第一讲地球周围的空气

第一讲地球周围的空气（第1课时）

【复习目标】

1．认识空气的主要成分，能区分空气、氧气和氮气等气体，认识空气是一种宝贵的自然资源；知道空气的污染和防治措施；

2．了解氧气的物理性质、化学性质及其与用途的关系；

3．知道氧气的主要性质和用途，认识氧气与常见物质的氧化反应；初步学习在实验室制取氧气。【复习思路】

学生提前自主完成知识梳理；在教师指导下利用1课时完成备考精炼习题，教师课后及时全面仔细批阅，发现问题；

【知识梳理】

（一）空气

1．空气的组成成分和用途

化学式体积分数重要用途

氧气

氮气

稀有气体

二氧化碳

【点拨】：

①空气是混合物，空气的成分通常以体积分数表示，而不是质量分数表示；

②氧气对人有害的一面：引发火灾、食物变质、金属锈蚀等；二氧化碳对人类不利的一面：温室效应。

2．空气中氧气含量的实验测定

（1）实验原理：利用红磷燃烧时,消耗了集气瓶内的_______，从而使得集气

瓶内气体压强______，烧杯内的水会压入集气瓶内，进入集气瓶内水的体积

也就是减少的_______的体积。

红磷燃烧的化学方程式为________________________。

（2）实验装置（如图所示）

（3）实验的步骤和现象：

①点燃红磷后观察到的现象是：__________________。

②待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察到现象是：________________________。

（4）实验结论：空气中氧气的体积大约占空气总体积的________。

（5）实验误差分析：I、实验中如果测得氧气的体积分数小于1/5（偏小），可能的原因有：

① __________；② ___________；③___________________________。

II、实验中如果测得氧气的体积分数大于1/5（偏大），可能的原因有：

①没有夹紧弹簧夹，红磷燃烧时，瓶内部分空气受热从导管逸出；

②插入燃烧匙太慢，塞紧瓶塞之前，瓶内部分空气从瓶口逸出。

【点拨】：①该实验选择的物质，燃烧后生成的物质最好是固体；

②一般不用硫、木炭、铁丝等物质代替红磷。因为铁丝在空气中难以燃烧，硫或木炭燃烧后，生成的是二氧化硫或二氧化碳，都是气体；

③如果生成物是气体，必须选择相应的试剂来除去气体。如：若选择了木炭做上述实验，可预先在集气瓶内放少量的氢氧化钠溶液，吸收生成的气体，实验方可成功。

3．空气的污染及防治

（1）空气污染物一般包括烟尘（可吸入颗粒物、沙尘等）和有害气体（______、____和_____）；（2）污染物的来源：化石燃料的燃烧、工厂的废气、植被破坏引起的沙尘等；

（3）防治污染的措施：改变能源结构、工业废气要处理，减少有害物质的排放、植树造林等。【点拨】：①二氧化碳属于温室效应气体，但不属于大气污染物；

②二氧化硫、二氧化氮等有害气体引发“酸雨”。

（二）氧气的性质

1．物理性质：通常状况下，氧气密度比空气略_____、______溶于水，加压降温时，氧气能变为________色液体或雪花状固体。

2．化学性质：氧气是一种化学性质比较活泼的气体，能与许多物质发生化学反应，在反应中提供氧，具有________性，是常用的氧化剂。

（1）氧气的助燃性：

带火星的木条在氧气中能够________，说明氧气能支持燃烧【检验氧气】。

（2）氧气的氧化性：

【与金属发生反应】

①如：2Mg + O2

点燃

==2MgO(现象：发出耀眼的白光，生成一种白色粉末状固体)；

②铁丝在氧气中燃烧的化学方程式为_______________________；(现象：_______________)；【点拨】在集气瓶中预先装少量的水或铺一层细沙，防止高温生成物溅落炸裂瓶底。

【与非金属发生反应】

①C + O2

点燃

==CO2(现象：在空气中___________；在纯氧中发出_______________，生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体)

②S + O 2 点燃

==SO 2(现象： 在空气中产生_________火焰，在氧气中产生___________火焰，生成一种刺激性气味气体)

【点拨】：在集气瓶中预先装少量的水，防止生成物逸散到大气中污染大气。 ③4P + 5O 2 点燃

== 2P 2O 5 (现象：放出大量的___________)

④ 2H 2 + O 2 点燃

== 2H 2O （现象：_________色火焰，在干冷烧杯内壁出现水珠）

【点拨】 ①物质在氧气中可以燃烧，但氧气本身没有可燃性，它只是能支持燃烧，起助燃作用； ②烟和雾的区别：“烟”是指固体小颗粒分散在空气中形成的现象，“雾”是指小液滴分散在空气中形成的现象。

③物质燃烧的剧烈程度与___________________有关。氧气含量越高，燃烧越剧烈。

（三）氧气的制取

【实验室制取氧气】

1．原理：（1）二氧化锰催化过氧化氢溶液制取氧气：____________（化学方程式） （2）加热高锰酸钾制取氧气：______________________（化学方程式） 2．实验装置：

(1)发生装置的选择依据是根据____________的状态及________。（如图A 、B ） ①A 发生装置适用范围：利用固体物质加热制取气体的反应。

②B 发生装置适用范围：利用固体和液体反应不需要加热来制取气体的反应。 (2)收集装置的选择依据是气体的_______和__________。（如图C 、D 、E ） ①排水集气法（如图E ）：适合于收集难溶于水的气体。 ②向上排空气法（如图C ）：适合于收集密度比空气大的气体。 ③向下排空气法（如图D ）：适合于收集密度比空气小的气体。 将导管口伸到接近集气瓶底，便于将集气瓶内的空气排尽。 【点拨】:

①排空气收集气体较为干燥，但纯度较差，需要验满。排水法收集的气体较为纯净； ②加热高锰酸钾固体时导管口要塞一团棉花，目的是防止高锰酸钾粉末进入导管；

【 结论】因为氧气不易溶于水，且密度比空气大，所以可用排水法（E ）或向上排空气法(C)收集。 3．检验与验满：

（1）检验方法：将带火星的木条_____，如果木条复燃，说明该瓶内的气体是氧气。 （2）验满方法：

①用排水法收集时，当气泡从瓶口往外冒出时，说明该瓶内的气体己满。

②用向上排空气法收集时，将带火星的木条放在______，如果木条复燃，说明该瓶内的气体已满。 【点拨】方法归纳：检验伸瓶内，验满放瓶口。

【氧气的工业制法——分离液态空气法】工业制氧气的原理如下：

【点拨】工业上制氧是利用液氮与液氧的沸点不同，分离液态空气制得氧气，这一过程是_____变化。而实验室制氧气是用加热高锰酸钾，或者用过氧化氢分解法制氧气，这一过程属于_____变化。

B

A C D E