第一课：空气氧气

1、空气空气 氧气氧气空气空气一、空气中氧气含量的测定实验一、空气中氧气含量的测定实验1、原理、原理：用氧化法消耗氧气，使容器内气压：用氧化法消耗氧气，使容器内气压减小，吸入水后观察吸入水的体积，确认空气减小，吸入水后观察吸入水的体积，确认空气中氧气的体积分数。中氧气的体积分数。广口瓶中少量水的作用广口瓶中少量水的作用?加快集气瓶的冷却；加快集气瓶的冷却；吸收红磷燃烧生成的吸收红磷燃烧生成的P2O5本实验可验证氮气的哪些性本实验可验证氮气的哪些性质？质？无色、难溶于水；无色、难溶于水；不燃烧，也不支持燃烧。不燃烧，也不支持燃烧。现象：现象： 。集气瓶内产生大量白烟，烧杯中的水被集气瓶内产生大量白烟

2、，烧杯中的水被挤入集气瓶，并约占集气瓶体积的挤入集气瓶，并约占集气瓶体积的1/5。2、实验条件、实验条件：反应物必须易与空气中的氧气反应，且反应反应物必须易与空气中的氧气反应，且反应没有气体生成。（没有气体生成。（Fe 、C、S、Mg不行）不行）若所用液体用碱液代替水，则若所用液体用碱液代替水，则P C S都可行；都可行；反应物必须反应物必须过量过量，且容器的气密性良好。，且容器的气密性良好。铁不能在空气中燃烧，碳、硫在氧气中燃烧生成气体，铁不能在空气中燃烧，碳、硫在氧气中燃烧生成气体，镁与氮气也反应。镁与氮气也反应。因为其生成物因为其生成物P2O5 CO2 SO2都能与碱液反应而被吸收都能与

3、碱液反应而被吸收3、实验设计：、实验设计：水压装置：水压装置：白磷白磷金 属金 属梯梯图图3测定空气里氧气的含量测定空气里氧气的含量气压装置气压装置4、误差分析、误差分析液面上升不足液面上升不足1/5：液面上升超过液面上升超过1/5：红磷不足；红磷不足；装置气密性不好；装置气密性不好；未冷却到室温就打开止水夹。未冷却到室温就打开止水夹。插入燃烧匙太慢；插入燃烧匙太慢；塞胶塞太慢。塞胶塞太慢。二、空气的主要成分二、空气的主要成分空气空气成分成分氮气氮气氧气氧气稀有稀有气体气体二氧二氧化碳化碳其他气其他气体和杂体和杂质质体积体积分数分数0.03%0.03%特点特点相对固定成分相对固定成分可变可变成

4、分成分0.94%78%21%高山上的空气中氧气的体积分数变小了吗？高山上的空气中氧气的体积分数变小了吗？三、空气的污染和防治三、空气的污染和防治1、空气中的有害物质、空气中的有害物质有害气体（有害气体（SO2 CO NO2 ）烟尘（可吸入颗粒物）烟尘（可吸入颗粒物）2、空气污染的危害、空气污染的危害 损害人体健康，影响作物生长，破坏生损害人体健康，影响作物生长，破坏生态平衡，态平衡，导致温室效应，臭氧层破坏和酸雨导致温室效应，臭氧层破坏和酸雨等等。PM2.5 可入肺颗粒物可入肺颗粒物3、保护措施：、保护措施：加强大气质量监测，改善环境状况，使用清洁加强大气质量监测，改善环境状况，使用清洁能源（

5、能源（太阳能、风能太阳能、风能），工业废气），工业废气回收处理、回收处理、达标排放达标排放，积极植树造林、种草等。，积极植树造林、种草等。4、空气质量报告、空气质量报告计入项目：计入项目： SO2 CO NO2 可吸入颗粒物和臭氧可吸入颗粒物和臭氧不同地区不同地区首要污染物首要污染物不同；不同；级别越高，污染越严重。级别越高，污染越严重。PM2.5（可入肺颗粒物）（可入肺颗粒物）1、下列说法正确的是、下列说法正确的是A空气中氧气的质量分数为空气中氧气的质量分数为21B. 空气中各成分所占的比例是永恒不变的空气中各成分所占的比例是永恒不变的C空气是由多种物质组成的混合物空气是由多种物质组成的混合

6、物D. 空气质量级别数目越大，空气的质量越好空气质量级别数目越大，空气的质量越好C课堂反馈：课堂反馈：2、下列关于空气中各组成成分说法正确的是、下列关于空气中各组成成分说法正确的是A空气中的空气中的O2只有点燃时才能发生化学反应只有点燃时才能发生化学反应B空气中的空气中的CO2是导致酸雨的主要原因是导致酸雨的主要原因C空气中的空气中的N2可作为生产氮肥的原料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空气中的稀有气体没有任何使用价值C3.空气是一种宝贵的自然资源，下列气体不可直接从空气是一种宝贵的自然资源，下列气体不可直接从空气分离获得的是（空气分离获得的是（ ）A用作医疗急救的氧气

7、用作医疗急救的氧气 B用作焊接保护气的稀有气体用作焊接保护气的稀有气体C用作食品防腐剂的氮气用作食品防腐剂的氮气 D用作清洁燃料的氢气用作清洁燃料的氢气 D4 4、南通市某日的空气质量日报如下表、南通市某日的空气质量日报如下表: : 项目项目空气污染空气污染指数指数空气质量空气质量级别级别空气质空气质量量可吸入颗可吸入颗粒物粒物6565良良二氧化硫二氧化硫6 6二氧化氮二氧化氮2020下列情况对表中三个空气质量指标不会产生影下列情况对表中三个空气质量指标不会产生影响的是响的是A A用氢气作燃料用氢气作燃料 B B露天焚烧垃圾露天焚烧垃圾 C C汽车排放尾气汽车排放尾气 D D用煤作燃料用煤作燃

8、料A5.某学习小组将某学习小组将“从空气中制取氮气从空气中制取氮气”作为研究课题，作为研究课题，以下是他们的实验方案：以下是他们的实验方案： A B C 图图1 图图2 方案一：方案一： (1)图图1中装置中装置B的作用是的作用是 ，装置装置C的作用是的作用是 。 除去空气中的水分除去空气中的水分除去空气中的氧气除去空气中的氧气5.某学习小组将某学习小组将“从空气中制取氮气从空气中制取氮气”作为研究课题，作为研究课题，以下是他们的实验方案：以下是他们的实验方案： A B C 图图1 图图2 方案二：方案二： (2)将空气通过图将空气通过图1中中A、B装置后，收集于图装置后，收集于图2的广口瓶的

9、广口瓶中，用图中，用图2装置代替装置装置代替装置C进行实验。实验中用红磷而进行实验。实验中用红磷而不用木炭的原因是不用木炭的原因是 ； 因木炭燃烧生成二氧化碳气体，因木炭燃烧生成二氧化碳气体，混入新杂质混入新杂质 (3)此法得到的氮气不纯，请你分析可能的原因是此法得到的氮气不纯，请你分析可能的原因是 ； (4)在工业上，分离空气中的氮气和氧气是利用它在工业上，分离空气中的氮气和氧气是利用它们们 的不同。的不同。 5.某学习小组将某学习小组将“从空气中制取氮气从空气中制取氮气”作为研究课题，作为研究课题，以下是他们的实验方案：以下是他们的实验方案： A B C 图图1 图图2氮气中含有稀有气体氮

10、气中含有稀有气体 沸点沸点6.要实现要实现“化学化学让生活更美好让生活更美好”，必须，必须保护环境，倡导低碳生活。试回答下列问保护环境，倡导低碳生活。试回答下列问题：题：物质物质大气中的含量大气中的含量( (体积百分比体积百分比) )温室效应指数温室效应指数H H2 2O O1 10.10.1COCO2 20.030.031 1CHCH4 42 21010-4-43030CCl CCl 3 3F F2.82.81010-8-82100021000CClCCl2 2F F2 24.84.81010-8-82500025000上表中列出了五种气体的上表中列出了五种气体的“温室效应指数温室效应指数”

11、，指数越大，指数越大，温室作用越强。综合分析表中数据，引起温室效应的最主要温室作用越强。综合分析表中数据，引起温室效应的最主要的气体是的气体是_；表中属于有机物的有；表中属于有机物的有_种种。低碳经济是以低碳污染、低能耗、低排放为基础的经低碳经济是以低碳污染、低能耗、低排放为基础的经济模式。济模式。汽车尾气中含有汽车尾气中含有NONOx x、COCO等污染物，加装尾气催化净化等污染物，加装尾气催化净化装置，可以使其中的装置，可以使其中的NONOx x、COCO相互反应转化成无毒的相互反应转化成无毒的_和和COCO2 2，实验室检验，实验室检验COCO2 2的化学方程式为的化学方程式为_乙醇汽油

12、作为汽车燃料可以减少碳排放，乙醇乙醇汽油作为汽车燃料可以减少碳排放，乙醇(C(C2 2H H5 5OH)OH)中碳元素的质量分数为中碳元素的质量分数为_；目前；目前, ,人们正在开发人们正在开发_作为新能源，以实现作为新能源，以实现“二氧化碳零排二氧化碳零排放放”。垃圾的有效处理也是实现低碳生活的重要手段，请从垃圾的有效处理也是实现低碳生活的重要手段，请从“垃圾是放错了位置的资源垃圾是放错了位置的资源”的角度，提出你对垃圾处的角度，提出你对垃圾处理的建议：理的建议：_。CO2 三三N2 CO2+Ca(OH)2 = CaCO3+H2O52.2% H2 分类回收利用分类回收利用氧氧 气气一、氧气的

13、性质和用途一、氧气的性质和用途1、物理性质：在通常状况下，氧气是一种、物理性质：在通常状况下，氧气是一种 色、色、 味的气体，味的气体， 溶于水，密度比空气溶于水，密度比空气 。在压。在压强为强为101KPa时，温度为时，温度为-183时可变为时可变为 色液体，色液体，在在-218时可变为时可变为 色色 状固体。状固体。2、化学性质：氧气的化学性质、化学性质：氧气的化学性质 ，能与许多物，能与许多物质发生化学反应，是一种常见的质发生化学反应，是一种常见的 。无无无无不易不易略大略大淡蓝淡蓝雪花雪花比较活泼比较活泼氧化剂（助燃剂）氧化剂（助燃剂）淡蓝淡蓝1、与非金属反应：、与非金属反应：S +

14、O2 = SO2点燃点燃C + O2 = CO2点燃点燃4P + 5O2 = 2P2O5点燃点燃2H2 + O2 = 2H2O点燃点燃淡蓝色火焰（空气中）淡蓝色火焰（空气中）明亮的蓝紫色火焰（纯氧中）明亮的蓝紫色火焰（纯氧中）均有刺激性气味气体产生。均有刺激性气味气体产生。淡蓝色火焰淡蓝色火焰黄白色火焰，产生大量白烟黄白色火焰，产生大量白烟红光（空气中）红光（空气中）白光（纯氧中）白光（纯氧中）均产生使澄清的均产生使澄清的石灰水变浑浊的石灰水变浑浊的气体。气体。2、与金属反应：、与金属反应：2Mg + O2 = 2MgO点燃点燃4Al + 3O2 = 2Al2O3点燃点燃3Fe + 2O2 =

15、 Fe3O4点燃点燃2Cu + O2 = 2CuO常温下即可反应，点燃产生耀常温下即可反应，点燃产生耀眼的白光，生成白色固体，可眼的白光，生成白色固体，可用于燃烧弹和照明弹。用于燃烧弹和照明弹。在空气中不能燃烧，在纯氧中在空气中不能燃烧，在纯氧中剧烈燃烧，火星四射，生成黑剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体。色固体。产生红热现象，冷却后固体由产生红热现象，冷却后固体由红色变黑色。红色变黑色。思考：思考：Fe、S在氧气中燃烧实验中均在集气瓶底部加在氧气中燃烧实验中均在集气瓶底部加入少量水，其作用分别是什么？入少量水，其作用分别是什么？Fe：防止高温熔融物使瓶底炸裂；：防止高温熔融物使瓶底炸裂；S：吸

16、收：吸收SO2，防止污染空气。，防止污染空气。3、与化合物反应、与化合物反应2CO + O2 = 2CO2点燃点燃CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O点燃点燃点燃点燃C2H5OH + 3O2 = 2CO2 + 3H2O蓝色火焰蓝色火焰明亮的蓝色火焰明亮的蓝色火焰淡蓝色火焰淡蓝色火焰二、氧气的实验室制法二、氧气的实验室制法1、反应原理：、反应原理：2H2O2 = 2H2O + O2MnO22KClO3 = 2KCl + 3O2MnO22KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2+7+62、发生装置（理解各装置的适用范围）、发生装置（理解各装置的适用范围）固体加热型固体加热型固液

17、不加热型固液不加热型C可控制反应速率；可控制反应速率；D可控制反应的停止和发生。可控制反应的停止和发生。ABCD3、操作步骤：、操作步骤：查、装、定、点、收、离、熄。查、装、定、点、收、离、熄。先查气密性再填装药品（两种装置的气密性检查）；先查气密性再填装药品（两种装置的气密性检查）；一团棉花的作用；一团棉花的作用；试管口略向下倾的目的；试管口略向下倾的目的；先均匀加热，再集中加热；先均匀加热，再集中加热；当有当有连续均匀连续均匀的气泡产生时开始收集；的气泡产生时开始收集；先将导管移出水面，后熄灭酒精灯的目的。先将导管移出水面，后熄灭酒精灯的目的。1.组装好仪器，将导管放入水中，双手捂热试管，

18、若组装好仪器，将导管放入水中，双手捂热试管，若有气泡产生，说明装置气密性良好。有气泡产生，说明装置气密性良好。2.关闭止水夹，从长颈漏斗向锥形瓶中加水没过漏斗关闭止水夹，从长颈漏斗向锥形瓶中加水没过漏斗下端，继续加水，使漏斗内液面高于锥形瓶内液下端，继续加水，使漏斗内液面高于锥形瓶内液面，若液面差能保持一段时间，说明装置气密性良面，若液面差能保持一段时间，说明装置气密性良好。好。5、检验与验满：、检验与验满：带火星的木条带火星的木条伸入集气瓶伸入集气瓶放在瓶口放在瓶口检验检验验满验满ab4.收集方法：（分析采用原因，适用范围）收集方法：（分析采用原因，适用范围）排水法排水法收集较纯收集较纯净的

19、气体净的气体向上排向上排空气法空气法收集干燥收集干燥的气体的气体向上排空气法由向上排空气法由 端进气，排端进气，排水法由水法由 端进端进气。气。ab三、工业制取氧气三、工业制取氧气空气空气（气态）（气态）加压加压降温降温空气空气（液态）（液态）蒸发蒸发N2 -196O2 -183物理变化物理变化膜分离技术法：膜分离技术法：1、下列关于氧气的说法中错误的是、下列关于氧气的说法中错误的是A工业上可以利用分离液态空气法制氧气工业上可以利用分离液态空气法制氧气B氧气可以支持燃烧，说明氧气具有可燃性氧气可以支持燃烧，说明氧气具有可燃性C氧气供给呼吸，它和体内物质反应，释放能氧气供给呼吸，它和体内物质反应

20、，释放能量，维持生命活动量，维持生命活动D夏天鱼池内开启增氧泵，是因为温度升高，夏天鱼池内开启增氧泵，是因为温度升高，氧气在水中溶解量减少氧气在水中溶解量减少 B课堂反馈：课堂反馈：2.下列叙述正确的是（下列叙述正确的是（ ）A木炭在充足的氧气中燃烧生成一氧化碳木炭在充足的氧气中燃烧生成一氧化碳B硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰C铁丝在氧气中燃烧火星四射，生成三氧化二铁铁丝在氧气中燃烧火星四射，生成三氧化二铁D红磷在空气中燃烧产生大量的白雾红磷在空气中燃烧产生大量的白雾B3、下列操作不正确的是、下列操作不正确的是A将将KClO3，和，和MnO2混合用纸槽装入试管中混合用

21、纸槽装入试管中B将导管口伸入盛满水的集气瓶里，然后加将导管口伸入盛满水的集气瓶里，然后加热，立即收集热，立即收集O2C待集气瓶充满待集气瓶充满O2，盖好玻璃片后，再移出水，盖好玻璃片后，再移出水面面D收集完成后，松开橡皮塞，再熄灭酒精灯收集完成后，松开橡皮塞，再熄灭酒精灯 B4、根据反应事实可以推出影响化学反应的因素、根据反应事实可以推出影响化学反应的因素,下列推理中不合理的是下列推理中不合理的是( )选项选项化学反应事实化学反应事实影响因素影响因素A蜡烛在纯氧中燃烧的火焰比在蜡烛在纯氧中燃烧的火焰比在空气中燃烧的火焰更明亮空气中燃烧的火焰更明亮反应物浓度反应物浓度B煤粉比煤块燃烧的更加剧烈、

22、煤粉比煤块燃烧的更加剧烈、更加充分更加充分反应物种类反应物种类C碳在常温下不与氧气反应碳在常温下不与氧气反应,点燃点燃时能与氧气反应时能与氧气反应反应温度反应温度D双氧水在通常情况下难分解双氧水在通常情况下难分解,加加入二氧化锰后迅速分解入二氧化锰后迅速分解催化剂催化剂B5、下图是实验室制取、收集有关气体的装置图。请按、下图是实验室制取、收集有关气体的装置图。请按要求回答下列问题：要求回答下列问题：（1）用双氧水制取氧气的化学方程式）用双氧水制取氧气的化学方程式为为 ；（2）要收集氧气，收集装置可选择上述装置中的）要收集氧气，收集装置可选择上述装置中的 或或 （填写序号）；（填写序号）；（3）

23、用发生装置）用发生装置A或或B制取氧气时，制取氧气时，A与与B相比，相比，A的优的优点是点是 。 CD可以随时补充反应所需双氧水可以随时补充反应所需双氧水 ，控制反应速率，控制反应速率 2H2O2 = 2H2O + O2MnO26.下图所示为实验室中常见的气体制备和收集装置。下图所示为实验室中常见的气体制备和收集装置。 （1）实验室用高锰酸钾制取氧气，应选用发生装置）实验室用高锰酸钾制取氧气，应选用发生装置 (填字母填字母)，反应的化学方程式为，反应的化学方程式为 。若用装置若用装置D收集氧气，验满的方法是收集氧气，验满的方法是 。 实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，若选用实验室用过氧化

24、氢溶液和二氧化锰制取氧气，若选用C做发生装置，你认为选用做发生装置，你认为选用C的优是的优是 。 控制氧气产生的快慢和量的多少控制氧气产生的快慢和量的多少 A将带火星的木条置于集气瓶口，木将带火星的木条置于集气瓶口，木条复燃，证明已集满条复燃，证明已集满 2KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2欲使用装置欲使用装置E用排空气法收集二氧化碳，则气体应从用排空气法收集二氧化碳，则气体应从 （填（填“a”或或“b”）端通入；欲使用装置）端通入；欲使用装置E用排水法收用排水法收集氧气，先将瓶中装满水，再将气体从集氧气，先将瓶中装满水，再将气体从 （填（填“a”或或“b”）端通入。）端通入

25、。 ab（4）已知一氧化氮气体难溶于水，在空气中容易与氧）已知一氧化氮气体难溶于水，在空气中容易与氧气发生反应，则收集一氧化氮气体时应选用图中装置气发生反应，则收集一氧化氮气体时应选用图中装置 (填字母序号填字母序号)。 F7 7某兴趣小组根据实验室提供的仪器和某兴趣小组根据实验室提供的仪器和药品进行了氧气的制备实验。药品进行了氧气的制备实验。 (1)(1)甲同学选用如右图所示的装置制取氧甲同学选用如右图所示的装置制取氧气。气。写出仪器写出仪器B B的名称：的名称：_。 甲 同 学 应 选 取 的 试 剂 是甲 同 学 应 选 取 的 试 剂 是 M n 0M n 02 2和和_(_(填化学式

26、填化学式) )， Mn0Mn02 2固体在该反应固体在该反应中起中起_作用。作用。除用排水法外，甲同学还可选择除用排水法外，甲同学还可选择_法收集氧气。法收集氧气。实验前，甲同学先向仪器实验前，甲同学先向仪器A A中加入水，然后将导管放人水槽中，中加入水，然后将导管放人水槽中，并打开仪器并打开仪器A A的活塞，观察导管口是否有连续的气泡出现。该实验的活塞，观察导管口是否有连续的气泡出现。该实验操作的目的是操作的目的是_。 (2)(2)乙同学称取一定质量乙同学称取一定质量KMn0KMn04 4放在大试管中，将温度控制在放在大试管中，将温度控制在250250加热制取加热制取O O2 2，该反应的化学方程式为，该反应的化学方程式为_。实验结束。实验结束时，乙同学发现收集到的时，乙同学发现收集到的O O2 2大于理论产量，针对这一现象，同学大于理论产量，针对这一现象，同学们进行了如下探究：们进行了如下探究：集气瓶集气瓶H H2 2O O2 2 催催化化向上排空气法向上排空气法检查装置的气密性检查装置的气密性2KMnO4=