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1、单元知识结构单元知识结构我我们们周周围围的的空空气气空气空气1.空气的组成及其发现史空气的组成及其发现史2. 空气中氧气含量的测定空气中氧气含量的测定氧气氧气1.氧气的物理性质与化学性质氧气的物理性质与化学性质2.化学变化与物理变化化学变化与物理变化3.化合反应与氧化反应化合反应与氧化反应 制取氧气制取氧气1.实验室制取氧气的三种方法实验室制取氧气的三种方法2.催化剂与催化作用催化剂与催化作用3.空气的各成分的性质及用途空气的各成分的性质及用途4.空气污染与保护空气空气污染与保护空气5.纯净物与混合物纯净物与混合物3.分解反应分解反应 一、空气是由什么组成的一、空气是由什么组成的1.拉瓦锡的实
2、验：拉瓦锡的实验：汞汞 变成红色粉末变成红色粉末(氧化汞）氧化汞） 空气体积减少空气体积减少1/5红色粉末红色粉末 银白色的汞银白色的汞 氧气氧气剩余剩余4/5体积的气体不支持燃烧，也不能供体积的气体不支持燃烧，也不能供给呼吸给呼吸2.测定空气中氧气含量测定空气中氧气含量现象现象现象现象 分析分析分析分析 红磷燃烧发出黄色火焰，产生大量白烟，红磷燃烧发出黄色火焰，产生大量白烟，红磷燃烧发出黄色火焰，产生大量白烟，红磷燃烧发出黄色火焰，产生大量白烟，放出热量；打开弹簧夹后，烧杯里的水被放出热量；打开弹簧夹后，烧杯里的水被放出热量；打开弹簧夹后，烧杯里的水被放出热量；打开弹簧夹后，烧杯里的水被吸入
3、集气瓶中，使集气瓶内水面上升约占吸入集气瓶中，使集气瓶内水面上升约占吸入集气瓶中，使集气瓶内水面上升约占吸入集气瓶中，使集气瓶内水面上升约占集气瓶剩余体积的集气瓶剩余体积的集气瓶剩余体积的集气瓶剩余体积的1/5 1/5 。 说明红磷燃烧消耗了瓶内空气的氧气，使瓶内说明红磷燃烧消耗了瓶内空气的氧气，使瓶内说明红磷燃烧消耗了瓶内空气的氧气，使瓶内说明红磷燃烧消耗了瓶内空气的氧气，使瓶内气压变小，小于外界大气压，使集气瓶内水面气压变小，小于外界大气压，使集气瓶内水面气压变小，小于外界大气压，使集气瓶内水面气压变小，小于外界大气压，使集气瓶内水面上升约占集气瓶剩余体积的上升约占集气瓶剩余体积的上升约占
4、集气瓶剩余体积的上升约占集气瓶剩余体积的1/5 1/5 ，从而得到氧，从而得到氧，从而得到氧，从而得到氧气约占空气总体积的气约占空气总体积的气约占空气总体积的气约占空气总体积的1/5 1/5 。为何实验空气中氧气含量的测定比正常值偏小为何实验空气中氧气含量的测定比正常值偏小 ？1.1.装置可能不严密，漏气装置可能不严密，漏气装置可能不严密，漏气装置可能不严密，漏气; ;2.2.红磷可能量少，不能充分耗尽瓶内的氧气红磷可能量少，不能充分耗尽瓶内的氧气红磷可能量少，不能充分耗尽瓶内的氧气红磷可能量少，不能充分耗尽瓶内的氧气; ;3.3.空气可能没有冷却空气可能没有冷却空气可能没有冷却空气可能没有冷
5、却 。( (集气瓶未冷却至室温就注入水）集气瓶未冷却至室温就注入水）集气瓶未冷却至室温就注入水）集气瓶未冷却至室温就注入水）红磷磷 + 氧气氧气五氧化二磷五氧化二磷 该反反应的文字表达式：的文字表达式： P OP O2 2 P P2 2OO5 5（白色固体）（白色固体）3. 空气的成分空气的成分氮气氮气氮气氮气 ( N( N2 2) ) 占占占占78% (78% (约约约约4/5)4/5)氧气氧气氧气氧气 ( O( O2 2) ) 占占占占21% (21% (约约约约1/5)1/5)稀有气体稀有气体稀有气体稀有气体( (氦氦氦氦He He 、氖、氖、氖、氖NeNe 、氩、氩、氩、氩ArAr 、
6、氪、氪、氪、氪Kr Kr 、氙、氙、氙、氙XeXe ) ) 占占占占0.94%0.94%二氧化碳二氧化碳二氧化碳二氧化碳 ( CO( CO2 2) ) 占占占占0.03% 0.03% 其他气体和杂质其他气体和杂质其他气体和杂质其他气体和杂质 占占占占0.03%0.03% （按体积计算）（按体积计算）（按体积计算）（按体积计算）三、空气是一种宝贵的自然资源三、空气是一种宝贵的自然资源 1.氧气氧气（ O2 ）用途用途用途用途供给呼吸供给呼吸供给呼吸供给呼吸支持燃烧支持燃烧支持燃烧支持燃烧潜水潜水潜水潜水医疗急救医疗急救医疗急救医疗急救登山登山登山登山炼钢、气焊炼钢、气焊炼钢、气焊炼钢、气焊化工生
7、产化工生产化工生产化工生产宇宙航行宇宙航行宇宙航行宇宙航行物理性质：物质不需要通过化物理性质：物质不需要通过化学反应就能表现出来的性质。学反应就能表现出来的性质。例如：颜色、状态、气味、熔点、例如：颜色、状态、气味、熔点、沸点、硬度、密度以及是否溶于水沸点、硬度、密度以及是否溶于水等。等。2.氮气（氮气（ N2 ）用途：用途：性质：性质： 无色、无味、气体，不易溶于无色、无味、气体，不易溶于水；化学性质不活泼。水；化学性质不活泼。1.化工原料（制硝酸、化肥）化工原料（制硝酸、化肥）2.保护气（焊接金属、充入灯泡、保护气（焊接金属、充入灯泡、食品防腐）食品防腐）3.医疗麻醉医疗麻醉4.超导材料超
8、导材料3.稀有气体稀有气体性质：性质： 无色、无味、气体；化学性质很无色、无味、气体；化学性质很不活泼。不活泼。用途：用途：1.保护气（焊接金属、充灯泡）保护气（焊接金属、充灯泡）2.各种用途的电光源各种用途的电光源3.激光技术激光技术4.制造低温环境制造低温环境 （氦）（氦）5.医疗麻醉医疗麻醉 （氙）（氙） 四、保护空气四、保护空气 1.空气污染的原因空气污染的原因有害气体有害气体有害气体有害气体二氧化硫（二氧化硫（二氧化硫（二氧化硫（ SOSO2 2 ）二氧化氮（二氧化氮（二氧化氮（二氧化氮（ NONO2 2 ）一氧化碳（一氧化碳（一氧化碳（一氧化碳（ COCO ）烟尘烟尘烟尘烟尘2.空
9、气污染的危害空气污染的危害损害人体健康损害人体健康影响作物生长影响作物生长破坏生态平衡破坏生态平衡例如：温室效应、例如：温室效应、臭氧层空洞臭氧层空洞、酸雨酸雨3.保护空气保护空气 加强大气质量监测加强大气质量监测使用清洁能源使用清洁能源积极植树造林积极植树造林二、物质的分类二、物质的分类 纯净物：纯净物：由一种物质组成。由一种物质组成。例：例：O2 、 N2 、 P 、 CO2 、 P2O5 、 H2O 、 Fe3O4 、 KClO3 、 KMnO4 、 MnO2 、 K2MnO4等等混合物：混合物：由两种或多种物质混合而成的由两种或多种物质混合而成的,这这些物质之间没有发生反应，各自保持着
10、各些物质之间没有发生反应，各自保持着各自的性质。自的性质。例：空气例：空气、海水海水、雪碧饮料雪碧饮料、澄清石灰水等澄清石灰水等一、氧气的性质一、氧气的性质1.氧气的物理性质氧气的物理性质 通常状况下通常状况下,无色、无味的气体无色、无味的气体,密密度比空气略大度比空气略大,不易溶于水不易溶于水,液态和液态和固态均为淡蓝色。固态均为淡蓝色。 氧气氧气 液氧液氧 固态氧固态氧（无色）（无色） （淡蓝色）（淡蓝色） （淡蓝色）（淡蓝色） 2.氧气的化学性质氧气的化学性质 氧化性氧化性【实验实验22】带火星的木条在氧气中能够复燃，说带火星的木条在氧气中能够复燃，说明氧气能支持燃烧明氧气能支持燃烧 （
11、助燃性）。（助燃性）。氧化性氧化性氧化性氧化性助燃性助燃性助燃性助燃性【实验实验23】硫在硫在空气空气中燃烧，再伸入中燃烧，再伸入氧气氧气中中硫在硫在硫在硫在空气空气空气空气里燃里燃里燃里燃烧的烧的烧的烧的现象现象现象现象硫在硫在硫在硫在氧气氧气氧气氧气里燃里燃里燃里燃烧的烧的烧的烧的现象现象现象现象硫在空气中燃烧发出硫在空气中燃烧发出硫在空气中燃烧发出硫在空气中燃烧发出淡蓝色淡蓝色淡蓝色淡蓝色的火焰，放出的火焰，放出的火焰，放出的火焰，放出热量，生成一种有刺激性气味的气体。热量，生成一种有刺激性气味的气体。热量，生成一种有刺激性气味的气体。热量，生成一种有刺激性气味的气体。硫在氧气中燃烧发出
12、硫在氧气中燃烧发出硫在氧气中燃烧发出硫在氧气中燃烧发出蓝紫色蓝紫色蓝紫色蓝紫色的火焰，放出的火焰，放出的火焰，放出的火焰，放出热量，生成一种有刺激性气味的气体。热量，生成一种有刺激性气味的气体。热量，生成一种有刺激性气味的气体。热量，生成一种有刺激性气味的气体。硫硫硫硫 + + 氧气氧气氧气氧气 二氧化硫二氧化硫二氧化硫二氧化硫 点燃点燃 S OS O2 2 SO SO2 2【补充实验】木炭在氧气中燃烧【补充实验】木炭在氧气中燃烧 比在空气中燃烧更旺，发出白光，比在空气中燃烧更旺，发出白光，放出热量，生成一种能使澄清石灰水放出热量，生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体。变浑浊的气体。现象：现象：
13、碳碳碳碳 + + 氧气氧气氧气氧气 二氧化碳二氧化碳二氧化碳二氧化碳 点燃点燃 C OC O2 2 CO CO2 2【实验实验24】铝箔在铝箔在氧气氧气中燃烧中燃烧现象：现象：剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出热剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出热量，生成白色固体。量，生成白色固体。铝铝铝铝 + + 氧气氧气氧气氧气 氧化铝氧化铝氧化铝氧化铝 点燃点燃（三氧化二铝）（三氧化二铝）（三氧化二铝）（三氧化二铝） Al OAl O2 2 Al Al2 2OO3 3【提问提问提问提问】实验前为什么在瓶底放一些细沙或水实验前为什么在瓶底放一些细沙或水实验前为什么在瓶底放一些细沙或水实验前为什么在瓶底放一些细沙或
14、水? ?防止生成的高温溅落物落入瓶底，造成瓶底炸裂防止生成的高温溅落物落入瓶底，造成瓶底炸裂防止生成的高温溅落物落入瓶底，造成瓶底炸裂防止生成的高温溅落物落入瓶底，造成瓶底炸裂 。【补充实验】铁在氧气中燃烧【补充实验】铁在氧气中燃烧现象：现象：【注意注意注意注意】实验前在瓶底铺一层沙或少量水实验前在瓶底铺一层沙或少量水实验前在瓶底铺一层沙或少量水实验前在瓶底铺一层沙或少量水剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色的固体。成黑色的固体。铁铁铁铁 + + 氧气氧气氧气氧气 四氧化三铁四氧化三铁四氧化三铁四氧化三铁 点燃点燃 Fe OFe O2 2 Fe Fe3 3OO
15、4 4二、化学反应二、化学反应1.化学变化化学变化(化学反应化学反应) ：有新物质生成的变化。有新物质生成的变化。 (1)基本基本(本质本质)特征：有新物质生成特征：有新物质生成 。(2)常伴随发生的现象：放热、发光、变色、常伴随发生的现象：放热、发光、变色、放出气体、生成沉淀等。放出气体、生成沉淀等。2.物理变化：物理变化：没有新物质生成的变化。没有新物质生成的变化。 判断标准判断标准 ：是否有新物质生成是否有新物质生成 。3.化学变化与物理变化的区别与联系化学变化与物理变化的区别与联系(1)区别：有没有新物质生成区别：有没有新物质生成 。(2)联系：在化学变化过程中同时发生物理变化。联系：
16、在化学变化过程中同时发生物理变化。 三、化学性质三、化学性质化学性质：化学性质：物质在化学反应中表现物质在化学反应中表现出来的性质。出来的性质。例如：可燃性例如：可燃性 、氧化性、酸碱性、氧化性、酸碱性、热稳定性、毒性等。热稳定性、毒性等。四、化合反应四、化合反应 (1)定义：由两种或两种以上的物质生成定义：由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应。另一种物质的反应。 (2)特点：二合一或多合一。特点：二合一或多合一。(3)用字母表示：用字母表示：A + B AB五、五、 氧化反应氧化反应 物质跟氧发生的反应叫做氧化反应物质跟氧发生的反应叫做氧化反应 。六、缓慢氧化六、缓慢氧化不像燃烧那样的
17、剧烈发光、发热，不像燃烧那样的剧烈发光、发热，进行进行得很缓慢的氧气反应得很缓慢的氧气反应叫做缓慢氧化。叫做缓慢氧化。例如：动植物的呼吸、食物腐烂、酒例如：动植物的呼吸、食物腐烂、酒与醋的酿造、铁的锈蚀、农家肥料的与醋的酿造、铁的锈蚀、农家肥料的腐熟等。腐熟等。1药品药品 过氧化氢（双氧水）和二氧化锰过氧化氢（双氧水）和二氧化锰氯酸钾和二氧化锰氯酸钾和二氧化锰高锰酸钾高锰酸钾 一、氧气的实验室制法一、氧气的实验室制法2反应原理反应原理过氧化氢过氧化氢 水水 + 氧气氧气二氧化锰二氧化锰 H H2 2OO2 2 H H2 2OO OO2 2 氯酸钾氯酸钾 氯化钾氯化钾 + 氧气氧气二氧化锰二氧化
18、锰 KClOKClO3 3 KClKCl OO2 2高锰酸钾高锰酸钾 锰酸钾锰酸钾 + 二氧化锰二氧化锰 + 氧气氧气 KMnOKMnO4 4 K K2 2MnOMnO4 4 MnOMnO2 2 OO2 2 MnOMnO2 2 MnOMnO2 2 3加热高锰酸钾制取氧气的实验装置加热高锰酸钾制取氧气的实验装置发生装置发生装置收集装置收集装置发生装置发生装置收集装置收集装置发生装置发生装置收集装置收集装置4用高锰酸钾制取氧气注意事项用高锰酸钾制取氧气注意事项 试管口略向下倾斜。试管口略向下倾斜。试管口略向下倾斜。试管口略向下倾斜。（防止潮湿的药品（防止潮湿的药品（防止潮湿的药品（防止潮湿的药品蒸
19、发后形成冷凝水滴流入灼热的试管底蒸发后形成冷凝水滴流入灼热的试管底蒸发后形成冷凝水滴流入灼热的试管底蒸发后形成冷凝水滴流入灼热的试管底部，使之炸裂。）部，使之炸裂。）部，使之炸裂。）部，使之炸裂。）用酒精灯外焰对准药品部位加热。用酒精灯外焰对准药品部位加热。用酒精灯外焰对准药品部位加热。用酒精灯外焰对准药品部位加热。铁夹夹在试管的中上部。铁夹夹在试管的中上部。铁夹夹在试管的中上部。铁夹夹在试管的中上部。试管口处应放一团棉花。试管口处应放一团棉花。试管口处应放一团棉花。试管口处应放一团棉花。（防止加热时，（防止加热时，（防止加热时，（防止加热时，高锰酸钾粉末进入导管。）高锰酸钾粉末进入导管。）高
20、锰酸钾粉末进入导管。）高锰酸钾粉末进入导管。）伸入试管内的导管不宜过长。伸入试管内的导管不宜过长。伸入试管内的导管不宜过长。伸入试管内的导管不宜过长。（防止气（防止气（防止气（防止气体难以排出。）体难以排出。）体难以排出。）体难以排出。）5用高锰酸钾制取氧气的步骤用高锰酸钾制取氧气的步骤（查、装、定、点、收、离、熄）（查、装、定、点、收、离、熄）1.检检查查装置的气密性；装置的气密性；2.装装入药品并放棉花，固入药品并放棉花，固定定仪器在铁架台上；仪器在铁架台上；3.点点燃酒精灯加热，燃酒精灯加热，收收集氧气；集氧气；4.完毕后，先把导管撤完毕后，先把导管撤离离水面，然后水面，然后熄熄灭灭酒精
21、灯。酒精灯。（目的防止水倒流入灼热的试（目的防止水倒流入灼热的试管，引起试管炸裂。）管，引起试管炸裂。）6收集氧气的方法收集氧气的方法（收集装置）（收集装置）向上排空气法向上排空气法（根据密度比空气大的气（根据密度比空气大的气体）体）排水法排水法（根据氧气不易溶于水且与水不（根据氧气不易溶于水且与水不反应）反应）7验证（检验）与验满的方法验证（检验）与验满的方法 验证（检验）方法：验证（检验）方法：将带火星的木将带火星的木条伸入瓶内，看是否复燃。条伸入瓶内，看是否复燃。验满方法验满方法 :（1）用用向上排空气法时，向上排空气法时，将带火星的将带火星的木条放在瓶口，看是否复燃，若木条复木条放在瓶
22、口，看是否复燃，若木条复燃，燃，说明瓶内氧气已满。说明瓶内氧气已满。（2）用用排水法时，排水法时，当有气泡从瓶口或当有气泡从瓶口或水面冒出时，说明瓶内氧气已满。水面冒出时，说明瓶内氧气已满。【实验【实验26】二氧化锰的催化作用二氧化锰的催化作用催化剂催化剂(触媒触媒)：在化学反应里能在化学反应里能改变改变其他其他物质的物质的化学反应速率化学反应速率，而本身的，而本身的质量质量和和化学化学性质性质在反应前后都在反应前后都没有发生变化没有发生变化的物质。的物质。“ “改变改变改变改变”包括加快或减慢化学反应速率两种情况。包括加快或减慢化学反应速率两种情况。包括加快或减慢化学反应速率两种情况。包括加
23、快或减慢化学反应速率两种情况。“ “没有发生变化没有发生变化没有发生变化没有发生变化”指催化剂的指催化剂的指催化剂的指催化剂的质量质量质量质量和和和和化学性质化学性质化学性质化学性质在在在在反应前后都不变。反应前后都不变。反应前后都不变。反应前后都不变。不能说某物质是催化剂，要讲明某物质在某具体化学不能说某物质是催化剂，要讲明某物质在某具体化学不能说某物质是催化剂，要讲明某物质在某具体化学不能说某物质是催化剂，要讲明某物质在某具体化学反应中作催化剂。反应中作催化剂。反应中作催化剂。反应中作催化剂。【理解要点】【理解要点】催化作用：催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用。催化剂在化学反应中所起的
24、作用。(1)定义：由一种反应物生成两种或两种定义：由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。以上其他物质的反应。 (2)特点：一分二或一分多。特点：一分二或一分多。(3)用字母表示：用字母表示：AB A + B 分解反应（化学反应的基本类型之一）分解反应（化学反应的基本类型之一） 化学反应四种基本类型：化学反应四种基本类型：化合反应化合反应分解反应分解反应置换反应置换反应复分解反应复分解反应用手紧握试管，观察水中的导管有没有气泡冒用手紧握试管，观察水中的导管有没有气泡冒用手紧握试管，观察水中的导管有没有气泡冒用手紧握试管，观察水中的导管有没有气泡冒出；如果有气泡冒出，松开手，水会升到导管出；如果有气泡冒出，松开手，水会升到导管出；如果有气泡冒出，松开手，水会升到导管出；如果有气泡冒出，松开手，水会升到导管里形成一段水柱，证明装置不漏气。里形成一段水柱，证明装置不漏气。里形成一段水柱，证明装置不漏气。里形成一段水柱，证明装置不漏气。
