氧气稀有气体课件

1、课题(kt)1 空气九年级化学九年级化学 第二第二(d r)(d r)单单元元课件制作：合肥市永和学校课件制作：合肥市永和学校(xuxio) 蜀麓耕夫山野草堂蜀麓耕夫山野草堂第一页，共二十九页。目录(ml)氧气含量氧气含量(hnling)测测定定空空 气气 成成 分分空空 气气 用用 途途保保 护护 空空 气气拉拉 瓦瓦 锡锡 简简 介介点击右边按钮进点击右边按钮进入相应主题入相应主题(zht)学习学习物物 质质 分分 类类练练 习习 与与 应应 用用第二页，共二十九页。 十八世纪七十年代以十八世纪七十年代以前，人们认为燃烧是前，人们认为燃烧是“燃燃素素”作用的结果。含作用的结果。含“燃燃素素

2、”的物质可以燃烧，不的物质可以燃烧，不含含“燃素燃素”的物质不能燃的物质不能燃烧。可燃物燃烧就是释放烧。可燃物燃烧就是释放“燃素燃素”的过程。的过程。 拉瓦锡不相信拉瓦锡不相信“燃素学说燃素学说(xu shu)”, ,认为认为“燃素燃素”虚无飘渺虚无飘渺, ,为此他做一个马拉松式的科学实为此他做一个马拉松式的科学实验验“二十天实验二十天实验”。回目录回目录(ml)页页拉瓦锡简介(jin ji)第三页，共二十九页。 拉瓦锡将少量水银拉瓦锡将少量水银(汞汞)放在密闭的容器放在密闭的容器(曲颈甑曲颈甑)里连续加热里连续加热12天天, 发现有一部分银白色的液态汞变成红色粉末发现有一部分银白色的液态汞变

3、成红色粉末, 同时容器里同时容器里空气体积差不多减少空气体积差不多减少(jinsho)了了1/ 5。他研究剩余。他研究剩余4/5体积的气体体积的气体, 发现这发现这部分气体既不能供给呼吸部分气体既不能供给呼吸, 也不能支持燃烧也不能支持燃烧, 他认为这些气体全他认为这些气体全部都是氮气（拉丁文原意是部都是氮气（拉丁文原意是“不能维持生命不能维持生命”）。）。 拉瓦锡又把汞表面上所生成的红色粉末收集起来拉瓦锡又把汞表面上所生成的红色粉末收集起来, 放在另一个较小的放在另一个较小的容器里再加强热容器里再加强热, 得到了汞（得到了汞（Hg）和一种气体）和一种气体,该气体能使动物存活更长时间该气体能使

4、动物存活更长时间, 拉瓦锡将其命名为氧气（拉瓦锡将其命名为氧气（O2）。所得氧气的体积恰好等于密闭容器里所）。所得氧气的体积恰好等于密闭容器里所减少的体积。他把得到的氧气减少的体积。他把得到的氧气加到前一个容器里剩下的加到前一个容器里剩下的4/5体体积的气体中积的气体中, ,结果所得气体跟空结果所得气体跟空气的性质完全一样。气的性质完全一样。 通过以上实验通过以上实验, ,拉瓦锡得出拉瓦锡得出了空气由氧气和氮气了空气由氧气和氮气( (N2) )组成组成, ,其中氧气约占空气总体积的其中氧气约占空气总体积的1/5。拉瓦锡简介(jin ji)回目录回目录(ml)页页第四页，共二十九页。实验实验(s

5、hyn)21 测定空气里氧气的含量测定空气里氧气的含量 实验装置如右图所示，在集气瓶内加入少量水, 并将水面上方的空间分为 5 等份。用弹簧夹夹紧(ji jn)胶皮管。点燃燃烧匙内的红磷后, 立即伸入集气瓶中并把塞子塞紧, 观察红磷燃烧的现象。待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察实验现象及水面的变化情况。回目录回目录(ml)页页第五页，共二十九页。实实验验动动画画演演示示回目录回目录(ml)页页第六页，共二十九页。1该实验的现象该实验的现象(xinxing)是什么，反应物和生成物分别是是什么，反应物和生成物分别是 什么？什么？ 红磷红磷(hn ln)燃烧，产生浓厚的白烟，冷却后水进入集气燃烧，

6、产生浓厚的白烟，冷却后水进入集气瓶中的体积约占集气瓶空间的瓶中的体积约占集气瓶空间的1/5。 参加反应的物质参加反应的物质( 反应物反应物)有红磷有红磷(hn ln)(P)和氧气和氧气(O2)，生成物是五氧化二磷（生成物是五氧化二磷（P2O5）。）。这一反应可用下面的式子表示：这一反应可用下面的式子表示：红磷红磷氧气氧气 五氧化二磷五氧化二磷点燃点燃P O2 P2O5知识延伸回目录页回目录页第七页，共二十九页。2该实验该实验(shyn)中为什么要在集气瓶中放中为什么要在集气瓶中放少少 量的水？量的水？ 燃烧后生成的五氧化二磷是空气污染燃烧后生成的五氧化二磷是空气污染物，利用水吸收五氧化二磷，以

7、防污染空物，利用水吸收五氧化二磷，以防污染空气。放少量气。放少量(sholing)水同时也有加速降温的效水同时也有加速降温的效果。果。知识延伸回目录回目录(ml)页页第八页，共二十九页。3该实验该实验(shyn)的原理是什么的原理是什么？ 该实验利用可燃物该实验利用可燃物的燃烧消耗空气的燃烧消耗空气(kngq)中中的氧气，容器内气压降的氧气，容器内气压降低，导致水进入集气瓶低，导致水进入集气瓶中。故进入瓶中水的体中。故进入瓶中水的体积就是原空气积就是原空气(kngq)中氧中氧气的体积。气的体积。知识延伸回目录回目录(ml)页页第九页，共二十九页。4该实验该实验(shyn)中，可否用木炭等代替红

8、磷做可中，可否用木炭等代替红磷做可 燃物？为什么？燃物？为什么？ 不可以不可以, 木炭燃烧生木炭燃烧生成成(shn chn)气体二氧化碳气体二氧化碳, 瓶内气压不降低瓶内气压不降低, 水不能水不能进入瓶中进入瓶中, 导致实验失败导致实验失败。回目录页回目录页知识延伸第十页，共二十九页。5该实验该实验(shyn)对可燃物有什么要求？对可燃物有什么要求？ 必须必须(bx)是易燃物，故铁丝不可用；是易燃物，故铁丝不可用； 燃烧后不能生成新的燃烧后不能生成新的 气体气体, 故木炭、硫磺故木炭、硫磺 等不可用；等不可用； 不能与氧气之外的其不能与氧气之外的其 他气体反应，故镁等他气体反应，故镁等 不可用

9、；不可用；回目录页回目录页知识延伸第十一页，共二十九页。6. 该实验中生成该实验中生成(shn chn)的白色飘浮物为什么的白色飘浮物为什么称称 之为之为“烟烟”，而不叫，而不叫“雾雾”？ 固体粉尘飘浮在气体固体粉尘飘浮在气体中形成中形成(xngchng)的是的是“烟烟”，而液，而液体体的小液滴飘浮在气体中形的小液滴飘浮在气体中形成的是成的是“雾雾”。五氧化二磷。五氧化二磷是白色固体，其小颗粒飘是白色固体，其小颗粒飘浮在空气中形成浮在空气中形成(xngchng)的自然是的自然是“烟烟”而不是而不是“雾雾”了。了。回目录页回目录页知识延伸第十二页，共二十九页。知识延伸7该实验除了可以粗略测定空气

10、中氧气的体该实验除了可以粗略测定空气中氧气的体 积分数，还体现了氮气的某些积分数，还体现了氮气的某些(mu xi)(mu xi)性质。由性质。由该该 实验，你能得出氮气的某些实验，你能得出氮气的某些(mu xi)(mu xi)性质吗？性质吗？ 氮气是无色气体氮气是无色气体(qt)； 氮气不易溶于水；氮气不易溶于水； 氮气不能燃烧，也不氮气不能燃烧，也不 能支持燃烧。能支持燃烧。 回目录回目录(ml)页页第十三页，共二十九页。8做该实验时，有时会发现做该实验时，有时会发现(fxin)进入集气瓶进入集气瓶 中的水不是中的水不是1/5, 可能的原因有哪些？可能的原因有哪些？ 装置漏气；装置漏气； 红

11、磷的量不足红磷的量不足, ,不足以消耗掉全部的氧气不足以消耗掉全部的氧气; ; 红磷本身不能全部消耗掉氧气红磷本身不能全部消耗掉氧气, ,换句话说换句话说, ,就就 是反应结束后是反应结束后, ,集气瓶中还有氧气剩余集气瓶中还有氧气剩余; ; 未冷却到室温未冷却到室温(sh wn)(sh wn)就打开了弹簧夹；就打开了弹簧夹； 导管中还有一部分空气，若导管较粗，则进导管中还有一部分空气，若导管较粗，则进 入集气瓶中的水的体积偏差于入集气瓶中的水的体积偏差于1/5更加明显更加明显; ; 知识延伸回目录回目录(ml)页页第十四页，共二十九页。资料惰性气体的发现 19世纪末以前，人们深信空气中仅含有

12、氧气和氮气世纪末以前，人们深信空气中仅含有氧气和氮气。 1894年两位英国科学家拉姆塞和瑞利合作，发现年两位英国科学家拉姆塞和瑞利合作，发现两种氮气的密度有细微差别两种氮气的密度有细微差别, 一种是从空气中分离出一种是从空气中分离出的（除去空气中的水蒸气、二氧化碳的（除去空气中的水蒸气、二氧化碳(r yng hu tn)和氧和氧气后的剩余气体气后的剩余气体, 密度为密度为1.2572克克/升），升）， 另一种是由化另一种是由化学反应制的（纯净的氮气学反应制的（纯净的氮气, 密度为密度为1.2508克克/升），二者升），二者仅相差仅相差0.0067。他们没有放过这细微的差异，通过进一步。他们没有

13、放过这细微的差异，通过进一步分离分离, 最后发现空气中有大约最后发现空气中有大约1%的气体无法除去，也不的气体无法除去，也不和任何物质反应，这就是第一个惰性气体和任何物质反应，这就是第一个惰性气体氩（氩（1894），这个重大发现被称为），这个重大发现被称为“小数点后第三位的胜利小数点后第三位的胜利”。后来拉姆塞爵士又发现了氖、氦、氪和氙，他也。后来拉姆塞爵士又发现了氖、氦、氪和氙，他也是霓虹灯是霓虹灯 (氖管氖管)的发明者的发明者 (1898 ) 。正是由于拉姆塞和瑞。正是由于拉姆塞和瑞利还在研究稀有气体和其他方面的贡献利还在研究稀有气体和其他方面的贡献, 他们共同获得了他们共同获得了1904

14、年诺贝尔物理学奖。年诺贝尔物理学奖。 回目录回目录(ml)页页第十五页，共二十九页。空气的成分按体积计：空气的成分按体积计：氮气氮气 78%氧气氧气 21%稀有气体稀有气体 0.94%二氧化碳二氧化碳(r yng hu tn) 0.03%其他气体和杂质其他气体和杂质 0.03%体积体积(tj)体积体积(tj)体积体积体积体积体积体积体积体积空气成分回目录页回目录页第十六页，共二十九页。物质分类 由两种或两种以上由两种或两种以上(yshng)的物质混合而成的的物质混合而成的物质叫做物质叫做混合物混合物。如空气、海水等。如空气、海水等。 只由一种物质只由一种物质(wzh)组成的物质组成的物质(wz

15、h)叫叫纯净纯净物物。如氮气、氧气、二氧化碳、水等。如氮气、氧气、二氧化碳、水等。回目录回目录(ml)页页第十七页，共二十九页。混合物与纯净物的区别3纯净物都可以用化学纯净物都可以用化学(huxu)符号（化学符号（化学(huxu)式）表式）表 示，如氮气（示，如氮气（N2）、氧气（）、氧气（O2）、二氧）、二氧 化碳（化碳（CO2）、水（）、水（H2O）、红磷（）、红磷（P） 等。而混合物不能用化学符号表示。等。而混合物不能用化学符号表示。1混合物中的各种成分仍然保持各自的性混合物中的各种成分仍然保持各自的性 质，可以通过物理质，可以通过物理(wl)方法分离。方法分离。2纯净物中的各种成分纯净

16、物中的各种成分(chng fn)，不能通过物理方，不能通过物理方 法分离，不能保持各自的性质。法分离，不能保持各自的性质。回目录页回目录页第十八页，共二十九页。动植物呼吸炼钢化工航天医疗急救气割气焊潜水空气的用途回目录回目录(ml)页页1可以维持呼吸可以维持呼吸(hx) 急救病人、急救病人、 航天航空、航天航空、 登山、登山、 潜水等；潜水等；2支持燃烧支持燃烧 炼钢、炼钢、 化工、化工、 气割气焊、气割气焊、 火箭助燃剂等。火箭助燃剂等。第十九页，共二十九页。磁悬浮列车磁悬浮列车化工原料化工原料食品防腐食品防腐 1化工原料：制造硝酸、氮肥等；化工原料：制造硝酸、氮肥等；2做保护气：充入灯泡、

17、食品包装、做保护气：充入灯泡、食品包装、 焊接金属的保护气等；焊接金属的保护气等；3用于医疗：液氮冷冻麻醉等；用于医疗：液氮冷冻麻醉等；4液氮用于制冷：超导材料液氮用于制冷：超导材料(cilio)在液氮的低温环境下在液氮的低温环境下 能显示超导性能。能显示超导性能。空气的用途回目录回目录(ml)页页第二十页，共二十九页。三、氮气三、氮气(dn q)的性的性质质1氮气氮气(dn q)的物理性的物理性质质颜色颜色状态状态气味气味标准状况标准状况下的密度下的密度熔点熔点沸点沸点是否易是否易溶于水溶于水氮气氮气1.251g/L209.9195.8无色无色(w s)气态气态无味无味难溶难溶2氮气的化学性

18、质氮气的化学性质化学性质稳定，不能燃烧也不支持燃烧。化学性质稳定，不能燃烧也不支持燃烧。空气的用途回目录页回目录页第二十一页，共二十九页。三、稀有气体三、稀有气体(x yu q t)的的用途用途 稀有气体稀有气体(x yu q t)包括氦、氖、氩、氪、氙和氡，化学性质极包括氦、氖、氩、氪、氙和氡，化学性质极为稳定，以前也称之为惰性气体。为稳定，以前也称之为惰性气体。气艇气艇闪光灯闪光灯液液氦氦冷冷冻冻机机霓虹灯霓虹灯1由于稀有气体的化学性质非常由于稀有气体的化学性质非常(fichng)稳定，稀有气体可以做保稳定，稀有气体可以做保 护气；护气；2稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，可制成多种用稀

19、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、强照明灯、闪光灯、霓虹灯等；途的电光源，如航标灯、强照明灯、闪光灯、霓虹灯等；3氦气的密度小，可填充气艇；氦气的密度小，可填充气艇；4氦的沸点极低，还可用于制造低温环境。氦的沸点极低，还可用于制造低温环境。空气的用途回目录页回目录页第二十二页，共二十九页。保护空气一、空气一、空气(kngq)污染物污染物回目录回目录(ml)页页1粉尘粉尘(fnchn) 可吸入颗粒物（可吸入颗粒物（PM10） 可入肺颗粒物（可入肺颗粒物（PM2.5）2有害气体有害气体 二氧化硫二氧化硫 一氧化碳一氧化碳 二氧化氮二氧化氮 第二十三页，共二十九页

20、。保护空气二、空气污染成因二、空气污染成因(chngyn)回目录回目录(ml)页页1工业废气工业废气2矿物燃料的过量使用矿物燃料的过量使用(shyng)3植被破坏植被破坏第二十四页，共二十九页。保护空气三、空气污染现象三、空气污染现象(xinxing)及成因及成因回目录回目录(ml)页页1温室效应温室效应 形成温室效应的主要气体是二形成温室效应的主要气体是二氧化碳氧化碳(r yng hu tn)，主要由矿物燃料燃料，主要由矿物燃料燃料产生产生;2酸雨酸雨 矿物燃料矿物燃料(特别是煤特别是煤)燃烧产生的燃烧产生的二氧化硫、二氧化氮等与水反应生成酸二氧化硫、二氧化氮等与水反应生成酸，导致雨水酸化，

21、形成酸雨。，导致雨水酸化，形成酸雨。3臭氧空洞臭氧空洞 氟里昂等气体能破坏臭氧层氟里昂等气体能破坏臭氧层，导致臭氧层空洞。臭气可拦截太阳光中，导致臭氧层空洞。臭气可拦截太阳光中的紫外线，保护地球生命。的紫外线，保护地球生命。4沙尘暴沙尘暴 植被破坏，导致土壤沙化，植被破坏，导致土壤沙化，刮风时可形成沙尘暴；建筑工地等若不刮风时可形成沙尘暴；建筑工地等若不采取防护措施，也能产生沙尘。采取防护措施，也能产生沙尘。第二十五页，共二十九页。练习与应用1空气空气(kngq)的成分以的成分以 和和 为主，其中按体积为主，其中按体积 计，计， 约占空气体积的约占空气体积的78%； 约占约占 空气体积的空气体

22、积的21%。2下列物质：氧气下列物质：氧气 人体呼出的气体人体呼出的气体 液氧液氧 空气中空气中0.94%的稀有气体的稀有气体 二氧化碳二氧化碳 洁净的空气。洁净的空气。 其中属于纯净物的是其中属于纯净物的是 ； 请选出一种请选出一种(y zhn)混合物并说明其中的成分：混合物并说明其中的成分： 。氮气氮气(dn q)氧气氧气氮气氮气氧气氧气 含有氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳、水蒸气、其他气体和杂质含有氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳、水蒸气、其他气体和杂质含有氦气、氖气、氩气、氪气、氙气等含有氦气、氖气、氩气、氪气、氙气等氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳(仅其他气体和杂质比空气中的少仅其他气体和杂质比空气中的少)回目录页回目录页第二十六页，共二十九页。练习与应用3选择题选择题 空气中含量较多，且化学性质空气中含