初三化学 空气 讲义
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第二单元我们周围的空气课题1 空气★知识点一空气是由什么组成的1.空气中氧气含量的测定[教材实验21]点燃五氧化二磷(1)实验原理:红磷十氧气−−−−→红磷燃烧消耗掉空气中的氧气且生成物是固体,使密闭容器内压强减小,外界大气压将烧杯中的水压入集气瓶,进入集气瓶中的水的体积即为减少的氧气的体积。
(2)实验装置:如右图所示。
(3)实验步骤:①连接装置并检查装置的气密性;②先在集气瓶内加少量水,并做上记号,将水面上方的空间分成5等份;③关闭弹簧夹,点燃红磷,迅速伸入集气瓶,立即塞紧橡皮塞;④燃烧结束后,冷却到室温,打开弹簧夹。
(4)实验现象:红磷在集气瓶内燃烧,放出热量,产生大量白烟;冷却至室温后打开弹簧夹,水沿导管进入集气瓶,进入集气瓶内的水的体积约占集气瓶内原有空气总体积的。
(5)实验结论:空气中氧气的体积约占空气总体积的1/5(6)实验成功的关键:①红磷要过量;②容器要密封,;③冷却后再打开弹簧夹。
(7) 进入集气瓶中的水少于1/5的原因:①红磷不足,氧气未耗尽;②气密性不好;③未冷至室温就打开弹簧夹。
(8)集气瓶中先加少量水的作用:吸收生成的五氧化二磷。
2 、空气的成分按体积计算:大约是:氮气78%,氧气21%,稀有气体0.94%,CO2占0.03%,其他气体和杂质0.03%.二、空气是一种宝贵的资源1 氧气用途: (1) 供给呼吸<如登山、医疗、潜水等>;(2) 支持燃烧<如炼钢、气焊、航空等>2 氮气用途:(1)作保护气(如汽车安全气囊、灯泡、食品袋等充氮气),利用N2化学性质不活泼。
(2) 制硝酸和化肥;(3)冷冻麻醉;(4)制造低温环境。
3 稀有气体用途:(1)电光源,利用稀有气体通电时能发出不同颜色的光。
(2)作保护气(焊接金属的保护气、灯泡内保护气),利用稀有气体化学性质很不活泼。
注意:“稀有气体”是一类气体的总称,不是一种气体。
三、保护空气1 空气中的污染物包括烟尘和有害气体;空气中的有害气体:CO 、SO2、NO2、O3等2 空气污染的危害:①损害人体健康;②影响作物生长,破坏生态平衡;③全球气候变暖,臭氧破坏,酸雨。
衔接点04 空气空气的组成及其测定1. 拉瓦锡测定空气成分的实验①实验方法和原理在曲颈甑(盛空气)里加热汞(如图)。
拉瓦锡研究空气成分所用的装置 原理:汞+氧气====加热 氧化汞(消耗氧气) 氧化汞====加热 汞+氧气(生成气体) ②实验现象及分析银白色的液态汞变成红色粉末(氧化汞)。
生成气体的体积和所消耗气体的体积(约为总体积的1/5)恰好相等,且将生成的气体加入到前一容器中剩余的气体(不能维持生命的氮气)里,所得气体跟空气的性质完全一致。
③实验结论空气由氧气和氮气组成,其中氧气约占空气总体积的1/5。
2. 燃烧红磷法测定空气中氧气含量【实验目的】了解空气中氧气含量的测定方法、实验原理及实验成功的关键 【实验用品】集气瓶、燃烧匙、胶塞、玻璃导管、烧怀、弹簧夹、乳胶管、酒精灯、红磷【实验装置】【实验原理】物理原理:红磷燃烧消耗集气瓶内的氧气,引起集气瓶内压强减小,烧杯中的水在大气压的作用下,进入集气瓶。
倒吸进入集气瓶中水的体积等于反应消耗掉的氧气体积。
化学原理:4P + 5O 2 ====点燃2P 2O 5 【实验步骤】① 连接装置,并检查装置的气密性。
② 塞紧瓶塞,将瓶塞下表面至瓶底之间的容积分为5等分,并在瓶壁上作上记号。
③ 用弹簧夹夹紧乳胶管。
④ 将装有红磷的燃烧匙放在酒精灯火焰上加热直至燃烧,立即伸入集气瓶中,并塞紧塞子。
⑤ 待红磷熄灭并冷却后,打开弹簧夹。
【实验现象】① 红磷燃烧、发出黄光、产生大量白烟;②放热;③冷却后打开弹簧夹,水沿着导管进入集气瓶中,进入集气瓶内水的体积约占集气瓶空气总体积的1/5。
【实验结论】①红磷燃烧消耗空气中的氧气,生成五氧化二磷固体;②③氮气难溶于水④氮气不支持燃烧【水的作用】集气瓶中的水的作用:①吸收五氧化二磷,防止污染空气;②吸收热量,加快冷却速度,防止橡皮塞冲出。
烧杯中的水的作用:测量氧气的体积【误差分析】偏低:①红磷不足②装置气密性不好③未冷却至室温打开止水夹④导管中有部分水残留偏高:①点燃红磷后插入到集气瓶速度太慢(未及时塞进橡皮塞)②未夹紧止水夹(未使用止水夹)【注意事项】1.红磷必须过量。
课题1 空气一、学习目标1.知道空气的组成及各成分的用途,空气污染及环境保护的有关知识2.认识纯净物和混合物,初步了解对物质进行分类是化学学习方法之一二、重难点重点:空气的组成,纯净物和混合物难点:对空气的组成的实验研究三、考点精讲(一)空气是由什么组成的1. 1774年法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分,第一次明确提出了空气是由氧气和氮气组成,其中氧气约占空气总体积的1/5。
拉瓦锡是第一个对空气组成进行探究的化学家,第一个用天平进行定量分析。
汞(化学符号Hg)氧气(化学符号O2)氮气(化学符号N2)空气成分氧气氮气二氧化碳稀有气体其它气体和杂质体积分数21%78%0.03%0.94%0.03%2.测定空气中氧气的含量(1)实验原理:利用红磷或白磷燃烧消耗空气中的氧气,生成白色固体五氧化二磷,从而使容器内压强减小,打开止水夹后,水进入容器内。
进入容器中的水的体积,可粗略地认为是空气中所含氧气的体积。
(2)实验装置:(3)反应原理文字表达式:红磷+氧气点燃五氧化二磷(4)实验现象:红磷燃烧,生成大量白烟,水进入集气瓶(或试管)且进入集气瓶(或试管)的水的体积约占空气体积的1/5(5)实验结论:氧气约占空气体积的1/5(6)实验注意事项:①装置的气密性要好,不漏气;②药品必须要足量;③读数时要冷却至室温;④实验前弹簧夹要夹紧;⑤燃烧匙应快速插入,并立即塞进瓶塞,防止部分空气逸出。
与纯净物【答案】D【解析】A、取用的红磷必须足量,才能将装置内氧气耗尽,否则会导致实验结果偏小,正确;B、引燃红磷后,红磷燃烧,放出大量的热,装置内气体受热膨胀,压强增大,左管内液面下降,待完全反应后,逐渐冷却至室温,由于消耗了氧气,装置内压强减小,故左管内液面上升,氧气约占空气体积的,故冷却后升至刻度1,正确;C、该装置在密闭容器中进行,反应生成的五氧化二磷不会逸出,比较环保,且避免了盛有点燃红磷的燃烧匙伸入集气瓶中时,气体的受热膨胀逸出,误差小,正确;D、该装置是通过红磷燃烧消耗氧气,测定空气中氧气的含量,无法测得稀有气体的体积分数,错误。
《空气》讲义一、空气的组成我们生活在一个被空气包围的世界里,可你真的了解空气吗?空气是多种气体的混合物。
其中,氮气约占 78%,氧气约占 21%,剩下的 1%由稀有气体(氦、氖、氩、氪、氙、氡)、二氧化碳以及其他气体和杂质组成。
氮气虽然在空气中占比最大,但它的化学性质相对稳定,一般情况下不太容易与其他物质发生反应。
不过,这并不意味着氮气毫无用处。
在工业生产中,氮气被广泛用于食品包装、电子制造等领域,起到保鲜、防氧化等作用。
氧气则是维持生命活动不可或缺的气体。
人类的呼吸过程就是吸入氧气,将其用于体内的新陈代谢,然后呼出二氧化碳。
除了对生命的重要性,氧气在许多化学反应中也扮演着关键角色,比如燃烧。
稀有气体虽然在空气中的含量极少,但它们各自都有独特的性质和用途。
例如,氦气常用于气球填充,因为它的密度很小,能让气球轻松飘起来;氩气常用于灯泡中,能够防止灯丝在高温下氧化。
二氧化碳虽然在空气中所占比例较小,但它对地球的气候和生态环境有着重要的影响。
植物通过光合作用吸收二氧化碳,同时释放出氧气,维持着大气中氧气和二氧化碳的平衡。
二、空气的物理性质空气是无色无味的气体。
我们看不见也摸不着它,但却能感受到它的存在。
比如,当风吹过时,我们能感觉到它的流动;当气球充满气时,我们能感觉到它的压力。
空气具有一定的密度,但其密度会随着温度、压力等条件的变化而改变。
在标准大气压下,空气的密度约为 129 千克/立方米。
空气是一种良好的热绝缘体。
这也是为什么在寒冷的冬天,穿上厚厚的棉衣能够保暖,因为棉衣中包含的大量空气能够阻止身体热量的散失。
同时,空气还具有可压缩性。
当我们给轮胎打气时,就是在压缩空气,使其储存能量。
三、空气的化学性质空气在一定条件下会发生化学反应。
比如,氧气在放电的条件下会和氮气反应生成一氧化氮,一氧化氮进一步和氧气反应生成二氧化氮。
空气中的氧气能够支持燃烧,这是我们日常生活中常见的现象。
而二氧化碳则能灭火,因为它不支持燃烧,并且比空气重,能够覆盖在燃烧物表面,隔绝氧气。
《空气》讲义一、空气的组成我们生活在一个被空气包围的世界里,可你真的了解空气吗?空气并不是单一的物质,而是由多种气体混合而成。
空气中最主要的成分是氮气,它大约占了空气总体积的 78%。
氮气是一种相对稳定的气体,在很多化学反应中表现得不太活跃。
氧气则占了空气体积的约 21%,这可是对生命至关重要的气体。
我们呼吸时吸入氧气,让身体内的细胞进行新陈代谢,产生能量,维持生命活动。
除了氮气和氧气,空气中还含有少量的氩气、二氧化碳、氦气、氖气、氪气、氙气等稀有气体。
其中,氩气的含量相对较高。
二氧化碳虽然在空气中所占比例很小,大约只有 003%,但它对地球的气候和生态系统有着重要的影响。
此外,空气中还可能存在一些水蒸气、灰尘颗粒、花粉等杂质。
二、空气的性质空气是无色、无味、无臭的气体。
它具有一定的质量,但由于密度较小,我们在日常生活中往往难以直接感受到它的重量。
空气具有可压缩性。
当我们对一定体积的空气施加压力时,它的体积会减小,密度会增大。
空气也是一种良好的热传递介质。
它能够通过对流、传导和辐射等方式传递热量,这对调节地球的气候和维持生物的体温平衡起着关键作用。
另外,空气还具有一定的溶解性。
一些气体,如二氧化碳、氧气等,可以溶解在水中,这对于水生生物的生存至关重要。
三、空气的重要性首先,空气为我们提供了呼吸所需的氧气。
没有充足的氧气,人类和其他动物将无法生存。
其次,空气在气候调节方面发挥着重要作用。
大气环流能够将热量从热带地区传递到寒冷地区,使得地球的气候相对稳定和适宜。
空气还对声音的传播起着关键作用。
声音通过空气分子的振动来传播,没有空气,我们就听不到声音。
在农业生产中,空气的流动有助于花粉的传播和农作物的授粉。
对于工业生产来说,空气也是许多工艺过程中不可或缺的介质。
四、空气污染然而,随着人类活动的不断增加,空气污染问题日益严重。
工业排放的废气,如二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳等,会对空气造成严重污染。
这些污染物不仅会损害人体健康,还可能导致酸雨的形成,对土壤、水体和生态系统造成破坏。
《空气》讲义一、空气的基本构成我们生活在一个被空气包围的世界里,然而,你真的了解空气吗?空气并非单一的物质,它是由多种气体混合而成的。
其中,氮气约占78%,氧气约占 21%,剩下的 1%包括了稀有气体(如氩气、氦气、氖气等)、二氧化碳以及其他微量气体和水蒸气。
氮气是空气中含量最多的成分,它在许多化学反应中表现得相对稳定,在农业和工业中都有重要的用途。
氧气则是维持生命所必需的气体,我们的呼吸过程就是不断摄取氧气,将其用于体内的能量转化和新陈代谢。
稀有气体虽然含量极少,但各自有着独特的性质和用途。
例如,氩气常用于灯泡填充,以防止灯丝氧化;氦气常用于气球填充,因为它比空气轻且性质稳定。
二氧化碳虽然在空气中的占比很小,但它对地球的气候和生态系统有着重要的影响。
随着人类活动的增加,二氧化碳的排放量不断上升,导致了全球气候变暖等一系列环境问题。
二、空气的物理性质空气具有一些重要的物理性质。
首先是压力,我们通常所说的大气压就是空气施加的压力。
大气压会随着海拔高度的变化而变化,海拔越高,大气压越低。
这也是为什么在高海拔地区,水的沸点会降低,食物烹饪需要更长的时间。
空气的温度也是一个重要的物理量。
它受到季节、气候、地理位置等多种因素的影响。
热空气会上升,冷空气会下沉,这种对流现象是形成天气变化的重要原因之一。
空气还有一定的密度和粘度。
密度会随着温度和压力的变化而改变,而粘度则影响着空气的流动特性。
三、空气的化学性质空气在一定条件下会发生化学反应。
氧气可以支持燃烧,许多物质在空气中燃烧就是与氧气发生反应的结果。
例如,煤炭的燃烧为我们提供了能源,但同时也产生了二氧化碳等污染物。
空气中的氧气和水蒸气在一些金属表面会发生氧化反应,导致金属生锈。
这是我们日常生活中常见的现象,比如铁制品暴露在空气中会逐渐生锈腐蚀。
此外,空气中的某些成分在特定条件下还会形成光化学烟雾等污染物,对环境和人体健康造成危害。
四、空气的流动——风风是空气流动的表现形式。
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学科教师讲义
授课日期:________________ 时段:________________ 辅导科目:九年级化学学员姓名:年级:
学科教师:高要课时数:第____次课
课题空气的成分
学会简单的实验操作,知道空气的组成成分;初步认识纯净物、混合物的概念,能区分教学目标
—些常见的纯净物和混合物
教学重点红磷燃烧测定空气中氧气含量,
教学难点红磷燃烧测定空气中氧气含量
教学内容
一、空气
1、空气的了解
2、拉瓦锡对空气成分的测定及他的方法
两百多年前,法国著名化学家拉瓦锡研究空气成分所做的实验与我们今天的实验异曲同工
通过这些实验,拉瓦锡得出了空气由氧气和氮气组成,其中氧气约占空气总体积的1/5的结论。
3、空气含氧量的测定——过量红磷的燃烧实验
演示实验:空气中氧气含量的测定
介绍可燃物──红磷(展示红磷样品暗红色固体)。
介绍实验装置。
提出问题:
(1)盛放红磷的集气瓶内,除了水,还有什么?
(空气)
(2) 将红磷点燃后放到集气瓶里,见到什么现象?
(黄色火焰、放热、产生大量白烟)
(3) 红磷熄灭冷却后把弹簧夹打开后会有什么现象?为什么?
(水进入集气瓶约1/5体积,因为红磷燃烧消耗了瓶内的氧气,且生成物是固体,导致集气瓶内的气压减小,因而水倒流。
)
(4)该反应是什么?
(磷+氧气五氧化二磷P+O2P2O5)
(5) 通过该实验得出的结论是什么?
(氧气约占空气体积的1/5体积。
)
实验结束后,提出下列问题让学生讨论思考5分钟后回答:
(1) 燃烧匙内放过量红磷的目的是什么?
(使瓶内的氧气全部参加反应)
(2) 为什么实验开始前要关闭弹簧夹?如未关闭,可能的后果是什么?
(防止瓶内的空气受热膨胀后逸出,使测定结果偏大。
)
(3) 为什么要等集气瓶冷却后才能打开弹簧夹?
(因为燃烧放热,瓶内温度较高气体气压较大,引起测量结果偏低。
)
(4) 如果装置的气密性不好,结果可能是什么?
(燃烧结束时瓶内压强减小,瓶外的空气会进入集气瓶,引起测量结果偏低。
)
(5)红磷熄灭后瓶内还有没有残余的氧气?
(有;红磷在氧气含量过低的实验条件下不能继续燃烧。
)
(6) 在实验中,为什么气体减少的体积小于1/5?可能的原因有哪些?
(①装置漏气;②红磷量不足;③装置未冷却就打开弹簧夹,④导管内未预先充满水)
(7)测得空气中氧气含量大于1/5的原因:
①燃烧匙伸入集气瓶太慢
②止水夹没夹紧
(8) 若剩余气体主要是氮气,上述实验可以知道N2的什么性质?
(无色气体,难溶于水、不能燃烧也不支持燃烧。
)
(9)能否用硫、木炭、铁丝等物质代替红磷?
(不能,产生新物质)
选择药品的依据是:①只能与空气中的氧气反应
②生成物不能有气体
4、空气成分
空气成分N2O2CO2稀有气体其他杂质
成分含量78% 21% 0.03% 0.94% 0.03%
5、混合物:由两种或多种物质混合而成的。
如空气、蔗糖水等(里面的成分各自保持原来的性质)
6、纯净物:只由一种物质组成的。
如N2、O2、CO2、P2O5等
练习:
1. 空气中体积分数最大的物质是()
A. 氮气
B. 氧气
C. 稀有气体
D. 二氧化碳
2.空气是一种宝贵的资源,空气中体积分数约占21%的是( )
A. 二氧化碳
B. 氮气
C. 氧气
D. 稀有气体
3.用燃烧法除去密闭容器中空气成分里的氧气,应选择下列物质中的( )
A.细铁丝
B.红磷
C.硫粉
D.木炭
4、红磷燃烧除需要达到着火点外,还需满足的条件是 ________ ;
5、该反应的文字表达式为;用红磷做“测定空气里氧气含量”的实验时,若红磷的量不足,所测得氧气的体积分数 (填“偏大"、“偏小"或“不变”)。
6、.关闭止水夹a、b、c,使过量的红磷和木炭分别在盛有空气的等容积的甲、乙两瓶中同时燃烧,如图所示,试回答:
(1)燃烧停止并冷却,若打开止水夹a、c后观察到的现象是,原因是
(2)若打开止水夹b、c后观察到的现象是,原因是
(3)若打开止水夹a、b、c后观察到的现象是。