教学内容第一章空气之迷.ppt

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1、教学内容:第一章 空气之迷,课时分配:共7课时 第一节 空气(2节)第二节 氧气的制法(2节)第三节 氧气的性质(1节)章小结(1节)章测验(1节),第一章 空气之谜,第一节 空气,第一课时,解落三叶秋，能开二月花。过江千尺浪，入竹万竿斜。唐代,猜谜语,打一自然现象,你答对了吗？,今天我们就来重新认识一下 空气,风（风是流动的空气）,请同学们屏住呼吸,看谁坚持的时间最长?,为什么坚持不到一两分钟就坚持不住了呢?,生命活动离不开空气,小比拼,大胆的想象:,如果我们生活的地球上没有空气，那我们的地球会是什么样子？,一、空气的成分,为了搞清楚空气的成分，很多科学家致力于这方面的研究，如瑞典化学家舍勒

2、和英国化学家普里斯特里其中最有名的就是法国化学家拉瓦锡做的实验,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。,拉瓦锡,拉瓦锡研究空气成分所用的装置,1.测定空气中氧气体积分数的实验,2.空气组成测定方法的原理：,消耗氧气，而不与其它气体反应的物质消耗氧气密闭容器 气压减小能随气压改变的装置 确定氧气在空气中的体积分数,空气中氧气含量的测定,实验步骤：,1.连接仪器，检查装置气密性。,2.点燃红磷，迅速伸入瓶中，塞紧瓶塞。,3.待集气瓶冷却到常温时，打开止水夹。,水为什么会进入集气瓶中?,实验原理解释：足量的红磷燃烧后，耗尽了集气瓶中的氧气，生成固体五氧化二磷；燃烧停

3、止，温度降低后，瓶内压强减小；当打开止水夹时，烧杯中的水在大气作用下，流进集气瓶，增补了空气中氧气的体积。,.【实验现象】红磷继续燃烧，放出大量的热，产生大量白烟。冷却到室温后打开止水夹后，水沿导管流入集气 瓶，约占瓶内容积的1/5。,磷+氧气 五氧化二磷,点燃,P,O2,P2O5,文字表达式,【实验结论】氧气约占空气体积的1/5,本实验成功的关键,1、装置的气密性要好；2、红磷要足量；3、红磷燃烧停止后，要等到集气瓶内 温度降至室温后打开止水夹。,【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

4、或集气瓶中的氧气没有消耗完。.装置漏气。.装置没有冷却到室温就打开止水夹。,氮气 78%氧气 21%稀有气体 0.94%二氧化碳 0.03%其他气体和杂 0.03%,4.按体积分数计算空气的成分,本课题小结,空气成分别忘记，主要成分氮氧气；氮七八，氧二一，零点九四是稀气；还有两个零点三，二氧化碳和杂气;百分体积要记清，莫要当成质量比;还要注意防污染，环保意识要树立。,我来设计,你能利用家庭中的材料，设计一个简单实验，粗略测定空气里氧气的含量吗？,纯净物：由一种物质组成（用专门的化学符号表示）如：N2、O2、CO2、P、P2O5、H2O混合物：由多种物质组成如：空气、矿泉水、泥沙、汤水,混合物与

5、纯净物：,二、物质的简单分类,.,1按体积计算，空气中含量最多的气体是，它大约占空气体积的百分比是；含量居第二位的气体是，它大约占空气体积的百分比是。2下列物质中，属于纯净物的是（）A蒸馏水 B雪碧饮料 C河水 D新鲜空气,活动天地,.（）按图把装置连接，先在集气瓶内加入少量水，再把剩余的容积用记号划成5等份。,（2）点燃燃烧匙内的红磷，立即塞紧瓶塞，观察象：。,（3）火焰熄灭后,振荡集气瓶,打开导管上的夹子,什么现象?。瓶内水位变化;消耗的气体跟余下的气体的体积比为。,实验说明:。,红磷继续燃烧，产生大量白烟,烧杯中的水沿导管流入集气瓶内.,水的体积约占集气瓶容积的1/5,1:4,空气中氧气

6、的体积约占整个空气体积的1/5,活动天地,4下图是测定空气中氧气含量 的实验装置，请根据实验 回答问题：,(1)可观察到的主要实验现象是什么?写出反应的文字表达式。,(2)燃烧后，钟罩内剩余的气体主要是氮气。请结合本实验推测氮气能不能支持燃烧?为什么?,红磷燃烧时有大量白烟生成，钟罩内水面上升，约占空气体积的15。,不能。若氮气能支持燃烧，红磷会继续燃烧，玻璃钟罩内的水面会上升更高,特殊装置分析：,课后小结:空气中氧气含量测定实验很成功,对保证实验成功的关键要点、分析过程、现象等还要再有条理性。混合物与纯净物的分类还要加强练习。,第一章 空气之谜,第一节 空气,第二课时,三、空气是一种宝贵的资

7、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：主要用于化工原料、制冷、保护气，提供低温环境等。,氮气用于超导实验车、化工原料、食品充氮防腐等,一般情况下，氮气化学性质比较稳定。,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。,包括氦、氖、氩、氪、氙、氡等气体,四、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（主要是硫的氧化物及氮的氧化物和一氧化碳）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

8、氧层被破坏，形成酸雨（世界环境三大问题）等。,二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳,可吸入颗粒物,二氧化碳是温室效应的主角,来自含碳燃料的燃烧.,制冷设备释放的佛利昂,二氧化硫 二氧化氮易形成酸雨,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、种花种草等,同学们 请谈谈你该怎样从我做起保护大气?,空气质量日报,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,五.化学反应文字表达式,1.红磷在空气中燃烧2.汞和氧气反应生成氧化汞3.红色粉末氧化汞加热变成银白色液体汞4.镁在空气中燃烧生成白色的氧化镁,第二节 氧 气 的 制 法,第一课时,原理：,方法：,分离

9、液态空气法,一、工业制法,利用液氧和液氮的沸点不同进行分离,变化：,物理变化,流程图：,液态氮变成气态,液态氧呈液态,二、实验室制取氧气,1.药品：高锰酸钾（KMnO4）,2.反应原理：,紫黑色固体,3、装置、仪器,（1）,试管,铁架台,洒精灯,导管,集气瓶,水槽,仪器名称：,气体发生装置,（2）装置：,反应物的状态及反应条件,发生装置的选择依据,气体收集装置,向下排气法收集,向上排气法收集,排水法收集,根据溶解性选择,根据气体密度选择,排水法收集装置,一、适用范围,不易或难溶解于水的气体,二、优点,1、易于收集到较纯净的气体2、便于观察气体是否收集满,三、缺点,1、收集的气体较潮湿2、收集不

10、如排空气法方便,注意,向上排空气法收集装置,一、适用范围,密度比空气大的气体,二、优点,1、收集的气体较干燥2、操作较为方便,三、缺点,1、较难判断气体是否收集满2、收集到的气体可能不纯净,向下排空气法收集装置,一、适用范围,密度比空气小的气体,二、优点,1、收集的气体较干燥2、操作较为方便,三、缺点,1、较难判断气体是否收集满2、收集到的气体可能不纯净,（2）向上排空气法,4.氧气收集装置及收集方法,（1）排水取气法,（氧气不易溶于水）,（氧气密度比空气大）,根据溶解性选择,根据气体密度选择,5.组装顺序：,（1）“先左后右，由下而上”,（2）操作要点：,用外焰对准药品加热,检查有无灯芯和酒

11、精,试管口要略向下倾斜,导管口只能插在集气瓶口附近,导管只需露出胶塞少许,铁夹夹持在试管口1/3处,试管口放入少量棉花,（3）操作步骤：,按要求连接仪器,检查装置气密性,将高锰酸钾装入试管,用外焰加热试管，待气泡连续均匀冒出时开始收集,用排水法收集一瓶氧气,先将导管移出水槽,将盛有药品的装置固定在铁架台上,连,检,装,固,点,收,移,熄,再熄灭洒精灯,6.检验及验满方法：,检验：,验满：,将带火星木条伸入集气瓶中，若木条复燃，则证明是氧气。,将带火星木条接近集气瓶口（放在瓶口），若木条复燃，则证明氧气已满。,1实验室制取氧气时，装高锰酸钾的大试管口应（）（A）朝下（B）朝上（C）略向下倾斜（D

12、）略向上倾斜2实验室采用排水法收集氧气时，需将导气管伸入盛满水的集气瓶，这个操作应在（）（A）加热固体药品前（B）与加热固体药品同时（C）开始有气泡放出时（D）连续并均匀放出气泡时,3检验氧气的方法是（）（A）用火柴去点（B）用带火星木条插入集气瓶口（C）用鼻子去嗅气味（D）用带火星木条插入集气瓶中,4实验室制取氧气并用排水法收集氧气所用主要仪器名称是：、。,试 管,铁架台,洒精灯,导 管,集气瓶,水 槽,5判断下图是否有错误？如果有，请指出错误并加以改正。,试管口要略向下倾斜,导管只需露出胶塞少许,铁夹应夹在试管中上部,应对准药品加热,导管口只能插在集气瓶口附近,应加酒精,第二节 氧 气 的

13、 制 法,第二课时,小军同学上体育课不小心磕破了腿，医生给他清洗伤口时，他发现伤口处出现了气泡，对此产生了疑问，你能为他解答疑惑吗？,提示：医生用的是过氧化氢消毒液，主要成分过氧化氢，化学式 H2O2,问题情景,猜想1：过氧化氢产生的氧气猜想2：二氧化锰产生的氧气猜想3：过氧化氢和二氧化锰反应 产生的氧气,提出问题：是什么物质产生的氧气？,查阅资料：1.过氧化氢（H2O2）溶液在常温或微热时就能分解产生氧气。2.二氧化锰在加热到535也会分解。3.酒精灯火焰温度一般在400 500。,探究药品和反应原理,表述与交流,结论：过氧化氢溶液和二氧化锰混合可产生 氧气，二氧化锰改变了过氧化氢溶液在 常

14、温时的反应速率，反应前后二氧化锰 的化学性质没有改变，质量也没有改变,一.催化剂催化剂：在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有变化的物质。,催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用。,指加快或减慢,催化剂的特征：“一改变二不变”,我们的肝脏分泌过氧化氢酶，是我们自身新陈代谢产生的过氧化氢分解的催化剂,我们的唾液里有大量的淀粉酶，是淀粉分解的催 化剂,我们的胃里有胃蛋白酶，是蛋白质分解的催化剂,催化剂到底离我们有多远,汽车尾气净化需要催化剂的帮助,在灶具中加上一层催化燃烧剂，能使燃烧更充分,造成臭氧层空洞的催化剂是氟利昂,二.实验室制取氧气,1.药品：

15、过氧化氢（H2O2）,2.反应原理：,气体发生装置,（2）装置：,反应物的状态及反应条件,气体收集装置,分液漏斗：便于控制反应速率,长颈漏斗：注意液封,锥形瓶,烧瓶,长颈漏斗,分液漏斗,你能试着解释用过氧化氢消毒液清洗伤口时会产生气体的原因了吗？,伤口处的血液中存在着能让过氧化氢在常温下分解速率加快的催化剂生物酶，因此用过氧化氢清洗伤口会看到气泡。,还记得小军的疑惑吗？,四.气体发生装置,1.选择依据：,反应物状态和反应条件,2.装置类型：,固固 加热型,固液不加热型,如：高锰酸钾加热制氧气,如：过氧化氢溶液与二氧化锰 反应制氧气,装置类型：固固 加热型,选择依据：反应物状态 反应条件,还记得

16、高锰酸钾制 氧气的发生装置吧！,固液不加热型,固固 加热型,五.气体收集装置,1.选择依据：,气体的溶解性、密度,2.收集方法：,排水法：不易或难溶于水（且不与水发生化学反应）,排空气法：,（1）向上排空气法：,密度比空气大的气体,（2）向下排空气法：,密度比空气小的气体,1下列物质中含有氧气的是（）（A）二氧化锰（B）过氧化氢（C）空气（D）氧化镁,2下列有关实验室用过氧化氢制氧气的叙述中，正确的是（）（A）过氧化氢受热后，也不放出氧气（B）要使过氧化氢受热分解放出氧气，必须加入二氧化锰（C）二氧化锰在化学反应前后质量和化学性质都保持不变（D）二氧化锰是一切化学反应的催化剂,课堂练习：,3下

17、列变化中属于分解反应的是（）（A）蔗糖溶解于水（B）过氧化氢中加入二氧化锰制氧气（C）蜡烛燃烧（D）硫在氧气中燃烧,4催化剂在化学反应中所起的作用是（）（A）加快化学反应速率（B）使生成物质量增加（C）改变化学反应速率（D）减慢化学反应速率,5实验室用过氧化氢或高锰酸钾制取氧气，其共同点是（）（A）都是给固态物质加热（B）都使用二氧化锰催化剂（C）都发生了分解反应（D）都生成了两种物质,6判断下列反应的基本类型：（1）铝在氧气中燃烧（）（2）加热高锰酸钾（）（3）铁在氧气中燃烧（）（4）氧化汞受热生成汞和氧气（）,化合反应,分解反应,分解反应,化合反应,第三节 氧气的性质,一、氧气的物理性质,

18、常温下是无色、无味的气体。标准状况下，密度为1.429g/L，比空气（1.293g/L）略大。不易溶于水，在室温下，1L水中只能溶解30mL氧气。在压强101kPa时，氧气在-183时变为淡蓝色液体，在-218 时变为淡蓝色雪花状的固体。,二、氧气的化学性质,运用观察与对比的方法研究氧气的化学性质观察实验现象，对比物质在空气和氧气中燃烧的现象,空气：木炭红热，放热，生成无色无味的气体,氧气：剧烈燃烧，发出白光，放热，生成 无色无味的气体,【气体检验】将气体通入澄清石灰水中，石灰 水 变浑浊，证明气体是二氧化碳。,文字表达式,2.硫粉在氧气中燃烧,现象,空气：燃烧不旺，发出微弱的淡蓝色火焰，放热

19、，生成有刺激性气味的气体,氧气：燃烧更旺，发出明亮的蓝紫色火焰，放热，生成有刺激性气味的气体,文字表达式,点燃,点燃,3.细铁丝在氧气中燃烧,现象,空气：红热，放热，离开火焰后迅速变黑,氧气：剧烈燃烧，火星四射，放热生成黑色 固体,文字表达式,注意问题,集气瓶底部放有水或细沙的作用，防止生成物熔化溅落下来，使集气瓶炸裂。,4.蜡烛燃烧,现象,空气：燃烧平缓，火焰带有淡淡的黄色,氧气：剧烈燃烧，火焰明亮，放热，集气 瓶壁出现液滴,生成无色无味能使澄 清石灰水变浑浊的气体,文字表达式,结 论,燃烧在纯氧中进行比空气中进行得更旺。某些在空气中不能燃烧的物质，在纯氧中却能燃烧。说明：氧气的化学性质比较

20、活泼，支持燃烧，具有氧化性，是一种常用的氧化剂。物质在空气中燃烧，实际是跟其中的氧气反应。,氧气浓度不同，反应的剧烈程度不同，看到的现象不同,两种反应物,一种生成物,化合反应与分解反应,由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应,1.化合反应：,2.分解反应：,由一种物质生成两种或两种以上物质的反应,基本反应类型,三.化学反应类型,（多变一）,（一变多）,3.氧化反应：,物质跟氧发生的化学反应,石蜡+氧气 水+二氧化碳,点燃,非基本反应类型,氧化反应,什么情况下一个化学反应既是化合反应也是氧化反应？,物质跟氧气发生的化合反应同时也是氧化反应,练习写出下列反应的文字表达式、符号表达式、化学反应基本

21、类型1.木炭燃烧2.硫粉燃烧3.红磷燃烧4.镁带燃烧5.铁丝燃烧6.氧化汞加热,第一章：空气之谜,知识归纳与练习,1、空气的成分和组成（1）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：e、探究：液面上升小于1/5原因：能否用铁、镁代替红磷？原因：能否用碳、硫代替红磷？原因：,一、知识点梳理,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,空气是混合物；O2约占1/5，可支持燃烧；N2约占4/5，不支持燃烧，也不能燃烧，难溶于水,装置漏气，红磷量不足，未冷却完全,铁、不能在空气中燃烧。镁与氮气反应,产物是气体，不能产生压强差,（2）空气的污染

22、及防治:（3）空气污染的危害、保护：（4）目前环境污染问题:,一、知识点梳理,对空气造成污染的主要是有害气体（CO、SO2、NO、NO2）和烟尘等,危害：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,臭氧层破坏和酸雨等,保护：加强大气质量监测，改善环境状况，使用清洁能源，工厂的废气经处理过后才能排放，积极植树、造林、种草等,臭氧层破坏（氟里昂、氮的氧化物等）温室效应（CO2、CH4等）酸雨（NO2、SO2等）白色污染（塑料垃圾等）,2、氧气(1)氧气的物理性质：(2)氧气的化学性质：下列物质在空气、氧气中的反应现象,一、知识点梳理,无色无味的气体，密度比空大，不易溶于水,特有的性

23、质：支持燃烧，供给呼吸,加热到红热,剧烈燃烧、发白光，放热，生成物能使澄清石灰水变浑浊,红磷燃烧，产生大量白烟。,剧烈燃烧，产生大量白烟，放热量，生成白色 固体。,微弱淡蓝色的火焰，生成一种有刺激性气味的气体。,明亮蓝紫色的火焰，放热，生成有刺激性气味的气体。,加入到红热,用火柴引燃后，能持续剧烈燃烧，火星四射，放出的热量将铁丝熔成小球，生成黑色固体,一、知识点梳理,3、氧气的制备:1工业制氧气2实验室制氧气原理 3气体制取与收集装置的选择 发生装置：收集装置：4制取氧气的操作步骤和注意点（以高锰酸钾制取氧气并用排水法收集为例）a、步骤：b、注意点:,分离液态空气法（物理变化）,固固加热型、固

24、液不加热型,根据物质的密度、溶解性,固液不加热型,固固 加热型,（4）安装注意点：,用外焰对准药品加热,检查有无灯芯和酒精,试管口要略向下倾斜,导管口只能插在集气瓶口附近,导管只需露出胶塞少许,铁夹夹在试管口1/3处,试管中放入少量棉花,（5）操作步骤：,按要求连接仪器,检查装置的气密性,将高锰酸钾装入试管,用外焰加热试管，排尽空气后开始收集（即待气泡连续均匀冒出时）,用排水法收集一瓶氧气,从水中拿出导管,将盛有药品的装置固定在铁架台上,连,查,装,定,点,收,离,熄,熄灭洒精灯，整理好仪器,3.用“万能瓶”收集气体,排空气法,密度比空气小：,a进b出,密度比空气大：,b进 a出,收集比空气密

25、度小的气体？,收集比空气密度大的气体？,可以对尾 气处理,如：CO,如：O2 CO2,b进 a出,a进b出,排水法,气排水（瓶中装满水）,a进b出,若要量出气体的体积还要增加,测量排出水的体积为气体体积,除去一氧化碳中混有的少量二氧化碳，并收集较纯净的一氧化碳,a,b,如：O2,_量筒,习题练习,1下图所示是铁丝在氧气中燃烧的全过程。请回答下列问题(1)选用的铁丝应用 进行处理，这个变化属于 变化。(2)铁丝为什么要绕成螺旋状。铁丝前端为什么要系一根火柴。集气瓶内为什么要预先装少量水或铺一层细砂_.(3)铁丝在氧气中燃烧的现象是。,习题练习,2、某校化学兴趣小组的同学利用下图所示装置进行实验。

26、实验目的：(1)用高锰酸钾制取一瓶氧气，做细铁丝燃烧的实验。(2)粗略测定加热2g高锰酸钾所收集到的氧气体积。反应原理：(用文字表达式表示)高锰酸钾制氧气：；细铁丝在氧气中燃烧：。仪器认识：写出仪器的名称：；。装置连接：为达到实验目的(2)，各装置的正确连接顺序是(填接口的字母)a()()d。问题分析：(1)实验过程发现B瓶中的水变红了，原因是。(2)用收集到的氧气做细铁丝燃烧的实验时，发现瓶底炸裂，发生失误的操作原因可能是。,3、判定下面变化过程是物理变化还是化学变化：A、铁的生锈 B、食物变质 C、空气液化 D、矿石粉碎 E、海水晒盐 F、纸张燃烧 G、铁矿石炼成钢铁 H、灯泡通电发热发光

27、 I、人工降雨 J、酒精挥发 K、燃放烟花 L、氢气球被针扎爆 M、炸弹爆炸物理变化_ 化学变化_,A、B、F、G、K、M,C、D、E、H、I、J、L,6、判定下面变化过程是物理性质还是化学性质：A、镁带能燃烧 B、镁带是银白色金属 C、纸张能撕碎 D、铁丝会在潮湿空气中生锈 E、铝丝很软 F、碱式碳酸铜受热会分解物理性质_化学性质_,B、C、E,A、D、F,4.重庆天原化工总厂发生氯气泄漏事件，黄绿色的氯气冲天而起，刺鼻的气味弥漫厂区。爆炸发生后，消防人员采用消防用水在外围50m处形成两道水幕对空气中的氯气进行稀释，以降低空气中氯气的含量。这次事故，至少造成9人失踪死亡，3人受伤，15万人紧

28、急大疏散。细读以上报道，根据以下要求填空：（1）文中所述氯气的三点物理性质是：；。,黄绿色；刺激性气味；能溶于水,5.查阅资料 在实验室中，金属钠保存在煤油中。钠的化学性质 活泼，常温下与氧气反应，也可以与水反应并 放出氢气。,实验与分析 用镊子从煤油中取出金属钠，放在滤纸上，用小刀切下一小块，投入蒸馏水中（右图），发现钠立刻熔化成银白色小球，在水面上游动；在反应后的溶液中滴入酚酞，溶液变成红色。金属钠保存在煤油中的原因是_。从实验中，你能得出金属钠的物理性质有(任写两条)_，_。,质软、银白色、固体、熔点低、密度比空气小,钠的化学性质活泼，常温下与氧气反应，也可以与水反应并放出氢气。,绿色化学：,就是要充分利用资源和能源，采用无毒、无害的原料；其核心是要利用化学原理从源头消除污染；就是要提高原子利用率，力图使所有原料的原子都被产品所消纳，实现“零排放”,常见物质色、态：,物质 色 态,镁、铁、铝,铜,木炭,硫粉,红磷,氧化镁、五氧化二磷,四氧化三铁,二氧化锰,高锰酸钾,过氧化氢（双氧水）,