資源簡介

第二單元我們周圍的空氣知識點
課題1
空
氣
一、空氣中氧氣含量的測定：
1、裝置圖（見書P27）
2、實驗現象：A、紅磷燃燒，冒出白煙，放出熱量。
B、裝置冷卻到室溫后打開彈簧夾，燒杯內的水倒流入集氣瓶，約占瓶內氣體體積的1/5。
3、實驗結論：氧氣約占空氣總體積的1/5。
4、原理:表達式：磷（P）
+
氧氣（O2）
五氧化二磷（P2O5）
5、注意事項：A、所用的紅磷必須過量，過少則氧氣沒有全部消耗完
B、要等集氣瓶（裝置）冷卻后才能打開彈簧夾，
C、裝置的氣密性要好，（否則測量結果偏小），
思考：可否換用木炭、硫磺等物質？
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、在實驗中進入水的體積低于1/5其原因可能是：
A紅磷量不足；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
二、空氣的主要成分（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。
三、物質的分類：純凈物和混合物
1、純凈物：由一種物質組成的，純凈物有固定組成和化學符號。
2、混合物：兩種或多種物質組成的，這些物質相互間沒有發生化學反應，各物質都保持各自的性質。
四、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，不能供給呼吸，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。
3、用途：
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
五、空氣的污染及防治。
1、
造成空氣污染的物質：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：來自化石燃料的燃燒，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、目前空氣污染指數包括：一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入顆粒物、臭氧。
課題2
氧氣
一、氧氣的物理性質：通常情況下，是無色無味的氣體；密度略大于空氣。氧氣不易溶于水。液態氧和固態氧都是淡藍色
二、氧氣的化學性質
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）二氧化碳（CO2）
注意：做木炭燃燒實驗時，燃燒匙應從瓶口緩慢伸入瓶底（充分利用瓶內的氧氣）。
2、硫粉（淡黃色）燃燒：
實驗現象：在空氣中：發出微弱的淡藍色火焰；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）
二氧化硫（SO2）
實驗時，要在瓶底裝少量水（吸收二氧化硫，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：生成大量白煙，放出熱量。
文字表達式：磷（P）+
氧氣（O2）五氧化二磷（P2O5）
注意：五氧化二磷（P2O5）是固體，不是氣體
4、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）四氧化三鐵（Fe3O4）
注意：①
用砂紙把細鐵絲磨成光亮的銀白色，是為了除去細鐵絲表面的鐵銹或雜質。
②
將細鐵絲盤成螺旋狀，是為了增大細鐵絲受熱面積。
③
把細鐵絲繞在火柴上，是為了引燃細鐵絲，使細鐵絲的溫度達到著火點。
④
火柴快燃盡時才緩慢插入盛氧氣的集氣瓶中，是為防止火柴燃燒消耗氧氣，保證有充足的氧氣與鐵絲反應。
⑤集氣瓶里要預先裝少量水或在瓶底鋪上一薄層細沙，是為了防止生成的高溫熔化物濺落使集氣瓶瓶底炸裂。
三、化學反應類型
1、化合反應：由兩種物質或兩種以上的物質生成另一種物質的反應叫化合反應。特點是“多變一”，屬于基本反應類型之一。
2、氧化反應：物質與氧發生的反應叫氧化反應。物質與氧氣反應一定屬于氧化反應。不屬于基本反應類型。
注意：氧化反應不一定是化合反應（石蠟的燃燒生成了水和二氧化碳兩種物質），化合反應不一定是氧化反應。
3、緩慢氧化：氧化反應包括劇烈氧化（發光、放熱，如燃燒、爆炸）和緩慢氧化（放熱少不發光，釀酒、動植物呼吸、食物腐敗、農家肥料的腐熟等）。
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應并放出大量的熱。在這些反應中，氧氣提供氧，稱為氧化反應。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程度比空氣中燃燒要劇烈。說明氧氣的濃度越高，燃燒越劇烈。
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、物質與氧氣反應不一定是燃燒現象，如緩慢氧化。
三、氧氣的用途
（1）、供給呼吸：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
課題3
實驗室制取氧氣
一、工業制法（分離液態空氣法）
原理：利用液態氧和液態氮的沸點不同。——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）
水（H2O）
+
氧氣（O2）
注：MnO2在該反應中是催化劑，起催化作用
C、裝置：
固體與液體反應，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，水面不持續下降，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：可以控制反應的開始與結束，可以隨時添加液體。
D、步驟：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：氯酸鉀氯化鉀+
氧氣
（KClO3）
（KCl）
（O2）
注意：MnO2在該反應中是催化劑，起催化作用
②?加熱高錳酸鉀：
表達式：高錳酸鉀錳酸鉀+
二氧化錳+
氧氣
（KMnO4）
（K2MnO4）（MnO2）（O2）
C、裝置：加熱固體制氣體（加熱氯酸鉀的為一類）
D、實驗步驟：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：藥品應平鋪在試管底部
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，后在反應物部位用酒精燈外焰由前向后加熱。
⑥收集氣體：
⑦先將導管移出水面
⑧再停止加熱
E、易錯事項：
①試管口要略微向下傾斜：防止冷凝水倒流炸裂試管。
②導氣管伸入發生裝置內要稍露出橡皮塞：有利于產生的氣體排出。
③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
④
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）
⑤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，使收集的氣體更純。
⑥
用排水法收集時，集氣瓶口有大氣泡冒出證明氧氣已收集滿
⑦實驗結束后，先將導氣管移出水面,然后熄滅酒精燈：防止水倒吸，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、檢驗、驗滿
檢驗：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：
1、
概念：在化學反應中能改變其他物質的反應速率（加快或變慢），但本身的化學性質和質量在反應前后沒有發生變化的物質。
2、
特點：兩不變（質量、化學性質）、一改變（反應速率）
氧氣中，催化劑可以用硫酸銅溶液、氧化鐵、氧化銅、紅磚粉末)。在氯酸鉀制取氧氣中，二氧化錳的質量和化學性質不變，但質量分數變大。
四、分解反應：
1、概念：由一種物質反應生成兩種及以上物質的反應
2、特點：一變多
點燃
點燃
點燃
點燃
點燃
MnO2
MnO2
△

展開更多......

收起↑