3.1空气与氧气-【帮课堂】2023-2024学年八年级科学下册同步学与练（浙教版）

3.1空气与氧气 学习目标 1、知道空气的组成、各成分的性质及用途，能用实验说明空气是混合物。 2、氧气的性质 3、氧气的制取原理，实验器材，收集方法。 02 预习导学 知识点一：空气的主要成分 （1） 空气组成成分探究： 一般说来，空气的成分是比较固定的 空气的密度为 1.293克/升 空气的平均分子量：29 （2） 空气的利用： （1） O2的用途：供给呼吸；支持燃烧，也叫助燃，常用于焊接、切割金属等方面。 （2）N2：a性质：无色、无味的气体，难溶于水；不支持燃烧。化学性质较稳定。 b用途：灯泡中充氮气可延长使用寿命；食品包装充入氮气可防腐；制造化肥、炸药的重要原料；液氮可以做冷冻剂，医疗上用液氮冷冻麻醉或冷藏人体细胞组织等。 （3）稀有气体：a氦、氖、氩、氪、氙和氡等气体的总称，是混合物。 b性质：无色、无味的气体，难溶于水，化学性质不活泼。 c用途：常用作保护气；做光源（稀有气体通电能发出不同颜色的光）。 （3）CO：1.二氧化碳可用于灭火； 2.固态二氧化碳（又称干冰）是一种致冷剂， 可用来保藏食品，也可用于人工降雨．二氧化碳是植物光合作 用的原料,是一种气体肥料二氧化碳是一种化工原料，可用于制纯碱、尿素和汽水。 3.二氧化碳是植物光合作用的原料,是一种气体肥料。 4.二氧化碳是一种化工原料，可用于制纯碱、尿素和汽水。 知识点二：空气中氧气成分的测定 1、实验方案设计： 在相同气压下，看消耗掉氧气后，剩 余气体的体积占原空气的体积数用红磷燃烧，生成PO固体颗粒且可溶于水 2、装置图 3、 实验现象： A、红磷燃烧发出黄白色火焰，放出热量，有大量白烟产生。 B、待集气瓶冷却后，打开止水夹，水经导管进入集气瓶，约占集气瓶内空气总体积的1/5。 4、实验结论：空气中氧气的体积约占空气总体积的1/5。 5、化学方程式： 4P + 5O2 2P2O5 6、注意事项： a.装置的气密性要好，（否则测量结果偏小）； b.所用的红磷必须过量，过少则氧气没有全部消耗完，会导致测量结果偏小； c.要等集气瓶（装置）冷却后才能打开弹簧夹，（否则测量结果偏小）； d.在实验前，导管应预先注满水，（否则测量结果偏小） e.要先夹住橡皮管，然后再点红磷（否则测量结果偏大）； f.点燃红磷伸入瓶中要立即塞紧瓶塞（否则测量结果偏大）。 红磷和氧气发生反应，P2O5溶于水，使 瓶内气体压强减小，打开止水夹后，大气 压把水压入集气瓶中，直至内外压强相等 另木炭燃烧生成的是气体二氧化碳，瓶内压 强只减小一点，倒吸入集气瓶的水就没有 1/5。就会使实验产生教大的误差。 知识点三： 氧气的制取 1．实验室里制取氧气的方法有：分解 H2O2 和加热分解 KMnO4 或 KCl O3 ，化学方程式为： （1）2H2O2 MnO2 2H2O + O2 ↑ （2）2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑ （3）2KClO3 MnO2 2KCl + 3O2↑ 工业上用分离空气制取氧气。——物理变化 2． 在过氧化氢和氯酸钾制取氧气的反应中，用二氧化锰作为催化剂，它的作用是改变反应速度，本身的质量和化学性质在反应前后都不变。 实验室用高氯酸钾制取氧气的操作顺序：检查装置气密性→装入药品→固定装置→收集氧气；用KClO3制取时，若缺少催化剂MnO2，可加入少量KMnO4，因为KMnO4受热分解时会产生MnO2。 装置的改进与评价： (1)将固液常温型装置中的长颈漏斗换成分液漏斗或注射器(如图A、图B所示)，改进后装置的优点是通过控制液体的滴加速度，从而控制反应速； (2)C装置的优点是能随时控制反应的发生和停止。 总结：相比于高锰酸钾或氯酸钾，实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的优点是可随时添加液体、反应不需要加热、操作简便等。 实验室用高锰酸钾制取氧气的操作顺序： 第一步：检查装置的气密性。 第二步：将药品装入试管中，用一团棉花放在靠近试管口的地方，试管口略向下倾斜固定在铁架台上。 第三步：用酒精灯外焰给试管加热，先预热。 第四步：等气泡连续均匀再用排水法收集氧气。第五步：先撤导管，再灭酒精灯。 氧气的验满方法：将一根带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，就证明已经收满。 收集装置： 方法 排水法 向上排空气法 收集装置 选取依据 气体的密度及在水中的溶解性 不易溶于水且不与水反应 密度比空气大 优缺点 优点：①收集的气体较纯净；②易判断是否收集满 缺点：收集的气体不干燥 优点：收集的气体较干燥 缺点：收集的气体纯度不高 注意事项 当观察到瓶口有气泡冒出时，证明氧气已收集满 导气管应伸至集气瓶底部，目的是排尽集气瓶中的空气 检验和验满： 检验 将带火星的木条伸入集气瓶瓶内，