采用化学方法处理工业生产中产生 的有害气体 4.在汽车上安装尾气净化装置，将有害气体转化为无害气体,1.最早通过实验测定出空气化学组成的科学家是（ ） （A）舍勒 （B）普利斯特里 （C）道尔顿 （D）拉瓦锡 2.空气中按体积计算，含量最多的气体是 （ ） （A）氧气 （B）氮气 （C）二氧化碳 （D）稀有气体 3下列排放到空气中的物质，不使空气受到污染的是 （ ）（A）煤燃烧产生的烟 （B）石油化工厂排放的废气 （C）汽车排出的尾气 （D）植物光合作用放出的气体,练习题,4.“环境保护，以人为本。”在常熟市的空气质量指标中， 影

5、响空气质量的一组主要污染物是（ ） （A）SO2、NO2、可吸入颗粒物 （B）CO2、N2、 （C）C02、O2、SO2 （D）NO2、N2、可吸人颗粒物 5.关于空气的组成，从下列实验中你能得出什么结论？ （1）把小白鼠放在有空气的密闭容器中可存活一段时间，说明_ （2）澄清的石灰水长期敞口放在空气中，瓶壁和石灰水液 面上会出现白色固体物质，说明_ （3）放置在空气中的饼干过几天就不脆了，这说明_ （4）空气是制造氮肥的原料，这说明_,2氧气的性质 （1）物理性质,A. 通常情况下，氧气是一种无色无味的气体。当温度下降，氧气可以转变为淡蓝色的液氧，甚至淡蓝色的固态氧。 B. 在通常情况下，氧

6、气不易溶于水，所以氧气能够用排水法收集； C. 在标准状态下，氧气的密度略大于空气，所以氧气可以用向上排空气法收集；,（2）化学性质 氧气的化学性质比较活泼，能与许多物质发生氧化反应。主要体现了氧气的氧化性和助燃性,现象：在空气中被点燃，发出红光，放出热量，生成一种能使澄清石灰水便混浊的气体；在氧气中，剧烈燃烧，发出白光，放出大量的热，生成一种能使澄清石灰水便混浊的气体。,化学方程式,碳在氧气中充分燃烧：C + O2 点燃 CO2,注意：我们在做木炭在氧气集气瓶中燃烧实验时，要注意将燃烧匙由上往下慢慢移动，为了使木炭能与氧气充分接触，使反应完全。,1氧气与木炭燃烧,注意： a 在反应之前，必须

7、在集气瓶底部留有少量的水或者细沙，目的是防止高温熔融物溅落炸裂瓶底 b 燃烧之前，将铁丝绕成螺旋状，目的是为了使空气与铁丝充分接触，容易聚热 c 将铁丝绕在火柴上的目的是引燃铁丝，使铁丝较快提高温度 d 当火柴的火焰接近铁丝时，将铁丝慢慢伸入集气瓶，否则木柴燃烧会消耗大量氧气使实验失败,2氧气与铁丝反应,现象：在空气中，铁丝不能被点燃；在氧气中，铁丝剧烈燃烧，火星四射，铁丝熔成小球，生成一种黑色固体。,化学方程式 ：3Fe + 2O2 点燃 Fe3O4,生活应用：照明弹、烟火 注意： a 先用砂纸将表面的氧化膜去除后在点燃； b 应该用坩埚钳夹住镁带 c 实验时，在镁带下方要放有石棉网，防止高

8、温生成物烫坏实验桌,3氧气与镁带的燃烧,现象：剧烈燃烧，放出耀眼的白光，发出白烟，生成一种白色固体,化学方程式 ：2Mg + O2 点燃 2MgO,化学方程式 ：2H2 + O2 点燃 2H2O,4氧气与白磷燃烧,现象：放出大量的白烟，生成白色的固体,化学方程式 ：4P + 5O2 点燃 2P2O5,生活应用：烟雾弹，去除灯泡中的氧气等,5氧气与氢气的燃烧,现象：氢气燃烧发出淡蓝色的火焰，用一干冷的小烧杯罩在火焰上方，在烧杯壁出现水雾。,现象：在空气中被点燃，发出淡蓝色火焰，在氧气中，剧烈燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，放出大量的热，生成一种刺激性气味的气体 。 化学方程式 S + O2 点燃 S

9、O2 生活应用：黑火药,7铜与氧气反应 现象：铜丝不能在空气或氧气中燃烧，加热后，在红色的铜丝表面有黑色的固体产生。 化学方程式：2Cu + O2 加热 2CuO 用途：实验室一般用铜丝来去除混合气体中的少量氧气,6. 氧气与硫燃烧,3氧气的用途 （1） 支持燃烧：液态氧作为火箭的助燃剂（助燃性），炼钢需要氧气（提高反应炉中的温度），氧炔焰用来气焊与气割 （2） 提供呼吸：潜水员和太空飞行员携带的氧气罐 4氧气的制法,（1）工业制法（分离液态空气法） b原理：氧气和氮气的沸点不同，氧气的沸点高于氮气的沸点 c注意：该过程是物理变化,a实验原理：2KMnO4 加热 K2MnO4 + MnO2 +

10、 O2 b反应物状态：高锰酸钾（紫黑色固体） c反应条件：加热,d注意事项： a). 试管口要略微向下倾斜：防止生成的水回流，使试管底部破裂。 b). 导气管伸入发生装置内要稍露出橡皮塞：有利于产生的气体排出。 c). 试管口塞一团棉花：防止高锰酸钾粉末进入导气管，污染制取的气体和水槽中的水。 d). 排气法收集气体时，导气管要伸入接近集气瓶底部：有利于集气瓶内空气排出使收集的气体更纯。 e). 实验结束后，先将导气管移出水面，然后熄灭酒精灯：防止水槽中的水倒流，炸裂试管。,（2）实验室制法 A高锰酸钾制取氧气,d实验步骤： a). 仪器组装：先下后上，从左到右的顺序。 “茶庄定点收利息”“查

11、，装，定，点，收，离，熄” b). 气密性检查：将导管的一端浸入水槽中，用手紧握试管外壁，若水中的导管口有气泡冒出，证明装置不漏气。松开手后，导管口出现一段水柱。 c). 装入药品：按粉末状固体取用的方法（药匙或纸槽）。 d). 加热药品：先使试管均匀受热，后在反应物部位用酒精灯外焰由前向后加热。 e). 收集气体：若用排水集气法收集气体，当气泡均匀冒出时再收集；或向上集气法。 f). 检验及验满：用带火星的木条伸入试管中，发现木条复燃，说明是氧气； 用带火星的木条靠近集气瓶口部，木条复燃，证明已满。 g). 仪器的拆卸：按先右后左，先上后下的顺序。,二氧化锰和双氧水（过氧化氢）制取氧气 a实

12、验原理：2H2O2MnO2 2H2O + O2 b反应物状态：过氧化氢（无色液体），二氧化锰（黑色粉末状固体） c反应条件：不需加热 d注意事项： a). 分液漏斗可以用长颈漏斗代替，但其下端应该深入液面以下，形成液封，防止生成的气体从长颈漏斗中逸出；并且使用分液漏斗时，要求固体为不溶性的块状固体 b). 导气管只需略微伸入试管塞 c). 气密性检查：用止水夹关闭，打开分液漏斗活塞，向漏斗中加入水，水面不持续下降，就说明气密性良好。 d). 装药品时，先装固体后装液体 e). 该装置的优点：可以控制反应的开始与结束，可以随时添加液体,可以控制反应的速度。,催化剂：一变（改变反应速率），两不变（

13、本身质量和化学性质不变） 总结：若固体（或固体+固体）加热生成气体，选用高锰酸钾制氧气装置； 若固体+液体常温下制取气体，选用双氧水制取氧气装置。,（6分）科学探究是奇妙的过程，请你一起参与实验探究，并填写下列空白。 (1)提出问题 小森同学在滴加FeCI3 溶液时，不小心把滴加FeCI3 溶液的滴管放入到盛“双氧水”(过氧化氢)的试剂瓶中，发现有大量的气泡产生。小森联想到用二氧化锰可作过氧化氢分解的催化剂，他想FeCI3 溶液能否也可以作过氧化氢分解的催化剂呢?于是他做了以下探究。 (2)猜想与假设 FeCI3 溶液能作过氧化氢分解的催化剂。 (3)设计与实验,专题讨论：气体制备装置的选择,

14、A,B,C,KMnO4,H2O2、MnO2,CaCO3和2HCl,A或B或C,B,固体加热制气,或固液制气，不需加热,例1、（5分）请利用水、红磷、量筒和右下图所示装置（100mL的注射器、约250mL的广口瓶）测定空气中氧气的体积分数。 （1）设计实验方案（写出实验方法、步骤）,（2）若用你的实验方案测得的氧气含量小于理论值，则产生误差的可能原因是（至少写出两种）：,1.先在广口瓶注满水，塞紧橡皮塞，然后倒到量筒， 测得塞紧橡皮塞后广口瓶中空气的体积， 2.然后在注射器中吸入足量的水，在燃烧匙中加入足量的 红磷，点燃后迅速插入广口瓶中，塞紧橡皮塞。 3.反应停止，冷却到室温时，读出注射器中水减少的体积， 除以塞紧橡皮塞后广口瓶中空气的体积，就是空气 中氧气的体积分数。,1.例2 通过一年的化学学习，你已经掌握了实验室制取气体的有关规律，请你结合下列装置图回答问题：（友情提示：所选装置均填序号）,（1）写出指定仪器名称： 。 （2）实验室制取和收集CO2气体时应选用 两装置相连接，反应的化学方程式为 ，检验集气瓶中CO2是否收集满的方法是 。