第二单元 我们周围的空气,空气的组成及用途 1.氧气含量的测定(用红磷作反应物) (1)实验装置。,(2)现象。 有_产生，集气瓶内液面上升约占集气瓶体积的 _。 (3)反应的化学方程式为：_。 (4)结论：氧气约占空气体积_。,大量白烟,15,4P+5O2 2P2O5,15,【思考感悟】1.由实验推断，反应后集气瓶内的剩余气体具备哪些性质？ 提示：红磷耗尽集气瓶内的氧气后不再燃烧，集气瓶内的水面不再变化，说明反应后集气瓶内的剩余气体不支持燃烧、不燃烧且难溶于水。 2.用蜡烛代替红磷做此实验，能否达到相同的目的？ 提示：蜡烛燃烧后的生成物中有二氧化碳气体，无法准确测定空气中氧气的体积，因此用蜡烛代替红磷无法达到该实验的目的。,2.空气的成分及含量(体积分数) 3.主要气体的用途 (1)氧气用于_。 (2)氮气用于制硝酸和_；作_。 (3)稀有气体常用来制电光源；制造低温环境等。,78%,21%,0.03%,供给呼吸，支持燃烧,氮肥,保护气,空气的污染及防治 污染物:计入空气污染指数的项目包括: _、_、_、 可吸入颗粒物和臭氧等 (1)加强_。 防治措施 (2)使用_。 (3)积极植树、_、_等。,空气污染,二氧化硫,一氧化碳,二氧化氮,大气质量监测,清洁能源,造林,种草,氧气的性质 1.物理性质 颜色：_；气味：_； 溶解性：_；密度：_； 状态变化：降温时，变为_液体或_固体。,无色,无味,不易溶于水,比空气略大,淡蓝色,淡蓝色雪花状,2.化学性质 (1)木炭燃烧。 现象 不同点：在空气中，_， 在氧气中，_； 相同点：_ _； 化学方程式：_。,发出红光,发出白光,放热，都生成使澄清石,灰水变浑浊的气体,C+O2 CO2,(2)硫燃烧。 现象 不同点：在空气中，_； 在氧气中，_； 相同点：_； 化学方程式：_。,微弱的淡蓝色火焰,明亮的蓝紫色火焰,放热，生成一种有刺激性气味的气体,S+O2 SO2,(3)铁丝燃烧。 现象 在空气中：_； 在氧气中：_ _； 化学方程式：_。,只能红热不能燃烧,剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，,生成一种黑色固体,3Fe+2O2 Fe3O4,【思考感悟】1.点燃铁丝前为何将铁丝绕成螺旋状？ 提示：这样做的目的是将一定长度的铁丝环绕变短，从而在点燃时增大铁丝的受热面积。 2.铁丝在氧气中燃烧时，需在集气瓶底放少量水或铺一层细沙，目的是什么？ 提示：防止铁丝燃烧时产生的高温熔融物溅落，炸裂集气瓶底。,氧气的制法 1.实验室制法 (1)常温下，用双氧水和二氧化锰混合。 反应方程式为：_ (2)加热高锰酸钾或氯酸钾。 反应方程式为：_， _ 2.工业制法 利用液态氮和液态氧的_不同，采用分离液态空气法。,2H2O2 2H2OO2,2KMnO4 K2MnO4+ MnO2+ O2,2KClO3 2KCl+3O2,沸点,几组概念 1.纯净物和混合物 纯净物：只由_物质组成的物质。 混合物：由_物质混合而成的物质。 2.化合反应和分解反应 (1)化合反应：由_生成_的 反应。 (2)分解反应：由_生成_的 反应。,一种,两种或两种以上的,两种或两种以上物质,另一种物质,一种物质,两种或两种以上其他物质,3.催化剂和催化作用 (1)催化剂的特点“一变二不变”：化学反应中，能改变其他 物质的_(一变)，而本身的_和_在反应 前后没有发生改变的物质(二不变)。 (2)催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用。 4.氧化反应和缓慢氧化 (1)氧化反应:物质_发生的化学反应，如木炭燃烧、铁生 锈等。 (2)缓慢氧化：进行得很慢甚至不容易被察觉的氧化反应，如 钢铁生锈、呼吸作用、食物腐烂等。,反应速率,质量,化学性质,与氧,【甄别判断】 1.催化剂只能加快化学反应速率。( ) 提示：催化剂的概念是改变其他物质的化学反应速率，改变速 率包括加快速率和减慢速率。 2.化合反应不一定是氧化反应，氧化反应也不一定是化合反应。 ( ) 提示： 化合反应与氧化反应不属于包含与被包含的关系，例 如：CO2+H2O=H2CO3属于化合反应，但不是氧化反应；而 CH4+2O2 CO2+2H2O属于氧化反应，但不是化合反应。,一、空气成分含量测定 【高频考点】实验原理；实验现象；实验结论；操作注意事项；误差原因分析；可燃物替代品满足的条件等 1.实验装置(用红磷作反应物),2.原理：红磷燃烧消耗掉氧气，使集气瓶中压强减小，水被压入集气瓶，进入集气瓶中水的体积即为氧气的体积。 3.结论：氧气约占空气体积的15。 4.问题思考 (1)实验中，测量结果往往比实际值偏小，你认为可能的原因有哪些？ 提示：造成测量结果比实际值偏小的原因可能有： 红磷的量不足；装置的气密性不好；没有等到集气瓶冷却，过早地打开了止水夹等。,(2)能否用木炭、镁条或铁丝代替红磷做此实验？由此分析红磷的替代品应满足什么条件？ 提示：木炭燃烧后的生成物是气体，镁条在空气中燃烧不仅与氧气反应，还与氮气、二氧化碳发生反应，铁丝不能在空气中燃烧，都无法准确地测量出空气中氧气的体积。由此分析红磷的替代品应该在空气中能够燃烧，燃烧时只与氧气反应，且生成物是固体。,【典例1】(2011徐州中考)如图是“空 气中氧气体积分数测定”实验的改进装 置。主要操作是：在实际容积为150 mL 的集气瓶里，先装进50 mL的水，再按图 连好仪器，按下热的玻璃棒，白磷立即被点燃。 (1)白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中，瓶内水面的变化是 _；若实验非常成功，最终集气瓶中水的体积约为 _mL。,(2)集气瓶里预先装进的50 mL水，在实验过程中起到哪些作用？_(填写序号字母) a.加快集气瓶冷却 b.液封导气管末端以防气体逸出 c.缓冲集气瓶内气压的骤然升高,【易错提醒】 1.氧气的体积约为空气体积的1/5。 2.凡能引起集气瓶内气体压强变化的，都会引起实验误差。,【我的收获】(1)白磷燃烧放热，气体体积膨胀，使集气瓶内压强增大，冷却后由于氧气被消耗，气压减小；因预先加入了50 mL水,故集气瓶内空气体积还剩余100 mL，待反应完全后，最多可以进入20 mL水；(2)因白磷燃烧要放出大量热，会使瓶内温度骤然升高，压强加大，若导气管末端未伸入液面以下，会使瓶内气体从导管口逸出，造成结果偏小；预先在集气瓶中加水，题中的三个作用都具备。 答案：(1)先下降后上升 70 (2)a、b、c,【拓展延伸】测定空气中氧气含量的常用其他实验装置 测定空气中氧气含量的实验装置还有以下几种：,上述装置虽然不同，但反应原理是一样的，都是通过物质与空气中的氧气反应消耗氧气，使密闭容器中气体减少，减少的气体体积即为氧气的体积。实验时一定要注意在装置不漏气的前提条件下进行，装置是否漏气是实验成功的关键。,二、氧气的实验室制取 【高频考点】反应原理；制取气体的发生装置和收集装置的选择；仪器的名称；操作注意事项等 1.反应原理 (1)2KClO3 2KCl+3O2 (2)2KMnO4 K2MnO4+ MnO2+ O2 (3)2H2O2 2H2OO2,2.发生装置选择,问题思考： (1)用高锰酸钾制取氧气和用过氧化氢制取氧气分别应采用上图哪些装置? 你知道选用该装置的依据是什么吗？ 提示：用高锰酸钾制取氧气，反应物为固体，且需要加热，所以选择A装置；而用过氧化氢制取氧气，反应物为液体与固体混合，不需要加热，若需要控制反应的速率，应选择C装置，不需要控制反应速率还可选用B装置。,(2)用高锰酸钾(或氯酸钾)制取氧气结束时，为什么要先撤导管，然后再停止加热？ 提示：由于用高锰酸钾(或氯酸钾)制取氧气时需要用酒精灯加热，如果实验结束时先停止加热，后撤出导管，会因为试管冷却，试管内的压强变小，水被倒吸进试管内，造成试管炸裂，因此应先撤出导管，后熄灭酒精灯。,3.收集装置的选择,问题思考： (1)常见的气体收集装置有以上三种，你认为收集氧气应该选用上图的哪些装置? 你知道选用上述装置的依据是什么吗？ 提示：气体收集方法的选择是由其自身的性质决定的。因为氧气的密度比空气大，所以可用向上排空气法收集，又因为氧气不易溶于水，故可以用排水法收集氧气，所以收集氧气应选用图中的A装置或C装置。,(2)用排水法收集气体时，观察到导管中有气泡冒出时要立即收集，这种做法是否正确？为什么？ 提示：不正确。因为导管中一开始冒出的气泡，不是纯净的气体，而是实验装置中原有的空气或是空气和制取的气体的混合物，因此应等到气泡连续、均匀冒出时收集。,(3)用上述装置收集氧气时，如何证明氧气已经收集满了？ 提示：如果用排水法收集氧气，当看到集气瓶口有大气泡冒出时证明已经收集满了；如果用向上排空气法收集氧气，可将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃则证明氧气已经收集满了。,【典例2】(2012怀化中考改编)根据下列装置，结合所学化学知识回答下列问题。,(1)请写出图中标号仪器的名称：_;_。 (2)实验室制取少量二氧化碳时，发生装置最好选用_，收集装置应选用_； 如需随时控制生成气体的量并节约药品，发生装置最好选用 _。(填编号),(3)实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气时，发生装置应选用 _(填编号)；其中二氧化锰的作用是_, 写出其反应的化学方程式_。 (4)如用E装置收集O2，检验O2是否收集满的方法是_ _。,【易错提醒】 1.根据反应物的状态和反应条件，来选择气体的发生装置；根据气体密度的大小及是否溶于水，选择气体的收集装置。 2.O2验满时，应将带火星的木条放在集气瓶瓶口。,【我的收获】本题以气体制取为主题，主要考查仪器的识别、制取装置的选择、化学方程式的书写、气体的验满等知识点。第(1)题两种仪器分别是长颈漏斗和试管。第(2)题实验室用固体石灰石和液体盐酸常温下制取二氧化碳，所以发生装置选A、B或C，B装置可以随时控制生成气体的量并节约药品。收集二氧化碳用向上排空气法，选择装置E。第(3)题用氯酸钾和二氧化锰固体在加热的条件下制取氧气，发生装置选择D。二氧化锰在反应中的作用是作催化剂。第(4)题E装置是用向上排空气法收集氧气，可以用带火星的木条来验满。,答案：(1)长颈漏斗 试管 (2)A、B或C E B (3)