第二單元我們周圍的空氣

1、第二單元 我們周圍的空氣課題1 空氣一、法國科學(xué)家拉瓦錫的實(shí)驗(yàn)：操作現(xiàn)象加熱結(jié)論1、將少量的汞（Hg）放入裝有空氣的密閉容器內(nèi)加熱。1、銀白色的汞變成紅色粉末；2、容器內(nèi)氣體體積減少約1/5。加熱汞 + 氧氣 氧化汞Hg + O2 = HgO2、研究剩余的4/5氣體。既不能供給呼吸，也不能支持燃燒。剩余氣體主要是氮?dú)猓∟2）。3、將1中得到的粉紅色氧化汞（HgO）粉末放在另一個(gè)密閉容器內(nèi)加熱。粉紅色粉末分解，得到銀白色液體和一種氣體。加熱加熱氧化汞 汞 + 氧氣 HgO = Hg + O23、將得到氣體放入操作1的容器內(nèi)?！暗玫綒怏w”與“1中減少的氣體”體積恰好相等，且混合后氣體性質(zhì)與原空氣性

2、質(zhì)完全一樣?？諝馐怯裳鯕猓∣2）和氮?dú)饨M成，其中氧氣約占空氣體積的1/5。2、 【實(shí)驗(yàn)2-1】： 1、燃燒紅磷測定空氣組成 操作現(xiàn)象結(jié)論1、在密閉的集氣瓶內(nèi)加入少量的水，并將水面上空間分為5等份。點(diǎn)燃2、點(diǎn)燃紅磷伸入瓶內(nèi)。紅磷燃燒時(shí)產(chǎn)生大量白煙，一會(huì)兒紅磷熄滅。點(diǎn)燃磷+氧氣五氧化二磷P + O2 P2O53、待紅磷熄滅并冷卻后，打開彈簧夾。燒杯中的水進(jìn)入集氣瓶約1/5體積空氣中氧氣約占1/5體積。 2、原理說明：該實(shí)驗(yàn)是利用紅磷燃燒消耗集氣瓶內(nèi)的氧氣，使瓶內(nèi)氣體減少，通過觀測進(jìn)入瓶內(nèi)水確定氧氣的體積含量。 3、注意問題：裝置的氣密性一定要良好（否則不進(jìn)水或少于1/5）、紅磷的一定要充足（否則瓶

3、內(nèi)氧氣沒有完全消耗，進(jìn)水少于1/5 。）、一定要等到紅磷完全熄滅并冷卻才能打開彈簧夾（否則剩余氣體受熱膨脹溢出集氣瓶，進(jìn)水多余1/5 。）三、空氣的組成： 1、空氣的成分按體積分?jǐn)?shù)計(jì)算，大約是氮?dú)?8%、氧氣21%、稀有氣體0.94%、二氧化碳0.03%、其他氣體和雜質(zhì)0.03% 。 2、氮?dú)猓旱獨(dú)獠恢С秩紵?，化學(xué)性質(zhì)不如氧氣活潑；稀有氣體是氦氣（He）、氖氣（Ne）氬氣（Ar）、氪氣（Kr）、氙氣（Xe）、氡氣（Rn）的總稱，它們的化學(xué)性質(zhì)很不活潑；空氣的成分在生產(chǎn)生活中具有廣泛的用途。（詳見P28-29頁） 3、空氣的污染：隨著工業(yè)的發(fā)展，排放到空氣中的有害氣體和煙塵對空氣造成了污染。人們

4、正在積極行動(dòng)起來保護(hù)空氣，如加強(qiáng)大氣質(zhì)量監(jiān)測（詳見P31頁空氣質(zhì)量日報(bào)、預(yù)報(bào)），改善環(huán)境狀況，使用清潔能源，積極植樹造林等，以保護(hù)大氣。（參見P32頁綠色化學(xué)）四、化學(xué)基礎(chǔ)知識（1）： 1、混合物：由兩種或多種物質(zhì)混合而成的物質(zhì)，如空氣。組成混合物的各種成分之間沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，它們各自保持自己原來的性質(zhì)。如“空氣中的氧氣”與“純凈的氧氣”化學(xué)性質(zhì)完全相同。 2、純凈物：由一種物質(zhì)組成，如氧氣、氮?dú)?、二氧化碳等。純凈物有且僅有唯一化學(xué)符號表示，如氧氣（O2）、氮?dú)猓∟2）、二氧化碳（CO2）.課題2 氧氣一、氧氣的物理性質(zhì)：（一般從色、味、態(tài)、兩點(diǎn)、兩度、溶解性進(jìn)行了解，詳見“物質(zhì)的變化和性質(zhì)

5、”）。 1、氧氣是一種無色無味的氣體。 2、在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氧氣的密度為1.429g/L，比空氣密度（1.293 g/L）略大?？梢允褂孟蛏吓趴諝夥ㄊ占捎诿芏冉咏?，因而收集的氧氣純度不高。 3、氧氣不易溶于水?？梢允褂门潘ㄊ占?，純度較好。 4、在標(biāo)準(zhǔn)壓強(qiáng)下，氧氣的液化點(diǎn)為183（淡藍(lán)色液體），固化點(diǎn)為218（淡藍(lán)色雪花狀固體）。二、氧氣的化學(xué)性質(zhì)：（從化學(xué)變化中表現(xiàn)） 1、【實(shí)驗(yàn)2-2】帶火星的木條（C）燃燒操作現(xiàn)象結(jié)論將帶火星的木條伸到盛有氧氣的集氣瓶中。帶火星的木條復(fù)燃。氧氣能支持燃燒。 注意問題：為了使木條與氧氣充分反應(yīng)，應(yīng)將木條緩慢插入集氣瓶中；“最常用”的檢驗(yàn)氧氣的方法：將帶火

6、星的木條插入氣體中，觀察帶火星的木條是否復(fù)燃。 2、【實(shí)驗(yàn)2-3】硫磺（S）燃燒操作現(xiàn)象點(diǎn)燃結(jié)論1、在空氣點(diǎn)燃硫磺。硫磺燃燒，發(fā)出微弱的淡藍(lán)色火焰；產(chǎn)生刺激性氣體。點(diǎn)燃硫 + 氧氣 二氧化硫S + O2 SO22、在氧氣瓶中點(diǎn)燃硫磺。硫磺燃燒，發(fā)出明亮的藍(lán)紫色火焰；產(chǎn)生刺激性氣體。燃燒實(shí)際上是與氧氣發(fā)生反應(yīng)；燃燒的劇烈程度與氧氣有關(guān)。 注意問題：瓶底留有少量的水是為了吸收生成的二氧化硫，防治二氧化硫污染環(huán)境。 3、【實(shí)驗(yàn)2-4】鐵（Fe）燃燒：操作現(xiàn)象結(jié)論1、在空氣點(diǎn)燃鐵絲。發(fā)紅熱，不能燃燒。2、在氧氣瓶中點(diǎn)燃鐵絲。劇烈燃燒，火星四射，產(chǎn)生黑色固體。點(diǎn)燃1、 鐵+ 氧氣四氧化三鐵 Fe+ O2

7、 Fe3O42、燃燒實(shí)際上是與氧氣發(fā)生反應(yīng)；燃燒的劇烈程度與氧氣有關(guān)。 注意問題：瓶底留有少量的水或細(xì)沙是為了防止生成的高溫的四氧化三鐵炸裂瓶底。細(xì)鐵絲扭成螺旋狀是為了使細(xì)鐵絲與氧氣充分接觸。 4、總評：（1）、氧氣的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，具有氧化性。 （2）、物質(zhì)在空氣中的燃燒實(shí)際上是與氧氣的反應(yīng)； （3）、燃燒的程度與氧氣的含量有關(guān)。三、化學(xué)基礎(chǔ)知識（2）： 1、化合反應(yīng)：由兩種或兩種以上的物質(zhì)生成另一種物質(zhì)的反應(yīng)，通式為：A + B C。 2、氧化反應(yīng)：物質(zhì)與氧的反應(yīng)，氧化反應(yīng)一般可以分為2類：燃燒：發(fā)光、放熱、劇烈的氧化反應(yīng)，如硫磺、鐵絲、木條燃燒。緩慢氧化：不發(fā)、放少量熱、緩慢的氧化反應(yīng)

8、，如食物腐爛、呼吸作用、鋼鐵銹蝕等。 3、化合反應(yīng)與氧化反應(yīng)沒有必然聯(lián)系：點(diǎn)燃 、有的反應(yīng)是化合不是氧化，如二氧化碳 + 水 碳酸；點(diǎn)燃、有的反應(yīng)是氧化不是化合，如蠟燭 + 氧氣二氧化碳 + 水；、有的反應(yīng)既是化合又是氧化，如S + O2 SO2 ； 、有的反應(yīng)既不是化合也不是氧化，如： CuSO4 + NaOHCu(OH)2 + Na2SO4 。課題3 制取氧氣一、【實(shí)驗(yàn)2-5】：加熱高錳酸鉀制取氧氣步驟操作說明1、連接裝置，檢查氣密性。 連接裝置后，先將導(dǎo)氣管前端放入水槽，并用雙手緊握試管，觀察導(dǎo)氣管前端是否有氣泡冒出。 或者松開雙手后觀察導(dǎo)氣管前端是否有一小段水柱。將導(dǎo)氣管前端放入水槽后

9、，試管內(nèi)形成密閉空氣，雙手緊握試管時(shí)，試管內(nèi)空氣受熱膨脹。如果裝置不漏氣，則導(dǎo)氣管前端有氣泡溢出，否則漏氣。2、裝入藥品，固定試管。用正確的方法將高錳酸（KMnO4）或“氯酸鉀和二氧化錳的混合物”裝入試管并夾到鐵架臺上，并根據(jù)調(diào)節(jié)試管口和試管高度。1、詳見第一單元課題3“藥品取用”和“給固體加熱”的要求。2、如果使用高錳酸鉀還應(yīng)該在試管口塞一小團(tuán)棉花，以防止加熱高錳酸鉀飛濺堵塞導(dǎo)氣管。3、準(zhǔn)備將集氣瓶裝滿水，用玻璃片蓋緊瓶口，倒立在水槽中。如果使用排空氣法收集氣體，這一步可以省略。4、預(yù)熱、加熱制取氧氣。用酒精燈的外焰在試管中底部位置來回移動(dòng)一會(huì)兒（預(yù)熱），使其均勻受熱，然后對準(zhǔn)有藥品的部位加

10、熱。5、收集氣體。將導(dǎo)氣管前端放到集氣瓶口收集氣體注意：剛加熱時(shí)，產(chǎn)生的氣體中可能混有空氣，不要立即收集。當(dāng)導(dǎo)氣管口均勻連續(xù)放出氣泡時(shí)才可以收集。6、實(shí)驗(yàn)結(jié)束。先將導(dǎo)氣管前端移出水槽或者拔掉橡皮塞，然后再熄滅酒精燈。1、如果先熄滅酒精燈，試管冷卻，試管內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小，水槽中冷水可能進(jìn)入試管，使試管炸裂。2、試管內(nèi)的藥品要倒入指定的容器內(nèi)；試管不要立即清洗，防止試管驟冷而破裂。操作現(xiàn)象結(jié)論分析1、向試管中加入過氧化氫（H2O2），將帶火星的木條插入試管。緩慢產(chǎn)生氣泡，帶火星的木條沒有復(fù)燃現(xiàn)象。MnO2H2O2 H2O+O2過氧化氫在常溫下能緩慢的分解出氧氣和水，但由于放出的氧氣量太少，不能使帶火

11、星得木條復(fù)燃。2、向試管1中加入二氧化錳（MnO2）, 將帶火星的木條插入試管。劇烈產(chǎn)生氣泡，帶火星的木條復(fù)燃。點(diǎn)燃H2O2= H2O+O2MnO2C +O2 CO2二氧化錳事過氧化氫的分解速度加快，產(chǎn)生大量的氧氣。3、向?qū)嶒?yàn)2結(jié)束后的溶液中再次加入過氧化氫，將帶火星的木條插入試管。劇烈產(chǎn)生氣泡，帶火星的木條復(fù)燃。點(diǎn)燃H2O2= H2O+O2C +O2 CO2二氧化錳依然存在，且化學(xué)性質(zhì)沒有改變。二、探究：分解過氧化氫中二氧化錳的作用三、催化劑和催化作用：1、催化劑：在化學(xué)反應(yīng)里能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后沒有變化的物質(zhì)。（1）、催化劑改變化學(xué)反應(yīng)的速率，不是改變化學(xué)反應(yīng)，也不一定都是加快化學(xué)反應(yīng)速率；（2）、催化劑本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)沒有改變，物理性質(zhì)可能改變；（3）、催化劑的催化作用是相對的，例如：二氧化錳、硫酸銅、氧化鐵（Fe2O3）等物質(zhì)可以作為過氧化氫分解、氯酸鉀（KClO3）分解的催化劑，但并不是能作為所有化學(xué)反應(yīng)的催化劑；同樣，不是任何物質(zhì)都可以作為過氧化氫分解、氯酸鉀分解的催化劑。2、催化劑的作用（詳見P39頁）。四、【實(shí)驗(yàn)2-7】：用氯酸鉀