九年级化学空气的成分和保护空气的洁净清新一周强化粵教版.docVIP

空气的成分和保护空气的洁净清新一周强化 一、一周内容概述 　　本周学习了空气的成分和保护空气的洁净清新，重点学习了：空气的成分、空气中氧气含量的测定、氮气和稀有气体的性质和用途、混合物、纯净物和保护空气的洁净清新等有关知识。 二、重难点知识剖析 （一）空气的成分 空气成分示意图（体积分数） 　　按体积分数计算，大约是：氮气占 78%，氧气占21%，稀有气体占0.94%，二氧化碳占0.03%，其他气体和杂质占0.03%。 　　拉瓦锡通过实验得出了空气由氮气和氧气组成的结论，其中氧气约占空气总体积的 1/5。 1、拉瓦锡测定空气成分的实验 　　（1）实验一 　　实验步骤：把少量汞放在密闭的容器里连续加热12天。 　　实验现象：一部分的液态汞变成了红色粉末，同时容器里空气的体积差不多减少了。 　　实验原理： 　　实验结论：容器里空气的体积差不多减少了，研究剩余的体积的气体，发现这部分气体既不能供给呼吸，也不能支持燃烧，他误认为这些都是氮气。 　　说明：氮气：拉丁文原意是“不能维持生命”。 　　(2)实验二 　　实验步骤：把汞表面上所生成的红色粉末收集起来，放在另一个较小的容器里再加强热。 　　实验原理： 　　实验结论：氧化汞加热分解生成的氧气的体积恰好等于密闭容器里所减少的气体的体积。 2、空气中氧气含量的测定 　　（1）测定原理：利用燃烧法测定空气中氧气的含量的原理是：利用红磷燃烧消耗密闭容器内空气中的氧气，使密闭容器内压强减小，在大气压的作用下，进入容器内水的体积即为减少的氧气的体积。 　　说明：测量减少的氧气体积的方法常采用：进入水的体积；利用刻度测量密闭容器内气体体积的减少两种方法。 　　（2）实验装置：如图所示。 　　仪器：集气瓶、燃烧匙、导气管、烧杯、弹簧夹。 　　药品：红磷、水。 　　(3)实验步骤 　　先在集气瓶做上记号，容积五等分。 　　连接装置。 　　用弹簧夹夹紧橡胶管。 　　检查装置的气密性。 　　点燃红磷，伸入集气瓶内。 　　燃烧结束冷却后，打开弹簧夹。 　　说明：导管内事先应注满水，否则测量结果偏低。气体的压强与温度有关。 　　(4)实验现象：红磷在集气瓶内燃烧，产生黄白色火焰，放出热量，生成大量白烟(五氧化二磷小颗粒)，冷却后，打开弹簧夹，水经导管进入集气瓶，进入水的体积约占集气瓶内空气总体积的。 　　反应的文字表达式： 　　(5)实验成功的关键：红磷要过量，装置必须密封，导管内先注满水，冷却到室温后，打开弹簧夹。 　　(6)实验分析与结论：红磷燃烧生成五氧化二磷固体，极易溶于水不占有体积，消耗了集气瓶内的氧气，冷却后，大气压把烧杯内的水压进集气瓶，压进的水约是集气瓶内消耗的氧气的体积，由此证明：空气中氧气约占空气总体积的1/5。 　　(7)讨论与思考 　　为什么红磷必须过量，红磷熄灭后，瓶内还有没有残余的空气？如果红磷的量不足，测得空气中氧气的体积分数偏大还是偏小？ 　　红磷过量，燃烧时才能比较完全地消耗瓶内空气中的氧气，但不能完全消耗，原因是氧气含量低时，红磷在这样的实验条件下不能继续燃烧，所以红磷熄灭后，瓶内仍有少量残余的氧气。 　　如果红磷的量不足，则不能将集气瓶内空气中的氧气完全反应掉，集气瓶内水面上升不到原剩余空气的体积的，导致测得空气中氧气的体积分数偏小。 　　如果装置的气密性不好，测得氧气的体积分数偏大还是偏小？ 　　装置的气密性不好，当集气瓶内氧气耗尽时，瓶内压强减小说，瓶外空气会进入集气瓶内，导致进入水的体积减小，测得的氧气的体积分数偏小。 　　导管事先未注满水，会引起测量结果如何改变？ 　　导管未注满水，燃烧冷却后，进入的水有一部分存在导管中，所以集气瓶内水的体积减少，故氧气的体积减小，测量结果偏低。 　　装置未冷却就打开弹簧夹，测量结果偏高还是偏低？ 　　实验要求：只有冷却到室温时，才能打开弹簧夹，这是因为温度较高气体压强较大，进入瓶内水的体积减少，引起测量结果偏低。 　　能否用硫、木炭、铁丝等物质代替红磷？ 　　一般不用。因为硫或木炭燃烧后生成的是二氧化硫或二氧化碳(均为气体)，而生成的气体的体积会弥补反应所消耗的氧气的体积，导致测得结果误差加大；而铁丝在空气中难以燃烧，瓶内空气的体积几乎不会变化，因而集气瓶内水面几乎不上升。 　　由以上分析可知，做此实验选择可燃物时的两个条件：一是该物质在空气中就能燃烧；二是该物质燃烧后生成的物质为固体。 （二）氮气 　　氮气是一种无色、无味的气体，它的熔点和沸点都很低。 　　氮气是制硝酸和化肥的重要原料；氮气的化学性质很不活泼，是一种常用的保护气，如焊接金属时用氮气作保护气，灯泡中充入氮气以延长使用寿命，食品包装时充氮气以防腐；医疗上在液氮冷冻麻醉条件下做手术；超导材料在液氮的低温环境下显示超导性能。 （三）稀有气体 　　稀有气体