人教版初中化学我们周围的空气.doc

第二单元 我们周围的空气

课题1 空气
一、 空气是由什么组成的
1、空气的组成
空气的成分按体积分数计算，大约是：氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其他气体和杂质0.03%
2、混合物与纯净物的比较

混合物
纯净物
组成
由两种或两种以上物质组成，组成不固定
由一种物质组成，组成固定
表示方法
无固定符号
用专门的化学符号表示，如氮气
性质
无固定的物理性质，各物质都保持原来的性质
有固定的物理性质和化学性质
举例
空气、海水、糖水
氧气、二氧化碳
联系
混合物可分离出纯净物
纯净物也可混合成混合物
例：某集气瓶中盛有氮气和氧气的混合气体（体积比为4：1），采用燃烧法除去氧气而得到较纯净的氮气时，最好采用的物质是红磷。
除去集气瓶中的某种气体的一个前提是物质与该气体反应且生成物是固体。铁只能在纯净的氧气中燃烧，在氮气和氧气的混合气体中无法燃烧；红磷可在氧气中燃烧，也可在该混合气体中燃烧，而且生成物五氧化二磷是一种固体；木炭和硫能在氧气和该混合气体中燃烧，但是它们燃烧后的产物分别是二氧化碳和二氧化硫，都是气体，燃烧后集气瓶中又才成为氮气与其他气体的混合气体。
二、 空气是一种宝贵的资源
成分
主要性质
主要用途
氧气
化学性质：能供给呼吸，能支持燃烧
物理性质：无色、无味、不易溶于水
潜水、医疗急救、炼钢、气焊以及化工生产和宇宙航行
氮气
化学性质：不活泼、不能燃烧、不支持燃烧
物理性质：无色、无味、难溶于水
制硝酸和氮肥的重要原料；其化学性质不活泼，常用作保护气；医疗上用于冷冻麻醉；超导材料在液氮的低温环境下能显示超导性能；食品包装用氮气防腐
稀有气体
化学性质：很不活泼（惰性）
物理性质：无色、无味、通电时能发出不同颜色的光
用于制作航标灯、闪光灯、霓虹灯等电光源；用于激光技术；制造低温环境；氙用于医疗麻醉
三、 保护空气
1、空气中的有害物质
①有害气体：二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳
②烟尘（可吸入颗粒物）
2、空气污染的主要危害：损害人体健康、影响作物生长、破坏生态平衡、臭氧层破坏和酸雨
3、污染源：空气中的有害物质主要来自矿物燃料的燃烧、石油化工厂排放的废气及汽车排放的尾气。
4、防治措施
①加强大气质量的检测----空气质量日报
②消除污染源，如限制工厂、汽车污染气体的排放（或革新工艺，使工厂减少废气排放），减少化石燃料的燃烧，是用清洁能源。
③积极探寻治理方法，如汽车安装尾气净化装置，工厂废气经处理达标后排放
④积极植树、造林、种草，改善环境
例：证明空气存在的方法：让空集气瓶在水中侧立，在集气瓶口处会有气泡产生。

课题2 氧气
一、 氧气的物理性质
氧气的物理性质（通常情况下）
颜色
状态
气味
熔点
沸点
溶解性
密度
无色
气态
无味
-218ºC
-183ºC
不易溶于水，在室温下，1L水中能溶解约30ml氧气
比空气略大，标准状况下为1.429g/l
知识拓展
①氧气三态变化：气态（无色）→液态（淡蓝色）→固态（淡蓝色雪花状）
②不易溶于水并不是一点都不溶于水，只是溶解的量较少而已
③工业生产的氧气，一般加压储存在蓝色钢瓶中
二、 氧气的化学性质
物质（颜色、状态）
反应现象
反应表达式
木炭（灰黑色固体）
①在空气中发出红光②在氧气中发出白光③放出热量④生成能使澄清石灰水变浑浊的气体
碳+氧气→二氧化碳
硫（淡黄色固体）
①在空气中发出淡蓝色火焰②在氧气中发出蓝紫色火焰③放出热量④生成有刺激性气味的气体
硫+氧气→二氧化硫
红磷（紫红色固体）
①生成大量的白烟②放出热量③在空气中发生黄白色火焰④在氧气中发出白光
磷+氧气→五氧化二磷
铁丝（银白色固体）
①在空气中加热铁丝，铁丝只发生红热现象，不燃烧②在氧气中剧烈燃烧，火星四射③放出大量的热④生成黑色固体
铁+氧气→四氧化三铁
蜡烛（固体）
①火焰明亮，发出白光②放出热量③瓶壁上有雾出现④生成能使澄清石灰水变浑浊的气体
石蜡+氧气→水+二氧化碳
三、 化合反应、氧化反应及缓慢氧化
1、化合反应与氧化反应
项目
化合反应
氧化反应
概念
由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应
物质与氧发生的反应
特点
“多变一”
有氧参加反应
2、氧化反应与缓慢氧化的区别和联系

氧化反应
缓慢氧化
概念
物质与氧发生的反应
物质与氧气发生的缓慢的、不易被察觉的氧化反应
举例
所有与氧气发生的反应
铁生锈、食物腐烂
区别
反应的快慢和剧烈程度不同
联系
都是氧化反应；都放出热量
*铁丝与氧反应的实验
1、 铁丝表面要用砂纸打磨光亮，是为了出去铁丝表面的氧化层，使铁丝与氧气接触
2、 要将铁丝绕成螺旋状，是为了便于预热，增大与氧气的接触面积
3、 由于铁丝在空气中不能被点燃，要在铁丝的一端系一根火柴棒，是为了在氧气中点燃铁丝。
4、 要等到火柴棒快燃尽时，才能伸入集气瓶中，防止火柴棒燃烧消耗氧气，降低氧气的含量，影响铁丝的燃烧。
5、 要向集气瓶中预先装一些水或铺一层沙子，防止高温溶化物溅落下来，炸裂瓶底。
6、 燃烧时，铁丝要由上而下缓慢伸入，防止铁丝燃烧时生成的其他物质和热量将中上部来不及反应的氧气排出集气瓶外，降低氧气的含量，影响铁丝的燃烧。

课题3 制取氧气
一、 实验室制取氧气
1、用过氧化氢溶液制取氧气
①药品：过氧化氢溶液（无色液体）、二氧化锰（黑色粉末）
②反应原理：过氧化氢→水+氧气
③发生装置的选择：由于过氧化氢溶液是液体，二氧化锰是固体，且反应不需要加热，故采用锥形瓶、广口瓶或试管作为反应容器，配双孔胶塞，一孔中插入分液漏斗或长颈漏斗，另一孔中插入导管。
④收集装置的选择：由于氧气不易溶于水且不与水反应，故要制取较纯净的氧气时，采用排水法收集；由于氧气的密度比空气的密度大，故要制取较干燥的氧气时，需采用向上排空气法收集。
⑤实验装置：
⑥实验步骤：
a检查装置的气密性：先在长颈漏斗中注入水，且页面要没过漏斗末端，防止气体从漏斗中逸出，将导气管的末端放入水中，双手捂住锥形瓶（也可用酒精灯垫上石棉网加热或用热水浴），看导气管口是否有气泡冒出，如果有气泡冒出，且放手后导管中有一段水柱，说明气密性良好。
b向锥形瓶中加入二氧化锰固体
c塞好带有长颈漏斗和导管的双孔塞
d向长颈漏斗中加入过氧化氢溶液
e用排水法收集气体
2、用加热高锰酸钾或氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气
高锰酸钾是一种暗紫色固体，氯酸钾是白色固体
①反应原理：高锰酸钾→锰酸钾+二氧化锰+氧气
氯酸钾→氯化钾+氧气
②装置选择：用高锰酸钾或氯酸钾和二氧化锰制取氧气，反应物是固体，所以选用大试管作反应容器
③操作步骤：
a检查装置的气密性
b将高锰酸钾装入干燥的试管，并在试管口处放一团棉花，用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管。（防止加热时高锰酸钾粉末进入试管。）
c将试管固定在铁架台上
d点燃酒精灯，均匀加热后，固定在药品的底部加热
e用排水法收集氧气（当气泡连续均匀冒出时再收集，否则收集的气体中混有空气，当集气瓶口有较大气泡冒出时，证明已满。）
f收集氧气结束后，将导管撤离水槽。（如果先熄灭酒精灯，试管内温度降低，压强减小，水槽里的水就会被吸入热的试管内，使试管炸裂。）
g熄灭酒精灯
④验满方法：用排水法收集时，集气瓶口处有较大气泡冒出，证明已满。用向上排空气法收集时，将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，证明已满。
二、 催化剂和催化作用
催化剂是在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率（包括增大、减小），而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化物理性质可能改变）的物质。催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。
验证某物质在化学反应中是否是催化剂，一般运用控制变量法设计对比实验，验证该物质是否改变了化学反应速率、而在反应前后自身的质量和化学性质是否改变即可。
三、 分解反应
由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。
四、 氧气的工业制法
1、分离液态空气法
①原理：利用液态空气中液氮（沸点-196ºC）和液氧（沸点-183ºC）的沸点不同。
②过程：空气低温加压→液态空气-196ºC蒸发→氮气和液态氧（储存在蓝色的钢瓶中）
2、膜分离技术
空气通过→具有富集氧气功能的薄膜得到→含氧量较高的富氧空气多级分离→含90%以上氧气的富氧空气。