内容正文:
第二单元 空气和氧气
课题1 我们周围的空气
1、 测定空气中氧气含量
1.拉瓦锡实验结论:空气是由氮气和氧气组成的,氧气约占空气总体积的五分之一。
2.测定空气中氧气含量实验
(1)实验步骤:
①连接仪器,检查气密性。
②在集气瓶内加少量水并做上记号.用弹簧夹夹紧乳胶管。
③点燃红磷,迅速伸入瓶中,塞紧瓶塞。
④待集气瓶冷却到常温时,打开止水夹。
(2)实验装置如图:
(3)实验现象:
①红磷燃烧发出黄色的光, 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,约占集气瓶上方空气总体积的1/5。
(4)实验结论:
氧气约占空气总体积的1/5
(5)注意事项:
①红磷必须过量(充分消耗尽氧气,如果红磷量不足,使得消耗的氧气少,导致测得的结果偏小)。
②装置气密性要好(避免瓶外空气进入集气瓶内,导致进入水的体积减少,使测得的氧气的体积分数偏小)。
③ 导管中要注满水。(否则红磷燃烧冷却后,会有一部分水残留在导管中,导致测量结果偏小)。
④完全冷却后再打开弹簧夹(反应后未冷却至室温,瓶内温度高,压强大,倒吸入集气瓶内水的体积减小,使测得的结果偏小)。
⑤如果弹簧夹未夹紧,或者塞塞子的动作太慢,测量结果会偏大。
⑥在集气瓶底加水的目的:①降温;②吸收红磷燃烧后生成的白色固体---五氧化二磷)。
⑦不要用木炭或硫代替红磷(不能,因为蜡烛、木炭、硫燃烧生成了气体,使压强变化不明显)。
(6)误差分析:
如果水面上升小于1/5,可能的原因:装置漏气、红磷量不足、未冷却至室温就打开弹簧夹。
如果水面上升大于1/5,可能的原因:点燃红磷后没有立即伸入集气瓶、弹簧夹没有夹紧。
2、 空气的成分
气体
氮气
氧气
稀有气体
二氧化碳
其他气体和杂质
体积分数
78%
21%
0.94%
0.03%
0.03%
3、 混合物和纯净物
纯净物:由一种物质组成,可以用化学符号表示的。
如氧气(O2)、氮气(N2)等
混合物: 由两种物质或两种以上的物质组成,各自保持各自的性质。
如空气、河水、雨水等。
4、 空气是一种宝贵的资源
1. 氧气:
物理性质:无色、无味、气态、密度略大于空气、不易溶于水
化学性质:支持燃烧、供给呼吸
用途:医疗急救、供给呼吸、助燃剂
2. 氮气:
物理性质:无色无味的气体,密度小,难溶于水
化学性质:化学性质不活泼(稳定性),不燃烧, 也不支持燃烧
用途:化工原料制硝酸、化肥、用作保护气、作制冷剂
3. 稀有气体:是混合物
物理性质:无色无味的气体,难溶于水,通电能发出不同颜色的光。化学性质:化学性质很不活泼
用途:① 用作保护气(焊接金属时作保护气、灯泡中充入);
② 用作电光源(如航标灯、强照明灯、闪光灯、霓虹灯);
③ 用于激光技术; ④ 氦气可作冷却剂; ⑤ 氙气可作麻醉剂。
5、 保护空气
1.污染源:
(1)工厂废气:含多种有害气体;
(2)汽车尾气:含一氧化碳、二氧化氮等;
(3)煤、石油、天然气的燃烧:产生烟尘、二氧化氮、 二氧化硫(引起“酸雨”)。
2.世界三大环境问题:温室效应、臭氧层被破坏、酸雨
3.空气污染指数的项目暂定为:有害气体(主要是二氧化硫SO2、一氧化碳CO 、二氧化氮NO2、)和可吸入颗粒物、细颗粒物和臭氧O3对空气造成污染。
4.空气质量日报污染指数越大,质量级别越高,质量状况越差。
课题2 氧气
1、 氧气的性质
1.物理性质:无色、无味、气态、密度略大于空气、不易溶于水
101kPa时:
氧气 -183℃ 液态氧 -218℃ 固态氧
(无色) (淡蓝色) (淡蓝色)
2. 氧气的检验:
氧气能使带火星的木条复燃这说明氧气能支持燃烧 (助燃性)
操作
现象
结论
将带有火星的木条伸入集气瓶内
将带有火星的木条伸入集气瓶内
证明瓶内气体是氧气
2、 物质的燃烧
1.木炭的燃烧(木炭是黑色的固体)
①实验现象:
在空气中:发出红光,放出热量,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体
在氧气中:发出白光,放出热量,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体
②文字表达式:
③注意事项
木炭放入集气瓶时,应由上而下慢慢伸入,以使木炭与氧气充分反应。
2.硫的燃烧(硫是淡黄色的固体粉末)
①实验现象:
在空气中:发出微弱的淡蓝色火焰,放热,生成有刺激性气味气体
在氧气中:发出明亮的蓝紫色火焰,放热,生成有刺激性气味气体
②文字表达式:
③注意事项
硫要少量:防止生成物对空气造成污染
集气瓶底留有少量水:吸收二氧化硫气体,防止二氧化硫排到空气中污染空气
思考:木炭和硫在空气中燃烧与在氧气中燃烧的现象不同,这说明了什么?
因为在纯氧中氧气的浓度比在空气中氧气的含量高,物质在空气中燃烧主要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。
3. 铁丝的燃烧(铁丝是银白色金属)
①实验现象:
在空气中:红热,不燃烧
在氧气中:剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成黑色固体
②文字表达式:
③注意事项
铁丝盘成螺旋状:增大与氧气的接触面积
火柴的作用:引燃铁丝
火柴快燃尽时才插入瓶中:防止火柴燃烧消耗了氧气,不利于铁丝的燃烧
集气瓶底铺上细沙或水:防止高温熔化物溅落使瓶底炸裂
3、 化合反应
1、反应物是两种,生成物是一种。
由两种或两种以上物质生成一种物质的反应,叫化合反应
特点:多变一
化合反应属于基本反应类型
4、 氧化反应
物质与氧发生的反应叫氧化反应
氧气在氧化反应中提供氧,所以氧气具有氧化性,是一种常见的氧化剂
学科网(北京)股份有限公司
$