第二单元：空气-氧气-复习课教案

我们周围的空气

空气（测定空气中氧气含量的实验，空气的组成、纯净物与混合物）

氧气（氧气的性质与用途）

实验室制取氧气

知识点一空气

一、测定空气中氧气含量的实验

实验原理：4P+5O22P2O5

实验装置：如右图所示。弹簧夹关闭。集气瓶内加入少量水，并做上记号。

实验步骤：

①连接装置，并检查装置的气密性。

②点燃燃烧匙内的红磷，立即伸入集气瓶中，并塞紧塞子。

③待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹。

实验现象：①红磷燃烧，产生大量白烟；②放热；③冷却后打开弹簧夹，水沿着导管进入集气瓶中，进入集气瓶内水的体积约占集气瓶空气总体积的1/5。

实验结论：①红磷燃烧消耗空气中的氧气，生成五氧化二磷固体；②空气中氧气的体积约占空气总体积的1/5。

注意事项：

1．红磷必须过量。如果红磷的量不足，集气瓶内的氧气没有被完全消耗，测量结果会偏小。

2．装置气密性要好。如果装置的气密性不好，集气瓶外的空气进入集气瓶，测量结果会偏小。

3．导管中要注满水。否则当红磷燃烧并冷却后，进入的水会有一部分残留在试管中，导致测量结果偏小。4．冷却后再打开弹簧夹，否则测量结果偏小。

5．如果弹簧夹未夹紧，或者塞塞子的动作太慢，测量结果会偏大。

6．在集气瓶底加水的目的：吸收有毒的五氧化二磷。

7．不要用木炭或硫代替红磷！原因：木炭和硫燃烧尽管消耗气体，但是产生了新的气体，气体体积不变，容器内压强几乎不变，水面不会有变化。如果预先在集气瓶内放入氢氧化钠溶液，就可以用木炭或硫代替红磷进行实验。

8．不要用镁代替红磷！原因：镁在空气中燃烧时能与氮气和二氧化碳发生反应，这样不仅消耗氧气，还消耗了氮气和二氧化碳，使测量结果偏大。

二、空气的组成

空气中成分按体积来计算，大约：

气体氮气氧气稀有气体二氧化碳其他气体和杂质

体积分数78% 21% 0.94% 0.03% 0.03%

说明：

①空气的主要成分是氮气和氧气

②各成分的含量表示均为体积分数，而不是质量分数，体积分数可以理解为每100体积的空气中含有78体积的氮气和21体积的氧气

三、空气是一种宝贵的资源

1、氮气

（1）性质

物理性质：无色、无味气体，难溶于水，密度为1.251g/L，比空气密度（1.293g/L）略小

化学性质：化学性质不活泼，一般情况下不能支持燃烧，不能供给动植物呼吸。

（2）用途

①制硝酸和化肥的重要原料（这一点可以证明空气中含有氮气）；

②用作保护气（焊接金属时作保护气、灯泡充氮延长使用寿命、食物充氮防腐）；

③医疗上可在液氮冷冻麻醉条件下做手术；

④超导材料在液氮的低温环境下能显示超导性能

2、稀有气体

（1）稀有气体包括：氦、氖、氩、氪、氙、氡等气体，属于混合物

（2）物理性质：无色、无味气体，难溶于水

化学性质：化学性质极不活泼，所以稀有气体又叫做惰性气体。但某些稀有气体在一定条件下也能与某些物质发生化学反应

（3）用途：

①常用作保护剂，如焊接金属时常用稀有气体来隔绝空气，灯泡中充稀有气体以使灯泡耐用、

②稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，可制成多种用途的电光源，如航标灯、闪光灯、霓虹灯...、

③氦、氖、氩、氪、氙等可用于激光技术、④氦可用于制造低温环境、⑤氙可用于医疗麻醉

四、混合物和纯净物

1．纯净物：由一种物质组成，具有固定的结构和性质

2．混合物：由两种或多种物质组成，无固定的结构和性质

3．混合物与纯净物的比较：

五、空气污染和防治

1、空气污染的污染物是有害气体和烟尘。污染源包括煤、石油等化石燃料燃烧产生的二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳（三大有害气体），还包括工业废气等方面。

2、计入空气污染指数的项目为：二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒物（为雾霾的主要组成）、臭氧和一氧

化碳等。

3、空气污染的危害：造成世界三大环境问题（温室效应、臭氧层破坏、酸雨）、损害人体健康、破坏生态平衡、影响作物生长、破坏生态平衡等。

4、防治空气污染：加强大气质量监测；改善环境状况；减少使用化石燃料；使用清洁能源；积极植树、造林、种草；禁止露天焚烧垃圾等。

例题解析：例1、有关实验室用燃烧红磷的方法测定空气中氧气体积分数的说法，错误的是（）

A．选红磷作为反应物是因为它是固体状态

B．该实验是利用

C．红磷必须过量

D．该实验还可说明空气中的其它成分不与红磷反应

解析：本题主要考察学生对测量空气中氧气含量这个实验的熟悉程度。这个实验主要是利用反应后装置内外的压力差造成水位上升，并以此确定氧气的含量，选用红磷的原因是红磷与空气反应之后产生的是固体，使得反应后装置内外的压力不一样从而测量氧气的含量；红磷在一般条件下不与空气中的其他成分反应。答案：A

例2、下列物质中属于纯净物的是（）

A．洁净的食盐水B．冰水混合物C．净化后的空气D．蜡烛燃烧后的产物解析：区别混合物和纯净物，关键是确定其组成的成分确定其是否只由一种物质组成或是由多种物质组成，我们可以逐一进行分析。洁净的食盐水是水中溶解了食盐后形成的混合溶液，属于混合物；冰水混合物是水的两种不同状态下的共存物，里面只有一种物质。属于纯净物；净化后的空气只是除去其中的有害气体以及粉尘等污染物，当其仍然含有氮气、氧气等多种气体，属于混合物；蜡烛燃烧后的产物有水，有二氧化碳等其他物质，属于混合物。

答案：B

例3、（11广州）下列关于空气中各组成成分说法正确的是（）

A．空气中的O2只有点燃时才能发生化学反应B．空气中的CO2是导致酸雨的主要原因C．空气中的N2可作为生产氮肥的原料D．空气中的稀有气体没有任何使用价值解析：本题考查空气中各中组成成分的应用。空气中的O2并不是只有在点燃的时候才会发生反应，像是金属的生锈以及食物的腐烂等都是O2与这些物质发生的化学反应；诱发酸雨的祸首是被排放到空气中的SO2与空气中的O2反应生成SO3，与水结合形成酸。CO2是造成温室效应的气体之一；空气中的稀有气体可以用于作为一种保护气，并不是没有使用价值。

答案：C

习题：1、下列关于稀有气体的叙述，错误的是（）

A．稀有气体都是没有颜色、没有气味的气体B．稀有气体在空气中所占的体积约为0.03% C．稀有气体的性质很不活泼，常用作保护气D．稀有气体在通电时，能发出不同颜色的光2、下列关于空气的叙述中，正确的是（）

A．空气中氮气占78%，氧气占21% B．二氧化碳是污染空气的一种有毒气体C．空气中的有害气体可能来自工厂排放的气体D．任何情况下空气的成分都是固定不变的