得出空气是由氧气和氮气组成的科学家

第二单元 我们周围的空气

1. 空气成分的研究：法国科学家拉瓦锡

拉瓦锡实验的结论：空气是由氧气和氮气组成的，其中氧气约占空气总体积的1/5

2.用红磷测定空气中氧气成分：

1、装置图

红磷测定空气中氧气含量

2、实验现象：①、红磷燃烧，冒出白烟

②、倒吸入的水约占瓶子容积的1/5。

3、实验结论：氧气约占空气总体积的1/5。

4、原理:表达式：

红磷燃烧方程式

5、注意事项：

A、所用的红磷必须过量，如果红磷过少则氧气没有全部消耗完

B、要等集气瓶（装置）冷却后才能打开弹簧夹

思考：可否把红磷换用木炭、硫等物质？

答：不能用木炭或硫（因为木炭或硫燃烧会产生气体，造成瓶内气体体积变化小）。

6、如果测得的结果比真实值小，其原因可能是：A红磷量不足；B装置气密性差；C未冷却至室温就打开弹簧夹

3空气的主要成分（按体积分数）：氮气（N2）78%，氧气（O2）21%（氮气比氧气约为4：1），稀有气体0.94%，二氧化碳（CO2）0.03%，其它气体和杂质0.03%。空气的成分以氮气和氧气为主，属于混合物。

4.纯净物：由一种物质组成的。 例：氮气、氧气、二氧化碳、红磷等

5.混合物：两种或多种物质组成的。这些物质相互间没有发生化学反应，各物质都保持各自的性质。

举例：空气、稀有气体

6 氧气的用途：①动植物呼吸②医疗急救

7 氮气：无色、无味的气体，不燃烧也不支持燃烧，不能供给呼吸，化学性质不活泼。常做保护气。

8 稀有气体：无色、无味的气体，通电时能发出不同颜色的光，化学性质很不活泼。常做电光源。

9造成空气污染的物质：有害气体（一氧化碳（CO）、二氧化氮（NO2）、二氧化硫（SO2））和烟尘。

10 存在的环境问题：温室效应（二氧化碳含量过多引起）、臭氧空洞（飞机的尾气、氟里昂的排放）、酸雨（由二氧化硫、二氧化氮引起）。

11 防止空气污染的措施：加强大气质量监测,改善环境状态、植树造林、使用清洁能源。

课题二 氧气

1.氧气的物理性质：密度略大于空气。（可用向上排空气法）；氧气不易溶于水。（可用排水法收集）。

2.氧气的化学性质（很活泼）

1）、木炭（黑色固体）燃烧

实验现象：在空气中：红光，放热，生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体。

在氧气中：剧烈燃烧，发出白光，放出热量，生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体。

文字表达式及方程式

2）、硫粉（淡黄色）燃烧：

实验现象：在空气中：发出微弱的淡蓝色火焰；放出热量、生成一种带有刺激性气味的气体。

在氧气中:发出明亮的蓝紫色的火焰, 放出热量、生成一种带有刺激性气味的气体。

文字表达式及方程式

注意：实验时，要在瓶底装少量水（吸收二氧化硫，防止污染空气）。

3）、红磷（暗红色固体）的燃烧

实验现象：在氧气中：剧烈燃烧，生成大量的白烟

文字表达式及方程式

注意：五氧化二磷（P2O5）是固体，不是气体

与金属（镁、铁）的反应

1）、镁带（银白色固体）燃烧

实验现象：在空气中，发出耀眼的

白光，放出热量，生成白色粉末状固体。

文字表达式及方程式

2）、铁丝（银白色固体）燃烧

实验现象：在氧气中，剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成一种黑色固体。

文字表达式及方程式

注意：集气瓶底部铺少量的细沙或加少量的水，防止生成的固体物质溅落瓶底，致使集气瓶炸裂。

铁丝在空气中不能燃烧。

3.缓慢氧化：实例（动植物呼吸，金属的锈蚀，食物的腐烂、酒醋的酿造、农家肥的腐熟等等）

它们是化学变化的过程

4 氧气的检验：用带火星的木条伸入集气瓶，如果木条复燃，则为氧气

5.反应类型：

①：化合反应：由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应。（简称“多合一”）

表达式：A+B=M

例如：铁丝、硫、红磷、镁条、木炭在氧气中燃烧都是化合反应。

②：分解反应：由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。（简称：“一变多”）

表达式：M=A+B+C

课题三 制取氧气

1、氧气的实验室制法（是化学变化）

1）、用高锰酸钾或氯酸钾制取氧气

A、药品：高锰酸钾（暗紫色固体）或者氯酸钾（白色固体）与二氧化锰（黑色粉末）

B、原理：

高锰酸钾制取氧气发生及收集装置

①加热高锰酸钾：

文字表达式及方程式

C、装置：固固加热型（与加热氯酸钾的为同一类）

D、操作步骤：（连、查、装、定、点、收、离、熄）

①连接装置：先下后上，从左到右的顺序。

② 检查装置的气密性 ：将导管的一端浸入水槽中，用手紧握试管外壁，若水中导管口有气泡冒出，证明装置不漏气。松开手后，导管口出现一段水柱。

③装入药品：按粉末状固体取用的方法（药匙或纸槽）

④ 固定装置 ：固定试管时，试管口应略向下倾斜，铁夹应夹在试管的中上部

⑤加热药品：先使试管预热，后在固体部位用酒精灯外焰加热。

⑥收集气体：

a、若用排水法收集气体，当气泡连续均匀冒出时再收集（因为最早排出的气体是空气）；水排完后，应用玻璃片盖住瓶口，小心地移出水槽，把集气瓶正放在桌面上(因为氧气密度比空气大)，防止气体逸出。

b、若用向上排空气法收集气体，收集时导管应伸入集气瓶底部（为了排尽瓶内空气）。

⑦先将导管移出水面

⑧再停止加热

E、注意事项：

a).试管口要略向下倾斜：防止生成的水回流，使试管底部破裂。药品应平铺在试管底部。

b). 导管伸入发生装置内稍露出橡皮塞即可：有利于产生的气体排出。

c). 用高锰酸钾制取氧气时，试管口塞一团棉花：防止高锰酸钾粉末进入导气管，污染制取的气体和水槽中的水。

d). 排空气法收集气体时，导气管要伸入接近集气瓶底部：有利于集气瓶内空气排出，使收集的气体更纯。

e). 实验结束后，先将导气管移出水面,然后熄灭酒精灯：防止水槽中的水倒流，炸裂试管。

F、检验、验满

检验：用带火星的木条伸入集气瓶内，发现木条复燃，说明是氧气；

验满：用带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明已满。

2、加热氯酸钾（有少量的二氧化锰）：

文字表达式及方程式

注意：MnO2在该反应中是催化剂，起催化作用

2）、过氧化氢溶液（俗名：“双氧水”）制取氧气

A、药品：过氧化氢和二氧化锰

B实验原理：

过氧化氢制取氧气

注：MnO2在该反应中是催化剂，起催化作用

C、装置： 固体与液体反应类型，不需加热（固液不加热型）

固液不加热装置及向上排空气法

注意事项：

①、分液漏斗可以用长颈漏斗代替，下端应该伸入液面以下，防止生成的气体从长颈漏斗中逸出；

②、导气管只需略微伸入试管塞

③、装药品时，先装固体后装液体

④、该装置的优点：可以控制反应的发生与停止，可以随时添加液体。

2.氧气的工业制法（分离液态空气法）原理：利用液态氧和液态氮的沸点不同。——是物理变化

3.催化剂：在化学反应中能改变其他物质的反应速率（加快或变慢），但本身的化学性质和质量在反应前后不变的物质。

4.特点：两不变（质量、化学性质不变）、一改变（反应速率改变）

注意：①催化剂不能改变生成物的质量

②催化剂不是反应物也不是生成物

5 实验室制取气体的方法

固固加热型 固液不加热型 排水法 向下排空气法 向上排空气法

（1）使用条件：

药品是固体和固体药品是固体和液体收集气体难溶于水收集气体密度收集气体密度

条件是加热条件是常温不加热且不与水反应比空气密度小 比空气密度大

（2）用高锰酸钾或者氯酸钾和二氧化锰制取氧气用A类型（固固加热型）

（3）用过氧化氢制取氧气用B类型（固液不加热型）

（4）由于氧气不易溶于水可以用C装置收集（排水法），氧气密度比空气大可以用E类型（向上排空气法）