内容正文:
Kn
一、空气的成分及用途
1.法国化学家拉瓦锡用定量方法研究空气成分,得出结论:
空气由氧气和氮气组成,其中氧气约占空气总体积的1/5。
2.空气的成分及其体积分数(大约)和用途
空气成分
体积分数
用途
工业生产硝酸和氨肥,
氨气(N2)
食品防腐,
78%
液态氨气用作制冷剂。
供给呼吸,支持燃烧,
氧气(02)
21%
钢铁治炼,金属焊接。
稀有气体
0.934%
用作保护气,制作多用途电光源。
(He,Ne,Ar,etc.)
二氧化碳
气体肥料,固体干冰可
(C02)
0.034%
用于人工降雨、灭火等,
水蒸气和
0.02%
其它成分
3.分离液态空气制取各成分
加压
空气
≥液态空气
加热
>氧气、氮气、稀有气体
降温
原理:各成分沸点不同
特别提醒:该过程是物理变
化(与石油蒸馏原理相同)
cH.H
二、空气的污染与防治
uC-H
1.
目前计入空气污染指数的项目
气体
SO,A NO,%CoA
→
(其中S02N02会导致酸雨,pH<5.6)
型
用
@固体:
·可吸入颗粒物(PM10)
→形成雾霾
022um
·细颗粒物(PM2.5)
·15μm
>1μm
API
2.空气污染指数越高,污染越严重。
AP
3.【特别提醒)
C02不属于空气污染物,但含量增多会引
引起温室效应。(注意:不是空气染物,是起温室气体)
4.空气污染的危害与保护
损害人体健康
破坏生态平衡色
危害
·影响作物生长
导致全地破坏
导致全球气候变暖、臭氧层破坏和酸雨等
保护措施
·加强大气质量监测·工厂废气处理
·改善环境状况
处理后排放
·使用清洁能源
。植树造林种草
三、空气中氧气含量的测定(实验基础
一、仪器与试剂:大集气瓶、酒精灯、燃烧匙、烧杯、
实验装置
弹簧夹、橡胶塞和导管;红磷、蒸馏水
燃烧匙
自气用
二、基本思路:通过化学反应除去混合物中的一种成分,
椽胶塞
橼胶寇和导管
弹簧夹
测定反应前后体积或质量变化
要密封好
三、
实验原理
集气瓶
4P+502
2P05(氤消量,密时白色烟)
浓墨水
烧杯
药品选择:
①该物质在空气中能燃烧且只与氧气反应
②燃烧生成物为固体或液体(不能是气体)
态五、
实验现象
四、实验步骤
①红原燃烧,产生大量白烟,放热;
@
a.集气瓶内加少量水,水面上方空间分为5等份:
②冷却后打开弹簧夹,烧杯中的水被吸入
b.用弹簧夹夹紧橡皮管;
红础星嬖足
集气瓶,液面上升至刻度1附近
水面上升酱度表示
C.燃烧匙内放入过量红磷;·
保证耗尽氧气
d.点燃红磷后立即伸入瓶中并塞紧塞子;
六、实验结论
粮消耗的氧气体积
e.待红磷熄灭并冷却后,打开弹簧夹,
氧气约占空气总体积的1/5
C
三、空气中氧气含量的测定(误差分析与拓展)
一、
误差分析
1.结果明显偏小
2.结果明显偏大
①红磷用量不足
①点燃红磷后伸入集气瓶
速度太慢
。②装置气密性不好
气密性差
(未及时塞紧橡皮塞)
。③未冷却至室温就打开弹簧夹
②未夹紧止水夹
二、问题讨论:集气瓶内剩余气体的性质
①物理性质:无色无味,难溶于水
②化学性质:不能撚烧也不支持燃烧
三、实验拓展
1.改变点燃方式
父2.改变测量方式
装置始终密闭
用量筒或注射器
(如用放大镜点燃红磷)
测,减小误差
3.改变反应原理
4.数字化实验
H
加热铜丝消耗氧气
集气瓶内气压变化
2Cu+0,
个P(kPa)
2Cuo
a燃频放热气压增大
反复推拉注射器活塞
a→d段
d
使氧气充分反应
氧气消耗气压减小,P<P。
四氧气的性质
丨.物理性质
1.无色、无味气体,不易溶于水(可用排水法收集);
02
≥ai
密度比空气大(收集的氧气需正放桌面)
。
2.压强1.01×105Pa时,-183°℃变为淡蓝色液体,
183(
-218°℃变为淡蓝色雪花状固体。
《川.化学性质》
1.助然性:使带火星的木条复燃。
2.与常见物质的反应
物质
在空气中的现象
在氧气中的现象
化学方程式
操作注意
碳
发红光,放热,
发白光,放热,
木炭自上而下缓慢
伸入(充分反应)
(C)
生成使澄清石
生成使澄清石
[待别提翻]搬慢伸入是为了
特别
灰水变浑浊的
灰水变浑浊的
C+0,点C0
让未炭充分利用蘭气瓶上前
提醒
的氧气,肪止船鼓蝴旋产生
气体
气体
的气涴把假中的和下部的氧
气排出,使发应不究金。
淡蓝色火焰,
蓝紫色火焰,
集气瓶底留少量水
(S)
放热,生成刺
放热,生成刺
S+Oz
S02
(吸收S02,防止污染)
激性气味气体
激性气味气体
【特别规服]S0,鼎大气男染
特别
秒,鼻市于水,木短城谛可
提醒
骏收50
红磷
黄色灭格,放
(P)
热,产生大量
同空气
4P+50,2P,0
白烟
点燃前必须验纯特别提醒
氢气
淡蓝色火焰,
【锌刺搜瑶】可短栓凡体(如
(H2)
同空气
2H2+02
2H20
HCH。、CO事)在恚棋应加
放热
捣付芯进仔脸纯,防止只体
不枯(厢有史气宝瓦)发生
撒炸。
铁丝打磨、系火柴、
剧烈燃烧,火
绕成螺旋状;瓶底加
铁
星四射,放
水或细沙
(Fe)
红热,不燃烧
热,生成黑色
3Fe+202
Fe,O
【持别授]领加木成痘沙
是胁让拍流啦毁辣气
固体
陬。打用佛去我西的凯化服
和铁台,宏定疑微权以溷大受
秽面物和檗集栋重。
镁
剧烈燃烧,耀
(Mg)
眼白光,放热,
燃烧更剧烈
2Mg+02
2MgO
生成白色固体
五、氧气的工业制法
1.原料
空气
2.原理
利用液态氧和液态
氮的沸点不同
(物理变化)
液态氮(N2)
液态氧(02》
沸点:-196°C
沸点:-183°C
升温时氮气先蒸发,剩余主要为液态氧。
3.过程
N
加压,降温
升温至-196C
氮气蒸发
空气热泵
液态空气
温度器
剩余液态氧
4.贮存
氧气贮存
氧气经加压后贮
(Storage)
存在蓝色钢瓶中。
高压氧气
六、氧气的实验室制法
一、
实验室制取气体的装置选择
装置类型
选择依据
拓展装置(举例)
固体加热型:固体反应物+加热
发生装置
●固液不加热型:固体+液体,不加热
分液漏斗(控制反应速
率,节约药品)
排水法:气体难溶/不溶于水,不与水反应
气体从短管进
水从长管出
收集装置
向上排控气法:密度>空气,不与空气反应
气体从长管进,
空气从短管出
向下排控气法:密度<空气,不与空气反应
气体从短管进,
空气从短管出
二、
氧气的实验室制法
高锰酸钾制取氧气
过氧化氢制取氟气
反应原理
2KMnO
K2MnO,+MnO2+02
2H2022H20+02↑
发生装置
固体加热型
固液不加热型
收集装置
排水法(氧气不易溶于水);
向上排控气法(密度比空气大)
同左
查→装(管口塞棉花)→定→点→收
操作步骤
查-→加Mn02→塞塞→加H202
→移→熄(简记“茶庄定点收利息”)
→收集
1.结束时先移导管后熄灯(防倒吸炸
[特别提醒]先移导管后熄灯
裂试管);
防止水倒吸怍裂试言
实验讨论
2.试管口塞棉花(防KMn0,粉末进入
试管口室楠花:防止KMnO4
导管)
粉未进入导信
验满方法
排水法:集气瓶口有大量气泡冒出;
向上排空气法:带火星木条放口复烛
同左
检验方法
带火星木条伸入瓶内复燃
同左
七、催化剂
1.概念
在化学反应中能改变其他物质的反应速率,而
本身的质量和化学性质在反应前后不变的物质。
2.特点:“两不变,一改变”
中学化学知识卡月
两不变
一改变
质量不变
反应速率(加快或减慢)
0
化学性质不变
③仅针对某一反应,并非
注意:
所有反应的催化剂。
①催化剂不改变生成物质量,
不决定反应能否进行。
④某反应的催化剂可能
不止一种。
3.证明某物质是催化剂
需同时满足:
①改变反应速率
加催化剂
①改变反应速率
(对比实验:加与不加该物质)
不加催化剂
(对比实验:加与
②反应前后质量不变
不加该物质)
(实验前后称量)
③反应前后化学性质不变
(分离后重复实验①,仍能改变速率)
4.影响反应速率的因素
反应物浓度
温度
接触面积
催化剂