复习讲义9 探究空气与氧气---2023-2024学年浙教版八年级下册科学

K-8 9 探究空气与氧气 1、 空气的成分 1.空气组成成分体积占比： 氮气：78% 氧气：21% 稀有气体：0.93% 二氧化碳：0.04% 水蒸气等其他气体及杂质：0.03% 2.空气的利用： （1）O2：性质：无色、无味的气体，不易溶于水。在压强为1.01×105帕的条件下,在-183°C时会液化成淡蓝色液体，在-218°C时会凝固成雪花状的蓝色固体。化学性质活泼，能与较多物质发生化学反应。 硫、碳、铁丝在空气和纯氧中的燃烧现象 反应现象 反应的文字表达式 注意事项 在空气中燃烧 在氧气中燃烧 （1） （2） 硫（淡黄色固体） 发出淡蓝色火焰，生成有刺激性气味的气体，放岀热量 发岀蓝紫色火焰,生成有刺激性气味的气体，放出热量 硫+氧气二氧化硫 （1）硫的用量不能过多，防止造成空气污染;（2）实验应在通风橱中进行并在集气瓶内预先加入少位水 木炭（灰黑色固体） 发出红光，放出热量，完全燃烧生成的气体能使澄清的石灰水变浑浊 剧烈燃烧，发出白光，放出热也完全燃烧生成的气体能使澄清的石灰水变浑浊 碳+氧气二氧化碳 坩埚钳夹持的木炭应由上而下慢慢伸入瓶中（使木炭与氧气充分反应） 铁丝（银白色固体） 只能发生红热现象，但不燃烧 剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出大量的热 铁+氧气四氧化三铁 （1）用砂纸把细铁丝打磨至光亮的银白色；（2）将细铁丝盘成螺旋状，并在下端系一根火柴;（3）待火柴快燃尽时，再将铁丝伸人集气瓶中；（4）集气瓶中要预先加入少量水或铺一层细沙 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：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。 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：又叫惰性气体，是氦、氖、氩、氪、氙和氡等气体的总称，是混合物。 性质：无色、无味的气体，难溶于水，化学性质很稳定。 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）。 （4） CO：性质：无色无味气体，比空气重。 用途：二氧化碳可用于灭火；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.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P2O5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） （7）实验原理：红磷和氧气发生反应，生成物为P2O5为固体，溶于水后，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。 （8）实验装置的改进方案图： 二、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 KClO3，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。 3. 实验室用高锰酸钾或氯酸钾制取氧气的操作顺序：（茶庄定点收利息） 检查装置气密性→装入药品→固定装置→点燃酒精灯→收集氧气→收集满后导管撤离水槽→熄灭酒精灯； 4. 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。 5. 收集装置： 方法 排水法 向上排空气法 收集装置 选取依据 气体与空气比较的密度大小及在水中的溶解性等