第二單元我們周邊的空氣課題1空氣一、空氣成分的研究史1、１8世紀7０年代,瑞典科學家舍勒和英國的科學家化學家普利斯特里,分別發現并制得了氧氣。2、法國科學家拉瓦錫最早運用天平作為研究化學的工具,用定量的方法研究了空氣的成分，第一次明確提出了“空氣是由氧氣和氮氣組成的”。其中氧氣約占空氣總體積的1/5的結論。二、空氣中氧氣成分的測定：1、裝置圖（見書P27）2、實驗現象：A、紅磷燃燒發出黃白色火焰，放出熱量,冒出白色濃煙B、（過一會兒白煙消失,裝置冷卻到室溫后打開彈簧夾）燒杯內的水倒流入集氣瓶,約占瓶子容積的１/５。3、實驗結論：說明空氣不是單一的物質;氧氣約占空氣總體積的1/5。點燃4、原理:表達式:磷(P)+氧氣（O2)五氧化二磷(Ｐ2O5）點燃化學方程式：4Ｐ+５O22P2O５5、注意事項：Ａ、所用的紅磷必須過量,過少則氧氣沒有所有消耗完B、要等集氣瓶(裝置)冷卻后才干打開彈簧夾，C、裝置的氣密性要好,(否則測量結果偏小）,D、要先夾住橡皮管,然后再點紅磷（否則測量結果偏大）。思考：可否換用木炭、硫磺等物質？如能,應如何操作?答：不能用木炭或蠟燭(燃燒產生了氣體,瓶內體積變化小)，不能用鐵(鐵在空氣中不能燃燒）6、實際在實驗中測得的結果比真實值小,其因素也許是A紅磷量局限性;B裝置氣密性差；C未冷卻至室溫就打開止水夾；D、沒有預先在導管中裝滿水三、空氣的重要成分(按體積分數)：氮氣（N2)78%,氧氣(O2)21％（氮氣比氧氣約為４：1),稀有氣體０.9４%,二氧化碳(CO2)０.０3%，其它氣體和雜質0.03%。空氣的成分以氮氣和氧氣為主，屬于混合物。空氣成分氮氣氧氣稀有氣體二氧化碳其他氣體和雜質體積分數7８%21%0.94％0．０3%0．０3%空氣成分口訣:氮七八氧二一,零點九四是稀氣;零點零三有兩個,二氧化碳和雜氣四、物質的分類:純凈物和混合物1、純凈物：由一種物質組成的,“純凈”是相對的,絕對純凈的物質是沒有的，只要雜質含量低，不至于對生產和科學研究產生影響的物質就是純凈物。２、混合物：兩種或多種物質組成的,這些物質互相間沒有發生化學反映，各物質都保持各自的性質。注意:劃分純凈物、混合物的標準是根據物質的種類來劃分的。只含一種物質的就屬于純凈物,具有幾種物質的就屬于混合物，五、空氣是一種寶貴的資源1、氮氣：無色、無味的氣體，不溶于水,不燃燒也不支持燃燒，不能供應呼吸，化學性質不活潑。2、稀有氣體：無色、無味的氣體，通電時能發出不同顏色的光,化學性質很不活潑。氧氣①動植物呼吸②醫療急救③金屬切割④煉鋼⑤宇宙航行等氮氣①超導實驗車②化工原料③作保護氣④食品充氮作防腐劑等稀有氣體①作保護氣②制多種用途的電光源③激光技術④液氦冷凍機等六、空氣的污染及防治。1、導致空氣污染的物質:有害氣體(一氧化碳（ＣO）、二氧化氮(NＯ2)、二氧化硫(SO2）)和煙塵。2、污染來源:空氣中的有害物質來自化石燃料的燃燒，石油化工廠排放的廢氣及汽車排放的尾氣。３、被污染的空氣帶來的危害：損害人體健康、影響作物生長、破壞生態平衡。存在的環境問題：溫室效應(二氧化碳含量過多引起)、臭氧空洞(飛機的尾氣、氟里昂的排放)、酸雨（由二氧化硫、二氧化氮引起）。4、防止空氣污染的措施：加強大氣質量監測,改善環境狀態、植樹造林、使用清潔能源。5、目前空氣污染指數涉及:一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入顆粒物、臭氧。七、未來化學將朝著“綠色化學”——“綠色消毀”和“綠色生產”的方向發展。核心是運用化學原理從源頭消除污染。特點：①充足運用資源和能源,原料無毒無害②減少向環境排放廢物③原料中的原子所有被消納，實現零排放(在化合反映中體現)④生產出環境和諧產品。見教材Ｐ32。課題2氧氣一、氧氣的物理性質1、色、味、態:通常情況下，是無色無味的氣體;2、密度：標準狀況下,密度為1.429g／Ｌ,略大于空氣。(可用向上排空法）3、溶解性:氧氣不易溶于水。（可用排水法收集）,４、三態變化:降溫后，氧氣可以變為淡藍色的液體，甚至淡藍色雪花狀固體。二、氧氣的化學性質(一）與非金屬（碳、硫、磷）的反映1、木炭(黑色固體)燃燒實驗現象：在氧氣中：劇烈燃燒,發出白光，放出熱量,生成一種無色無味氣體,該氣體能使澄清石灰水變渾濁。文字表達式:碳（C）+氧氣（O2）點燃二氧化碳(ＣＯ2）點燃化學方程式C+O2CO２做木炭燃燒實驗時，燃燒匙應慢慢從瓶口向瓶底伸入(充足運用瓶內的氧氣)。2、硫粉(淡黃色)燃燒：實驗現象：在空氣中:發出薄弱的淡藍色火焰;放出熱量、生成一種帶有刺激性氣味的氣體。在氧氣中:發出明亮的藍紫色的火焰,放出熱量、生成一種帶有刺激性氣味的氣體。文字表達式硫(Ｓ）+氧氣（O2)點燃二氧化硫(SＯ2點燃化學方程式S+Ｏ２SＯ2實驗時，要在瓶底裝少量水(吸取二氧化硫,防止污染空氣)。３、紅磷（暗紅色固體）的燃燒實驗現象：在空氣中:發出黃白色火焰，放出熱量，生成大量白煙在氧氣中:劇烈燃燒,發出白光,放出熱量，生成大量的白煙文字表達式:磷（Ｐ）+氧氣(O2)點燃五氧化二磷(P2O5點燃化學方程式:4P+5O２2P2O５注意:五氧化二磷（P2O5)是固體,不是氣體（二)與金屬（鎂、鐵）的反映1、鎂帶(銀白色固體)在空氣中燃燒實驗現象:劇烈燃燒,發出耀眼的白光，放出熱量,生成白色粉末狀固體。文字表達式：鎂(Mg)+氧氣（O2）點燃氧化鎂（MｇO）點燃化學方程式:２Mｇ+O22MｇO2鐵絲（銀白色固體)在氧氣中燃燒實驗現象：劇烈燃燒,火星四射，放出熱量,生成一種黑色固體。文字表達式:鐵(Fe)+氧氣（O2)點燃四氧化三鐵(Fe3O4點燃化學方程式:３Ｆe+2O2Fe3O４注意：集氣瓶底部鋪少量的細沙或加少量的水，防止生成的固體物質濺落瓶底，致使集氣瓶炸裂。鐵絲在空氣中不能燃燒（三）與某些化合物（蠟燭、甲烷)的反映——產物均為:二氧化碳和水實驗現象:比空氣中燃燒劇烈,發出白光，集氣瓶內壁出現水珠，有使澄清石灰水變渾濁的無色無味氣體產生。文字表達式：石蠟+氧氣(O2）點燃二氧化碳（CO2）+水(Ｈ2點燃空氣中燃燒情況:燃燒產生黃色火焰,放熱，稍有黑煙。（四)其他物質與氧氣的反映某些物質在一些條件下,與氧氣發生緩慢的氧化反映,成為緩慢氧化。緩慢氧化也放熱。如：動植物新陳代謝，金屬的銹蝕,食物的腐爛、酒醋的釀造、農家肥的腐熟等等。總結：１、氧氣是一種化學性質比較活潑的氣體，在一定的條件下,能與許多物質發生反映并放出大量的熱。在這些反映中，氧氣提供氧，稱為氧化反映。氧氣便是常見的氧化劑;具有氧化性。2、物質在純氧氣中燃燒限度比空氣中燃燒要劇烈。說明物質燃燒限度，與氧氣的濃度大小成正比;3、物質燃燒時有的有火焰，有的會發光,有的會冒煙。一般來說,氣體燃燒會有火焰產生，固體直接燃燒，產生光或者火星。生成物有固體，一般都會產生煙，即固體小顆粒；4、物質與氧氣反映不一定是燃燒現象,如緩慢氧化。三、氧氣的用途(１)、供應呼吸:醫療上急救病人，登山、潛水、航空、宇航提供呼吸;（2)、支持燃燒:煉鋼、氣焊與氣接、液氧炸彈、火箭助燃劑四、反映類型:①:化合反映:由兩種或兩種以上的物質生成另一種物質的反映。可表達為:A+B＋……→E（簡稱“多合一”)②:分解反映:由一種反映物生成兩種或兩種以上其他物質的反映。可表達為：AＢ→A+B＋……。（簡稱:“一變多”)③:氧化反映:物質與氧發生的化學反映。有氧氣參與的反映一定屬于氧化反映。氧化反映不一定是化合反映(石蠟的燃燒生成了水和二氧化碳兩種物質)，化合反映不一定是氧化反映。課題３實驗室制取氧氣一、工業制法(分離液態空氣法)空氣降溫加壓液態空氣蒸發液態氧空氣降溫加壓液態空氣蒸發液態氧氮氣沸點低（—196℃裝入天藍色鋼瓶中沸點較高（—183℃(1）具體過程（2）注意：該過程是物理變化二、氧氣的實驗室制法（化學變化)1、雙氧水（過氧化氫)制取氧氣A、藥品：過氧化氫（H２O2)和二氧化錳(黑色粉末MnＯ2)B實驗原理：表達式：過氧化氫（H2O２)MnO2水(H2O）+氧氣(OMnO2化學方程式:2Ｈ2O2ＭnO２２Ｈ2O+O2↑注：MnO２在該反映中是催化劑，起催化作用C、裝置:固體與液體反映,不需加熱(雙氧水的為一類)注意事項：①、分液漏斗可以用長頸漏斗代替,但其下端應當伸入液面以下，防止生成的氣體從長頸漏斗中逸出;②、導管只需略微伸入試管塞③、氣密性檢查：用止水夾關閉，打開分液漏斗活塞，向漏斗中加入水,水面不連續下降,就說明氣密性良好。④、裝藥品時,先裝固體后裝液體⑤、該裝置的優點:可以控制反映的開始與結束，可以隨時添加液體。D、環節:連、查、裝（二氧化錳)、定、倒(過氧化氫溶液)、收2、用高錳酸鉀、氯酸鉀制取氧氣A、藥品：、高錳酸鉀(暗紫色固體)、氯酸鉀（白色固體)與二氧化錳（黑色粉末)B、原理：

①加熱氯酸鉀(有少量的二氧化錳)：表達式:氯酸鉀（KClＯ3)MnO2△氯化鉀（KＣl）+氧氣（ＯMnO2△方程式:２ＫClO32KCl+３O2↑注意：MｎＯ２在該反映中是催化劑,起催化作用②

加熱高錳酸鉀：表達式：高錳酸鉀（ＫMnＯ４）錳酸鉀(K2ＭnO4）+二氧化錳(MｎO2）+氧氣(O2）方程式：2ＫMｎＯ4K2MnＯ4+MnO2+O2↑C、裝置：加熱固體制氣體(加熱氯酸鉀的為一類)D、操作環節:（連）查、裝、定、點、收、離、熄。①連接裝置：先下后上，從左到右的順序。②檢查裝置的氣密性：將導管的一端浸入水槽中,用手緊握試管外壁,若水中導管口有氣泡冒出,證明裝置不漏氣。松開手后,導管口出現一段水柱。③裝入藥品：按粉末狀固體取用的方法(藥匙或紙槽）④固定裝置:固定試管時,試管口應略向下傾斜；鐵夾應夾在試管的中上部⑤加熱藥品:先使試管均勻受熱,后在反映物部位用酒精燈外焰由前向后加熱。⑥收集氣體：ａ、若用排水集氣法收集氣體,當氣泡均勻冒出時再收集，剛排出的是空氣;水排完后,應用玻璃片蓋住瓶口,小心地移出水槽,正放在桌面上(密度比空氣大)（防止氣體逸出）b、用向上排空法。收集時導管應伸入集氣瓶底部（為了排盡瓶內空氣）用排水法收集時,導管放在集氣瓶口⑦先將導管移出水面⑧再停止加熱E、易錯事項:ａ）．試管口要略微向下傾斜：防止生成的水回流,使試管底部破裂。藥品應平鋪在試管底部b).導氣管伸入發生裝置內要稍露出橡皮塞：有助于產生的氣體排出。c).用高錳酸鉀制取氧氣時，試管口塞一團棉花:防止高錳酸鉀粉末進入導氣管,污染制取的氣體和水槽中的水。d)．排氣法收集氣體時，導氣管要伸入接近集氣瓶底部:有助于集氣瓶內空氣排出，使收集的氣體更純。e).實驗結束后，先將導氣管移出水面,然后熄滅酒精燈：防止水槽中的水倒流,炸裂試管。F、收集方法：①排水法（不易溶于水)②向上排空法（密度比空氣大）Ｇ、檢查、驗滿檢查：用帶火星的木條伸入集氣瓶內，發現木條復燃,說明是氧氣；驗滿：用帶火星的木條放在集氣瓶口,若木條復燃,證明已滿。三、催化劑：概念：在化學反映中能改變其他物質的反映速率（加快或變慢），但自身的化學性質和質量在反映前后沒有發生變化的物質。特點