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3、薯片等易碎食品宜采用充气袋包装，下列气体中最不适宜充入的是（）A．O2B．N2C．CO2D．空气3、成年人每分钟大约吸人氧气8 L，大约需要空气L，在这些空气中氮气约为L。

4、澄清的石灰水露置于空气中会逐渐变浑浊，这说明空气中含少量的 ；盛冰水的杯子，放在常温下的空气中外壁会潮湿,这说明空气中含有 ；钢铁在潮湿的空气中长期放置会生锈，这是因为空气中含有；红磷燃烧所消耗的气体是空气中的。

知识点二 氧气 一、氧气的性质 1．物理性质（1）在通常状况下，氧气是无色无味的气体（2）在标准状况下，氧气的密度为密度1.429g/L ，比空气的密度（1.293g/L ）大 （3）氢气不易溶于水，1L 水大约能溶解30mL 氧气 （4）氧气的三态变化2．化学性质（1）氧气的检验：将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，则该气体是氧气。

在空气中，带火星的木条不复燃；在氧气中，带火星的木条复燃，剧烈燃烧，说明氧气可以支持燃烧 应用：利用带火星木条复燃的现象可以检验氧气 （2）木炭燃烧实验木炭在空气中燃烧，发出红光．．．．，放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体（二氧化碳）； 在氧气中燃烧更旺，发出白光．．．．，放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体（二氧化碳） 表达式：碳 + 氧气二氧化碳C + O 2 CO 2实验结论：氧气能支持木炭燃烧生成二氧化碳（3）硫燃烧实验硫在空气中燃烧，发出微弱的淡．．．．蓝色火焰．．．．，放出热量，生成刺激性气味的气体（二氧化硫） 硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰．．．．．．．．，放出热量，生成刺激性气味的气体（二氧化硫） 表达式：硫 + 氧气二氧化硫S + O 2SO 2实验结论：氧气能支持硫燃烧生成二氧化硫说明：在氧气瓶底放入少量的水，作用是吸收生成的SO 2，防止污染空气 （4）铁丝燃烧实验反应现象：铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体（四氧化三铁） 表达式：铁 + 氧气四氧化三铁Fe + O 2Fe 3O 4结论：氧气能支持铁丝燃烧生成四氧化三铁101kpa ，-183℃101kpa ，-218℃（无色）（淡蓝色）（淡蓝色）点燃 点燃 点燃点燃点燃点燃说明：①把铁丝绕成螺旋状，是为了增大细铁丝与氧气的接触面积②把细铁丝绕在火柴上，是利用火柴燃烧时放出的热量使温度升高，达到细铁丝燃烧所需要的温度③待火柴临近烧完时才缓慢插入盛有氧气的集气瓶里，是为了防止火柴燃烧消耗氧气，从而保证有充足的氧气与细铁丝反应④集气瓶里要预先放少量的水或细沙，防止实验时生成的物质溅落瓶底引起炸裂⑤铁丝在空气中点燃，仅保持红热，不能燃烧实验总结：由以上实验可知：（1）氧气是一种化学性质比较活泼的气体。

在常温下一般不与其他物质发生燃烧，在点燃或加热条件下能与许多物质发生反应，放出热量（2）氧气具有氧化性，是一种常见的氧化剂（3）氧气能支持燃烧，但本身没有可燃性3．总结（1）物质燃烧实验一般都有三个明显现象①放出大量的热②熔点高的物质燃烧发出一定颜色和强度的光，熔点低的物质燃烧发出一定颜色和强度的火焰③生成了一种或几种不同于反应物（指物质的色、味、态）的产物（2）如何正确描述实验现象①不能以结论代替现象，如铁丝燃烧的现象不能说“剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成四氧化三铁”，生成四氧化三铁是结论而不是现象，注意实验现象与实验结论相区分，描述实验现象时无需把生成物道出②要明确“光．”和“火焰．．”、“烟．”和“雾．”的区别，不能相互替代，如木炭、铁丝燃烧只有光而无火焰；磷燃烧只有烟而没有雾二、化合反应与氧化反应1、化合反应①定义：由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应。

属于基本反应类型之一②特征：多变一③通式：A+B+C+......→X④示例：碳的燃烧、硫的燃烧等。

2、氧化反应①定义：物质与氧（氧元素）发生的化学反应。

不属于基本反应类型②特征：有氧参与的反应注意：（1）“氧”是指氧元素而不仅指“氧气”，否则会缩小氧化反应的范围，可理解为“氧气”属于“氧”的一部分；（2）物质与氧气发生的反应一定是氧化反应3、化合反应与氧化反应的关系①二者是从不同的角度对化学反应进行分类，所以二者无必然联系，即化合反应不一定是氧化反应，氧化反应也不一定是化合反应；②当一个反应中有氧气参加且生成物只有一种时，这个反应既是化合反应，又是氧化反应；③二者的关系如图如右图。