第第二单元二单元 我们周围的空气我们周围的空气课题课题1 空空 气气桂林乐满地休闲 天山天池风景名胜区天山天池风景名胜区美丽的海滨美丽的海滨桌上有一空杯桌上有一空杯子，大家看看子，大家看看里面有什么东里面有什么东西没有？如何西没有？如何证明呢？证明呢？【新课引入新课引入】问题思考如何证明空气的存在？问题思考如何证明空气的存在？科学家们对空气成分的研究史1717世纪中叶以前，世纪中叶以前，人们对空气和气人们对空气和气体的认识还是模体的认识还是模糊的。糊的。科学家们对空气成分的研究史1717世纪中叶以前，世纪中叶以前，人们对空气和气人们对空气和气体的认识还是模体的认识还是模糊的。糊的。1818世纪，通过对燃世纪，通过对燃烧现象和呼吸作用烧现象和呼吸作用的深入研究，人们的深入研究，人们才开始认识到气体才开始认识到气体的多样性和空气的的多样性和空气的复杂性。复杂性。 科学家们对空气成分的研究史 卢瑟福卢瑟福 英国化学家英国化学家（1749174918191819） 发现空气中存在氮气。科学家们对空气成分的研究史英国化学家英国化学家普利斯特里普利斯特里（1733173318041804） 瑞典化学家瑞典化学家舍勒舍勒（1742174217861786） 发现了空气中存在氧气，并制得了氧气。 科学家们对空气成分的研究史法国化学家法国化学家拉瓦锡拉瓦锡（1743179417431794） 他摆脱了传统的燃素说的束缚，尊重事实，对实验作了科学的分析和判断，揭示了燃烧是物质跟空气里的氧气发生了反应。 科学家们对空气成分的研究史拉瓦锡得出了空气由氧气和氮气组成，其拉瓦锡得出了空气由氧气和氮气组成，其中，氧气中，氧气约占空气体积的约占空气体积的1/51/5的结论。的结论。一、空气是由什么组成的？一、空气是由什么组成的？一、空气是由什么组成的？一、空气是由什么组成的？( (阅读教阅读教阅读教阅读教材材材材26 26 页）页）页）页）拉瓦锡拉瓦锡拉瓦锡拉瓦锡拉瓦锡拉瓦锡拉瓦锡研究空气成分所用的装置拉瓦锡研究空气成分所用的装置拉瓦锡研究空气成分所用的装置拉瓦锡研究空气成分所用的装置拉瓦锡研究空气成分所用的装置拉瓦锡研究空气成分所用的装置空空空空气气气气中中中中氧氧氧氧气气气气含含含含量量量量的的的的测测测测定定定定实验步骤：实验步骤：1，连接仪器，检查气密性。，连接仪器，检查气密性。2，点燃红磷，迅速，点燃红磷，迅速伸入瓶中，塞紧瓶塞。伸入瓶中，塞紧瓶塞。3，待集气瓶冷却到常，待集气瓶冷却到常温时，打开止水夹。温时，打开止水夹。模拟实验 空气中氧气含量的测定红磷 暗红色固体燃烧匙燃烧匙 弹簧夹弹簧夹水水红墨水红墨水红磷红磷模拟实验 空气中氧气含量的测定燃烧匙燃烧匙 弹簧夹弹簧夹水水红墨水红墨水红磷红磷模拟实验 空气中氧气含量的测定红磷燃烧实验现象记录燃烧前燃烧中燃烧后模拟实验 空气中氧气含量的测定红磷燃烧实验现象记录燃烧前燃烧中燃烧后暗红色的固体模拟实验 空气中氧气含量的测定红磷燃烧实验现象记录燃烧前燃烧中燃烧后暗红色的固体剧烈燃烧，发出黄色火焰，放出大量热模拟实验 空气中氧气含量的测定红磷燃烧实验现象记录燃烧前燃烧中燃烧后暗红色的固体产生大量白烟剧烈燃烧，发出黄色火焰，放出大量热模拟实验 空气中氧气含量的测定【实验现象实验现象实验现象实验现象】红磷燃烧发出黄色火焰，放出大红磷燃烧发出黄色火焰，放出大红磷燃烧发出黄色火焰，放出大红磷燃烧发出黄色火焰，放出大量的热，产生大量的白烟。量的热，产生大量的白烟。量的热，产生大量的白烟。量的热，产生大量的白烟。打开弹簧夹后，水打开弹簧夹后，水打开弹簧夹后，水打开弹簧夹后，水顺着导管流入集气瓶，进入集气瓶中水的体积约顺着导管流入集气瓶，进入集气瓶中水的体积约顺着导管流入集气瓶，进入集气瓶中水的体积约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瓶内空间的瓶内空间的瓶内空间的1/51/51/51/5。红磷红磷+ +氧气氧气 五氧化二磷五氧化二磷点燃P PO O2 2P P2 2O O5 5文字表达式文字表达式【实验结论实验结论】氧气约占空气体积的氧气约占空气体积的1/51/51/51/5。【思考思考】 在实际操作中在实际操作中， 水面上升的体积水面上升的体积会明显小于集气瓶总体积会明显小于集气瓶总体积1/5 , (1/5 , (即集气瓶即集气瓶中气体减少的体积会中气体减少的体积会小于小于1/51/5 ) )，试分析可，试分析可能的原因。能的原因。1.红磷的用量不足或红磷的用量不足或红磷的用量不足或红磷的用量不足或集气瓶中的氧气没有集气瓶中的氧气没有消耗完。消耗完。2.导管中还残留有一些水。导管中还残留有一些水。3.装置漏气。装置漏气。4.装置没有冷却到室温就打开止水夹。装置没有冷却到室温就打开止水夹。【实验现象实验现象实验现象实验现象】红磷燃烧发出黄色火焰，放出大红磷燃烧发出黄色火焰，放出大红磷燃烧发出黄色火焰，放出大红磷燃烧发出黄色火焰，放出大量的热，产生大量的白烟。量的热，产生大量的白烟。量的热，产生大量的白烟。量的热，产生大量的白烟。打开弹簧夹后，水打开弹簧夹后，水打开弹簧夹后，水打开弹簧夹后，水顺着导管流入集气瓶，进入集气瓶中水的体积约顺着导管流入集气瓶，进入集气瓶中水的体积约顺着导管流入集气瓶，进入集气瓶中水的体积约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瓶内空间的瓶内空间的瓶内空间的1/51/51/51/5。红磷红磷+ +氧气氧气 五氧化二磷五氧化二磷点燃P PO O2 2P P2 2O O5 5文字表达式文字表达式默写红磷在空气中燃烧的现象和文字表达式默写红磷在空气中燃烧的现象和文字表达式1.根据空气中氧气含量的测定现象，分析瓶内根据空气中氧气含量的测定现象，分析瓶内剩余气体具有怎样的性质？剩余气体具有怎样的性质？ （3 3）红磷熄灭后未冷却到室温便打开止水夹；）红磷熄灭后未冷却到室温便打开止水夹；）红磷熄灭后未冷却到室温便打开止水夹；）红磷熄灭后未冷却到室温便打开止水夹；答：答： （1 1）装置漏气；）装置漏气；）装置漏气；）装置漏气；（2 2）红磷的量不足；）红磷的量不足；）红磷的量不足；）红磷的量不足；（6）有部分水留在导管中未进入集气瓶。）有部分水留在导管中未进入集气瓶。（5）燃烧一定程度时，瓶内氧气含量小，）燃烧一定程度时，瓶内氧气含量小， 红磷红磷不能继续燃烧。不能继续燃烧。（4 4）点燃的红磷中有杂质；）点燃的红磷中有杂质；）点燃的红磷中有杂质；）点燃的红磷中有杂质；答：不能燃烧，也不能支持燃烧；不能溶于水答：不能燃烧，也不能支持燃烧；不能溶于水2.在实验中如果进入水的体积小于集气瓶总体积的在实验中如果进入水的体积小于集气瓶总体积的1/5，会是什么原因呢？会是什么原因呢？能否用能否用铁、铝代替代替红磷？磷？因此，此实验要求因此，此实验要求反应物是固体且能在反应物是固体且能在空气中燃烧；生成产物是固体空气中燃烧；生成产物是固体不能。原因：消耗氧气后会生成等体积气体，不能。原因：消耗氧气后会生成等体积气体，不能产生压强差不能产生压强差不能。原因：铁、铝不能在空气中燃烧不能。原因：铁、铝不能在空气中燃烧能否用碳、硫代替红磷？能否用碳、硫代替红磷？1. 1. 空气的组成空气的组成空气的组成空气的组成空气的成分按体积计算，大约是：氮气（空气的成分按体积计算，大约是：氮气（N N2 2）78%78%，氧气（，氧气（O O2 2）21%21%，稀有气体，稀有气体0.94%0.94%，二氧化，二氧化碳（碳（COCO2 2）0.03%0.03%，其他气体和杂质，其他气体和杂质0.03%0.03%。空气。空气中的稀有气体有氦、氖、氩、氪、氙、氡。中的稀有气体有氦、氖、氩、氪、氙、氡。氮气氮气78氧气氧气21巩固练习巩固练习1，小白鼠在装有空气的密闭容器中可存，小白鼠在装有空气的密闭容器中可存活一段时间，说明空气中有活一段时间，说明空气中有 . 2，石灰水长期露置在空气中表面会出现，石灰水长期露置在空气中表面会出现白膜，说明空气中有白膜，说明空气中有 .3，夏天盛放冰棒的杯子外壁上面附有一，夏天盛放冰棒的杯子外壁上面附有一层水珠，说明空气中有层水珠，说明空气中有 .4，在食品袋内充入空气中的一种气体可，在食品袋内充入空气中的一种气体可延长食品保质期，这种物质可能是延长食品保质期，这种物质可能是 .氧气氧气氧气氧气 / O/ O2 2二氧化碳二氧化碳/CO/CO2 2氮气氮气/N/N2 2水水水水/H/H2 2OO像空气这样由像空气这样由两种或两种以上的物质混两种或两种以上的物质混合而成的物质合而成的物质叫做叫做混合物混合物。( (不能用具不能用具体的化学符号表示体的化学符号表示) )2. 2. 纯净物与混合物纯净物与混合物纯净物与混合物纯净物与混合物空气中的氧气、氮气、二氧化碳、氦气空气中的氧气、氮气、二氧化碳、氦气等等只一种物质组成只一种物质组成都是都是纯净物纯净物。( (纯净纯净物可以用具体的化学符号表示。如：氧物可以用具体的化学符号表示。如：氧气气O O2 2、氮气、氮气N N2 2、氦气、氦气HeHe、磷、磷P P、五氧化二、五氧化二磷磷P P2 2O O5 5等。等。) )1 1 下列物质中属于纯净物的是（）下列物质中属于纯净物的是（）A A、空气、空气B B、氮气、氮气C C、食盐水、食盐水D D、海水、海水B B2 2、下列物质中，属于纯净物的是、下列物质中，属于纯净物的是( ) ( ) A A、湖水、湖水 B B、生理盐水、生理盐水 C C、清新空气、清新空气 D D、冰水混合物、冰水混合物D D3. 水是生命的源泉，下列水是生命的源泉，下列“水水”中属于纯净物的是中属于纯净物的是（）（）A、雨水、雨水 B、自来水、自来水 C、蒸馏水、蒸馏水 D、矿泉水、矿泉水C C1、氧气的用途：、氧气的用途：（1）供给呼吸）供给呼吸（2）支持燃烧）支持燃烧曾经叫曾经叫“养气养气”二、空气是一种宝贵的资源：二、空气是一种宝贵的资源：2、氮气的性质和用途、氮气的性质和用途无色、无味的气体，难溶于水，熔无色、无味的气体，难溶于水，熔沸点低，密度比空气略小沸点低，密度比空气略小不能燃烧，也不支持燃烧不能燃烧，也不支持燃烧用途：用途：物理性质物理性质化学性质化学性质（不活泼）（不活泼）（性质稳定）（性质稳定）化工原料化工原料食品充气包装食品充气包装冷冻剂冷冻剂超导试验车超导试验车保护气保护气制制氮氮肥肥3、稀有气体的性质和用途、稀有气体的性质和用途（2）稀有气体稀有气体无色、无味，化学性质很不活泼无色、无味，化学性质很不活泼（3 3 3 3）用途：用途：保护气、电光源保护气、电光源、激光技术、氦制造低、激光技术、氦制造低温环境、氙用于医疗麻醉温环境、氙用于医疗麻醉（1）稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙、氡等气体的）稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙、氡等气体的总称总称 解读：解读： 空气的成分一般是比较固定的，特别是氮气、空气的成分一般是比较固定的，特别是氮气、氧气及稀有气体的含量几乎不变，这主要是自然界氧气及稀有气体的含量几乎不变，这主要是自然界各种变化相互补偿的结果；各种变化相互补偿的结果； 空气中的可变成分是二氧化碳、水蒸气、悬浮空气中的可变成分是二氧化碳、水蒸气、悬浮杂质（灰尘）以及一些不定气体。杂质（灰尘）以及一些不定气体。 洁净的空气对于人类和其他动植物都是非常重洁净的空气对于人类和其他动植物都是非常重要的，但是随着工业的发展，排放到空气中的有害要的，但是随着工业的发展，排放到空气中的有害气体和烟尘对空气造成了气体和烟尘对空气造成了严重的污染严重的污染.空气污染的主要来源空气污染的主要来源1、燃料燃烧排放的烟气、燃料燃烧排放的烟气CO2二氧化碳二氧化碳SO2二氧化硫二氧化硫CO一氧化碳一氧化碳2、工厂排放的废气、工厂排放的废气有毒气体有毒气体SO2 二氧化硫二氧化硫形成酸雨危害形成酸雨危害空气污染的主要来源空气污染的主要来源二氧化氮二氧化氮 NO2CO NO、NO2等氮氧化物等氮氧化物导致光化学烟雾导致光化学烟雾3、机动车尾气的排放、机动车尾气的排放空气污染的主要来源空气污染的主要来源4、土地荒漠化引起的沙尘暴、土地荒漠化引起的沙尘暴空气污染的主要来源空气污染的主要来源空气污染的其他来源空气污染的其他来源可吸入颗粒物：可吸入颗粒物：有害气体：有害气体：各地区的首要污染物不同各地区的首要污染物不同烟尘、粉尘烟尘、粉尘二氧化硫（二氧化硫（SO2）一氧化碳）一氧化碳（CO）二氧化氮（）二氧化氮（NO2）等）等1.污染物的类型污染物的类型2.污染的三大类型污染的三大类型酸酸 雨雨臭氧空洞臭氧空洞温室效应温室效应SO2、NO2等等氟利昂等氟利昂等CO2含量增加含量增加三、空气污染三、空气污染CO2三三 大大空空气气污污染染的的危危害：害：使紫外线使紫外线危害人类危害人类和动植物和动植物观察与思考观察与思考使土地酸使土地酸化，破坏化，破坏建筑物等建筑物等使全球变暖使全球变暖(1)用用清清清清洁洁能源能源能源能源（氢能能(最清最清洁)，太阳能，水能，太阳能，水能，风能等）能等） 代代替化石燃料替化石燃料(煤石油天然气煤石油天然气).(2)植植树造林造林(3)加加强大气大气质量量监测，改善，改善环境状况境状况(4)工厂做到工厂做到废气回收与气回收与处理理(5)发展民用煤气生展民用煤气生产，少，少烧煤。煤。(6)严禁燃放烟花爆竹，禁止焚禁燃放烟花爆竹，禁止焚烧树叶、野草叶、野草3.防止和减少空气污染的方法防止和减少空气污染的方法让我们做一次空气质量播报员让我们做一次空气质量播报员以下为某市空气污染指数报表，分别来自以下为某市空气污染指数报表，分别来自某公园某公园、某、某化工厂附近、某建筑工地附近，你能把它们辨别出来并进行化工厂附近、某建筑工地附近，你能把它们辨别出来并进行播报吗？播报吗？I级级41二氧化硫二氧化硫I级级45氮氧化合物氮氧化合物III级级124总悬浮颗粒总悬浮颗粒级别级别污染指数污染指数指标指标AI级级25二氧化硫二氧化硫I级级26氮氧化合物氮氧化合物I级级24总悬浮颗粒总悬浮颗粒级别级别污染指数污染指数指标指标CII级级89二氧化硫二氧化硫II级级86氮氧化合物氮氧化合物II级级56总悬浮颗粒总悬浮颗粒级别级别污染指数污染指数指标指标B1.下列情况一般不造成空气污染的是下列情况一般不造成空气污染的是 A煤燃烧生成的烟煤燃烧生成的烟 B汽车排气生成的烟雾汽车排气生成的烟雾C人呼出的二氧化碳人呼出的二氧化碳 D放鞭炮产生的烟雾放鞭炮产生的烟雾C3北京在申办北京在申办2008年奥运会时提出了年奥运会时提出了“科技奥运、人科技奥运、人文奥运、绿色奥运文奥运、绿色奥运”的口号为了使的口号为了使2008年北京奥运会年北京奥运会办成绿色奥运会，下列做法不可取的是办成绿色奥运会，下列做法不可取的是 ( )A关闭所有的化工企业关闭所有的化工企业 B用天然气逐步取代民用燃煤用天然气逐步取代民用燃煤C污水处理后排放污水处理后排放 D降低机动车辆的尾气污染降低机动车辆的尾气污染2.排放到空气中的有害气体有排放到空气中的有害气体有 。造成空气污染的主要类型有造成空气污染的主要类型有 、 、 。 COSO2NO2酸雨酸雨温室效应温室效应臭氧空洞臭氧空洞A课堂练习二课堂练习二二、空气是一种宝贵的资源二、空气是一种宝贵的资源二、空气是一种宝贵的资源二、空气是一种宝贵的资源氧气：氧气：主要用于潜水、航空、航天、炼钢、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。医疗、金属的焊接和切割以及化工生产等。供给呼吸、支持燃烧供给呼吸、支持燃烧氮气：氮气：主要用于化工原料、制冷、保护主要用于化工原料、制冷、保护气，提供低温环境等气，提供低温环境等。氮气用于超导实验车、化工原料、食品充氮防腐等氮气用于超导实验车、化工原料、食品充氮防腐等氮气用于超导实验车、化工原料、食品充氮防腐等氮气用于超导实验车、化工原料、食品充氮防腐等讨论讨论讨论讨论: :完成完成完成完成P P2929氮气的物理性质氮气的物理性质氮气的物理性质氮气的物理性质稀有气体用于飞艇、闪光灯、液氦冷冻机、霓虹灯等稀有气体用于飞艇、闪光灯、液氦冷冻机、霓虹灯等稀有气体用于飞艇、闪光灯、液氦冷冻机、霓虹灯等稀有气体用于飞艇、闪光灯、液氦冷冻机、霓虹灯等稀有气体：稀有气体：主要用作保护气、电光源、主要用作保护气、电光源、激光、制冷以及医疗等。激光、制冷以及医疗等。居民炉灶排放的烟尘废气轮船排放的废气工厂排放的废气汽车排放的废气三、保护空气三、保护空气三、保护空气三、保护空气1.1.空气污染的原因：随着工业的发展，排放空气污染的原因：随着工业的发展，排放到空气中的到空气中的有害气体有害气体（主要是（主要是硫的氧化物硫的氧化物及及氮的氧化物和一氧化碳氮的氧化物和一氧化碳）和）和烟尘烟尘对空气造成对空气造成了污染。了污染。2.2.空气被污染的危害：损害人体健康、影响空气被污染的危害：损害人体健康、影响作物生长，破坏生态平衡。造成作物生长，破坏生态平衡。造成温室效应温室效应、臭氧层被破坏臭氧层被破坏，形成，形成酸雨酸雨（世界环境三大问（世界环境三大问题）等。题）等。3.3.空气污染的防治：加强大气监测、使用清空气污染的防治：加强大气监测、使用清洁能源、积极植树造林种草等洁能源、积极植树造林种草等空气质量日报空气质量日报污染污染指数指数50以以下下51-100101-150151-200201-250251-300300以上以上质量质量级别级别 质量质量状况状况优优良良轻微轻微污染污染轻度轻度污染污染中度中度污染污染中度重中度重污染污染重度重度污染污染空气污染指数（空气污染指数（API)：将常规监测的几种空气污染物：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浓度简化成为单一的数值形式*最新空气质量日报城市城市污染污染指数指数首要污染物首要污染物空气质空气质量级别量级别空气质空气质量状况量状况北京北京85二氧化硫二氧化硫良良上海上海98二氧化硫二氧化硫广州广州125可吸入颗粒可吸入颗粒汕头汕头187二氧化氮二氧化氮本课题小节本课题小节空气成分别忘记，主要成分氮氧气；空气成分别忘记，主要成分氮氧气；氮七八，氧二一，零点九四是稀气；氮七八，氧二一，零点九四是稀气；还有两个零点三，二氧化碳和杂气还有两个零点三，二氧化碳和杂气 ;百分体积要记清，莫要当成质量比百分体积要记清，莫要当成质量比 ; 还要注意防污染，环保意识要树立。还要注意防污染，环保意识要树立。【思考思考】 能否用木炭、硫、镁代替红磷做能否用木炭、硫、镁代替红磷做实验？实验？不能，因为木炭、硫燃烧生成了气体，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（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。气和二氧化碳反应。3.纯净物和混合物的比较纯净物和混合物的比较纯净物纯净物混合物混合物组成组成由一种物质组成，组成固由一种物质组成，组成固定定由几种纯净物组成，组成由几种纯净物组成，组成不固定不固定组成性质组成性质 有固定的物理性质和化学有固定的物理性质和化学性质性质无固定的物理性质，无固定的物理性质，各物各物质都保持各自的化学性质质都保持各自的化学性质表示方法表示方法有化学符号有化学符号无固定符号无固定符号举例举例氧气氧气(O2)，氮气（，氮气（N2)，红磷（，红磷（P），五氧化），五氧化二磷二磷(P205)，二氧化碳，二氧化碳（CO2)，蒸馏水、纯，蒸馏水、纯净水（净水（H2O)等等空气、海水、合金、煤、空气、海水、合金、煤、石油、天然气、泥水、石油、天然气、泥水、矿泉水、食盐水、汽水矿泉水、食盐水、汽水果汁、白酒、碘酒等果汁、白酒、碘酒等