初三总复习空气和氧气教案、经典例题.doc

课题 1 空 气一、空气成分的研究史1、18 世纪 70 年代，瑞典科学家舍勒和英国的科学家化学家普利斯特里，分别发现并制得了氧气2、法国科学家拉瓦锡最早运用天平作为研究化学的工具，用定量的方法研究了空气的成分，第一次明确提出了“空气是由氧气和氮气组成的” 其中氧气约占空气总体积的 1/5 的结论二、空气中氧气成分的测定：1、装置图（见书 P27） 2、实验现象：A、红磷燃烧发出黄白色火焰，放出热量，冒出白色浓烟B、 （过一会儿白烟消失，装置冷却到室温后打开弹簧夹）烧杯内的水倒流入集气瓶，约占瓶子容积的 1/53、实验结论：说明空气不是单一的物质；氧气约占空气总体积的 1/54、原理:表达式：磷（P） + 氧气（O 2） 五氧化二磷（P 2O5）化学方程式： 4P + 5O 2 点 燃 2P2O5 5、注意事项：A、所用的红磷必须过量，过少则氧气没有全部消耗完B、要等集气瓶（装置）冷却后才能打开弹簧夹，C、装置的气密性要好， （否则测量结果偏小） ，D、要先夹住橡皮管，然后再点红磷（否则测量结果偏大） 思考：可否换用木炭、硫磺等物质？如能，应怎样操作？答：不能用木炭或蜡烛（燃烧产生了气体，瓶内体积变化小） ，不能用铁（铁在空气中不能燃烧）6、实际在实验中测得的结果比真实值小，其原因可能是 A 红磷量不足；B 装置气密性差；C 未冷却至室温就打开止水夹；D、没有预先在导管中装满水三、空气的主要成分（按体积分数）：氮气（N 2）78% ，氧气（ O2）21%（氮气比氧气约为 4：1），稀有气体 0.94%，二氧化碳（ CO2）0.03% ，其它气体和杂质 0.03%。

空气的成分以氮气和氧气为主，属于混合物点燃空气成分 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%空气成分口诀:氮七八氧二一，零点九四是稀气；零点零三有两个，二氧化碳和杂气四、物质的分类：纯净物和混合物1、纯净物：由一种物质组成的， “纯净”是相对的，绝对纯净的物质是没有的，只要杂质含量低，不至于对生产和科学研究产生影响的物质就是纯净物2、混合物：两种或多种物质组成的，这些物质相互间没有发生化学反应，各物质都保持各自的性质注意：划分纯净物、混合物的标准是根据物质的种类来划分的只含一种物质的就属于纯净物，含有几种物质的就属于混合物，五、空气是一种宝贵的资源1、氮气：无色、无味的气体，不溶于水，不燃烧也不支持燃烧，不能供给呼吸，化学性质不活泼2、稀有气体：无色、无味的气体，通电时能发出不同颜色的光，化学性质很不活泼氧气 ①动植物呼吸②医疗急救③金属切割④炼钢⑤宇宙航行等氮气 ①超导实验车②化工原料③作保护气④食品充氮作防腐剂等稀有气体 ①作保护气②制多种用途的电光源③激光技术④液氦冷冻机等六、空气的污染及防治1、 造成空气污染的物质：有害气体（一氧化碳（CO） 、二氧化氮（NO 2） 、二氧化硫（SO 2） ）和烟尘。

2、污染来源：空气中的有害物质来自化石燃料的燃烧，石油化工厂排放的废气及汽车排放的尾气3、被污染的空气带来的危害：损害人体健康、影响作物生长、破坏生态平衡存在的环境问题：温室效应（二氧化碳含量过多引起） 、臭氧空洞（飞机的尾气、氟里昂的排放） 、酸雨（由二氧化硫、二氧化氮引起） 4、防止空气污染的措施：加强大气质量监测,改善环境状态、植树造林、使用清洁能源5、目前空气污染指数包括：一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入颗粒物、臭氧七、未来化学将朝着“绿色化学”——“绿色消毁”和“绿色生产”的方向发展核心是利用化学原理从源头消除污染特点：①充分利用资源和能源，原料无毒无害②减少向环境排放废物③原料中的原子全部被消纳，实现零排放（在化合反应中体现）④生产出环境友好产品见教材 P32课题 2 氧气一、氧气的物理性质（色、态、味、溶、密、熔）1、色、态、味：通常情况下，是无色无味的气体2、溶解性：氧气不易溶于水 （可用排水法收集）室温下 1L 水可溶解约 30ml 氧气3、密度：标准状况下，密度为 1.429g/L，略大于空气 （可用向上排空法）4、三态变化：降温后，氧气可以变为淡蓝色的液体，甚至淡蓝色雪花状固体二、氧气的化学性质（1）物质在空气中和在氧气中燃烧现象的比较.（二）其他物质与氧气的反应某些物质在一些条件下，与氧气发生缓慢的氧化反应，成为缓慢氧化。

缓慢氧化也放热如：动植物新陈代谢，金属的锈蚀，食物的腐烂、酒醋的酿造、农家肥的腐熟等等总结： 1、氧气是一种化学性质比较活泼的气体，在一定的条件下，能与许多物质发生反应并放出大量的热在这些反应中，氧气提供氧气，称为氧化反应氧气便是常见的氧化剂；具有氧化性2、物质在纯氧气中燃烧程度比空气中燃烧要剧烈说明物质燃烧程度，与氧气的浓度大小成正比；3、物质燃烧时有的有火焰，有的会发光，有的会冒烟一般来说，气体燃烧会有火焰产生，固体直接燃烧，产生光或者火星生成物有固体，一般都会产生烟，即固体小颗粒；4、物质与氧气反应不一定是燃烧现象，如缓慢氧化三） 、氧气的用途（1） 、供给呼吸：医疗上急救病人，登山、潜水、航空、宇航提供呼吸；（2） 、支持燃烧：炼钢、气焊与气接、液氧炸弹、火箭助燃剂课题 3 实验室制取氧气一、工业制法（分离液态空气法）原理：利用液态氧和液态氮的沸点不同——物理变化（蒸馏）（1）具体过程（2）注意：该过程是物理变化二、氧气的实验室制法（化学变化）1、双氧水（过氧化氢）制取氧气A、药品：过氧化氢（H 2O2）和二氧化锰（黑色粉末 MnO2）B 实验原理：表达式：过氧化氢（H 2O2） 水（H 2O） + 氧气（ O2）MnO2化学方程式： 2H2O2 MnO2 2H2O+ O2 ↑注：MnO 2 在该反应中是催化剂，起催化作用C、装置： 固体与液体反应，不需加热（双氧水的为一类）注意事项：①、分液漏斗可以用长颈漏斗代替，但其下端应该伸入液面以下，防止生成的气体从长颈漏斗中逸出；②、导管只需略微伸入试管塞③、气密性检查：用止水夹关闭，打开分液漏斗活塞，向漏斗中加入水，水面不持续下降，就说明气密性良好。

④、装药品时，先装固体后装液体⑤、该装置的优点：可以控制反应的开始与结束，可以随时添加液体D、步骤：连、查、装（二氧化锰） 、定、倒（过氧化氢溶液） 、收2、用高锰酸钾、氯酸钾制取氧气A、药品：、高锰酸钾（暗紫色固体） 、氯酸钾（白色固体）与二氧化锰（黑色粉末）B、原理： ①加热氯酸钾（有少量的二氧化锰）：表达式：氯酸钾（KClO 3） 氯化钾（KCl） + 氧气（O 2）MnO2△方程式：2KClO 3 MnO2 △ 2KCl + 3O2 ↑注意：MnO 2 在该反应中是催化剂，起催化作用② 加热高锰酸钾：表达式：高锰酸钾（KMnO 4） △ 锰酸钾（K 2MnO4）+ 二氧化锰（MnO 2）+ 氧气（O 2）方程式：2KMnO 4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑△ C、装置：加热固体制气体（加热氯酸钾的为一类）D、操作步骤：（连）查、装、定、点、收、离、熄① 连接装置：先下后上，从左到右的顺序② 检查装置的气密性 ：将导管的一端浸入水槽中，用手紧握试管外壁，若水中导管口有气泡冒出，证明装置不漏气松开手后，导管口出现一段水柱③ 装入药品：按粉末状固体取用的方法（药匙或纸槽）④固定装置 ：固定试管时，试管口应略向下倾斜；铁夹应夹在试管的中上部⑤加热药品：先使试管均匀受热，后在反应物部位用酒精灯外焰由前向后加热。

⑥收集气体：a、若用排水集气法收集气体，当气泡均匀冒出时再收集，刚排出的是空气；水排完后，应用玻璃片盖住瓶口，小心地移出水槽，正放在桌面上(密度比空气大) （防止气体逸出）b、用向上排空法收集时导管应伸入集气瓶底部（为了排尽瓶内空气）用排水法收集时，导管放在集气瓶口⑦先将导管移出水面 ⑧再熄灭酒精灯，停止加热E、易错事项：a). 试管口要略微向下倾斜：防止生成的水回流,使试管底部破裂药品应平铺在试管底部b). 导气管伸入发生装置内要稍露出橡皮塞：有利于产生的气体排出c). 用高锰酸钾制取氧气时，试管口塞一团棉花：防止高锰酸钾粉末进入导气管，污染制取的气体和水槽中的水d). 排气法收集气体时，导气管要伸入接近集气瓶底部：有利于集气瓶内空气排出，使收集的气体更纯e). 实验结束后，先将导气管移出水面,然后熄灭酒精灯：防止水槽中的水倒流，炸裂试管F、收集方法：① 排水法（不易溶于水）② 向上排空法（密度比空气大）选择收集气体方法的原则：G、检验、验满检验：用带火星的木条伸入集气瓶内，发现木条复燃，说明是氧气；验满：用带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明已满三、催化剂：1、 概念：在化学反应中能改变其他物质的反应速率（加快或变慢） ，但本身的化学性质和质量在反应前后没有发生变化的物质。

2、 特点：两不变（质量、化学性质） 、一改变（反应速率）注意：①催化剂不能改变生成物的质量，不能决定反应的进行②催化剂不是反应物、又不是生成物③催化剂仅针对某一反应，并不是所有反应的催化剂④某一反应的催化剂可能不只一种3、二氧化锰在一些反应中不只作催化剂，催化剂不一定就只有二氧化锰在过氧化氢溶液制取氧气中，催化剂可以用硫酸铜溶液、氧化铁、氧化铜、红砖粉末)在氯酸钾制取氧气中，二氧化锰的质量和化学性质不变，但质量分数变大3、 【专项例题巩固】例题 1：人们穿越青藏高原时，会发生高原反应，感到呼吸困难，这是因为高原地区空气里（）A、氧气体积分数大大低于 21%B、氮气体积分数大大超过 78%C、氧气体积分数仍约为 21%，但空气稀薄D、CO 2 气体含量大大增多例题 2：研究性学习小组的同学为探讨空气中氧气的体积分数,设计了如图所示的装置根据图示试验,回答下列问题1). 闭合电源开关,可以观察到白磷 2)装置冷却到室温时,可以观察到 U 型管内左侧液面 。

3)通过这个试验得出的结论是 4)此实验还可以推知反应后剩余气体的两点性质是 解析: 本题是对空气中氧气含量测定的实验的考察,除考察实验的现象、结论外,还考察了剩余气体的性质及白磷燃烧的现象答案: (1) 燃烧 ,产生大量白烟(2) 上升到 1 刻度处(3) 氧气约占空气体积的 1/5(4) 不易溶于水 不燃烧(其它合理答案也可 )点拨: 利用白磷燃烧消耗 U 型管内的氧气,从而导致压强减小 ,则左端水面上升,右端水面下降例题 3：下列实验现象叙述错误的是A．硫在氧气中燃烧发出淡蓝色火焰B．铁在氧气中燃烧时火星四射C．镁在空气中燃烧发出耀眼的白光D．一氧化碳在空气中燃烧发出蓝色火焰例题 4：现有木炭、硫粉、红磷、镁带、铁丝、高锰酸钾、氯酸钾八种物质，试回答：①在空气中不能燃烧但在氧气中能燃烧的是________． （填化学式，下同）②在氧气中燃烧产生蓝紫色火焰，并生成气体污染物的是 ________．③在氧气中燃烧产生白光，并有能使澄清石灰水变浑浊的气体产生的是________．④燃烧时产生大量白烟，可用来测定空气中氧气含量的是________．⑤变化时，银白色固体变为白色粉末状固体的是____________．⑥加热时，紫黑色固体能产生气体的是____________．⑦白色固体受热产生气体的是______。