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1、
第二講 我們周圍的空氣
【學習目標】
1.了解空氣的組成?
2.測定空氣中氧氣含量的實驗分析?
3.掌握氧氣的性質和制取。
【課前預習】
1.空氣中各成分的性質和用途
(1)氮氣約占空氣體積分數(shù)的78%
物性:無色無味的氣體,密度比空氣略 , 溶于水;
化性: ;
用途: 。
(2)氧氣約占空氣體積分數(shù)的21%
①氧氣含量的實驗測定(用紅磷在空氣
2、中燃燒)
實驗現(xiàn)象:①產(chǎn)生大量 ;②水進入瓶中約占瓶容積的
化學方程式:
結論:氧氣約占空氣體積的
水進入瓶中少于1/5的原因
①
②
③
3、
②物性:無色無味的氣體,密度比空氣 , 溶于水, 在一定條件下可液化為 液態(tài)氧,也可固化為 。
③化性: 和 。
④用途: 等。
(3)稀有氣體約占空氣體積分數(shù)的0.94%
物性: 色、 味的氣體;
化性: (稱為“惰性氣體”);
用途:
4、 、 、 。
(4)二氧化碳約占空氣體積分數(shù)的0.03%,其它氣體和雜質約占空氣體積分數(shù)的0.03%。
2.空氣的污染及防治
污染物:固體污染物 ;氣體污染物 、 、 ;
防治措施: 。
3.氧氣的實驗室制法
藥品: 、 、 ;
5、化學方程式: ; ; ;
發(fā)生裝置選擇依據(jù): 、
收集裝置及選擇依據(jù): 、 可用 法和 法收集氧氣;
步驟(以高錳酸鉀制氧氣為例):查→裝→定→點→收→離→熄(茶莊定點收利息)
檢驗:用帶火星的木條 ,若 ,則是O2
驗滿:用帶火星的木條 ,若復燃,則
注意事項(用KMnO4
6、制取氧氣):檢查 、管口要
試管口 、加熱時先 、結束時 。
4.相關概念
(1)純凈物: ,混合物 ,
區(qū)分依據(jù)是 。
(2)催化劑:具有 作用, 化學反應速率,自身的 和 不
變。(一變兩不變)
7、
(3)化合反應(基本化學類型):“多變一”:A + B = ;
(4)分解反應:(基本化學類型)“一變多”:AB = ;
(5)氧化反應: 。
【基礎知識梳理】
【思考1】下列關于空氣的說法中,正確的是( )
A.“富氧空氣”中氧氣含量高于普通空氣,其中氧氣與其他氣體體積比為21:79
B.從空氣中分離出的氮氣可用作食品防腐劑
C.從空氣中分離出的氮氣可用作食品防腐劑
D.稀有氣體能作電光源
【
8、思考2】實驗室用高錳酸鉀制取氧氣,用碳酸鈣和稀鹽酸制取二氧化碳,下列敘述正確
的是 ( )
A.屬于同種基本反應類型 B. 可以用同一套氣體發(fā)生裝置
C.可以用同一種氣體收集方法 D.反應條件相同
【思考3】某同學在實驗室用過氧化氫溶液和二氧化錳制取并收集一瓶氧氣(瓶底預留少
量水),把點燃的硫伸入集氣瓶。
據(jù)此回答下列問題:
(1)以上實驗中用到的藥品屬于混合物的是 ,
屬于純凈物的是(寫化學式)
9、 ;
(2)寫出實驗中的化學方程式并指出其基本化學反應類型:
, ;
, 。
10、
【典型問題分析】
例1:課堂上老師做了一個實驗:將液態(tài)空氣倒入一只燒杯中,發(fā)現(xiàn)立即冒出大量氣泡,把一根燃著的小木條置于燒杯口,小木條火焰熄滅;過一會兒再把燃著的小木條置于燒杯口,此時小木條不但沒有熄滅,反而燃燒更旺。據(jù)此實驗現(xiàn)象回答下列問題:
(1)由于液氮的沸點比液氧的沸點 (填“高”或“低”),導致 首先從液態(tài)空氣中蒸發(fā)出來。
(2)“過一會兒,小木條不但沒有熄滅,反而燃燒更旺”,其原因是 。
例2:某化學興趣小組對教材中“測定空氣里氧氣含量”的實驗(如圖Ⅰ所示)進行了大
11、膽改進,設計如圖Ⅱ所示實驗方案進行實驗(選用容積為45 mL的18×180 mm的試管作反應容器),收到了良好的效果。請你對比分析圖I、圖Ⅱ所示實驗裝置,回答下列有關問題:
(1)指出實驗中A、B儀器的名稱:A 、B 。
(2)圖Ⅱ實驗中,注射器活塞將從10 mL刻度處慢慢前移到約為 mL刻度處才停止。
(3)對照圖Ⅱ實驗,你認為圖I實驗有何不足之處? (回答一點即可)。
例3:回答實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的相關問題.
(1)寫出制取原理的化學方程式:
12、 .
(2)如圖所示,發(fā)生裝置應選用 (填編號,下同),以下氣體收集裝置不能采用的是 ?。?
(3)為測定高錳酸鉀分解生成氧氣的體積,應選用如圖裝置 ?。ㄌ罹幪枺?
(4)實驗結束,某同學發(fā)現(xiàn)收集到的純氧氣質量大于通過化學方程式計算所得質量.不考慮實驗誤差,請你就此提出一種猜想并設計相應驗證方案 。
【課堂小結】
【課后作業(yè)】
1.下面所述的各物質中屬于純凈物的是 ( )
A.純凈的空氣
13、 B.“農(nóng)夫山泉”礦泉水
C.用KMnO4制取O2后剩余的固體 D.冰水混合物
2.氧氣是我們身邊常見的物質,以下有關氧氣的敘述正確的是( )
A.物質與氧氣發(fā)生的反應都是氧化反應
B.魚、蝦等能在水中生存,是由于氧氣易溶于水
C.氧氣具有可燃性
D.物質在氧氣中燃燒的反應一定是化合反應
3.下列有關物質燃燒現(xiàn)象的描述,正確的是( )
A.紅磷在空氣中燃燒產(chǎn)生大量白霧 B.木炭在氧氣中燃燒發(fā)出白光
C.鐵絲在氧氣中燃燒發(fā)出明亮的火焰 D.硫燃燒生成一種無
14、色無味的氣體
4.一氧化氮是汽車尾氣中的一種大氣污染物,它是無色氣體,難溶于水、密度比空氣略大,在空氣中能與氧氣迅速反應生成紅棕色的二氧化氮。在實驗室中,收集一氧化氮時可選用的收集方法是( )
A.排水集氣法 B.向上排空氣集氣法
C.向下排空氣集氣法 D.排水集氣法或向上排空氣集氣法
5. 下圖是實驗室氧氣制備、收集、驗滿、驗證性質的操作,其中正確的是 ( )
6.某班同學用右圖裝置測定空氣里氧氣的含量。先用彈簧夾夾住乳膠管。點燃紅磷伸入瓶中并塞上瓶塞。待紅磷熄滅并冷卻后,打開彈簧夾,
15、觀察 廣口瓶內水面變化情況。實驗完畢,甲同學的廣口瓶內水面上升明顯小于瓶內空氣體積的1/5,乙同學的廣口瓶內水面上升明顯顯大于瓶內空氣體積的1/5。下列對這兩種現(xiàn)象解釋合理的是(? )
①甲同學可能使用的紅磷量不足,瓶內氧氣沒有消耗完
②甲同學可能未塞緊瓶塞,紅磷熄滅冷卻時外界空氣進入瓶內
③乙同學可能沒夾緊彈簧夾,紅磷燃燒時瓶內空氣受熱從導管逸出
④乙同學可能插入燃燒匙太慢,塞緊瓶塞之前,瓶內空氣受熱逸出
A.只有①③????B.只有②④?C.只有①②③??? D.①②③④
7.實驗室常用下列裝置來制取氧氣:
F
(1) 寫出圖中有標號儀器的名稱:a
16、 、b 。
(2) 用雙氧水和二氧化錳來制取氧氣時,可選用的發(fā)生裝置是 (填序號),其中二氧化錳起 作用。該反應的化學方程式為 。若用F裝置來進行反應,該裝置的優(yōu)點是 。
(3) 用高錳酸鉀取氧氣時,發(fā)生反應的化學方程式 。
(4)用E裝置收集氧氣的依據(jù)是 ,檢驗氧氣是否集滿的方法是
17、 。
(5)實驗室常用氯化銨固體與堿石灰固體共熱來制取氨氣。常溫下NH3是一種無色、有刺激性氣味的氣體,密度比空氣小。NH3極易溶于水。制取并收集NH3,應該從上圖中選擇的是 和
(填序號)。
(6)欲使用右圖裝置排空氣法收集氧氣,則氣體應從 (填“a”或“b”)端通入;欲使用該裝置用排水法收集氧氣,先將瓶中裝滿水,再將氣體從 (填“a”或“b”)端通入。
8.甲同學在探究酸的性質時,誤把H2O2溶液當作酸與
18、Fe2O3粉末混合,發(fā)現(xiàn)有大量氣泡產(chǎn)生。他聯(lián)想到MnO2可作為H2O2分解的催化劑,那么,F(xiàn)e2O3能否作為H2O2分解的催化劑呢?請你一起參與探究,并填寫下列空白。
【猜想】Fe2O3能作為H2O2分解的催化劑。
【實驗驗證】甲同學依次設計了三個實驗:
實驗一 取一定量的H2O2溶液于試管中,觀察到有極少量氣泡產(chǎn)生,伸入帶火星的木條,沒有復燃。說明H2O2溶液常溫下緩慢分解。
實驗二 在實驗一的試管中加入W g Fe2O3粉末,有大量氣泡產(chǎn)生,然后伸入帶火星的木條,木條復燃。說明_____________________________________。
實驗三 待反應結束后
19、,將試管里的不溶物濾出,并洗滌、干燥、稱量,固體質量仍為W g。說明____________________________________________。
【實驗結論】甲同學認為,F(xiàn)e2O3粉末可以作為H2O2分解的催化劑。
【反思評價】乙同學認為要證明甲同學的結論正確,僅做這三個實驗還不充分,需要再補充一個探究實驗。探究______________________________________。
【拓展】下表是丙同學探究影響H2O2分解因素時所記錄的部分數(shù)據(jù),通過對數(shù)據(jù)分析,請寫出你得出的兩個結論:
⑴
20、 ;
⑵ 。
用足量等體積H2O2溶液制取相同體積O2所需的時間:
時間(min)
濃度
催化劑
30%H2O2溶液
15%H2O2溶液
5%H2O2溶液
加入W g MnO2
0.2
0.8
2.0
加入W g Fe2O3
7.0
9.0
16.0
《第二講 我們周圍的空氣》參考答案
1.D;2.A;3.B;4.A;5.A;6.D;
7.(1)酒精燈 鐵架臺 (2)B 催化 方程式略 控制液體的滴加速度從而控制反應的速度 (3)方程式略 (4)氧氣的密度比空氣大 將帶火星的木條伸至瓶口,若木條復燃,證明氧氣已滿 (5)A D (6)a b
8.實驗二:加入Fe2O3粉末后加快了化學反應速率
實驗三:Fe2O3粉末在化學反應前后質量不變
反思評價:探究Fe2O3粉末在化學反應前后化學性質不變
拓展:其它條件相同,過氧化氫溶液的濃度越大,反應速率越快
其它條件相同,二氧化錳的催化效果比氧化鐵好
8