第二单元 我们周围的空气 复习课件（52页）

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第二单元 我们周围的空气
复习课
1.了解空气的主要成分，知道空气对人类生活的重要作用，并了解典型的大气污染物的来源及危害。
2.了解氧气的主要性质和用途以及氧气的实验室制法和自然界中的氧循环。
　
学习定位
学习目标
空气
保护环境
空气质量报告
空气的组成成分
测量空气中氧气含量的实验
空气是一种宝贵的资源
我们周围的空气
氧气
制法
工业制法
性质
物理性质
化学性质
化合反应
氧化反应
污染物
纯净物和混合物
稀有气体的性质和用途
氮气的性质和用途
氧气的用途
知识结构
实验室制法
氯酸钾与二氧化锰
过氧化氢与二氧化锰
高锰酸钾
原理、催化剂
原理、装置、步骤、注意事项
空气的成份（按体积计）
基本概念
化学基本反应
化合反应：
分解反应：
多变一
一变多
与氧反应
氧化反应：
缓慢氧化：
氧气在氧化反应中提供氧，具有氧化性，作氧化剂。
物质分类
混合物：
纯净物：
多种物质组成，各成份保持各自性质。
一种物质组成，有专门的化学符号。
催化剂：
“一变二不变”，起催化作用
一、空气
1、空气的组成
空气的成分按体积计算，
大约是：氮气（N2）78%
，氧气（O2）21%，稀有
气体0.94%，二氧化碳（CO2）
0.03%，其他气体和杂质0.03%。
空气中的稀有气体有氦、氖、氩、氪、氙、氡。
氮气78％
氧气21％
1．空气的成分中，体积分数约占78%的是
A．氮气 B．氧气
C．二氧化碳 D．稀有气体
2. 汽车安全气囊内的物质能在碰撞后 内迅速反应，生成一种空气中含量最多的气体，该气体是
氧气 B. 二氧化碳
C. 氮气 D. 稀有气体
【实验步骤】
①、连接仪器，检查气密性。
②、点燃红磷，迅速
伸入瓶中，塞紧瓶塞。
③、待集气瓶冷却到常温时，打开止水夹。
2、空气中氧气含量的测定
【实验装置】
①、红磷剧烈燃烧发出黄色火焰，放出大量的热，产生大量的白烟。②、冷却后打开弹簧夹后，水顺着导管流入集气瓶，进入集气瓶中水的体积约瓶内空间的1/5。
红磷+氧气 五氧化二磷
点燃
氧气约占空气体积的1/5。
间接知道，氮气不易溶于水，
且氮气不支持燃烧
P2O5
P +
O2 →
点燃
【实验现象】
【实验原理】
【实验结论】
①、广口瓶中加入少量水防止集气瓶底炸裂。
①、装置气密性要好；②、可燃物易在空气中燃烧，且生成物不为气体；
③、可燃物要稍过量；④、操作要迅速；
⑤、反应后气体要冷却。
【注意事项】
②、红磷要足量，以利于将氧气耗尽。
③、点燃红磷后，迅速插入广口瓶中并把塞紧橡皮塞，防止红磷在集气瓶外损耗，导致红磷量不足，同时也防止瓶中气体散逸到空气中去。
【实验成败的关键因素】
【思考】 在实际操作中， 水面上升的体积会明显小于集气瓶总体积1/5 , (即集气瓶中气体减少的体积会小于1/5 )，试分析可能的原因。
1.红磷的用量不足使集气瓶中的氧气没有消耗完。
2.装置漏气。
3.装置没有冷却到室温就打开止水夹。
【思考】 能否用木炭、硫、镁代替红磷做实验？
不能，因为木炭、硫燃烧生成了气体，（但可以想办法吸收产生的气体）。镁不仅与氧气发生反应还可与空气中的氮气和二氧化碳反应。
C + O2 CO2
S + O2 SO2
点燃
点燃
【实验的改进】
3、下图所示装置可用于测定空气中氧气的含量，实验前在集气瓶内加入少量水，并做上记号。下列说法中，不正确的是
实验时红磷一定过量
点燃红磷前先用弹簧夹夹紧乳胶管
C. 红磷熄灭后立刻打开弹簧夹
D. 最终进入瓶中水的体积约
为氧气的体积
3、空气是一种宝贵的资源
氧气用途：主要用于潜水、航空、航天、炼钢、医疗、金属的焊接和切割以及化工生产等。
4．下列不属于氧气用途的是
A．潜水 B．急救
C．灭火 D．气焊
氮气用途：主要用于化工原料、制冷、保护气，提供低温环境超导实验车等。
氮气性质：无色、无味的气体，难溶于水，熔、沸点低，密度：1.251g/L，略小于空气，不能燃烧，不能支持燃烧，化学性质不活泼。
稀有气体用途：主要用作保护气、飞艇、电光源、激光、制冷以及医疗等。
稀有气体:是氦、氖、氩、氪、氙、氡等气体的总称
性质 ：无色、无味、性质很不活泼。(惰性气体)
4、保护空气
1.空气污染的原因：
工业的发展废气、汽车尾气排放到空气中的有害气体（主要是二氧化硫及氮的氧化物和一氧化碳）和烟尘对空气造成了污染。
自然界：火山爆发、地震、森林火灾等
2.空气被污染的危害：
损害人体健康、影响作物生长，破坏生态平衡。
酸 雨
臭氧空洞
温室效应
二氧化硫
氟利昂等
二氧化碳
三大环境问题
高硫煤
二氧化硫
亚硫酸
硫酸
酸雨
1979
1981
1983
1985
1987
1989
臭氧空洞
温室效应
空气质量日报
污染指数 50以下 51-100 101-150 151-200 201-250 251-300 300以上
质量级别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ⑴ Ⅲ⑵ Ⅳ⑴ Ⅳ⑵ Ⅴ
质量状况 优 良 轻微污染 轻度污染 中度污染 中度重污染 重度污染
空气污染指数（API)：将常规监测的几种空气污染物浓度简化成为单一的数值形式
3.空气污染的防治：加强大气监测、使用清洁能源氢能(最清洁)，太阳能，水能，风能等） 代替化石燃料(煤石油天然气)，积极植树造林种草等。
二、氧气
氧
气
性质
用途
制法
物理性质
化学性质
药品、反应原理
实验装置
检验、验满方法
供给呼吸
支持燃烧
工业制法
实验室制法
——色、态、味；密度；溶解性；三态变化
——实验
体现
决定
（分离液态空气、膜分离技术）
（1）无色、无味的气体
（2）密度比空气大
（3）不易溶于水
通常情况下，是指20℃，1.01×105Pa；
标准状况下，是指0℃，1.01×105Pa
1、氧气的性质
改变条件：
　氧气 → 液氧 　→ 固态氧
（无色） （淡蓝色） （淡蓝色）
蓝色钢瓶
①、氧气的物理性质
空气中：火星，放热
氧气中：观察到火焰，剧烈燃烧，放热
②、氧气的化学性质
氧气的鉴别
氧气可使带火星的木条复燃(氧气能支持燃烧) 。
讨论：氧气、空气、氮气，如何区别？
⑴：使带火星的木条复燃
燃烧 现象
空气中 1、淡蓝色火焰　 2、放热　 3、生成有刺激性气味气体
氧气中 1、蓝紫色火焰　 2、放热　 3、生成有刺激性气味气体
硫 + 氧气 二氧化硫
点燃
S +
O2 →
SO2
（2）、硫与氧气
碳 + 氧气 二氧化碳
点燃
（3）、碳与氧气
燃烧 现象 对比
空气中 1、发红　 2、放热 3、生成气体能使澄清 石灰水变浑浊
氧气中 1、白光　 2、放热　 3、生成气体能使澄清 石灰水变浑浊
C +
O2 →
CO2
点燃
燃烧 现象 对比
空气中 1、不燃烧　 2、红热
氧气中 1、剧烈燃烧，火星四射 　 2、放出大量热　 3、生成黑色固体
（4）、铁与氧气反应
铁 + 氧气 四氧化三铁
点燃
Fe+
O2 →
Fe3O4
点燃
②.火柴的作用：
④.将铁丝绕成螺旋状：
③.待火柴即将燃尽时再将铁丝伸入氧气瓶中：
⑤.预先在集气瓶中装少量水或在瓶底铺一薄层细沙：
引燃铁丝
增大受热面积，聚热
防止火柴燃烧消耗过多的氧气而使铁丝不能顺利燃烧
防止高温熔化物溅落下来炸裂瓶底
①. 用砂纸磨掉铁丝表面的铁锈
你知道吗？
清除表面氧化物
5．下列物质在氧气中燃烧，火星四射、生成黑色固体的是
A．木炭 B．镁条
C．红磷 D．铁丝
石蜡 + 氧气 二氧化碳+水
点燃
（5）、蜡烛与氧气
燃烧 现象
空气中 燃烧产生黄色火焰，放热，稍有黑烟。
氧气中 比空气中燃烧剧烈，发出白光，集气瓶内壁出现水珠，有使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体产生
CO2 + H2O
石蜡+
O2
点燃
镁 + 氧气 氧化镁
点燃
（6）、镁条的燃烧
燃烧 现象
空气中 剧烈燃烧，发出耀眼的 白光，生成白色固体
MgO
Mg +
O2
点燃
备注：镁条先用砂纸打磨，清除表面氧化物。
（7）、其他物质与氧气的反应
某些物质在一些条件下，与氧气发生缓慢的氧化反应，不易被察觉到，称为缓慢氧化。
如：动植物新陈代谢，金属的锈蚀，食物的腐烂等等。
⑴、工业上制氧气的方法：
①、分离液态空气法:
②、膜分离技术法
以上两种方法均为物理变化
空气
降温加压
液态空气
蒸馏
(沸点低)
出去的是:
留下的是:
(沸点高)
氮气
氧气
1、原料：空气
2、方法：
三、制取氧气
⑵、实验室制取氧气
过氧化氢 水+氧气
二氧化锰
高锰酸钾 锰酸钾+ 二氧化锰+ 氧气
加热
氯酸钾 氯化钾+氧气
二氧化锰
加热
分解
反应
KMnO4
H2O2
KClO3
制取原理：
A
B
C
D
E
F
A__________B_________
C__________D_________
E___________F_________
试 管
铁架台
酒精灯
导 管
集气瓶
水槽
1、高锰酸钾制氧气的装置
①、仪器名称:
发生装置
收集装置
①
③
④
②
⑤
⑥
②、装置注意事项
1、试管口应略低于试管底.
防止加热时产生的水回流，使试管裂
2、导气管应与橡皮塞齐平。
有利于排出试管内的空气
3、导气管口应塞一团棉花。
防止高锰酸钾粉末进入导气管
4、铁夹应夹在试管的中上部。
5、药品应平铺于管底，用外焰加热。
6、酒精灯内的酒精不能超过2/3。
防止引发火灾
③、实验室制氧气的操作步骤
谐音:
思考：实验完毕后为什么要先移导管后灭酒精灯？
思考：1、排水法收集氧气时，开始产生气体就收集会有什么后果？
答：防止水倒吸进入试管，炸裂试管
（1）查(装置气密性)
（2）装(装药品，塞紧单孔塞)
（3）定(固定试管，先下后上、先左后右)
（4）点(酒精灯加热药品,先预热后集中药品处加热)
（5）收(气泡连续均匀冒出时开始收集)
（6）移(导管出水槽)
（7）熄(灭酒精灯)
茶
庄
定
收
点
利
息
答：收集的气体中含有空气而不纯
2、过氧化氢制氧气
H2O2 → H2O + O2↑
MnO2
催化剂：
（1）、改变化学反应速率
（2）、质量和化学性质在反应前后没有改变
⑴
⑵
H2O2 → H2O+O2↑
KMnO4 → MnO2+ K2MnO4+O2↑
MnO2
发生装置
氧气的收集装置：
通常考虑因素：气体密度、水溶性
右图所示装置有许多用途：
⑴用于排空气法收集氧气，氧气应从_____端通入。
⑵用于排水法收集氧气,瓶中先装满水,氧气从_____端通入。
⑶瓶中储存氧气,用水将氧气排出时,水从____端通入。
⑷在医院给病人输氧时,瓶中放约半瓶蒸馏水,这时氧气从_____端通入。
A
B
A
A
医院给病人输氧时用到类似下图的装置。关于该装置，下列说法中不正确的是
A.b导管连接供给氧的钢瓶
B.b导管连接病人吸入氧气的输料管
C.使用该装置用来观察是否有氧气输出
D.使用该装置用来观察氧气输出的速率
A
验满和检验氧气
验满 检验
O2
CO2或CO
SO2
H2O
P2O5
KMnO4
H2O2
H2O
HgO
Fe3O4、Fe2O3、MgO、Al2O3
氧气的制取和性质关系网
混合物：由多种物质组成的物质。(不能用具体的化学符号表示)
1、 纯净物与混合物
氧气 O2、
氮气 N2、
氦气 He、
磷 P、
五氧化二磷 P2O5
纯净物：由一种物质组成的物质。(可以用具体的化学符号表示)
四、基本概念
1. 下列物质中，属于纯净物的是
A：茶饮料 B:蒸馏水 C:苹果醋 D:牛奶
2. 化学反应
化合反应：由两种或两种以上的物质生成一种物质的反应。
氧化反应：物质跟氧发生的反应。
分解反应：种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。
缓慢氧化：进行得很慢，不容易被察觉的氧化叫缓慢氧化。
氧化反应
化合反应
分解反应