第二單元 我們周圍的空氣

1. 空氣成分的研究：法國科學家拉瓦錫

拉瓦錫實驗的結論：空氣是由氧氣和氮氣組成的，其中氧氣約占空氣總體積的1/5

2.用紅磷測定空氣中氧氣成分：

1、裝置圖

紅磷測定空氣中氧氣含量

2、實驗現象：①、紅磷燃燒，冒出白煙

②、倒吸入的水約占瓶子容積的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：

紅磷燃燒方程式

5、注意事項：

A、所用的紅磷必須過量，如果紅磷過少則氧氣沒有全部消耗完

B、要等集氣瓶（裝置）冷卻後才能打開彈簧夾

思考：可否把紅磷換用木炭、硫等物質？

答：不能用木炭或硫（因為木炭或硫燃燒會産生氣體，造成瓶内氣體體積變化小）。

6、如果測得的結果比真實值小，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彈簧夾

3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。

4.純淨物：由一種物質組成的。 例：氮氣、氧氣、二氧化碳、紅磷等

5.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。

舉例：空氣、稀有氣體

6 氧氣的用途：①動植物呼吸②醫療急救

7 氮氣：無色、無味的氣體，不燃燒也不支持燃燒，不能供給呼吸，化學性質不活潑。常做保護氣。

8 稀有氣體：無色、無味的氣體，通電時能發出不同顔色的光，化學性質很不活潑。常做電光源。

9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。

10 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、氟裡昂的排放）、酸雨（由二氧化硫、二氧化氮引起）。

11 防止空氣污染的措施：加強大氣質量監測,改善環境狀态、植樹造林、使用清潔能源。

課題二 氧氣

1.氧氣的物理性質：密度略大于空氣。（可用向上排空氣法）；氧氣不易溶于水。（可用排水法收集）。

2.氧氣的化學性質（很活潑）

1）、木炭（黑色固體）燃燒

實驗現象：在空氣中：紅光，放熱，生成一種能使澄清石灰水變渾濁的氣體。

在氧氣中：劇烈燃燒，發出白光，放出熱量，生成一種能使澄清石灰水變渾濁的氣體。

文字表達式及方程式

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。

文字表達式及方程式

注意：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：在氧氣中：劇烈燃燒，生成大量的白煙

文字表達式及方程式

注意：五氧化二磷（P2O5）是固體，不是氣體

與金屬（鎂、鐵）的反應

1）、鎂帶（銀白色固體）燃燒

實驗現象：在空氣中，發出耀眼的

白光，放出熱量，生成白色粉末狀固體。

文字表達式及方程式

2）、鐵絲（銀白色固體）燃燒

實驗現象：在氧氣中，劇烈燃燒，火星四射，放出熱量，生成一種黑色固體。

文字表達式及方程式

注意：集氣瓶底部鋪少量的細沙或加少量的水，防止生成的固體物質濺落瓶底，緻使集氣瓶炸裂。

鐵絲在空氣中不能燃燒。

3.緩慢氧化：實例（動植物呼吸，金屬的鏽蝕，食物的腐爛、酒醋的釀造、農家肥的腐熟等等）

它們是化學變化的過程

4 氧氣的檢驗：用帶火星的木條伸入集氣瓶，如果木條複燃，則為氧氣

5.反應類型：

①：化合反應：由兩種或兩種以上的物質生成另一種物質的反應。（簡稱“多合一”）

表達式：A B=M

例如：鐵絲、硫、紅磷、鎂條、木炭在氧氣中燃燒都是化合反應。

②：分解反應：由一種反應物生成兩種或兩種以上其他物質的反應。（簡稱：“一變多”）

表達式：M=A B C

課題三 制取氧氣

1、氧氣的實驗室制法（是化學變化）

1）、用高錳酸鉀或氯酸鉀制取氧氣

A、藥品：高錳酸鉀（暗紫色固體）或者 氯酸鉀（白色固體）與二氧化錳（黑色粉末）

B、原理：

高錳酸鉀制取氧氣發生及收集裝置

①加熱高錳酸鉀：

文字表達式及方程式

C、裝置：固固加熱型（與加熱氯酸鉀的為同一類）

D、操作步驟：（連、查、裝、定、點、收、離、熄）

① 連接裝置：先下後上，從左到右的順序。

② 檢查裝置的氣密性 ：将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。松開手後，導管口出現一段水柱。

③ 裝入藥品：按粉末狀固體取用的方法（藥匙或紙槽）

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：先使試管預熱，後在固體部位用酒精燈外焰加熱。

⑥ 收集氣體：

a、若用排水法收集氣體，當氣泡連續均勻冒出時再收集（因為最早排出的氣體是空氣）；水排完後，應用玻璃片蓋住瓶口，小心地移出水槽，把集氣瓶正放在桌面上(因為氧氣密度比空氣大)，防止氣體逸出。

b、若用向上排空氣法收集氣體，收集時導管應伸入集氣瓶底部（為了排盡瓶内空氣）。

⑦先将導管移出水面

⑧再停止加熱

E、注意事項：

a). 試管口要略向下傾斜：防止生成的水回流，使試管底部破裂。藥品應平鋪在試管底部。

b). 導管伸入發生裝置内稍露出橡皮塞即可：有利于産生的氣體排出。

c). 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，污染制取的氣體和水槽中的水。

d). 排空氣法收集氣體時，導氣管要伸入接近集氣瓶底部：有利于集氣瓶内空氣排出，使收集的氣體更純。

e). 實驗結束後，先将導氣管移出水面,然後熄滅酒精燈：防止水槽中的水倒流，炸裂試管。

F、檢驗、驗滿

檢驗：用帶火星的木條伸入集氣瓶内，發現木條複燃，說明是氧氣；

驗滿：用帶火星的木條放在集氣瓶口，若木條複燃，證明已滿。

2、加熱氯酸鉀（有少量的二氧化錳）：

文字表達式及方程式

注意：MnO2在該反應中是催化劑，起催化作用

2）、過氧化氫溶液（俗名：“雙氧水”）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：

過氧化氫制取氧氣

注：MnO2在該反應中是催化劑，起催化作用

C、裝置： 固體與液體反應類型，不需加熱（固液不加熱型）

固液不加熱裝置及向上排空氣法

注意事項：

①、分液漏鬥可以用長頸漏鬥代替，下端應該伸入液面以下，防止生成的氣體從長頸漏鬥中逸出；

②、導氣管隻需略微伸入試管塞

③、裝藥品時，先裝固體後裝液體

④、該裝置的優點：可以控制反應的發生與停止，可以随時添加液體。

2.氧氣的工業制法（分離液态空氣法）原理：利用液态氧和液态氮的沸點不同。——是物理變化

3.催化劑：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後不變的物質。

4.特點：兩不變（質量、化學性質不變）、一改變（反應速率改變）

注意：①催化劑不能改變生成物的質量

②催化劑不是反應物也不是生成物

5 實驗室制取氣體的方法

固固加熱型 固液不加熱型 排水法 向下排空氣法 向上排空氣法

（1）使用條件：

藥品是固體和固體 藥品是固體和液體 收集氣體難溶于水 收集氣體密度 收集氣體密度

條件是加熱 條件是常溫不加熱 且不與水反應 比空氣密度小 比空氣密度大

（2）用高錳酸鉀或者氯酸鉀和二氧化錳制取氧氣用A類型（固固加熱型）

（3）用過氧化氫制取氧氣用B類型（固液不加熱型）

（4）由于氧氣不易溶于水可以用C裝置收集（排水法），氧氣密度比空氣大可以用E類型（向上排空氣法）

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