内容正文:
课题1 我们周围的空气
一、拉瓦锡对空气成分的研究
1.实验1:把少量汞放在密闭的容器里连续加热12天。
2.实验现象:一部分的液态汞变成了红色粉末;同时容器里空气的体积差不多减少了1/5。
3.实验原理:加热
汞+氧气 氧化汞(文字表达式)△
Hg+O 2 HgO(符号表达式)
4、 实验2:把汞表面上所生成的红色粉末收集起来,放在另一个较小的容器里再加强热。
5、 实验现象:红色粉末又生成了银白色物质和能使带火星木条复燃的气体。加热
6、 实验原理:氧化汞 汞+氧气△
HgO Hg+O 2
7、 实验结论:空气由氧气和氮气组成,其中氧气约占空气总体积的1/5。
8、 实验反思交流
反思1:曲颈甑中的汞的作用是什么? 答:消耗氧气
反思2:汞槽中的汞的作用是什么? 答:形成密闭体系,占据被消耗的氧气的体积。
反思3:为什么玻璃钟罩内汞的液面会上升? 答:密闭体系内压强减小。
反思4:什么现象能说明空气中氧气的含量? 答:容器中汞上升的体积。
反思5:如果曲颈甑中的汞很少,氧气将无法完全消耗,容易导致什么后果?
答:测得的氧气含量偏低
反思6:为什么拉瓦锡选择汞来做实验?(从反应原理的角度思考)
答:①只与空气中的氧气反应;②产物为固体,不占据气体体积。
反思7:拉瓦锡实验有什么缺点?
答:①汞有毒 ②耗时长 ③操作复杂
二、探究空气中氧气的含量——红磷燃烧实验点燃
1.实验原理:红磷+氧气 五氧化二磷(文字表达式)
P + O2 P2O5(符号表达式)点燃
2、 实验装置
3、 实验步骤:①在集气瓶内加少量水,将水面上方空间分为5等份;②用弹簧夹夹紧乳胶管;③在燃烧匙内放入足量的红磷;④点燃红磷后立即伸入瓶中,塞紧橡胶塞;⑤待红磷熄灭并冷却至室温,打开弹簧夹。
4、 实验现象:①红磷燃烧,放出热量,产生大量白烟;②冷却至室温后打开弹簧夹,烧杯中的水进入集气瓶,集气瓶中的水面上升约1/5。
5、 实验结论:①氧气约占空气总体积的1/5;②氮气不溶于水,不燃烧,也不支持燃烧。
6、 实验反思交流
反思1:为什么要在集气瓶底放少量水?
答:①吸收五氧化二磷,防止空气污染 ②吸热降温;③防止高温物质溅落炸裂瓶底。
反思2:集气瓶中水面上升体积小于1/5的原因有哪些?
答:①红磷的量不足; ②装置漏气; ③没有冷却至室温就打开了弹簧夹。
反思3:集气瓶中水面上升体积大于1/5的原因有哪些?
答:①弹簧夹没有夹紧乳胶管,导致气体受热膨胀从导管口逸出; ②燃烧匙伸入过慢或未立即塞紧橡胶塞,导致气体受热膨胀从集气瓶口逸出。
反思4:探究空气中氧气的含量时,对药品的选择有什么要求?
能在空气中燃烧
药品选择 只与空气中的氧气反应
燃烧后的产物不能是气体
(1) 不能用木炭和硫:产物是二氧化碳和二氧化硫气体
(2) 不能用铁:铁不能在空气中燃烧
(3) 不能用镁:镁不仅能与氧气反应,还能与空气中的氮气和二氧化碳反应
(4) 可以用铜:铜+氧气 氧化铜△
反思5:本实验装置有什么不足的地方?
答:①在空气中点燃红磷,会造成空气污染; ②将燃着的红磷伸入集气瓶时,瓶内气体温度升高,导致部分气体逸出。
反思6:本实验的改进装置有哪些?
改进装置1 改进装置2
改进装置3 改进装置4
说明:白磷的着火点为40℃;红磷的着火点为240℃。
改进装置5
三、空气的成分(按体积计算)
成分
氮气
氧气
稀有气体
二氧化碳
其他气体
体积分数
78%
21%
0.94%
0.03%
0.03%
四、纯净物和混合物
1.混合物:由两种或两种以上的物质混合而成的物质叫作混合物。
【说明】混合物不能用化学符号表示,如空气、矿泉水、稀有气体等。
2、 纯净物:只由一种物质组成的物质叫作纯净物。
【说明】纯净物可以用化学符号来表示,如氮气可表示为N2。
【易错题型】
(1) 带“混合”字样的不一定是混合物,如:冰水混合物(纯净物);
(2) 带“纯净”字样的不一定为纯净物,如:纯净的空气(混合物)。
5、 空气是一种宝贵的资源
1、 氧气的用途
(1)供给呼吸
动植物呼吸 潜水 医疗急救
(2)支持燃烧
航空航天 工业炼钢 气割气焊
2、 氮气的用途
(1) 制造硝酸和氮肥的重要原料;
(2) 用作“保护气”:由于氮气的化学性质不活泼
灯泡中充氮气以 食品袋中充氮气以防腐 焊接金属时的保护气
延长使用寿命
(3)医疗上可利用液氮进行冷冻治疗;超导材料在液氮的低温环境下能显示超导性能。
【氮气的物理性质和化学性质】
物质
颜色
气味
是否易溶于水
可燃性
助燃性
氮气
无色
无味
不易溶于水
不能燃烧
不支持燃烧
3、 稀有气体/惰性气体(氦、氖、氩、氪、氙、氡)的用途
(1) 作“保护气”:化学性质很不活泼
(2) 作电光源:通电时发出不同颜色的光
(3) 液态氦可用于制造低温环境
6、 保护大气环境
1、 空气污染物:二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、可吸入颗粒物、臭氧
2、 空气质量等级数值越小,空气质量越好
3亿人都在用的扫描App
学科网(北京)股份有限公司
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