空气与生命(一)

群芳教育个性化辅导授课教案

教师：谈辉荣学生：时间：2014年月日

内容（课题）：空气与生命（一）

教学目的

1、掌握空气的成分，空气中氧气的体积比的测定方法；

2、掌握氧气的物理和化学性质；

3、掌握氧气的制法和催化剂；

4、知道燃烧的条件和灭火的方法。

重难点

1、空气中氧气的体积比的测定方法；

2、氧气的物理和化学性质；

3、氧气的制法。

教学过程

一、空气的成分

1、空气由氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体、水蒸气等组成。

检验空气中有氧气、二氧化碳、水蒸气的实验：

（1）空气能使澄清石灰水变浑浊，说明空气中有二氧化碳；

(2）燃着的木条能在一瓶空气中继续燃烧，说明空气中有氧气；

（3）用白色硫酸铜粉末变蓝，说明空气中有水蒸气。

2、空气中各种成分的比例：（体积比）

氮气：78% 氧气：21% 稀有气体：0.93% 二氧化碳：0.04% 其他气体和杂质0.03% 3、测定空气中氧气的含量

（1）、按图把装置连接，先在集气瓶内加入少量水，再把剩余的容积用记号划成5等份。

（2）、点燃燃烧匙内的红磷，立即塞紧瓶塞，观察现象：红磷燃烧产生大量白烟

（3）、火焰熄灭后,冷却到室温，振荡集气瓶,打开导管上的夹子,出现什么现象? 水从烧杯倒吸入集气瓶内.。瓶内水位变化：水位上升，水的体积约占瓶内空间体积的1/5

消耗的气体跟余下的气体的体积比为：1:4

实验结论：氧气约占空气体积的五分之一

（4）测定原理：红磷燃烧消耗瓶内空气中的氧气，瓶内气压减小，在大气压作用下烧杯中的水进入瓶内。

思考：

（1）红磷燃烧后生成什么？“白烟”和“白雾”一样吗？

（2）为什么烧杯内的水会进入到集气瓶内?

（3）集气瓶内的水面为什么只上升了大约1/5？这说明什么问题？

（4）实验发现测定的氧气体积分数小于1/5，试分析原因。

（5）可不可以用蜡烛代替红磷来消耗氧气？

5、测定空气中氧气含量的实验中，若同时用红磷和木炭，按图中装置进行空气成分的测定，结果一样吗？

（1）完全燃烧后，振荡集气瓶，冷却至室温，打开弹簧夹，在红磷的集气瓶中可看到什么现象？实验说明了什么问题？

（2）在右边的木炭集气瓶中，结果一样吗？若不一样，它测得的含氧量是偏小还是偏大？为什么？

红磷木炭

针对训练：1、科学课上做“用红磷燃烧测定空气中氧气的体积分数”的实验时，由于红磷燃烧生成的P2O5对人体有一定危害，小明改用氢气燃烧来测定空气中氧气的体积分数，设计的实验装置如

下图所示，实验时用夹子B夹住橡胶管，打开夹子A，点燃纯净的氢气并迅速插入甲瓶中，使氢气在甲瓶中燃烧。

(1)当氢气燃烧的火焰刚好熄灭时，对夹子的操作应是：

___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ 。

(2)实验测得甲瓶中氧气的体积远小于瓶中空气体积的1/5，写出一种可能的原因：___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ 。

(3)有同学提出，若用CO取代H2，进行如上操作也能完成氧气体积分数的测定，你是否认同？并简要说明理由：___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___。2、（2010·金华）某课外活动小组学习了书本中“空气中氧气含量的测定”实验，知道P2O5不能随

便排放到空气中，否则会对空气造成污染，所以对该实验进行了改进：

在由两个注射器组成的密闭系统内共有50 mL空气，如右图。然后给装有红磷的玻璃管加热。同时交替推动两个注射器的活塞，至玻璃管内的红磷变成白烟，且较长时间内无进一步变化时停止。停止加热后，待冷却至室温将气体全部推至一个注射器内。请根据你对上述实验的理解，回答下列问题：

(1)实验结束后，注射器内的气体体积理论上应该减少约______mL。

(2)在实验的加热过程中，交替缓慢推动两个注射器的目的

_______________________________________________________。

(3)上述实验只是粗略测定空气中氧气含量的一种方法，你认为造成该实验不够精确的可能原因是(写出其中一种)__________________。

二、空气的利用

1、氧气的用途：

（1）提供呼吸、急救病人、登山、潜水等

（2）支持燃烧，具有助燃性，气焊、气割、炼钢等

2、氮气的用途：

（1）氮气是一种无色、无味、难溶于水、性质较不活泼的气体。

（2）灯泡、食品中作保护气，制化肥、炸药、染料等，液态氮可作冷冻剂。

3、稀有气体：

（1）化学性质很稳定，极不活泼；（2）通电时能发出各种有色光，制成各种电光源；用作保护气；用于激光技术；制造低温环境（氦气）；医疗麻剂（氙气）

三、氧气的性质

1、物理性质：

通常情况下氧气是一种无色、无味气体，密度比空气略大，不易溶于水，液态氧为淡蓝色，固态氧为雪花状蓝色。

2、化学性质：

氧气是一种化学性质较活泼的气体，能支持燃烧，但本身不能燃烧，运动条件下能与许多物质发生化学反应。

（1）氧气可使带火星的木条复燃。

（2）硫在氧气中燃烧：

S + O2 ===SO2 在氧气中燃烧时发出明亮的蓝紫色火焰，放出大量的热，生成一种有刺激性气味的气体。（在空气中燃烧时发出淡蓝色的火焰）

（3）碳在氧气中燃烧：C+O2===CO2发出白光，放出大量的热,生成使澄清石灰水变浑浊的气体（4）铁在氧气中燃烧：

3Fe+2O2==== Fe 3O4燃烧时火星四射，放出大量的热，生成一种黑色固体（注意：铁丝燃烧时要绑一根火柴来引燃，瓶底要放点水或细砂防止炸裂瓶底）

（5）跟镁的反应：2Mg + O2 === 2MgO 发出耀眼的白光,生成白色的固体

四、氧化物

由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物。如水，二氧化碳，四氧化三铁等。

针对训练：

1、欲鉴别分别装在三个集气瓶中的氧气、氮气、空气，可以采用的最简便的方法是（）

A、到人少量的澄清石灰水

B、分别测量它们的密度

C、分别测量它们的溶解度

D、分别伸入燃烧的木条

2、A、B、C、D四种物质，A是无色无味的气体，B在A中燃烧很旺盛，生成无色有刺激性气味的气体C：D是一种无色可溶于水的气体：将燃烧的B放入C或D中均熄灭：C能造成大气污染。

A、B、C、D各是什么物质？将符号填人空格：

a、空气

b、氮气

c、硫磺

d、木炭

e、氧气

f、二氧化碳

g、红磷

h、铁丝

i、二氧化硫

A B C D

五、氧气的制取

1、实验原理：

实验室常用分解过氧化氢或加热高锰酸钾或加热氯酸钾和二氧化锰混合的方法来制取，反应的化学方程式分别为：MnO

2

（1）过氧化氢：2H 2O2==== 2H2O +O2

(2)高锰酸钾：2KMnO4====K2MnO4 + MnO2 +O2

MnO2

（3）氯酸钾：2KClO3 =======2KCl +3O2

2、实验装置图

（1）如图为图分解过氧化氢制氧气装置图：

图甲为发生装置，图乙为收集装置，可用排水

法和向上排空气法（说明注意事项）

图甲

图乙