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1、第2章 我们身边的物质 解 读第1课时 空气 氧气、二氧化碳的性质和用途1测定空气中氧气含量的实验(空气的组成) 原理:选择一种在空气中反应只消耗氧气而不与其他气体反应,且生成物不占空间的物质(固体)使密闭容器中的气体体积减小(减小的体积为氧气的体积),容器内气体的压强减小,引起液面变化情况得出结论。 装置: 如下图,也可设计成其他形式 所选用的药品:燃烧物为红磷,液体物质为水 反应的化学方程式:4P+5O22P2O5 实验现象:红磷燃烧产生大量白烟,发出黄白色火焰。反应停止冷却后,水面上升约占反应容积的1/5。 实验成功的关键:实验装置必须密封,如果装置漏气,红磷燃烧消耗掉容器内的氧气,但又
2、有空气进入,这样容器内压强不变,液面不会有变化;点燃红磷后要立即伸入集气瓶内或钟罩内,并塞紧塞子,以防漏气;红磷要足量,若红磷量不足,燃烧时容器内的氧气没有全部消耗掉,则进入容器内的水会小于容器容积的1/5。 从实验中可以得出:空气是一种无色无味的气体,而空气中氮气的体积分数占78%,从而可推知氮气无色无味。氮气不溶于水,若氮气溶于水测定空气中氧气含量78%的氮气溶于水中则进入瓶内的水的体积远远大于1/5。此实验说明氮气不能燃烧,也不支持燃烧,否则瓶内消耗气体的体积大于1/5。2。氮气、稀有气体的性质和用途(空气是宝贵的自然资源)(1)氮气是一种无色、无味、熔点和沸点都很低的气体,不能支持燃烧
3、,性质不活泼。用途有:制硝酸和化肥的重要原料。作为保护气。如:灯泡充氮以延长使用寿命(灯泡中充入氮气,以防止空气中的氧气氧化灯丝而使钨丝寿命缩短);食品包装时充入氮气防腐(原因:食品袋中充入氮气,微生物因缺少氧气而不能生存,食品防腐)。医疗上用液氮作为麻醉剂。(2)稀有气体都是没有颜色、没有气味、性质不活泼的气体,曾被称为“惰性气体”。用途有:作为保护气,如焊接金属时作为保护气,灯泡中充入稀有气体能延长灯泡的使用寿命。制作多种电光源,如:航标灯、强照明灯、闪光灯、霓虹灯等。用于激光技术或医疗麻醉。3。空气的污染和防治(保护空气)(1)空气的污染是指随着工业的发展,排放到空气中的有害气体和粉尘超
4、过了大自然的净化能力,造成了对空气的污染。(2)污染源:主要是化石燃料(煤和石油等)的燃烧和工厂的废气、汽车排放的尾气。(3)污染物:粉尘和有害气体(SO2、CO、NO2等)。(4)空气的污染带来的危害十分严重,损害人体健康,影响作物生长、破坏生态平衡;全球气候变暖(温室效应)、臭氧层破坏和酸雨等都与空气的污染有关。防治空气污染要从消除污染物上下功夫,就是从污染源上分析造成污染的原因。(5)为保护我们的蓝天,改进燃料结构,使用清洁能源,植树造林,改善环境。4。氧气的性质(1)氧气是一种化学性质比较活泼的气体,在一定条件下氧气能跟多种物质发生化学反应,同时放出热量,在化学反应中提供氧,是常用的氧
5、化剂。(2)木炭、硫、铝在氧气中和在空气中燃烧的现象。木炭:在空气中呈红热状态,产生的气体使澄清石灰水变浑浊;在氧气中点燃发白光,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体。 硫:在空气中点燃产生淡蓝色火焰,并有刺激性气味的气体产生;在氧气中点燃产生蓝色火焰,并生成有刺激性气味的气体。 铝片:在空气中不燃烧,在氧气中点燃剧烈燃烧,产生耀眼的白光,放热。(3)氧气可助燃烧,具有助燃性,与可燃性有本质区别。 5。物质的变化和性质(1)变化就是有改变,是一个过程,化学中的变化分为物理变化和化学变化。物理变化就是没有生成新物质的变化,如状态的变化、位置的改变、形状的变化等。化学变化就是有新物质生成的变化。其基本特
6、征就是有新物质生成。化学变化中常伴随着发光、放热、变色、放出气体、生成沉淀的现象。(2)性质是物质本身的一种属性:化学上的性质分物理性质和化学性质。物理性质是不需要通过化学变化就能表现出来的性质,由感觉器官直接感知或由仪器测定。如物质的颜色、状态、气味、熔点、沸点、硬度、密度、溶解性、挥发性、导电性、导热性等。化学性质是物质在化学变化中表现出来的性质。如可燃性、助燃性、氧化性、还原性、稳定性等。6。氧气与生产生活、经济科技(1)动植物的呼吸离不开氧气,如果供氧不及时就会因缺氧而窒息。例如,战场上使用的燃气弹,就是炸弹爆炸后放出的大量可燃性气体,气体燃烧消耗大量的氧气,使躲在防御工事内的士兵因缺
7、氧而死亡。所以,为了维持生命活动的正常运行,必须给生物体不断地补充氧气。(2)氧气不仅在潜水、医疗急救、炼钢、登山等方面应用广泛,人们还利用液氧炸药进行工程爆破,它比一般炸药既经济又安全。由于液氧易挥发且支持燃烧,因此液氧炸药不易用于坑气或煤矿中。7。化合反应与氧化反应(1)都属于化学反应,两者没有必然的联系与区别。(2)化合反应是多种物质生成一种物质的反应(多变一);氧化放应是物质跟氧之间的反应(此处的氧包括氧气)。(3)有些反应是氧化反应却不是化合反应,有些反应是化合反应却不是氧化反应,有些反应既是氧化反应又是化合反应。8.典型例题分析空气中氧气含量的测定(1)请说出它们共同的测定原理 。
8、(2)各个装置在实验的过程中,你猜想能观察到的实验现象有 。(3)从环保、实验的准确性等比较上述各种方法优缺点。小芳同学探究了教科书上的图2-l实验之后,又设计了如甲装置所示的实验,红磷和木炭均为足量,在空气中燃烧,待燃烧完毕,冷却至室温,打开C、D两处的夹子,想一想,(1)她将看到哪些现象?(2)试分析一下产生这些现象的原因是什么?(3)如果将甲装置改装成乙装置,反应完毕冷却至室温后,打开弹簧夹,观察到的现象有什么不同?原因是什么?铁丝氧气氧气铁丝氧气氧气硫甲 乙右图所示的甲、乙两个实验有共同点:集气瓶底部预先均装有少量水。它们的作用分别是:甲中 ,乙中 。我认为将乙中的水换成另一种溶液,效果会更好。我能写出体现该溶液作用的化学方程式: 甲、乙、丙是三个实验的示意图,根据图中所发生的化学反应现象及化学反应原理,进行总结归纳并回答下列问题:(1)所发生的三个反应有多个共同的特点,分别是_ _;_ _;_ _;_ _(只答四点即可)(2)甲实验进行时,燃烧匙中硫的状态是_ _。(3)任选上述三个实验中的一个,写出反应的化学方程式:_ _。下面是进行“高锰酸钾制取氧气和氧气性质”的探究,请你回忆并完成下列探究内容:(1)制取并收集两瓶氧气时,我用
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