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1、第二单元 我们周围的空气课题1 空气1.拉瓦锡探究空气组成的实验：法国化学家拉瓦锡通过实验得出空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气体积1/5。他的实验原理是：在空气中加热金属汞：文字式为汞+氧气氧化汞，符号式为Hg+O2HgO；加热分解氧化汞：文字式为氧化汞汞+氧气，符号式为HgOHg+O2。2.空气组成：按体积计算，氮气N2占78%，氧气O2占21%，稀有气体占0.94%，二氧化碳CO2占0.03%，水蒸气等其他气体和杂质占0.03%。其中稀有气体包括：氦气He、氖气Ne、氩气Ar等六种气体。弹簧夹3.用红磷测定空气中氧气含量的实验：红磷燃烧时的现象为：发出白光、产生白烟、放出热量；冷却
2、点燃点燃后打开铁夹的现象：水进入瓶中约占空气体积1/5；反应文字 式为磷+氧气五氧化二磷，符号式为P+O2P2O5 。产生上述实验现象的原因：红磷燃烧消耗掉氧气，生成固体五氧化二磷，使容器内气体减少，压强小于外界大气压，所以水进入瓶中补充氧气的体积。此实验关于空气的组成，可得出的结论是证明空气中氧气体积约占1/5。此实验中红磷要过量的原因是除尽氧气。实验开始时要用弹簧夹夹住胶皮管，原因是红磷燃烧放热使瓶中气体受热膨胀从导管口逸出，使测定结果偏大。若实验结果小于1/5，可能原因有：装置漏气、红磷少了、没冷却就打开铁夹了、导管内的气体没有排净。瓶底水的作用是降温快。4.物质分类会判断纯净物与混合物
3、：只含一种物质属于纯净物，含两种或多种物质属于混合物；注意，像CO2、P2O5、由多种元素组成的仍是“一种物质”，也是纯净物，就像多个字母组成“一个英文单词”。试判断下列物质的种类，在纯净物下面划线即可。Cu2(OH)2CO3，CH3COOH，自来水、水、蒸馏水、冰水、海水、清澈的河水、红磷、稀有气体、硫粉、铁粉、O2、N2、液氧、矿泉水、液氮、二氧化碳、KMnO4、五氧化二磷、液态空气、KClO3、澄清石灰水、水银、葡萄糖注射液、氧化汞。5.常识：红磷常做发令枪子弹以及在军事上做烟幕弹，原因是：红磷燃烧时能产生大量白烟。6.红磷测空气中氧气含量实验的深度剖析与讨论：弹簧夹下图为某同学用红磷测
4、空气中氧气含量的装置图，试回答下列问题。点燃的红磷要迅速伸入瓶中并立即塞紧胶塞，原因是防止红磷燃烧放热使瓶中空气大量逸散，使测得结果偏大。同时也防止 红磷燃烧产生的大量白烟污染空气。若实验结果大于1/5，可能原因有红磷燃烧时没夹住导管、点燃的红磷没有迅速伸入瓶中并立即塞紧瓶塞。此实验还能证明出氮气的物理性质为常况下是无色的、常况下是气体、常况下难溶于水，能证明出氮气的化学性质有不燃烧、不支持红磷燃烧。红磷越多进入瓶中的水越多，你认为是否正确：不正确，原因是空气中氧气含量是一定的，且其它气体均不与红磷反应。已知硫能在空气中燃烧，燃烧时消耗氧气产生二氧化硫气体。你认为在此实验中是否可以用硫粉代替红
5、磷：不能，原因是硫燃烧虽然消耗掉氧气但生成的二氧化硫是气体，能补充氧气的体积，而无法测出氧气含量。7.氧气性质和用途：因为氧气能支持燃烧，所以可用于炼钢、气割、气焊、宇航等；又因氧气能供给呼吸，所以可用于潜水、医疗急救、登山等。8.氮气性质和用途：氮气物理性质：通常情况下是无色无味的气体，难溶于水。氮气化学性质不活泼、不燃烧，不支持燃烧，不供给呼吸。氮气用途：因为氮气化学性质不活泼，所以可做保护气。如充氮气保存食品、灯泡充氮气可延长使用寿命、焊接金属时用氮气作保护气。另外，液氮还常用于低温手术麻醉以及低温超导技术，工业上常用氮气制造氮肥和硝酸HNO3。9.稀有气体性质和用途：物理性质：稀有气体
6、包括氦、氖、氩、氪、氙、氡六种气体。通常情况下都是无色无味的气体，难溶于水。化学性质极不活泼，所以曾叫惰性气体，但现在发现，某条件下也能发生反应。用途：因为稀有气体化学性质极不活泼，所以常作保护气，如焊接金属时可用稀有气体作保护气、灯泡中充稀有气体可延长使用寿命。因稀有气体通电时能发出不同颜色的光可制造霓虹灯，发光时发生物理变化。10.空气的污染与防治：空气污染物主要有烟尘和有害气体；有害气体包括一氧化碳CO、二氧化硫SO2、二氧化氮NO2。注意，二氧化碳无毒所以不属于有害气体。空气的污染源主要有汽车尾气、工厂废气、化石燃料的燃烧。空气污染的危害有（记住三条）：造成温室效应、形成酸雨、造成臭氧
7、层空洞、危害人体健康、使动植物死亡。空气污染的治理办法有（记住三条）开发清洁能源减少使用化石燃料、植树造林、汽车尾气处理后再排放、工厂废气处理后再排放、使用无氟冰箱等。简介：空气中能产生温室效应的气体是二氧化碳，能产生酸雨的气体是二氧化硫和二氧化氮，大量使用制冷剂氟利昂以及喷气式飞机的尾气能造成臭氧层空洞。PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的可吸入颗粒物，是雾霾天气的元凶。缓解雾霾天气，治理措施有（记住三条）开发清洁能源以减少使用化石燃料、汽车尾气处理后排放、工厂废气处理后排放、建筑工地经常洒水、将裸露的土壤进行硬覆盖。11.总结食品保存方法：试从生活生产的实例中总结出三种常见的食品
8、保存方法及其原理。充氮气保存，原理是氮气化学性质不活泼可作保护气。（如充气包装的小零食）真空保存，原理是没有氧气食物不会氧化变质。 （如肉肠、罐头食品等）低温保存，原理是温度低，食物变质慢。 （如冷库、冰箱储存食品）食品保护气应具备的性质或条件是无毒、化学性质不活泼、容易获得造价低。12.飞艇中充的气体是稀有气体中的氦气，而不是氢气，原因是氦气密度也比空气小，且化学性质极不活泼比较安全。方法小结：1.现阶段区分纯净物与混合物可用的方法：一是记住并思考常见物质的组成，若像空气这样由两种或多种物质组成的就是混合物，若像红磷只有一种物质组成的就是纯净物；二是记住混合物没有固定的组成所以没有化学式，所
9、以“凡是有化学式的物质都是纯净物”；三是记住生活中的食物、饮料、厨房所用调料，自然界中的物质一般不太可能是纯净物，如酱油、白酒、雨水、各种矿石等。2.教材上有关测定空气中氧气含量的实验是有缺点的：红磷燃烧产生的大量白烟在伸入瓶中之前会污染空气；燃烧的红磷伸入瓶中在塞上胶塞之前会导致瓶内气体因受热膨胀而逸出一些，使测定结果偏大；导管内残留的空气会被水挤入瓶中，补充一部分氧气的体积而导致测定结果偏小；红磷燃烧所需氧气的浓度较高，当氧气浓度低到一定程度时红磷即熄灭，而无法将氧气耗尽。3.能细读思考理解所提供的信息。如，在测定空气中氧气含量的实验中，还可用白磷和铜丝等。白磷与红磷化学性质相似，且在较低
10、温度下即能燃烧，利用热水或热的金属丝传递的热量即可使白磷燃烧。这样可将白磷先装入密闭容器中再用热水或热铜丝导热将其引燃，可防止燃烧产生的大量白烟污染空气，又可防止燃烧的白磷伸入容器盖紧胶塞之前，导致容器内空气因受热膨胀而跑掉一些。在空气中加热铜丝时，铜只能与空气中的氧气反应。据此即可将铜丝先装入密闭的玻璃管中加热，利用足量的灼热铜丝可将密闭容器内的氧气除尽，亦可测出空气中氧气的含量。而钙和镁在空气中燃烧时不仅能与氧气反应，还能与氮气等反应，故不能用于测空气中氧气的含量。4.自然界和生活中的水都不是纯水，化学上所说的“水”就指蒸馏水这一种物质，是纯净物；同理冰乃固态的水，所以冰水混合物也是纯净物
11、。5.评价改进后实验的优缺点，要从“细节”去思考寻找其有何优缺点。一是所换药品的性质方面有何优点或缺点，二是新的实验装置有何优点或缺点，三是实验操作过程中有何优点或缺点，四是实验操作过程是否有不严密之处，五是实验设计是否有爆炸的危险，六是实验中是否产生了有毒气体或有害烟尘泄漏污染空气，七是实验操作是否更为简单，八是实验所用药品是否造价低廉容易获得，九是实验测定结果是否更为精确等。6.空气中的氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳在通常情况下都是无色无味气体，但有害气体中的二氧化硫和二氧化氮有刺激性气味。溶解能力方面，氮气和稀有气体均难溶于水，氧气不易溶于水，CO2能溶于水，SO2和NO2易溶于水且溶于
12、雨水后反应形成酸雨。7.提醒：氧气有助燃性，但无可燃性，所以不是燃料。8.液氧炸药：将棉花等可燃物浸泡在液氧中，点燃后因液氧能支持燃烧，使可燃物像炸药一样急速燃烧，会产生巨大的爆炸威力。课题2 氧气1.氧气物理性质：通常情况下是无色无味的气体；密度比空气略大；不易溶于水；降温加压时能变成淡蓝色液体，继续降温能变成淡蓝色雪花状固体（即：也有三态变化）。2.氧气化学性质：能供给呼吸；能支持燃烧；其独有特色是能使带火星的木条复燃。点燃点燃3.木炭燃烧现象：木炭是黑色固体，燃烧时现象是在空气中燃烧时发出红光，在氧气中发出白光，并放出热量；实验时倒入瓶中的澄清的石灰水现象是变浑浊，说明碳燃烧生成二氧化碳
13、。反应文字式为碳+氧气二氧化碳，符号式为C+O2CO2。实验时应注意：点燃的木炭要从瓶口向下缓慢伸入氧气中，原因是防止燃烧产生的热量和二氧化碳气体使瓶中的氧气跑掉，导致实验失败（若迅速伸入瓶底，木炭燃烧很旺但很快熄灭）。点燃点燃4.硫燃烧现象是在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，在氧气中发出蓝紫色火焰，同时放出热量，产生有刺激性气味气体。反应文字式为：硫+氧气二氧化硫，符号式为S+O2SO2。此实验中，氧气瓶底要放少量的水，目的是吸收有毒二氧化硫，防止污染空气。5.铁丝在氧气中燃烧：铁燃烧的现象是火星四射、生成黑色固体、放出大量热。点燃点燃反应文字式为铁+氧气四氧化三铁，符号式为Fe+O2Fe3O4。
14、注意：铁只能在氧气中燃烧，不能在空气中燃烧，因空气中氧气浓度小，不足以支持铁的燃烧。此实验中，氧气瓶底要放少量水或一层细沙，目的是防止熔化物炸裂瓶底。细铁丝要绕成螺旋状，目的是增大铁丝受热面积。铁丝下端要系上一根火柴，目的是引燃铁丝，但应注意要等到火柴快燃尽时再把铁丝伸入氧气瓶中，原因是防止火柴燃烧消耗掉大量氧气，使铁丝无法燃烧。若实验中没有看到火星四射现象，可能的原因有铁锈没除去、氧气浓度不够、火柴没有燃尽就伸入氧气中了。点燃点燃6.镁在空气中燃烧现象是发出耀眼白光、产生白色固体、放出热量。反应文字式为镁+氧气=氧化镁，符号式为Mg+O2=MgO。镁粉在军事上制作照明弹或信号弹，原因是燃烧时
15、发出耀眼白光。注：镁化学性质比铁活泼，能在氧气浓度较低的空气中燃烧。7.由两种或两种以上物质反应，生成另一种物质的反应叫化合反应，以上各物质的燃烧，其反应类型都是化合反应。8.概念氧化反应、氧化性、剧烈氧化、缓慢氧化：物质与氧发生的反应叫氧化反应。氧气中只含氧元素，物质跟氧气发生反应时其实质就是与氧气中的氧元素发生了反应，所以物质跟氧气发生的反应都是氧化反应，所以氧气有氧化性此为氧气的化学性质。燃烧属于剧烈的氧化反应。而有些氧化反应不易察觉，属于缓慢氧化，如铁生锈、食物腐烂、农家肥的腐熟、酒和醋的酿造、动植物的呼吸。9.举两例说明反应物浓度不同反应现象不同：碳在空气中燃烧发出红光，在氧气中发出白光，硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，在氧气中发出蓝紫色火焰。10.大小和形状相同的木炭在氧气中燃烧的比在空气中又旺又快，从影响反应的因素角度看，可获得的规律是：在其他条件相同时，反应物浓度越大反应越剧烈、越快。11.从碳、硫等燃烧的反应物与生成物可以看出，反应前后元素种类不变。方法小结：1.
