第二单元我们周围的空气知识点
课题1空气
一、空气中氧气含量的测定:
1、装置图(见书P27)
2、实验现象:A、红磷燃烧,冒出白烟,放出热量。
B装置冷却到室温后打开弹簧夹,烧杯内的水倒流入集气瓶,约占瓶内气体体积的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:磷(P)+氧气(Q)—点燃〉五氧化二磷(P2Q)
5、注意事项:A、所用的红磷必须过量,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,
C装置的气密性要好,(否则测量结果偏小),
思考:可否换用木炭、硫磺等物质?答:不能用木炭或蜡烛(燃烧产生了气体,瓶内体积变化小),不能用铁(铁在空气中不能燃烧)
6、在实验中进入水的体积低于1/5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止水夹;D、没有预先在导管中装满水
二、空气的主要成分(按体积分数):氮气(N2)78%,氧气(02)21% (氮气比氧气约为4: 1), 稀有气体0.94%,二氧化碳(C02)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。
三、物质的分类:纯净物和混合物
1、纯净物:由一种物质组成的,纯净物有固定组成和化学符号。
2、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。
四、空气是一种宝贵的资源
1、氮气:无色、无味的气体,不溶于水,不燃烧也不支持燃烧,不能供给呼吸,化学性质不活
泼。
2、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。
3、用途:
五、空气的污染及防治。
1、造成空气污染的物质:有害气体(一氧化碳(CO )、二氧化氮(NO 2)、二氧化硫(SO2))和烟尘。
2、污染来源:来自化石燃料的燃烧,工厂排放的废气及汽车排放的尾气。
3、被污染的空气带来的危害:损害人体健康、影响作物生长、破坏生态平衡。
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)。
4、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。
5、目前空气污染指数包括:一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入颗粒物、臭氧。
课题2氧气
一、氧气的物理性质:通常情况下,是无色无味的气体;密度略大于空气。氧气不易溶于水。液态氧和固态氧都是淡蓝色
二、氧气的化学性质
1木炭(黑色固体)燃烧
实验现象:在氧气中:剧烈燃烧,发出白光,放出热量,生成一种无色无味气体,该气体能使澄清石灰水变浑浊。
文字表达式:碳(C)+氧气(02)兰冒二氧化碳(C02)
注意:做木炭燃烧实验时,燃烧匙应从瓶口缓慢..伸入瓶底(充分利用瓶内的氧气)。
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。
文字表达式硫(S)+氧气(02)小'S>二氧化硫(S02)
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:在空气中:生成大量白烟,放出热量。
文字表达式:磷(P)+氧气(02)小五氧化二磷(P2O5)
注意:五氧化二磷(P2O5 )是固体,不是气体
4、铁丝(银白色固体)在氧气中燃烧
实验现象: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:铁(Fe)+氧气(。2)点燃:”四氧化三铁(Fe304)
注意:① 用砂纸把细铁丝磨成光亮的银白色,是为了除去细铁丝表面的铁锈或杂质。
②将细铁丝盘成螺旋状,是为了增大细铁丝受热面积。
③把细铁丝绕在火柴上,是为了引燃细铁丝,使细铁丝的温度达到着火点。
④火柴快燃尽时才缓慢插入盛氧气的集气瓶中,是为防止火柴燃烧消耗氧气,保证有充足的氧气
与铁丝反应。
⑤集气瓶里要预先装少量水或在瓶底铺上一薄层细沙,是为了防止生成的高温熔化物溅落
使集气瓶瓶底炸裂。
三、化学反应类型
1、化合反应:由两种物质或两种以上的物质生成另一种物质的反应叫化合反应。特点是“多变
一”,属于基本反应类型之一。
2、氧化反应:物质与氧发生的反应叫氧化反应。物质与氧气反应一定属于氧化反应。不属于基本
反应类型。
注意:氧化反应不一定是化合反应(石蜡的燃烧生成了水和二氧化碳两种物质)定是氧
化反应。
3、缓慢氧化:氧化反应包括剧烈氧化(发光、放热,如燃烧、爆炸)和缓慢氧化(放热少不发光,酿酒、动植物呼吸、食物腐败、农家肥料的腐熟等)。
总结:1氧气是一种化学性质比较活泼的气体,在一定的条件下,能与许多物质发生反应并放出大量的热。在这些反应中,氧气提供氧,称为氧化反应。氧气便是常见的氧化剂;具有氧化性。
2、物质在纯氧气中燃烧程度比空气中燃烧要剧烈。说明氧气的浓度越高,燃烧越剧烈。
3、物质燃烧时有的有火焰,有的会发光,有的会冒烟。一般来说,气体燃烧会有火焰产生,固体直接燃烧,产生光或者火星。生成物有固体,一般都会产生烟,即固体小颗粒;
4、物质与氧气反应不一定是燃烧现象,如缓慢氧化。
三、氧气的用途
(1 )、供给呼吸:医疗上急救病人,登山、潜水、航空、宇航提供呼吸;
(2 )、支持燃烧:炼钢、气焊与气接、液氧炸弹、火箭助燃剂
课题3 实验室制取氧气
一、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。物理变化
二、氧气的实验室制法(化学变化)
1、双氧水(过氧化氢)制取氧气
A、药品:过氧化氢(H2O2)和二氧化锰(黑色粉末MnO2)
B实验原理:
表达式:过氧化氢(H2O2)JMn
°2水(H2O)+氧气(O2)
注:MnO 2在该反应中是催化剂,起催化作用
C、装置:固体与液体反应,不需加热(双氧水的为一类)
注意事项:
①分液漏斗可以用长颈漏斗代替,但其下端应伸入液面以下,防止生成的气体从长颈漏斗中逸出;
②、导管只需略微伸入试管塞
③、气密性检查:用止水夹关闭,打开分液漏斗活塞,向漏斗中加入水,水面不持续下降,就说明气密性良好。
④、装药品时,先装固体后装液体
⑤、该装置的优点:可以控制反应的开始与结束,可以随时添加液体。
D、步骤:连、查、装(二氧化锰)、定、倒(过氧化氢溶液)、收
2、用高锰酸钾、氯酸钾制取氧气
A、药品:、高锰酸钾(暗紫色固体)、氯酸钾(白色固体)与二氧化锰(黑色粉末)
B、原理:①加热氯酸钾(有少量的二氧化锰):
表达式:氯酸钾Mn°2氯化钾+氧气
△
(KCIO3)(KCl )(O2)
注意:MnO2在该反应中是催化剂,起催化作用
,化合反应不
②加热高锰酸钾:
表达式:高锰酸钾 ------- 锰酸钾+二氧化锰+氧气
(KMnO4)(K2Mn0 4)(Mn02)(O2)
C、装置:加热固体制气体(加热氯酸钾的为一类)
D、实验步骤: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:药品应平铺在试管底部
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:先使试管均匀受热,后在反应物部位用酒精灯外焰由前向后加热。
⑥收集气体:
⑦先将导管移出水面⑧再停止加热
E、易错事项:
①试管口要略微向下倾斜:防止冷凝水倒流炸裂试管。
②导气管伸入发生装置内要稍露出橡皮塞:有利于产生的气体排出。
③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
④若用排水集气法收集气体,当气泡均匀冒出时再收集,刚排出的是空气;水排完后,应用玻
璃片盖住瓶口,小心地移出水槽,正放在桌面上(密度比空气大)(防止气体逸出)
⑤用向上排空法。收集时导管应伸入集气瓶底部(为了排尽瓶内空气,使收集的气体更纯。
⑥用排水法收集时,集气瓶口有大气泡冒出证明氧气已收集满
⑦实验结束后,先将导气管移出水面,然后熄灭酒精灯:防止水倒吸,炸裂试管。
F、收集方法:
①排水法(不易溶于水)
②向上排空法(密度比空气大)
G、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。
三、催化剂:
1、概念: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
反应前后没有发生变化的物质。
2、特点:两不变(质量、化学性质)、一改变(反应速率)
氧气中,催化剂可以用硫酸铜溶液、氧化铁、氧化铜、红砖粉末)。在氯酸钾制取氧气中,二氧化
锰的质量和化学性质不变,但质量分数变大。
四、分解反应:
1、概念:由一种物质反应生成两种及以上物质的反应
2、特点:一变多