内容正文:
第二部分身边的化学物质
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第二部分
身边的化学物质
专题1地球周围的空气
为复习要求
1.知道空气的主要成分以及各成分的体积分数。
2.了解自然界中的氧循环,认识空气对人类生活的重要作用。
3.了解空气污染的原因及防治方法。
4.知道氧气的主要性质和用途,能结合实际说明空气各成分对人类的重要作用。
5.掌握实验室制取氧气的方法。
心知识梳理口
一、空气的成分
1.空气的组成
成分
氨气
氧气
稀有气体
二氧化碳
其他气体和杂质
按体积分数计算
78%(约4/5)
21%(约15)
0.94%
0.03%
0.03%
2.空气中氧气体积分数的测定
(1)原理:利用可燃物燃烧消耗密闭装置里空气中的氧气,使装置内气压小于外界大气
压,产生压强差。
(2)可燃物的选择应注意:①必须能消耗空气中的氧气:②不能与空气中的氮气等其
他成分反应;③与氧气反应后最好不生成气体,若生成气体,必须能用液体吸收。
(3)实验装置:如图所示」
①现象:红磷燃烧,产生大量白烟:放出大量热;当冷却至室温后
止水夹
打开止水夹,水倒吸入集气瓶中,并约占集气瓶内空气体积的15
②结论:氧气约占空气总体积的15。
红磷
一水
③推论:氮气不溶于水,氮气的化学性质稳定
④注意事项:红磷要过量:装置不漏气;红磷燃烧停止后,必须冷却至室温才能打开止
水夹;点燃红磷后要迅速伸人集气瓶并塞紧瓶塞:实验过程中止水夹要夹紧。
3.空气的污染及其防治
(1)空气的污染成分:粉尘及有害气体(一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮)。
(2)空气污染的来源:化石燃料(煤和石油)的燃烧、工厂的废气及机动车的尾气(主
要是C0)等」
(3)空气污染的防治:加强监测:采取节能措施,减少化石燃料的燃烧:开发新能源:
植树造林:工厂废气、汽车尾气处理达标后再排放等。
4.氮气、稀有气体(包括He、Ne、Ar、Kr、Xe等)的用途与性质的关系
主要用途
相应的性质
①包装保鲜食品、填充灯泡、保护文物书画等
①常温下化学性质稳定
氮气
②合成氯肥、制炸药、液氮冷冻等
②高温下能与某此物质发生化学反应
①焊接金属的保护气,氮气代替氢气填充气球等
①化学性质稳定
稀有气体
②用于放电管、宽虹灯、激光技术等
②通电时会发出有色光
二、氧气的性质和用途
L.物理性质:①通常状况下,无色、无味气体:②密度比空气略大:③不易溶于水:
④降温可得淡蓝色液体及淡蓝色雪花状固体
2.化学性质:是一种化学性质比较活泼的气体,能与许多物质发生化学反应,在反应
中提供氧,具有氧化性。
主要反应
实验现象
2Cu+0,62Cu0
红色固体表面变黑色
2g+0,点尴2Ne0
发出耀跟的白光,放出大量热,生成白色固体,伴有白烟
4P+50,点尴2P0,
产生大量白烟,发出黄色火焰,放出大量热
c+0,点尴c0,
在空气中木炭呈红热状:在氧气中发出白光,放出大量热,生成能使
澄清石灰水变浑浊的无色、无味气体
在空气中不燃烧:在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色周体,散
3Fe+20,点尴Fe,0
出大量热(用火柴引燃后,当火柴即将燃尽时再缓慢伸人:实验前集
气瓶中预先放少量水或铺一层细沙,防止高温熔化物漫落炸裂瓶底)
5+0点燃s0,
在空气中发出微弱的淡蓝色火焰:在氧气中发出明亮的蓝紫色火焰,
放出大量热,生成具有刺激性气味的无色气体
2H,+0,点尴2H0
在空气中发出淡蓝色火焰,放出大量热,干燥的烧杯内壁出现水珠
(点燃前应检验氢气的纯度)
另外,某些条件下,物质与氧气只发生缓慢的氧化反应,甚至不易被察觉(即缓慢氧
化)。如金属的锈蚀、食物的腐烂、动植物的新陈代谢、有机肥的腐熟等。
缓慢氧化和燃烧的共同点:都属于氧化反应,都放热。例:动物体内的葡萄糖缓慢氧化
(CH,0。+60,6C0,+6H,0)时,也释放热量,供给生命活动的需要。
3.氧气的主要用途
用途
重要的应用
供给呼吸
潜水,医疗急救,高空飞行,登山等
支持燃烧
燃料燃烧、炼钢、气焊、作火箭发动机的助燃剂、制液氧炸药等
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三、氧气的获得
L,自然界中的氧气来源于绿色植物的光合作用。
2.工业上:分离液态空气法(原理:氮气和氧气的沸点不同。属于物理变化)。
3.实验室制法:
药品
高锰酸钾
氯酸钾
过氧化氢溶液和二氧化锰
2KMn0,△K.Mn0.+
MnO,
MnO,
原理
2KCI0,△
2KC+30,↑
2H,0,=2H.0+0,1
Mm02+0.1
气体
发生
加热高锰酸钾时,在靠近试管口处放一闭蓬松的棉龙
装置
收集
排水法(氧气不易溶于水,且不与水反应)、向上排空气法(氧气密度比空气略大,且不与空
方法
气反应)
验满
①排水法收集时。当瓶口有