内容正文:
第4讲 空气 氧气
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1
导
课前两问
1. 基本实验操作中玻璃棒的作用?
2. 红磷燃烧的现象?
学习目标
1. 知道可以通过物质类别认识具体物质的性质;
2. 学习从物质的共性和差异性认识一类物质性质的方法;
3. 学习观察、实验及对现象和事实进行归纳概括、分析解释等认识物质性质的基本方法。
思
1.物质如何分类?
2.空气有哪些成分,分别有哪些用途?
3.空气中氧气的含量测定的实验误差分析?
议
1.物质如何分类?
2.空气有哪些成分,分别有哪些用途?
3.空气中氧气的含量测定的实验误差分析?
展
物质的分类(8年8考)
评
1.由同种元素组成的物质一定是纯净物。( )
×
2.由多种元素组成的物质一定是混合物。( )
×
3.单质只含有一种元素,所以由一种元素组成的纯净物一定是单质。( )
√
评
4.化合物是由不同种元素组成的纯净物,所以由不同种元素组成的纯净物
一定是化合物。( )
√
5.氧化物中含有氧元素,则含有氧元素的化合物属于氧化物。( )
×
6.有机物是含碳元素的化合物,所以含碳元素的化合物都是有机物。( )
×
构建物质网络关系
(注:“——”表示物质之间可以发生反应,“ <m></m> ”表示物质之间存在转化关系,后同)
评
1.写出图中字母所代表物质的化学式。
<m></m> ________ <m></m> ______
<m></m>
<m></m>
评
2.写出图中涉及的化学方程式。
①_ ________________________
②_ __________________________________
③_ ______________________
④_ ____________________
⑤_ ______________________________
⑥_ ___________________________________
<m></m>
<m></m>
<m></m>
<m></m>
<m></m> (合理即可)
<m></m> (或 <m></m> )
评
⑦_ _____________
⑧_ __________________
<m></m>
<m></m>
⑨_ ___________________
⑩_ __________________
⑪_____________________
⑫_ ________________
⑬_ _________________
⑭_ _________________________
<m></m>
<m></m>
<m></m>
<m></m>
<m></m>
<m></m>
命题点1 空气的成分及用途(8年4考)
一、空气成分及用途
1.法国化学家________用定量的方法研究了空气的成分。
拉瓦锡
评
2.空气的成分及用途
成分 体积分数 用途
氮气 ______
(最大) 化学性质不活泼——__________,如食品包装及
灯泡填充气;
含氮元素——用于制造氮肥和硝酸;
液氮汽化吸热——用于制造低温环境、(医疗上)
冷冻麻醉
氧气 ______ __________——用于医疗急救、潜水、登山;
助燃性——用于气焊、炼钢、化工生产等
<m></m>
作保护气
<m></m>
供给呼吸
评
成分 体积分数 用途
稀有气体 <m></m> 化学性质很不活泼——作保护气;
通电时发出不同颜色的光——用于制造霓虹灯
二氧化碳 <m></m> __________________________________——用于
灭火;__________——固态二氧化碳(俗称
______),用作制冷剂,如人工降雨
其他气体和杂质 <m></m>
密度比空气大,不燃烧也不支持燃烧
升华吸热
干冰
续表
评
对人体吸入的空气和呼出的气体成分的探究
甲
乙
丙
(1)实验甲:证明人体呼出气体中二氧化碳含量比空气中含量高的现象
是
__________________________________________________________________,实验中需要控制的量有______________________。
盛有呼出气体的集气瓶中澄清石灰水变浑浊,盛有空气的集气瓶中无变化
澄清石灰水的体积相等
评
(2)实验乙:将燃着的木条分别伸入盛有空气和人体呼出气体的集气瓶
中,观察到的现象是______________________________________________
__________________________________,由此可知:人体呼出气体中氧气
含量比空气中的氧气含量____。
盛有空气的集气瓶中燃着的木条无明显变化,而盛有呼出气体的集气瓶中燃着的木条熄灭
低
(3)实验丙:取两块干燥的玻璃片,对着其中一块呼气,另一块放在空
气中,观察到对着呼气的玻璃片上________,空气中的玻璃片无明显变化,
据此得出结论为________________________________________。
有水雾
人体呼出气体中水蒸气的含量比空气中的高
评
1.空气污染物:目前计入空气质量评价的主要污染物为 <m></m> 、 <m></m> 、 <m></m> 、可吸入颗粒物 <m></m> 、细颗粒物 <m></m> 和臭氧等。
2.空气污染的危害:烟尘(如可吸入颗粒物 <m></m> 、细颗粒物 <m></m> )等形成雾霾; <m></m> 、 <m></m> 等形成酸雨。
3.防治措施:加大空气质量监测;使用清洁能源;积极植树造林;工业“三废”处理达标后再排放。
评
易错辨析
1.空气成分按照质量分数计算,氮气约占 <m></m> ,氧气为 <m></m> 。( )
×
2.洁净的空气属于纯净物。( )
×
3.稀有气体通电发出不同颜色光的过程属于物理变化。( )
√
评
4.空气日报中,空气质量级别越大,空气质量越好。( )
×
5.空气中二氧化碳含量过高导致温室效应加剧,因此二氧化碳是空气污染
物。( )
×
命题点2 空气中氧气含量的测定
1.实验原理:利用物质在密闭的集气瓶中燃烧,消耗掉集气瓶中的______,
使集气瓶中的压强______,烧杯中的水在大气压的作用下从导管进入集气
瓶,进入集气瓶的水的体积约等于消耗______的体积。
氧气
减小
氧气
评
2.实验药品及装置
(1)药品:足量红磷,实验中所用红磷必须足量的原因是
________________________。
充分消耗集气瓶中的氧气
(2)集气瓶内加入少量水的目的:一是__________;二是
____________________________________。
加速冷却
吸收生成的五氧化二磷,防止污染空气
(3)反应原理:_ __________________(用化学方程式表示)。
<m></m>
评
3.实验现象
(1)集气瓶中红磷燃烧,________________________。
产生大量白烟,放出热量
(2)冷却至室温后,打开弹簧夹,烧杯中的水沿导管进入集气瓶内,进
入集气瓶中水的体积约占瓶内空气总体积的_ _。
<m></m>
评
4.实验结论:空气中氧气的体积约占空气总体积的_ _。
结论拓展
<m></m>
(1)由该实验可以推出空气属于________(填“混合物”或“纯净
物”)。
混合物
(2)实验结束后,集气瓶中剩余气体的主要成分是____,可推出该气体
具有的性质是______________________________。
<m></m>
难溶于水,不燃烧也不支持燃烧
评
5.药品的选择
(1)药品选择原则:①药品在空气中能燃烧;②药品在空气中只与氧气反应,不能消耗空气中的其他气体;③最好生成物为固体,若选择的药品有气体产生,应选择适当的试剂进行吸收。
(2)按照上述装置,判断下列药品能否替代红磷,并说明理由。
铁丝:____________________________。
木炭、硫:
_________________________________________________________________。
不能,铁丝不能在空气中燃烧
不能, 木炭、硫在空气中燃烧有气体生成,密闭容器内无法形成压强差
评
镁粉:不能,镁在空气中点燃,其不仅能与氧气反应,也能与氮气、二氧化碳等气体反应。
【注意】若选择有气体生成的反应,需将瓶内水换成适当的试剂,吸收生成的气体,从而使密闭容器内外形成压强差(如:水换成浓氢氧化钠溶液时,硫就可以代替红磷)。
评
6.偏差分析
误差 原因 分析
进入集气瓶内的水的体积小于瓶内空气总体积的 <m></m> ____________ 氧气不能充分反应
装置漏气 使装置外的空气进入,导致进入集气瓶
中的水的体积______(填“偏大”或
“偏小”,下同)
没有冷却至室温就打开弹簧夹 装置内气体温度偏高,压强______,导
致进入集气瓶中的水的体积______
红磷量不足
偏小
偏大
偏小
评
误差 原因 分析
进入集气瓶内的水的体积大于瓶内空气总体积的 <m></m> 燃烧匙伸入过慢或点燃燃烧匙中的红磷伸入集气瓶中时未迅速塞紧瓶塞 使装置内气体受热逸出,导致进入集气
瓶中水的体积______
弹簧夹未夹紧 红磷燃烧时,集气瓶内气体受热顺着导
管逸出,导致进入瓶中的水的体积
______
偏大
偏大
续表
评
7.装置的评价与改进
改进点燃方式 改进原因 将燃着的红磷伸入集气瓶时,空气受热膨胀逸出,会使
测量结果______;红磷在空气中燃烧会生成污染物
改进思路 在实验过程中不打开实验装置,使装置始终保持密闭
偏大
评
改进点燃方式 改进后的装置
图1
图2
续表
评
改进测量方式 改进原因 烧杯中的水沿导管进入集气瓶中时,会有部分残留在导管中,使测量结果不准确
改进思路 用量筒或带刻度的可移动活塞等测量
改进后的装置 .
图3
图4
续表
评
实验原理改进 利用铁生锈原理 .
图5
图6
续表
评
实验原理改进 利用铁生锈原理 如图5所示,得出空气中氧气体积分数约占空气总体积
的五分之一的实验现象是
_____________________________;
图6中通常加入活性炭、水及少量食盐,其目的是
______________
实验原理改进 利用铜和氧气的反应 实验过程中反复推拉两端注射器的活塞,其目的是
____________________
<m></m> 形管左侧液面上升到刻度4处
加快铁的锈蚀
使铜与氧气充分反应
续表
评
8.数字化实验
为了帮助同学们更好地理解空气中氧气含量测定的实验原理,老师借助现代化传感器技术,测得上述实验过程中容器内气体压强的变化趋势如下图所示。
<m></m> 段表示红磷燃烧前; <m></m> 段气压增大的主要原因是
__________________________________; <m></m> 段气压减小的主要原因是
________________________________________; <m></m> 段气压增大的主要原
因是__________________________; <m></m> 段表示水不再进入集气瓶。
红磷燃烧放热,温度升高,压强增大
红磷熄灭,氧气被消耗,集气瓶冷却至室温
打开弹簧夹,水进入集气瓶
评
命题点3 氧气的性质(8年4考)
分类 单质
组成 氧气由________组成
构成 氧气由__________构成,化学式为____
物理性质 在标准状况下,是无色、无味的气体,______溶于水(可用排水
法收集),密度比空气略大(可用向上排空气法收集)。在压强
为 <m></m> 时,氧气在 <m></m> 时变为淡蓝色液体,在 <m></m> 时
变成淡蓝色雪花状的固体
氧元素
氧气分子
<m></m>
不易
评
化学性质 ①
铁:_ ___________________(用化学方程式表示,下同)
镁:_ __________________
铝:_____________________ (铝制品比铁制品更加耐 腐蚀的原因)
铜:_ _________________
<m></m>
<m></m>
<m></m>
<m></m>
续表
与金属
反应
评
化学性质 ② 磷:_ __________________
硫:_ _____________
③ 甲烷:_ _________________________
乙醇:_ ______________________________
用途 供给呼吸和支持燃烧
<m></m>
<m></m>
<m></m>
<m></m>
与非金属单质反应
与有机物反应
评
实验目的 实验1 探究木炭的燃烧 实验2 探究硫的燃烧 实验3 探究铁丝的燃烧
实验装置 . . . . . .
评
实验目的 实验1 探究木炭的燃烧 实验2 探究硫的燃烧 实验3 探究铁丝的燃烧
实验现象 在空气中:________
__________________
________;
在氧气中:________
__________________
______ 在空气中:________
__________________
__________________
_________;
在氧气中:________
__________________
__________________
_____________ 在空气中:不能燃烧;
在氧气中:____________
______________________
________
木炭红热,无烟,无焰,放出热量
剧烈燃烧,发出白光,放出热量
燃烧,发出淡蓝色火焰,放热,有刺激性气味气体生成
剧烈燃烧,发出蓝紫色火焰,放热,有刺激性气味气体生成
剧烈燃烧,火星四射,放热,生成黑色固体
续表
评
实验目的 实验1 探究木炭的燃烧 实验2 探究硫的燃烧 实验3 探究铁丝的燃烧
实验反思 ①用________夹持木炭在酒精灯上加热至红热; ①集气瓶底部放少量水的目的是____________________________________。 ①实验前打磨铁丝的目
的是
____________________;
②将铁丝盘成螺旋状,
目的是_______________
_____________________
____;
坩埚钳
吸收有害气体二氧化硫,防止污染空气
除去表面铁锈及污物
增大铁丝的受热面积和与氧气的接触面积
续表
评
实验目的 实验1 探究木炭的燃烧 实验2 探究硫的燃烧 实验3 探究铁丝的燃烧
实验反思 ②将木炭由瓶口向下缓慢插入充满氧气的集气瓶中, 水______(填“能”或“不能”)用细沙代替; ③铁丝下端系一根火柴并点燃,目的是__________;待火柴快
燃尽时,再插入充满氧气的集气瓶中,原因是________________________________________________;
不能
引燃铁丝
防止火柴燃烧消耗氧气过多,导致反应现象不明显
评
实验目的 实验1 探究木炭的燃烧 实验2 探究硫的燃烧 实验3 探究铁丝的燃烧
实验反思 目的是___________
_________________
_________________ ②本实验需要在通风橱中进行。 ④集气瓶底部预先放
___________________,
目的是_______________
________________
续表
使木炭与氧气充分接触、充分反应,现象更明显
少量水(或细沙)
防止高温熔融物溅落炸裂集气瓶
评
归纳总结 描述物质燃烧现象的技巧
(1)描述格式:①是否剧烈燃烧+②发出火焰、光的颜色(或火星)+③是否放热+④生成物的色、态、味(不指明生成物的名称)。
(2)注意事项:①烟——固体小颗粒;②雾——液态小水珠
评
易错辨析
1.氧气能支持燃烧,可用作燃料。( )
×
[答案] 氧气能支持燃烧,但本身不具有可燃性,不能用作燃料。
2.铁丝在氧气中燃烧的实验现象为剧烈燃烧,火星四射,放热,生成四氧
化三铁。( )
×
[答案] 在描述实验现象时不能出现生成物的名称,铁丝在氧气中燃烧的实验现象为剧烈燃烧,火星四射,放热,生成黑色固体。
评
3.磷在空气中燃烧的实验现象为放热,产生大量的白雾。( )
×
[答案] 烟是固体小颗粒, 雾是液态小水珠,磷在空气中燃烧的实验现象为放热,产生大量的白烟。
评
$$