3.1 空气与氧气-【教材解读】2020-2021学年八年级下册初二科学（浙教版)

第１节　空气与氧气 ● 知道空气的主要成分,了解组成空气的各主要成分的体积分数. ● 了解空气(氧气、氮气、稀有气体等)的利用,认识空气对人类的 重要作用. ● 认识氧气的主要性质及用途,能通过氧气的性质理解氧气的广 泛用途;能用模型解释氧气与一些物质的反应. ● 初步学习实验室制取氧气的方法(过氧化氢分解和加热分解高 锰酸钾或氯酸钾),了解实验室制取氧气的仪器名称、装置的连 接、检查装置气密性的方法、收集氧气的方法和检验氧气性质的 方法. ● 了解工业上制取氧气的方法. ● 了解化合反应和分解反应,以及这两类反应间的区别. 　　　 J� 空气 是 人 类 赖 以 生 存 的 资源. (１)空气成分含量是按体 积 分 数 计 算 的,而 且 都 是 粗 略值. (２)一般来说,空气的成分 是比较固定的,但不同地区或 同一地区的不同时间,也会有 差别. 知识点一　空气的成分 空气成分的检验 成分 二氧化碳 氧气 装置及 操作 现象 澄清石灰水慢慢变浑浊 燃着的木条在空气中安静地燃烧,在 氧气中燃烧更旺 结论 空气中含有二氧化碳(少量) 空气中含有氧气,但浓度较低 空气的组成成分 成分 体积分数 氮气 ７８％ 氧气 ２１％ 稀有气体 ０．９３％ 二氧化碳 ０．０４％ 水蒸气等其他气体和杂质 ０．０３％ ００１ 知识点二　空气中氧气含量的测定 实验 原理 红磷＋氧气 点燃 →五氧化二磷. 生成物为固体,使密闭容器内气体体积减小,导致容器内压强小于 外界大气压,水进入密闭容器,进入容器内水的体积即为减少的氧 气的体积 实验 现象 红磷燃烧产生大量白烟,并放出热量;水沿导管进入集气瓶,进入 集气瓶内水的体积约占集气瓶内空气总体积的１/５ 实验 结论 (１)氧气约占空气总体积的１/５; (２)氮气不能燃烧,也不支持燃烧,且不易溶于水 对实验结果的误差分析 (１)测量结果偏小: ①装置漏气,导致冷却到室温后,外界空气会进入一部分. ②红磷的量不足,不能将装置内的氧气消耗完全. ③导管中事先没有注满水,燃烧冷却后,一小部分水滞留于导管 中,进入瓶内的水偏少. ④装置未冷却到室温就打开止水夹,此时集气瓶内气体还处于 受热膨胀状态,压强变化不明显,进入瓶内的水的体积偏小. (２)测量结果偏大: ①点燃红磷后插入集气瓶速度太慢,使集气瓶中部分气体受热 逸出,冷却至室温后,进入瓶内的水的体积偏大. ②实验前未夹紧止水夹,会使部分空气受热膨胀沿导管逸出,冷 却至室温后,进入瓶内的水的体积偏大. ③选用了能与空气中其他气体反应的物质,如镁就可以与空气 中的氧气、氮气、二氧化碳发生反应. 实验成功的关键 (１)红磷要过量,保证完全 消耗容器内空气中的氧气. (２)装 置 的 气 密 性 必 须 良 好,不能漏气. (３)必须冷却到室温才能打 开止水夹. �O�E 此实 验 操 作 复 杂,误 差 较 大,下边的装置操作简单,而且 误差也小. 以上装置杜绝了点燃红磷 后插入集气瓶时空气的外逸. 测量氧气含量的其他 方法和装置 以上两种装置是利用带刻 度的仪器直接测量密闭容器内 气体减少的体积. １０１ 稀有气体在通电时发出不 同颜色的光. 氧气在水中不是不溶,而 是溶解的量很少,水中的鱼等 生物就是依靠这溶解的少部分 氧气生存的. � � > M 氧气的三态变化 二氧化硫为有毒气体,所 以本实验应在通风橱中进行. 集气瓶中加水的目的是吸收二 氧化硫,若换成氢氧化钠溶液 效果会更好. 知识点三　空气的利用 知识点四　氧气的性质 氧气的物理性质 (１)物理性质 色、味、态 密度 溶解性 熔点 沸点 无色、无味 的气体 １．４２９克/升 (标准状况) 不易溶于水 －２１８℃ (１．０１× １０５帕时) －１８３℃ (１．０１× １０５帕时) (２)三态变化 氧气的化学性质 氧气性质活泼,在一定条件下能与许多物质发生反应. (１)硫在空气和氧气中燃烧 文字表达式:硫 (S) ＋氧气 (O２) 点燃 →二氧化硫 (SO２) . ２０１ (２)铁丝在氧气中燃烧 文字表达式:铁 (Fe) ＋氧气 (O２) 点燃 →四氧化三铁 (Fe３O４) . 化学反应的本质 化学反应中原子发生了重新组合.如 氧化物 由两种元素组成,其中一种元素是氧元素的化合物叫做氧化物.如 水(H２O)、二氧化碳(CO２)、五氧化二磷(P２O５)等都是氧化物,而 KMnO４ 不是氧化物,但它们都可以称为含氧化合物. 知识点五　氧气的制取 � � > M 实验室制取氧气的反应原理 高锰酸钾 (KMnO４) 　 加热 → 锰酸钾 (K２MnO４) ＋　二氧化锰 (MnO２) ＋氧气 (O２) 氯酸钾 (KClO３) 二氧化锰(MnO２) 加热 →氯化钾 (KCl) ＋氧气 (O２) 过氧化氢 (H２O