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第二单元 我们周围的空气 讲学案 一、认识空气对人类生活的重要作用 1、人类每时每刻都离不空气，没有空气就没有生命，也就没有生机勃勃的地球。 2、空气是一种重要的自然资源。 二、说出空气的主要成分 空气是一种混合物，它的成分按体积计算，大约氮气占78%，氧气占21%，稀有气体占0.94%，二氧化碳占0.03%，其它气体和杂质占0.03%。 （氮气大约占4/5，氧气占大约1/5，） 主要 成份 体积 分数 主要性质 用途 物理性质 化学性质 氮气 78% 氮气是一种无色无味的气体，难溶于水 氮气的性质不如氧气活泼。 它不能燃烧，也不能支持燃烧。它可以使燃着的木条熄灭。 ①用作保护气（焊接金属时，常用氮气作保护气；灯泡中充氮以延长使用寿命；食品包装时充氮以防腐） ②用于制造硝酸和化肥 ③医疗上可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能显示超导性能。 氧气 21% 在标况下，氧气是一种无色无味气体，在一定条件下，氧气可以变为淡蓝色的液体，和淡蓝色的雪花状的固体。氧气的密度大于空气，不易溶于水。 氧气的化学性质较活泼,能和多种物质发生反应，放出热量 ①供给动植物呼吸 ②支持燃烧（但是氧气本身不能作为燃料燃烧） ③用于炼钢、气焊以及化工生产和宇宙航行等 稀有气体 0.94% 稀有气体也叫惰性气体，是一种无色无味的气体，主要包括氦、氖、氩、氪、氙 稀有气体的性质很不活泼，但是在一定的条件下也能与某些物质发生化学反应。 ①用作保护气 ②制成多种用途的电光源（为什么呢？因为在通电的情况下，它能发出不同颜色的光 如：航标灯、霓虹灯、强照明灯、闪光灯等） 注意：氖在通电时，发出红光。通常用在电工的“试电笔”内。 二氧化碳 0.03% 其它 0.03% 了解：①空气的成分是按照体积计算，而不是按照质量计算。 各成分的含量是体积分数，而不是质量分数 ②最早通过实验得出空气是由氮气与氧气组成结论的科学家是拉瓦锡。 ③ 一般来讲，空气的成分是稳定的，但是并不是固定不变的 三、知道氧气的主要性质（跟C、S、P、Fe、Al等物质发生氧化反应）和用途 （见 专题：第一单元～第五单元 化学方程式） 四、实验探究氧气的性质 五、实验探究空气中氧气的体积分数（燃烧法测定空气中氧气含量的实验） 1、实验现象： ①点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧。观察红磷燃烧的现象： 红磷燃烧时，产生黄白色火焰，放出热量，冒出大量的白烟，（白烟是五氧化二磷小颗粒）。 ②待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察到现象是： 烧杯内的水沿着导管进入集气瓶内，并且液面上升到大约集气瓶内原有气体体积的1/5处。 ③产生该现象的原因是： 占试管容积约1/5体积的氧气被白磷燃烧所消耗，使试管内的压强减小。 2、燃烧法测定空气中氧气含量的实验原理是： 利用红磷燃烧时,消耗了集气瓶内的氧气,从而使得集气瓶内气体体积减少, 压强减少, (小于烧杯这边的压强)，在大气压的作用下,大气压把烧杯内的水沿着导管压入集气瓶内。进入集气瓶内水的体积也就是减少的氧气的体积 3、该实验，成功的关键 ①红磷要过量 ②装置必须密封 ③导管内事先要注满水 ④要冷却到室温后，再打开弹簧夹 4、I、实验中如果测得氧气的体积分数小于1/5（偏小），可能的原因有 ① 红磷量不足，集气瓶内的氧气没有反应完 ② 装置的气密性不好。 ③ 导管内没有事先注满水 ④ 没有等到冷却到室温后，就打开弹簧夹 II、实验中如果测得氧气的体积分数大于1/5（偏大），可能的原因有 ①没有夹紧弹簧夹，红磷燃烧时，瓶内部分空气受热从导管逸出 ②插入燃烧匙太慢，塞紧瓶塞之前，瓶内部分空气从瓶口逸出 5、该实验选择的物质要具备两个条件： ①该物质在空气中要能够燃烧 ②该物质燃烧后生成的物质最好是固体,不占有体积，如果是气体，必须选择相应的试剂来除去气体 注意：一般不用，硫、木炭、铁丝等物质代替红磷 ；为什么？ 铁丝在空气中难以燃烧，硫或木炭燃烧后，生成的是二氧化硫或二氧化碳，都是气体 六、初步学习实验室制取氧气的方法 1、氧气的制取的总结 气体的制取 氧气 反应 原理 反应物\ 反应条件 在实验室内，常采用分解过氧化氢、加热高锰酸钾或加热氯酸钾的方法制取氧气 文字表达式 高锰酸钾 → 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气 氯酸钾 → 氯化钾+氧气 过氧化氢 → 水 + 氧气 实验 装置 发生装置 加热高锰酸钾或加热氯酸钾 用 “固体加热型” 分解过氧化氢 用 “固液常温型 收集装置 向上排空气法或者排水法 实 验 步 骤