第三章 维持生命之气
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第三章 维持生命之气——氧气
一、认识氧气
1、氧气的物理性质:
无色无味的气体,密度比空气的密度略大,不易溶于水。
在一定的条件下可液化成淡蓝色液体或固
化成淡蓝色固体。
2、氧气的化学性质:
化学性质比较活泼,具有氧化性,是常见的氧化剂。
(1)能支持燃烧:用带火星的木条检验,木条复燃。
二、制取氧气
(一)实验室制取氧气
1、药品:(1)过氧化氢和二氧化锰 (2)高锰酸钾 (3)氯酸钾和二氧化锰
2
(1 水 + 氧气
H 2O 2 H 2O O 2
(2)高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气 (导管口要塞一团棉花) KMnO 4 K 2MnO 4 MnO 2 O 2
(3)氯酸钾- + 氧气
KCIO 3 KCI O 2
催化剂:在化学反应里能改变其他物质的反应速率,而本身的质量和化学性质在反应前后没改变的物质。
叫催化剂。
特征:一变二不变(变反应速率、不变质量和化学性质)
3、实验装置
(1)固液不加热型
仪器名称:锥形瓶、长颈漏斗(分液漏斗)、带导管的双孔橡皮塞、集气瓶
(2)固固加热
所需仪器:试管、酒精灯、带导管的单孔橡皮塞、铁架台、水槽、集气瓶
4、收集方法:
(1)密度比空气大——向上排空气法(导管口要伸到集气瓶底处,便于将集气瓶内的空气赶尽)(2)难溶于水或不易溶于水且不与水发生反应——排水法(刚开始有气泡时,因容器内或导管内还有空气不能马上收集,当气泡连续、均匀逸出时才开始收集;当气泡从集气瓶口边缘冒出时,表明气体已收集满)。
本方法收集的气体较纯净。
5、操作步骤:
查:(茶)检查装置的气密性。
装:(庄)将药品装入试管,用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管。
定:(定)将试管固定在铁架台上
点:(点)点燃酒精灯,先使试管均匀受热后对准试管中药品部位加热。
收:(收)用排水法收集氧气
离:(利)收集完毕后,先将导管撤离水槽。
熄:(息)熄灭酒精灯。
6、检验方法:用带火星的木条伸入集气瓶内,如果木条复燃,说明该瓶内的气体是氧气。
7、验满方法:
(1)用向上排空气法收集时:将带火星的木条放在瓶口,如果木条复燃,说明该瓶内的氧气已满。
(2)用排水法收集时:当气泡从集气瓶口边缘冒出时,说明该瓶内的氧气已满。
8、注意事项:
(1)试管口要略向下倾斜(固体药品加热时),防止药品中的水分受热后变成水蒸气,再冷凝成水珠倒流回试管底部,而使试管破裂。
(2)导管不能伸入试管太长,只需稍微露出橡皮塞既可,便于排出气体。
(3)试管内的药品要平铺试管底部,均匀受热。
(4)铁夹要夹在试管的中上部(离试管口约1/3处)。
(5)要用酒精灯的外焰对准药品的部位加热;加热时先将酒精灯在试管下方来回移动,让试管均匀受热,然后对准药品部位加热。
(6)用排水法集气时,集气瓶充满水后倒放入水槽中(瓶口要在水面下),导管伸到瓶口处即可;用向上排空气法收集时,集气瓶正放,导管口要接近集气瓶底部。
(7)用排水法集气时,应注意当气泡从导管口连续、均匀地放出时再收集,否则收集的气体中混有空气。
当集气瓶口有气泡冒出时,证明已满。
(8)停止反应时,应先撤导管,后移酒精灯(防止水槽里的水倒流入试管,导致试管破裂)
(9)收集满氧气的集气瓶要正放桌面,瓶口处要盖上玻璃片。
(10)用高锰酸钾制取氧气时,试管口要塞一小团棉花。
(二)、氧气的工业制法(都是物理变化)
1、分离液态空气法
在低温条件下加压,使空气转变为液态空气,然后蒸发。
由于液态氮的沸点比液态氧的沸点低,因此氮气首先从液态空气中蒸发出来,剩下的主要就是液态氧。
2、利用膜分离技术法
三、燃烧条件与灭火原理
1.燃烧:指的就是可燃物跟氧气发生的一种发光、发热的剧烈的氧化反应。
燃烧的条件(三者缺一不可)
(1)物质是可燃物
(2)与氧气(或空气)接触
(3)温度达到着火点
灭火的原理和方法(满足一个即可)
(1)清除可燃物或使可燃物与其他物品隔离
(2)隔绝氧气或空气
(3)温度降到着火点以下(不能改变物质的着火点,只能降低可燃物的温度)
2.缓慢氧化:缓慢进行的氧化反应。
如呼吸作用、食物的腐败、金属生锈、酿酒、酿醋、堆肥腐熟等。
3.自燃:由缓慢氧化而引起自发燃烧。
4.爆炸:可燃物在有限的空间内急剧的燃烧,释放大量的热,使气体体积膨胀而发生的现象。
5.燃烧、爆炸、缓慢氧化、自燃的区别和联系。
联系:都属于氧化反应,都放出热量。
区别:条件不同,放出的热量、反应的剧烈程度,能否到达着火点、反应的现象不同。
氧化反应剧烈氧化
(燃烧)
平静燃烧(在无限的空间)
急速燃烧在有限的空间内爆炸缓慢氧化可能引起自燃
四、化合价化学式
1、定义:用元素符号和数字来表示物质组成的式子。
2、意义:
(1)表示一种物质;
(2)表示这种物质的元素组成;
(3)表示该物质的一个分子
(4)表示该物质的分子构成(对由分子构成的物质)。
例如:H2O的化学式表示:
①表示水这种物质;②表示水是由氢元素和氧元素组成的;
③表示一个水分子;④表示一个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的。
3、化学式的写法
(1)按顺序先写出元素符号。
一般正价在前,负价在后。
(2)在元素符号上方分别标出该元素的化合价
(3)把该元素的化合价的绝对值交叉,写在另一种元素的右下角,作为该元素的原子个数(能约分的要约分)。
4、常见元素化合价口诀
化合价,化合价,记请记准用不怕;、
金正非负单质零,氢一氧二应记下;
正价负价和为零,常见元素化合价;
一价钾钠氯氢银,二价氧钙镁钡锌;
三铝四硅五价磷,二三铁,二四碳;
二四六硫都齐全,铜汞二价最常见。
5、常见原子团化合价口诀
一价氢氧根、硝酸根,二价硫酸根、碳酸根。
正一价的是铵根
6、数字的意义
(1)元素符号前的数字:表示原子个数2N(两个氮原子)
(2)化学式前面的数字:表示分子个数2H2O(两个水分子)
(3)离子符号前面的数字:表示离子个数2Mg 2+(两个镁离子)
(4)元素符号右上角的数字:表示该离子所带的电荷数Mg 2+
(带两个单位正电荷的镁离子) +3
(5)元素符号正上方的数字:表示该元素的化合价Al2O3
(氧化铝中铝元素的化合价是正三价)
(6)化学式中元素符号右下角的数字:表示该物质的一个分子中所含有的某原子个数。
H2O(一个水分子中有两个氢原子)
五、化学式的计算
1、相对分子质量:化学式中各原子的相对原子质量的总和
如: H2O的相对分子质量=1×2+16=18
CO2的相对分子质量=12+16×2=44
2、化合物中各元素的质量比.
如:在H2O 中,氢元素和氧元素的质量比是::1×2:16=2:16=1:8
在CO2中,碳元素和氧元素的质量比是::12:16×2=12:32=3:8
3、化合物中某元素的质量分数
某原子的个数×某元素的相对原子质量
某元素的的质量分数=——————————————————×100%
该化合物的相对分子质量
4、求化合物中某元素的质量
化合物中某元素的质量==化合物的质量×化合物中此元素的质量分数
A===B×a%
5、纯度(即某物质在样品中的质量分数)的计算:
该物质的质量
某物质的纯度= ——————×100%或
样品的质量
样品中某元素的质量分数
某物质的纯度= ————————————×100%
该物质中某元素的质量分数
六、化学反应类型
1、化合反应:由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应叫化合反应。
通式: A + B →AB
特点:多变一Array
如:1)碳+ 氧气
C + O2CO2
点燃
2)铁+ 氧气------→四氧化三铁
点燃
Fe + O2------→Fe3O4
2.分解反应:由一种物质生成两种或两种以上物质的反应叫分解反应。
通式:AB→A + B
特点:一变多
二氧化锰
如:1. 氯酸钾—————→氯化钾+ 氧气
KClO3 加热 KCl O2
二氧化锰
2. 过氧化氢—————→水+氧气
H2O2H2O O2
加热
3. 高锰酸钾—————→锰酸钾+二氧化锰+氧气
KMn04 K2Mn04 MnO2O2。