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1、我我们们周周围围的的空空气气组成及含量组成及含量各成分主各成分主要用途要用途污染与保护污染与保护物理性质物理性质化学性质化学性质实验室制法实验室制法工业制法工业制法分离液态空气膜分离技术药品操作步骤原理检验方法注意事项验满方法装置氮气氧气稀有气体三大环境问题绿色化学空气质量日报测定空气中氧气含量的实验色、味、态助燃性密度溶解性氧化性与磷反应与铁反应与蜡烛反应化合反应氧化反应分解反应空气空气氧气氧气制取氧气制取氧气与碳反应催化剂知识树第1页/共45页知识点1空气的组成知识点2测定空气中氧气的含量知识点3空气的污染和防治知识点4氧气的性质知识点5化合反应与氧化反应化合反应与氧化反应知识点6氧气的制
2、法知识点7催化剂和催化作用内容整合第2页/共45页一、空气一、空气氮气氮气78氧气氧气21你能用你喜欢的方式表示出空气的组成？那些实验或生活事实，可以证明空气中含有以上主要成分？知识点1空气的组成空气空气成分成分O2N2CO2稀有稀有气体气体其它其它气体气体和杂和杂质质体积体积分数分数21%78%0.033%0.934%0.002%稀有气体（He、Ne、Ar、Kr、Xe等的总称）第3页/共45页用途用途氧气：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。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。第4页/共45页氮气：主要用于化工原料、制
3、冷、保护气，提供低温环境等。氮气用于超导实验车、化工原料、食品充氮防腐等氮气用于超导实验车、化工原料、食品充氮防腐等第5页/共45页稀有气体用于飞艇、闪光灯、稀有气体用于飞艇、闪光灯、液氦冷冻机、霓虹灯等液氦冷冻机、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。第6页/共45页铜加热消耗氧气法1、原理（文字表达式）2、整个密封装置的空气是哪两部分？3、加热时为什么要不断推拉活塞？4、现象及结论第7页/共45页 由A、B两个注射器组成的密闭系统，其中存有30mL空气，给装有螺旋细铜丝（足量）的玻璃管加热,同时交替推动两个注射器的活塞，观察到的现象是，发生反应的化学方程式为 ；停
4、止加热后冷却至室温，将气体全部推至B注射器中，推测注射器B中气体 约为 mL（玻璃管的 体积可以不考虑），你的结 论 。A 铜丝 B红色物质逐渐变成红色物质逐渐变成黑色黑色2Cu+O2=2CuO24空气中氧气的体积分数大约为1/5知识点2:测定空气中氧气的含量第8页/共45页A 铜丝 B【思考思考】在实际操作中，在实际操作中，气体减少的体积会明显小于总体积气体减少的体积会明显小于总体积1/51/5，试分析可能的原因。，试分析可能的原因。1.1.铜丝的用量不足使装置中的氧气没有消耗完。铜丝的用量不足使装置中的氧气没有消耗完。2.2.装置漏气。装置漏气。3.3.加热的温度不够。加热的温度不够。4.
5、4.装置没有冷却到室温。装置没有冷却到室温。5.5.推拉次数不够推拉次数不够第9页/共45页空气中氧气含量的测定你还有什么方法？第10页/共45页空气中氧气含量的测定空气中氧气含量的测定a、可燃物要求：_b、装置要求：气密性良好c、现象：_d、结论：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，难溶于水足量且产物是固体：选择红磷集气瓶内液面上升约1/5体积。有大量白烟产生，第11页/共45页【思考思考】在实际操作中在实际操作中，水面上升的体积会明显小于集气瓶总体积水面上升的体积会明显小于集气瓶总体积1/5,(1/5,(即集气瓶中即集气瓶中气体减少的体积会气体
6、减少的体积会小于小于1/51/5)，试分析可能的原因。，试分析可能的原因。1.1.红磷的用量不足或红磷的用量不足或集气瓶中的氧气没有消耗完。集气瓶中的氧气没有消耗完。2.2.导管中还残留有一些水。导管中还残留有一些水。3.3.装置漏气。装置漏气。4.4.装置没有冷却到室温就打开止水夹。装置没有冷却到室温就打开止水夹。第12页/共45页【思考思考】能否用木炭、硫、镁代替红磷做实验？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
7、氧化碳反应。气发生反应还可与空气中的氮气和二氧化碳反应。C+OC+O2 2=CO=CO2 2S+OS+O2 2=SO=SO2 2点燃点燃第13页/共45页实验有何现象?想一想：测定空气中氧气含量还有没有其他装置？第14页/共45页白磷水足量白磷电阻丝白磷第15页/共45页知识点知识点知识点知识点33空气的污染和防治空气的污染和防治空气的污染和防治空气的污染和防治1.1.空气污染的原因：空气污染的原因：工业的发展废气、汽车尾气排放到空气中的工业的发展废气、汽车尾气排放到空气中的有害气体有害气体（主要是（主要是硫的氧化物硫的氧化物及及氮的氧化物和氮的氧化物和一氧化碳一氧化碳）和）和烟尘烟尘对空气造
8、成了污染。对空气造成了污染。自然界：火山爆发、地震、森林火灾等第16页/共45页空气质量日报污染污染指数指数50以以下下51-100101-150151-200201-250251-300300以以上上质量质量级别级别 质量质量状况状况优优良良轻微轻微污染污染轻度轻度污染污染中度中度污染污染中度重中度重污染污染重度重度污染污染空气污染指数（空气污染指数（API)：将常规监测的几种空气污染物：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浓度简化成为单一的数值形式空气质量检测的指标主要包括哪些？二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、臭氧、可吸入颗粒物、总悬浮颗粒物第17页/共45页2.2.空气污染
9、的防治：空气污染的防治：A A、减少使用煤、石油、天然气等化石燃料（或燃烧时进行脱、减少使用煤、石油、天然气等化石燃料（或燃烧时进行脱S S处理）处理）B B、改进燃料结构，安装净化装置，减少有害气体的排放、改进燃料结构，安装净化装置，减少有害气体的排放C C、减少工业废气排放，对废气进行回收净化再利用等。、减少工业废气排放，对废气进行回收净化再利用等。DD、大力植树造林严禁、大力植树造林严禁 乱砍滥伐乱砍滥伐E E、开发新能源（太阳能、氢能、风能、地热、开发新能源（太阳能、氢能、风能、地热F F、政府部门合理规划、制定标准、加强监测。、政府部门合理规划、制定标准、加强监测。第18页/共45页
10、（1 1）无色、无味的气体无色、无味的气体（2 2）密度比空气大密度比空气大（3 3）不易溶于水不易溶于水通常情况下，是指20，1.01105Pa；标准状况下，是指0，1.01105Pa知识点知识点知识点知识点44氧气的性质氧气的性质氧气的性质氧气的性质改变条件：改变条件：氧气氧气 液氧液氧 固态氧固态氧（无色）（无色）（淡蓝色）（淡蓝色）（淡蓝色）（淡蓝色）蓝蓝色色钢钢瓶瓶1：氧气的物理性质：氧气的物理性质第19页/共45页氧气可使带火星的木条复燃氧气可使带火星的木条复燃(氧气能支持燃烧氧气能支持燃烧).).讨论：讨论：氧气、空气、氮气，如何区别氧气、空气、氮气，如何区别？2.氧气的鉴别二、
11、氧气的性质二、氧气的性质燃着的木条第20页/共45页（1）：使带火星的木条复燃空气中：火星，放热氧气中：观察到火焰，剧烈燃烧，放热3:氧气的化学性质氧气的化学性质第21页/共45页碳+氧气 二氧化碳点燃点燃C C O O2 2 CO23:氧气的化学性质氧气的化学性质（2）碳与氧气）碳与氧气燃烧燃烧现象现象对比空气中空气中1 1、发红发红发红发红2 2、放热放热放热放热3 3、生成气体能使澄清石灰水变浑浊生成气体能使澄清石灰水变浑浊生成气体能使澄清石灰水变浑浊生成气体能使澄清石灰水变浑浊氧气中氧气中1 1、白光白光白光白光2 2、放热放热放热放热3 3、生成气体能使澄清石灰水变浑浊生成气体能使澄
12、清石灰水变浑浊生成气体能使澄清石灰水变浑浊生成气体能使澄清石灰水变浑浊第22页/共45页3:氧气的化学性质氧气的化学性质（3）铁与氧气反应铁与氧气反应铁+氧气 四氧化三铁现象现象1 1、剧烈燃烧，火星四射剧烈燃烧，火星四射2 2、放出大量热放出大量热3 3、生成黑色固体生成黑色固体点燃点燃FeFeO O2 2Fe3O4铁丝为什么要绕成螺旋状？底部为什么放少量水？第23页/共45页石蜡石蜡 +氧气氧气 二氧化碳二氧化碳+水水点燃点燃石蜡石蜡+O2CO2 +H2O3:氧气的化学性质氧气的化学性质（4）蜡烛与氧气）蜡烛与氧气燃烧燃烧现象现象空气中空气中燃烧产生黄色火焰，放热，稍燃烧产生黄色火焰，放热
13、，稍有有黑烟。黑烟。氧气中氧气中比空气中燃烧剧烈，发出白光，比空气中燃烧剧烈，发出白光，集气瓶内壁出现水珠，有使澄集气瓶内壁出现水珠，有使澄清石灰水变浑浊的无色无味气清石灰水变浑浊的无色无味气体产生体产生第24页/共45页化学性质：化学性质：比较活泼，在高温下能比较活泼，在高温下能与许多物质发生剧烈的氧化与许多物质发生剧烈的氧化反应。反应。具有氧化性；具有氧化性；助燃性。助燃性。第25页/共45页2Mg+O2点燃2MgO3Fe+2O2点燃Fe3O44Al+3O2点燃2Al2O3C+O2点燃CO24P+5O2点燃2P2O5S+O2点燃SO2化化合合反反应应基基本本类类型型化合反应：由两种或两种以
14、上物质生成另一种物质的反应。氧化反应：物质跟氧发生的反应。它不属于基本反应类型。氧化反应不是基本反应类型知识点5化合反应与氧化反应化合反应与氧化反应化合反应不一定是氧化反应，氧化反应也不一定是化合反应。有氧气参加的化合反应，同时也一定是一个氧化反应。第26页/共45页知识点知识点知识点知识点66氧气的制法氧气的制法氧气的制法氧气的制法氧气的工业制氧气氧气的工业制氧气分离液态空气法物理方法分离液态空气法物理方法空气空气降温降温加压加压液态空气液态空气液态氮气液态氮气液态氧气液态氧气（-196）（-183）利用利用沸点沸点不同不同蒸发蒸发液态氮气先蒸发了，剩下的主液态氮气先蒸发了，剩下的主要是液态
15、氧气了，再把它贮存要是液态氧气了，再把它贮存起来起来膜分离技术氮气和氧气的沸点不同，是物理变化。分离液态空气法的原理：第27页/共45页实验室制取氧气实验室制取氧气：MnO2如何检查此装置的气密性？制取步骤有哪些？原理：过氧化氢=水+氧气 H2O2 H2O O2 第28页/共45页与上一装置相比此装置的缺点?注意问题：长颈漏斗的末端必须插入液面以下，防止生成的气体从长颈漏斗末端逸出，所以必须液封。第29页/共45页2H2O2=2H2O+O22KMnO4MnO2+K2MnO4+O2MnO2发发生生装装置置分析：两发生装置的适用条件是什么？固液反应，不需要加热固体间反应，需要加热第30页/共45页
16、反应物都是固体反应需要加热反应物是固体和液体反应不需要加热固液不加热型固固加热型对实验室制取气体的小结：第31页/共45页氧气的收集装置：氧气的收集装置：通常考虑因素：气体密度、水溶性第32页/共45页验满和检验氧气验满和检验氧气验满检验第33页/共45页知识点知识点知识点知识点77催化剂和催化作用催化剂和催化作用催化剂和催化作用催化剂和催化作用2H2O2=2H2O+O2MnO2催化剂：（1）改变化学反应速率（2）质量和化学性质在反应前后没有改变（3）一种催化剂只对一个后或个反应起催化作用。如何设计实验证明MnO2在该反应中为催化剂？第34页/共45页大气中的O2光合作用呼吸作用CO2物质燃烧
17、自然界中的氧循环小结第35页/共45页生物呼吸可燃物燃烧植物光合作用物质 缓慢氧化你能将这些物质之间通过“箭头”利用“O2”“CO2”联系起来吗？O2CO2自然界中的氧循环第36页/共45页题型示例题型1选择题知识点：空气的成分，氧气、氮气和稀有气体的性质及其用途，空气污染和防治，氧气的化学性质，纯净物和混合物，氧气实验室制法，化合反应，氧化反应，分解反应，催化剂和催化作用等。例1（2011龙岩）6.下列关于物质的性质和用途说法不正确的是（）A.氧气用于火箭发射，是利用氧气的可燃性B.氮气用来保护粮食，是利用氮气常温下化学性质稳定C.稀有气体充入霓虹灯，是利用稀有气体通电能发出不同颜色的光D.
18、二氧化碳用于灭火，是利用它的物理性质和化学性质第37页/共45页1、请按要求举出一例：（1）、反应物的量不同，反应产物也不同：_;（2）、反应物的浓度不同，反应现象也不同_;（3）、化学反应中使用催化剂改变化学反应速率_。题型2填空题第38页/共45页2、右图所示装置有许多用途：、右图所示装置有许多用途：用于排空气法收集氧气，氧气用于排空气法收集氧气，氧气应从应从_端通入。端通入。用于排水法收集氧气用于排水法收集氧气,瓶中先装瓶中先装满水满水,氧气从氧气从_端通入。端通入。瓶中储存氧气瓶中储存氧气,用水将氧气排出用水将氧气排出时时,水从水从_端通入。端通入。在医院给病人输氧时在医院给病人输氧时
19、,瓶中放约瓶中放约半瓶蒸馏水半瓶蒸馏水,这时氧气从这时氧气从_端端通入。通入。ABAA第39页/共45页 实验室制取气体所需装置如下图所示。A B C D E请回答以下问题：（1）装置中标“a”的仪器名称是_试管_。（2）用高锰酸钾制取氧气时，所选用的发生装置是A_（填字母序号，下同），收集装置是C或D_。题型3实验题第40页/共45页(3)若分解过氧化氢制取氧气，供选用的装置如下：要得到平稳的氧气流，应选用的发生装置是要得到平稳的氧气流，应选用的发生装置是(选填选填“甲甲”或或“乙乙”)；若用丙装置干燥生成的；若用丙装置干燥生成的氧气，丙中盛放的液体试剂是氧气，丙中盛放的液体试剂是，气体应从
20、，气体应从(选填选填“a a”或或“b b”)端导入。端导入。第41页/共45页OO22COCO22或或COCOSOSO22H H22O OP P22O O55KMnOKMnO44H H22O O22H H22O OH HggO OFeFe33O O44、FeFe22O O33、MgOMgO、AlAl22O O33氧气的制取和性质关系网氧气的制取和性质关系网氧气的制取和性质关系网第42页/共45页本课你复习了什么？本课你复习了什么？p空气的组成成分空气的组成成分p测定空气里氧气的含量测定空气里氧气的含量p氧气、氮气的性质和用途氧气、氮气的性质和用途p空气的污染物、空气的污染物、空气污染的危空气污染的危害、保护、目前环境污染问题害、保护、目前环境污染问题p氧气的性质、制法氧气的性质、制法第43页/共45页再再见见第44页/共45页感谢您的观看！第45页/共45页