2.1空气-上课用解析

第二单元我们周围的空气课题1空气桌上有一空杯子，大家看看里面有什么东西没有？拉瓦锡得出了空气由氧气和氮气组成，其中，氧气约占空气体积的1/5的结论。一、空气是由什么组成的？(阅读教材26页）拉瓦锡拉瓦锡研究空气成分所用的装置汞+氧气→氧化汞氧化汞→汞+氧气测定空气中氧气的含量仪器：原理：集气瓶、烧杯、燃烧匙、橡胶管、导管、弹簧夹利用红磷燃烧消耗瓶中的氧气，使密闭容器中气体体积减小，压强减小，烧杯中的水流入集气瓶中，水面上升，从而确定空气中氧气的体积分数。空气中氧气含量的测定实验步骤：1.连接仪器，检查气密性。(如何检验?)3.点燃红磷，迅速伸入瓶中，塞紧瓶塞。4.待集气瓶冷却到常温时，打开止水夹。(猜想有何现象?)2.在集气瓶内加入少量的水的目的是?把导管插入水中，双手紧握试管，若水中有气泡冒出，则说明装置气密性良好【实验现象】①红磷燃烧发出黄白色火焰，放出大量的热，产生大量的白烟。②冷却至室温,打开弹簧夹后，水顺着导管流入集气瓶，进入集气瓶中水的体积约瓶内空间的1/5。红磷+氧气五氧化二磷点燃PO2P2O5文字表达式【实验结论】氧气约占空气体积的1/5。实验视频关于“实验”的讨论：1.为什么要在集气瓶里放少量的水？(1)防止燃着的红磷溅到集气瓶底，将集气瓶炸裂。(2)吸收五氧化二磷（3）降温2.为什么点燃的红磷要立即伸入集气瓶中？五氧化二磷有毒，防止白烟污染空气。不能，烟是固体微粒；雾是小液滴。3.红磷燃烧后生成的“大量白烟”可以说“大量白雾”吗？4.根据实验现象，分析瓶内剩余气体具有怎样的性质？

不能燃烧，也不能支持燃烧；难溶于水本实验成功的关键:1、红磷要足量.(原因:红磷的用量不足会使集气瓶中的氧气没有完全消耗掉)2、装置的气密性要完好.3、要冷却到室温后再打开弹簧夹.(原因:未冷却时,集气瓶内气体受热膨胀,影响实验的结果)【思考】在实际操作中，水面上升的体积会明显小于集气瓶总体积1/5,(即集气瓶中气体减少的体积会小于1/5)，试分析可能的原因。1.红磷的用量不足，集气瓶中的氧气没有消耗完。2.装置漏气。3.装置没有冷却到室温就打开弹簧夹。【思考】能否用木炭、硫、镁代替红磷做实验？不能，因为木炭、硫燃烧生成了气体，（但可以想办法吸收产生的气体）。镁不仅与氧气发生反应还可与空气中的氮气和二氧化碳反应。提示：木炭和氧气反应生成二氧化碳；硫和氧气反应生成二氧化硫气体；镁可以和空气中的二氧化碳和氮气反应1.空气的组成空气的成分按体积计算，大约是：氮气（N2）78%，氧气（O2）21%，稀有气体0.94%，二氧化碳（CO2）0.03%，其他气体和杂质0.03%。空气中的稀有气体有氦、氖、氩、氪、氙。氮气78％氧气21％象空气这样由两种或多种物质组成的物质叫混合物。(不能用具体的化学符号表示)2.纯净物与混合物空气中的氧气、氮气、二氧化碳、氦气等分别由一种物质组成,它们都是纯净物。(纯净物可以用具体的化学符号表示。如：氧气O2、氮气N2、氦气He、磷P、五氧化二磷P2O5等。)

纯净物和混合物的比较纯净物混合物组成只有一种成分由几种纯净物组成组成性质固定不固定表示方法有化学符号无固定符号举例氧气(O2)五氧化二磷(P2O5)空气、海水注意:组成混合物的各种成分之间没有发生化学反应,它们各自保持着原来的性质.蒸馏水纯水水都属于纯净物.3江河湖泊水纯净水矿泉水都是混合物.

巩固练习1.小白鼠在装有空气的密闭容器中可存活一段时间，说明空气中有_______2.石灰水（熟石灰）长期露置在空气中表面会出现白膜，说明空气中有________3.夏天盛放冰棒的杯子外壁上面附有一层水珠，说明空气中有_______4.在食品袋内充入空气中的一种气体可延长食品保质期，这种物质可能是_______5、下列属于纯净物的有（）①氧气②氮气③二氧化碳④空气⑤高锰酸钾⑥糖水⑦牛奶⑧五氧化磷氧气二氧化碳水蒸气氮气①②③⑤⑧6、某同学用右图装置测定空气中氧气的体积分数。实验步骤是：①先用夹子夹紧橡皮管；②点燃燃烧匙里的白磷；③将燃烧匙插入广口瓶中，并塞上橡皮塞；④待瓶内白磷燃烧停止后，冷却至室温，打开夹子，使烧杯中的水沿导管进入广口瓶。（1）实验中，在广口瓶里观察到的反应现象是

，反应的文字表达式为

。（2）实验结束后，进入广口瓶的水量应当约占瓶子容积的

。（3）该学生发现，进入广口瓶中的水量比预计的要少，分析其原因可能是：

（填序号）。A、白磷太少，广口瓶中氧气没有反应完B、烧杯中的水太多C、瓶塞未塞紧，导致装置漏气黄白色的火焰，产生大量白烟A、C二、空气是一种宝贵的资源氧气：主要用于潜水、航空、航天、炼钢、医疗、金属的焊接和切割以及化工生产等。供给呼吸、支持燃烧氮气：是制造硝酸和化肥的重要原料，此外由于氮气化学性质非常的稳定，因此常常用做保护气。如焊接金属时常用氮气作保护气，灯泡中充氮以延长寿命，食品包装时充氮气以防腐，医疗上可以在液氮冷冻的条件下作手术，超导材料在液氮的低温环境下能显示超导性能等。氮气用于超导实验车、化工原料、食品充氮防腐等氮气:讨论：1、燃烧着的红磷熄灭了，这种现象说明氮气能不能支持燃烧？2、集气瓶内水平面上升一定高度后，还继续上升吗？这种现象能不能说明氮气不易溶于水？3、空气所表现出来的某些性质，能否在一定程度上代表氮气的性质？说明氮气不能燃烧，也不支持燃烧不能，说明氮气不易溶于水能，因为空气中氮气占78％颜色状态气味标准状况下的密度熔点沸点是不易溶于水氮气1.251g/L–209.9℃–195.8℃一、氮气的物理性质无色气体无气味不易溶于水二、氮气不支持燃烧氮气的性质不如氧气活泼食品保鲜的方法：1、真空包装原因：隔绝氧气，防止食品与氧气反应而变质2、在包装袋内充入不活泼的气体，入氮气等。稀有气体用于飞艇、闪光灯、液氦冷冻机、霓虹灯等稀有气体：主要用作保护气、电光源、激光、制冷以及医疗等。为什么说空气是一种宝贵的自然资源？答：因为：⑴空气中的氧气能支持燃烧、供给呼吸；⑵氮气能用于化工原料，作保护气，液氮冷冻麻醉，制超导材料；⑶稀有气体能作保护气，制电光源，用于激光技术，制造低温环境，用于医疗麻醉。所以，空气是一种宝贵的自然资源。三、保护空气1.空气污染的原因：随着工业的发展，排放到空气中的有害气体（主要是硫的氧化物SO2及氮的氧化物NO2和一氧化碳CO

）和烟尘对空气造成了污染。2.空气被污染的危害：损害人体健康、影响作物生长，破坏生态平衡。造成温室效应、臭氧层被破坏，形成酸雨（世界环境三大问题）等。3.空气污染的防治：加强大气监测、使用清洁能源、积极植树造林种草等污染源化石燃料的燃烧工厂的废气3汽车尾气排放空气质量日报污染指数50以下51-100101-150151-200201-250251-300300以上质量级别ⅠⅡⅢ⑴Ⅲ⑵Ⅳ⑴Ⅳ⑵Ⅴ质量状况优良轻微污染轻度污染中度污染中度重污染重度污染空气污染指数（API)：将常规监测的几种空气污染物浓度简化成为单一的数值形式*最新空气质量日报城市污染指数首要污染物空气质量级别空气质量状况北京85二氧化硫Ⅱ良上海98二氧化硫广州125可吸入颗粒汕头187二氧化氮巩固练习:1、关于空气说法中错误的是（）A、空气不是一种单一的气体B、造成空气污染的气体主要是二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮C、通过实验得出空气是由氧气和氮气组成结论的科学家是美国化学家普利斯特里D、没有颜色和气味的气体不一定是空气C2、盛澄清石灰水的烧杯敞口放置于空气中一段时间后变浑浊，是由于空气中含有（）

A、氮气 B、氧气

C、二氧化碳 D、水蒸气3、下列过程不会对空气造成污染的是（）

A、人和动物呼出的二氧化碳

B、煤燃烧产生的烟雾

C、汽车尾气排放的烟雾

D、石油化工厂排放的废气CA4、植树节达到了高潮，关于植树造林的目的，下列说法不正确的是（）

A、防止沙尘暴 B、防止水土流失

C、净化空气 D、增加空气中的二氧化碳含量5、今年3月10日，我市出现了大范围的扬沙天气，此天气使空气中增加了大量的（）

A、一氧化碳 B、可吸入颗粒物

C、二氧化氮 D、二氧化硫DB6、在治理城市空气污染中所采取的措施不正确的是（）

A、焚烧落叶 B、增加绿地面积

C、减少用煤作燃料D汽车改用清洁燃料7、6月5日是世界环境日，环境保护是我国的一项基本国策，空气的净化越来越受到人们的关注。下列气体组中，三种气体都属于空气污染物的是（）

A、二氧化硫、氮气、二氧化氮

B、二氧化碳、一氧化碳、氮气

C、一氧化碳、甲烷、氢气

D、二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮AD8、空气中一般不含有的是（）

A、氮气 B、氢气

C、二氧化碳 D、稀有气体9、下列事实说明空气中含有哪些成分：（1）人和动植物的呼吸＿＿；（2）炸脆的食物放置一段时间后变软＿＿；（3）空气是制造氮肥的原料＿＿＿＿；（4）长期放置的澄清石灰水的试剂瓶内有一层白膜＿＿。B氧气含水蒸气含氮气含二氧化碳9、空气的主要成分是

和

，按体积计算约21％是

，78％是

。灯泡内一般充入

或__

可使灯泡耐用，这一用途是利用了上述气体的

性质。10、某课外活动小组设计了测定空气中氧气体积分数的实验，实验装置如下：（1）该实验红磷过量的原因是

；写出红磷燃烧的文字表达式

；（2）待燃烧停止，白烟消失并冷却后，打开止水夹，观察到烧杯中的水进入集气瓶，瓶内水面最终接近1处，由此可知氧气约占空气总体积的

。由本实验还可以推知氮气的哪些性质？试写出2种

。（3）若将红磷换成碳粉，该实验能否得到理想的结果？

（填“能”或“不能”），理由是

。氧气氮气氧气氮气氮气稀有气体稳定保证瓶内的氧气全部消耗完不能助燃、不溶于水不能，碳粉燃烧生成二氧化碳气体，瓶内气体体积无明显的变化，不能形成压强差。1、许多城市禁止燃放烟花爆竹，主要原因是防止（

）①空气污染；

②噪声污染；③发生火灾；

④污染城市环境。A、①②

B