内容正文:
一、空气是由什么组成的
1.空气成分的发现:法国化学家拉瓦锡最早利用定量的方法研究了空气的成分。
现象:一部分银白色的液态汞变成红色粉末,同时容器里空气的体积差不多减少了1/5。
2.空气成分的测定
实验原理
红磷+氧气五氧化二磷;生成物为固体,使得密闭容器内气体体积减少,导致容器内压强小于外界大气压,水进入密闭容器,进入容器内的水的体积即为减少的氧气的体积。
实验现象
红磷燃烧,放出大量的热,产生大量的白烟;等温度恢复到室温,打开弹簧夹,烧杯中的水沿着导管流入集气瓶中,进入水的体积略占集气瓶上方空间的1/5。
实验结论
氧气略占空气总体积的1/5;氮气不支持燃烧,也不能燃烧,且不易溶于水。
若测定结果小于五分之一可能的原因有:装置漏气;红磷的量不足;装置未冷却到室温就打开了弹簧夹。本实验中的红磷不能用木炭、硫等替代。对反应物的要求是只能与氧气反应且生成物是固体。
3.空气的组成(体积分数)
成分
氮气
氧气
稀有气体
二氧化碳
其它其它和杂质
体积分数
78%
21%
0.094%
0.03%
0.03%
二、混合物和纯净物
1.概念:由两种或两种以上物质混合而成的物质,叫做混合物;
由一种物质组成的物质叫做纯净物。
2.混合物与纯净物的比较
纯净物
混合物
组成
由一种物质组成,有固定的组成
由两种或两种以上物质组成,无固定组成
性质
有固定的性质,如具有固定熔沸点。
没有固定的性质,各物质保持着各自的性质
表示
可用化学符号表示,如氧气(O2)
无固定的化学符号
实例
氧气、水、五氧化二磷等
空气、海水等
联系
混合物分离得到纯净物,纯净物混合得到混合物
说明
纯净物是相对而言的,自然界不存在绝对的纯净的物质,我们所说纯净物是指含杂质很少的高纯度物质。
三、空气是一种宝贵的资源
1.氧气的性质与用途
无色无味不易溶于水,能供给呼吸、支持燃烧
2.氮气的性质与用途
无色无味难溶于水,氮气的化学性质不活泼,常作保护气。
3.稀有气体的性质与用途
稀有气体无色、无味,化学性质很不活泼。
通电时可以发出不同颜色的光,可以制作多种用途的电光源;用作保护气;其中氦气可以用于制造低温环境和填充飞艇。
4.空气的污染及防治
空气污染引发的三大环境问题:全球气候变暖、酸雨、臭氧层破坏
防治措施:治理废气、加强空气治理检测、使用清洁能源、植树造林、种草。
四、氧气的性质
1.氧气的物理性质
颜色
气味
状态
密度
溶解性
沸点
熔点
无色
无味
气
比空气略大
不易溶于水
-183℃
-218℃
三态变化:
2.氧气的化学性质:氧气可与许多物质发生化学反应
实验内容
现象
硫在空气中燃烧
产生淡蓝色火焰,放出热量,生成有刺激性气味气体
硫在氧气中燃烧
产生蓝紫色火焰,放出放热,生成有刺激性气味气体
文字表达式
硫 + 氧气 二氧化硫
(1)与硫反应
(2)与木炭反应
实验内容
现象
木炭在空气中燃烧
持续红热,无烟无火焰
木炭在氧气中燃烧
剧烈燃烧,发出白光
文字表达式
木炭 + 氧气 二氧化碳
实验内容
现象
硫在空气中燃烧
只红热,不能燃烧
硫在氧气中燃烧
剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成黑色固体
文字表达式
铁 + 氧气 四氧化三铁
(3)与铁反应
从铁丝在氧气中燃烧的实验可以看出,有些在空气里不能燃烧的物质可以在氧气中燃烧,说明氧气的化学性质比较活泼,物质在空气中燃烧的实质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。
五、化合反应、氧化反应、分解反应
1.化合反应、氧化反应
2.剧烈氧化、缓慢氧化
3.分解反应
由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应,叫做分解反应。
六、制取氧气
(一)工业制取氧气(分离液态空气)
(二)氧气的实验室制取
1.加热高锰酸钾制取氧气
(1)原理:高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气
(2)实验装置图:
(3)实验步骤
(4)收集:氧气的密度比空气略大,且不易溶于水,故可以用排水法和向上排空气法收集。
(5)检验与验满
检验:集满氧气后,将集气瓶正放在桌面上,把带火星的小木条伸入集气瓶中,木条复燃,说明瓶内气体是氧气。
验满:
①用排水法收集时,若发现集气瓶口有大量气泡冒出,说明已经集满氧气。
②用排空气法收集时,需将带火星的小木条放在集气瓶口,若木条复燃,说明已经集满氧气。
2.分解过氧化氢制取氧气
(1)原理:过氧化氢 水+氧气
(2)实验装置:
3.加热氯酸钾和二氧化锰混合物制取氧气
(1)原理:氯酸钾氯化钾+氧气
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