第10讲空气和氧气讲义课件

专题一身边的化学物质第10讲空气和氧气望子成龙学校徐老师中考考试内容及考查要求

1.知道空气的主要成分，认识空气对人类生活的重要作用；2.知道氧气的主要性质和用途3.认识氧气与常见物质（C、S、P、Fe、蜡烛、H2、CH4、CO等）的氧化反应；4.初步运用简单的实验装置、方法制取和收集氧气；5.能区分空气、氧气。

1.第一个对空气组成进行探究的化学家是拉瓦锡，得出空气由N2和O2组成的结论（第一个用天平进行定量分析）。空气成分O2N2CO2稀有气体其它气体和杂质体积分数21%78%0.03%0.94%0.03%2.空气中氧气含量的测定

a、可燃物要求：

；b、装置要求：

；c、现象：

；d、结论：

；

；

；足量且产物是固体气密性良好有大量白烟产生，广口瓶内液面上升约1/5体积①空气是混合物②O2约占1/5，可支持燃烧③N2约占4/5，不支持燃烧，也不能燃烧，难溶于水原理：压强差考点1

空气的组成及探究

氧气21％稀有气体0.94%

二氧化碳0.03％其他气体和杂质0.03％氮气78％实验测定：空气按体积计算①能否用铁、铝代替红磷？

，原因：

；能否用碳、硫代替红磷？

，原因：

；②液面上升小于1/5原因：

。装置漏气，红磷量不足，未冷却至室温不能铁、铝不能在空气中燃烧不能产物是气体，不能产生压强差注意事项：若用碳代替红磷，装置做哪些改动？细沙水红磷拓展：若实验中水占集气瓶的体积大于1／5，则可能的原因是？放入红磷时未及时密闭，瓶内空气受热膨胀部分溢出实验时,在集气瓶底放少量水或细沙的目的是：使集气瓶迅速冷却

环境污染物：考点2

空气的污染和防治

①可吸入颗粒物②有害气体SO2

、NO2

、CO等

污染源：①矿物燃料燃烧②工厂废气③汽车尾气④吸烟

危害：①人体健康②农作物减产，品质下降③酸雨防治：①减少或消除污染源②植树造林

①氧气：②氮气：

。③稀有气体：（He、Ne、Ar、Kr、Xe等的总称）：

。支持燃烧：

。供给呼吸：

。如潜水、医疗急救等如燃料燃烧、炼钢、气焊

等保护气（化性不活泼）、化工原料（化肥）、液氮冷冻保护气、电光源（通电发不同颜色的光）、激光技术

等考点3

空气中各种气体的的用途

氧气贮存在天蓝色钢瓶中练习1.近年来空气受到较严重的污染，其中污染物SO2是造成

的主要原因，大量CO2的排放又会在地球表面产生______

_

，氟里昂的使用能使_

__

产生空洞。酸雨臭氧层温室效应2.（2012江苏淮安，5题2分）我省从今年3月30日起，统一发布PM2.5检测数据。PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，它们直径小，富含大量有害物质，且在大气中停留时间长，对人体健康影响很大。下列情况不会增加空气中PM2.5的是（）A．露天焚烧秸秆B．利用太阳能发电C．汽车排放尾气D．直接用煤作燃料

B练习

3.某科学兴趣小组查阅资料得知镁可在氮气中燃烧生成Mg3N2，设计了如下方案进行验证。步骤l：用盛水的水槽、无底的废广口瓶、燃烧匙、蒸发皿、橡皮塞等装配成如图所示的装置。另准备一只有一根铜丝穿过的橡皮塞，铜丝末端固定一根镁条。步骤2：引燃燃烧匙中足量的红磷，塞好橡皮塞。待充分冷却，观察到广口瓶内水面上升的体积约占瓶内水面原上方空间的1／5左右。步骤3：往水槽中加水使广口瓶内外水面相平。点燃镁条，更换橡皮塞，镁条在广口瓶内继续燃烧，发出红光，放出热量。待冷却后广口瓶内水位继续上升。(1)步骤2的目的是

。(2)在步骤3“待冷却后广口瓶内水位继续上升”是由于瓶内气压

(选填“大于”、“小于”或“等于”)外界气压。(3)根据上述实验和你所学的知识，请写出镁在空气中燃烧时的化学方程式：

。形成对照实验小于2Mg+O2===2MgO、3Mg+N2===Mg3N2点燃点燃1、氧气的物理性质：在通常状况下，氧气是一种

的气体，密度比空气

，

于水。液氧、固态氧为

色。2、氧气的化学性质：氧气支持燃烧：（写出下列反应的化学方程式）——氧化性碳与氧气硫与氧气磷与氧气铁与氧气镁与氧气铝与氧气石蜡与氧气蓝不易溶略大无色无味C+O2CO2点燃点燃S+O2SO2

点燃4P+5O22P2O5

点燃3Fe+2O2Fe3O4点燃2Mg+O22MgO点燃4Al+3O22Al2O3点燃石蜡+氧气二氧化碳+水请说出各反应的实验现象考点4

氧气的性质

物质空气中的现象氧气中现象共同现象木炭安静燃烧，红光剧烈燃烧，白光放热、生成使澄清石灰水变浑浊的气体硫磺微弱的淡蓝色火焰明亮的蓝紫色火焰放热、生成一种刺激性气味的气体铁丝潮湿空气中生锈剧烈燃烧、产生耀眼的白光、放热、生成黑色固体---------------红磷黄光白光放热、产生白烟铁和铝能否在空气中燃烧？做铁和铝燃烧实验时应注意什么？为什么？答：铁和铝不能在空气中燃烧；做铁、铝燃烧实验时要在集气瓶底部放少量水或细砂，目的是防止溅落的高温熔化物炸裂瓶底。做硫在氧气中燃烧实验时,也在集气瓶底放少量水的目的是什么?注意事项：1.工业法制氧气：

。分离液态空气法

2.实验室制氧气：讨论该方法制氧气的方法属于什么变化？利用了什么原理？答：属于物理变化；分离液态空气是利用了N2和O2的沸点不同，N2沸点低，首先从液态空气中蒸发出来，剩下的主要就是液态氧气了。a、反应原理：2H2O22H2O+O2↑MnO22KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑∆2KClO32KCl+3O2↑MnO2∆考点5

氧气的制取b、发生装置和收集装置的选择：

ABCDE分解过氧化氢制氧气：分解氯酸钾或高锰酸钾制氧气：固液常温型固固加热型O2密度比空气略大O2不易溶于水发生装置收集装置向上排空气法：干燥而不纯排水法：不干燥而纯c、制取的步骤和注意事项：（以高锰酸钾制取氧气并用排水法收集为例）

步骤：连接仪器装置检查装置气密性装入药品固定装置点燃酒精灯加热收集气体将导管移出水面熄灭酒精灯连—查—装—定—点—收—离—熄注意事项：①试管口略向下倾斜：防止冷凝水倒流引起试管破裂；②药品平铺在试管的底部：均匀受热；③铁夹夹在离管口约1/3处；④导管应稍露出橡皮塞：便于气体排出；⑤试管口应放一团棉花：防止高锰酸钾粉末进入导管；⑥排水法收集时，待气泡均匀连续冒出时再收集（刚开始排出的是试管中的空气）；⑦实验结束时，先移导管再熄灭酒精灯：防止水倒吸引起试管破裂；⑧用排空气法收集气体时，导管伸到集气瓶底部：防止收集的气体不纯。谐音助记忆:茶庄定点收利息检查装置气密性：将导管的一端放入水中，用双手紧捂容器外壁，若导管口有气泡冒出，则装置气密性良好。用弹簧夹夹紧橡胶管，向长颈漏斗内加适量水，静置，若水面不下降，则装置气密性良好。KMnO4指出图中的错误：讨论氧气的检验及验满当大量气泡从瓶口冒出时，说明该瓶内的氧气已满。排水法：将带火星的木条放在瓶口，若木条复燃，说明该瓶内的氧气已满。向上排空气法：1.检验：用带火星（燃着）的木条伸入集气瓶中，小木条复燃（燃得更旺），证明该气体是氧气。2.验满：氧化反应的比较：氧化反应剧烈氧化反应燃烧缓慢氧化反应爆炸自燃有限空间达到着火点（发热发光）（只发热不发光）相同点：①都是氧化反应②都放热

不同点：燃烧发热又发光，缓慢氧化只发热不发光燃烧与缓慢氧化的共同点和不同点是什么？考点6

氧化反应

概念：物质与氧的反应请用图示的方法表示化学反应、化合反应和氧化反应的关系：化学反应化合反应氧化反应1234有氧气参加的化合反应同时也是氧化反应讨论

在化学反应中能改变其他物质的化学反应的速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫催化剂（又叫触媒）。（P39）“一变”：改变其他物质的化学反应速率（改变≠加快）“两不变”：本身的质量和化学性质都没有改变催化作用

催化剂在化学反应中所起的作用考点7

催化剂【注意】1.催化剂改变反应的速率，可能加快也可能减慢，但不能使一个不能发生的反应发生反应。2.催化剂在化变前后，质量、化学性质不变，物理性质有可能改变，如催化剂的形状改变。【注意】

3.对于有催化剂参加的反应，若没有催化剂，反应还是可以发生，只是速率不同。

4.催化剂不能决定反应的发生与否；催化剂只能改变反应的速率，不能增加生成物的产量。

5.催化剂存在于具体反应中，不能说“二氧化锰是催化剂”，应该说“二氧化锰在过氧化氢制氧气的反应中作催化剂”。思考：一个反应只能有一种催化剂吗？答：不是。在过氧化氢制氧气的反应中，既可选择二氧化锰做催化剂，也可选择硫酸铜溶液、氧化铁等。当然不同催化剂的改变速率程度不同。1.（2012浙江杭州，7题3分）下列有关氧气的叙述正确的是（）A．氧气能和大多数金属、有机物反应，所以氧气是一种很稳定的气体B．铁在氧气中燃烧生成氧化铁Fe203C．给氯酸钾加热，若不加二氧化锰就不产生氧气D．课本上测定空气中氧气含量的实验中，若将红磷换成木炭实验会失败D

典例剖析2.（2012江苏淮安，5题2分）我省从今年3月30日起，统一发布PM2.5检测数据。PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，它们直径小，富含大量有害物质，且在大气中停留时间长，对人体健康影响很大。下列情况不会增加空气中PM2.5的是（）A．露天焚烧秸秆B．利用太阳能发电C．汽车排放尾气D．直接用煤作燃料B

典例剖析3.（2012年江苏苏州，10题，2分）苏州博物馆最近启用新购置的“真空充氮杀虫灭菌消毒机”来处理和保护文物。即将文物置于该机器内，三天后氮气浓度可达99.99%；再密闭三天左右，好氧菌、厌氧菌和丝状霉菌都被杀灭。下列有关氮气说法错误的是（）A.通常状况下氮气易溶于水B.氮气不能供给呼吸C.通常情况下氮气的化学性质不活泼D.高浓度氮气可抑制菌类的生长A

典例剖析4.（2012年甘肃兰州，7题，1分）下列关于氧气的说法中正确的是（）A.氧气在低温、高压的条件下可以转化为液体或者固体B.氧气是植物光合作用的重要来源C.氧气的化学性质比较活泼，是可燃物D.因为氧气与氮气的密度不同，所以工业上用分离液态空气法制取氧气A

典例剖析5.（2012年山东济宁，11题，1分）下列物质中含有氧分子的是（）A．空气B．二氧化碳C．纯净水D．高锰酸钾A

典例剖析6.（2013年湖北鄂州市，2题，2分）为了除去灯泡中可能混入的微量氧气，有些白炽灯在灯丝的支架上附着了少量的某种红色物质。该红色物质可能是（）A．红色油漆B．红磷C．氧化铁D．高锰酸钾B

典例剖析7.（2012•湖北黄石19题,1分）加热高锰酸钾制取氧气的操作中正确的是（）A．固定装有高锰酸钾的试管时，试管口略向上倾斜B．开始加热时，导管口出现气泡立即收集C．加热试管时，先使酒精灯火焰在试管下方来回移动D．停止加热时，先熄灭酒精灯再将导管移出水面C

典例剖析8.（2012年陕西省，11题，2分）氧气是与人类关系最密切的一种气体。下列与氧气有关的说法正确的是（）

B

典例剖析

9.林林做镁带在空气中燃烧实验时，发现生成的白色固体的质量小于参加反应的镁带和氧气的质量和。他在一本参考书上发现，镁居然能在氮气中燃烧！于是他做起了这个实验：将镁条点燃后迅速伸入盛有氮气的集气瓶中，发现镁条剧烈燃烧，发出白光，放热，产生一种叫氮化镁（Mg3N2）的粉末。（1）根据实验现象，写出该反应的化学方程式：

，属于

反应；（2）在集气瓶底铺一层细沙的作用是

；