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1、 介 绍 第 二 单 元 空 气 氧 气 制 取 氧 气 课题课题1 1 空空 气气(一一)我们人类每时每刻都离不开空气，没我们人类每时每刻都离不开空气，没有空气就没有生命，那你能看到空气吗有空气就没有生命，那你能看到空气吗？你如何证明空气的存在？你如何证明空气的存在？介 绍 证 明 空 气 存 在 的 方 法 答：答：1）空集气瓶在盛满水的水槽中向下压）空集气瓶在盛满水的水槽中向下压 集气瓶内的水无法上升到顶部。集气瓶内的水无法上升到顶部。2）空集气瓶在盛满水的水槽中侧立）空集气瓶在盛满水的水槽中侧立 有气泡冒出。有气泡冒出。3）扇子朝脸扇、树叶在动）扇子朝脸扇、树叶在动 有风有风 4）给车
2、胎打气）给车胎打气 涨起来涨起来 一、空气又是由什么组成的一、空气又是由什么组成的1、法国化学家拉瓦锡的贡献、法国化学家拉瓦锡的贡献 拉瓦锡通过实验得出空气由氧气和氮拉瓦锡通过实验得出空气由氧气和氮气组成，其中氧气占空气总体积的气组成，其中氧气占空气总体积的1/5。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。拉瓦锡是18世纪法国著名化家,是近代化学奠基人之一，被西方化学界尊称为近代化学之父。他在近代化学中推翻燃素说，提出燃烧的氧化理论，确定空气和水的组成，建立近代化学元素概念、化学变化中的质量守恒定律
3、，开创有机物分析，制定化学物质命名体系等等。他还是一位传奇人物，曾学习法律，但自幼爱好自然科学，弃法从事化学实验研究，作出超越他人的正确结论。他参与社会活动，承包国家税收，1794年被法国资产阶级革命党人送上断头台。两百多年前，法国化学家拉瓦锡用定量的方法两百多年前，法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。他把少量的汞放在密闭的研究了空气的成分。他把少量的汞放在密闭的容器里连续加热容器里连续加热1212天。发现有一部分银白色的天。发现有一部分银白色的液态汞变成红色粉末，同时容器里空气的体积液态汞变成红色粉末，同时容器里空气的体积差不多减少了差不多减少了1/51/5。他研究了剩余。他研究了
4、剩余4/54/5体积的气体积的气体，发现这部分气体既不能供给呼吸，也不能体，发现这部分气体既不能供给呼吸，也不能支持燃烧，他误认为这些气体都是氮气（拉丁支持燃烧，他误认为这些气体都是氮气（拉丁文原意是文原意是“不能维持生命不能维持生命”）。）。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。拉瓦锡又把在汞表面上所生成的红色粉末收集来，拉瓦锡又把在汞表面上所生成的红色粉末收集来，放在另一个较小的容器里再加强热，得到了汞和放在另一个较小的容器里再加强热，得到了汞和氧气，而且氧气的体积恰好等于密闭容器里减少氧气
5、，而且氧气的体积恰好等于密闭容器里减少的体积。他把得到的氧气加到前一个容器里剩下的体积。他把得到的氧气加到前一个容器里剩下的的4/54/5体积的气体中，结果所得气体跟空气的性质体积的气体中，结果所得气体跟空气的性质完全一样。完全一样。通过这些实验，拉瓦锡得出了空气由氧气和氮气通过这些实验，拉瓦锡得出了空气由氧气和氮气组成，其中氧气占空气总体积的组成，其中氧气占空气总体积的1/51/5的结论。的结论。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。实验原理：利用化学反应，消实验原理：利用化学反应，消耗耗密闭
6、密闭容器内空气中的容器内空气中的氧气氧气，生成生成固体固体物质，气体体积物质，气体体积减少，减少，压强压强小于小于外界大气压，大气压外界大气压，大气压将水压入集气瓶内，进入的将水压入集气瓶内，进入的水水的体积的体积即为即为氧气的体积氧气的体积。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。测定空气中氧气的含量测定空气中氧气的含量l仿照这个历史上著名实验的原理，我们来测定空气里仿照这个历史上著名实验的原理，我们来测定空气里氧气的含量氧气的含量l实验用品实验用品仪器仪器：集气瓶：集气瓶 燃烧匙燃烧匙 止水夹
7、止水夹 和导气管和导气管 烧杯烧杯药品药品：红磷：红磷从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。认真观察实验并记录实验现象认真观察实验并记录实验现象从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。在实验的过程中，你们看到了什么现在实验的过程中，你们看到了什么现象？能简单分析一下原因吗？象？能简单分析一下原因吗？l实验现象：实验现象：l红磷燃烧，发出黄光红磷燃烧，发出黄光l产生大量的白烟产生大量的白烟l放出热量放
8、出热量l集气瓶中水面上升，约占集气瓶剩集气瓶中水面上升，约占集气瓶剩余体积的余体积的1/51/5从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。实验分析实验分析:l由于红磷燃烧消耗了瓶内的氧气，由于红磷燃烧消耗了瓶内的氧气，导致集气瓶内的气压减小，因而水导致集气瓶内的气压减小，因而水倒流过来使集气瓶内水面上升。倒流过来使集气瓶内水面上升。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。实验原理实验原理：l在这一反应中
9、，红磷（化学符号为P）与空气中的氧气（化学符号为O2）反应，生成一种叫五氧化二磷（化学符号为P205）的新物质，消耗了瓶内的氧气烧消耗集气瓶内的氧气，使瓶内压强减小，水倒流进入。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。问题与思考：问题与思考：1、集气瓶中先加少量水的作用？集气瓶中先加少量水的作用？A.防止燃着的红磷溅在集气瓶上，使集气瓶炸防止燃着的红磷溅在集气瓶上，使集气瓶炸B.吸收生成的白烟五氧化二磷同时降温吸收生成的白烟五氧化二磷同时降温2、为什么点燃的红磷在伸入集气瓶中要迅速？、为什么点燃的
10、红磷在伸入集气瓶中要迅速？红磷燃烧放出热量，部分空气会受热逸出（扩红磷燃烧放出热量，部分空气会受热逸出（扩散），（导致进入水的体积大于散），（导致进入水的体积大于1/5）。）。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。3 3、为什么要冷却后才打开止水夹？、为什么要冷却后才打开止水夹？l因为温度高时，气体体积膨胀，压强大，因为温度高时，气体体积膨胀，压强大，而使进入集气瓶内的水的体积减少，从而而使进入集气瓶内的水的体积减少，从而造成实验结果偏小造成实验结果偏小4、集气瓶内剩余气体主要成分是什么？它具、
11、集气瓶内剩余气体主要成分是什么？它具有什么性质？有什么性质？N N2 2，不溶于水，不支持燃烧，不溶于水，不支持燃烧从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。5 5、能否用木炭（、能否用木炭（C C）、硫（）、硫（s s）、细铁丝（）、细铁丝（FeFe）代）代替红磷？为什么？替红磷？为什么？不能，因为木炭和硫分别与氧气反应后，生成物都是气体，密闭容器内的压强几乎不变，因而不能使水进入集气瓶中，也就无法测出空气中氧气的含量，而铁丝在空气中不能燃烧，它只有在纯净的氧气中才燃烧。从使用情况来看，闭胸式的使
12、用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。讨论：P27l拉瓦锡通过实验得出的结论是氧气约占空气拉瓦锡通过实验得出的结论是氧气约占空气总体积的总体积的1 15 5，而在我们看到的实验中，为，而在我们看到的实验中，为什么气体减少的体积小于什么气体减少的体积小于1 15 5呢？红磷熄灭呢？红磷熄灭后瓶内还有没有残余的氧气？后瓶内还有没有残余的氧气？从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。可能的因素：瓶中还有少量残余氧气（当氧气含量低到
13、一定值时，红磷就不能燃烧了。）从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。一百份体积的空气一百份体积的空气空气的组成（体积分数）空气的组成（体积分数）氧气（氧气（O2）21氮气（氮气（N2）78稀有气稀有气体体0.94二氧化碳二氧化碳0.03其他气体杂质其他气体杂质0.03 介 绍 空 气 的 组 成 例例1、在、在100升空气里氧气的体积大约是（升空气里氧气的体积大约是（）A 78升升 B 78%C 21升升 D 21%例例2、空气中氧气与氮气的体积比约为（、空气中氧气与氮气的体积比约为（）A 4：
14、1 B 1：4 C 1：5 D 5：1CB从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。三、纯净物和混合物三、纯净物和混合物1、纯净物、纯净物物：物：由一种物质组成的物质由一种物质组成的物质 如：氮气，氧气，二氧化碳等如：氮气，氧气，二氧化碳等2、混合物：、混合物：由两种或多种物质混合而成的物质由两种或多种物质混合而成的物质如：空气如：空气 海水海水 河水河水 矿泉水等矿泉水等 注意：纯净物可以用专门的化学符号来表示如氮气、氧气、注意：纯净物可以用专门的化学符号来表示如氮气、氧气、二氧化碳可分别表示为二
15、氧化碳可分别表示为N2、O2、CO2等。等。介 绍 物 质 的 分 类 注意：注意：（1）、组成混合物的各成分之间没有发生化学反应；）、组成混合物的各成分之间没有发生化学反应；（2）、各自保持着各自的性质。）、各自保持着各自的性质。例如：空气中的氮气、氧气、二氧化碳等都保持着各自的性质。例如：空气中的氮气、氧气、二氧化碳等都保持着各自的性质。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。混合分离、提纯混合物纯净物区别无固定的组成和性质，各成分都保持原来的性质具有固定的组成和性质不能不能用专门的符号表示可
16、用可用专门的化学符号表示联系混合物 纯净物3、联系与区别、联系与区别从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。4、混合物与纯净物的判断、混合物与纯净物的判断l（1）不要被一些字眼迷惑，如：清新，洁净，混合等。例如：洁净的空气是混合物，冰水混合物是纯净物l（2）误认为能食用的物质一定是纯净物，例如：食盐是混合物从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。例题例题:指出下列物质哪些是混合物，哪些指出下列物质哪些
17、是混合物，哪些是纯净物？是纯净物？lA、净化后的空气、净化后的空气 B、二氧化碳、二氧化碳lC、液态氧、液态氧 D、澄清石灰水、澄清石灰水lE、稀有气体、稀有气体 F、五氧化二磷、五氧化二磷lG、水、水 H、食醋、食醋l I、加碘盐、加碘盐 J、牛奶、牛奶混合物：混合物：A、D、E、H、I、J纯净物：纯净物：B、C、F、G从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。课堂小结课堂小结l l空气的发展史（拉瓦锡研究空气成分的实验）l l红磷燃烧实验 实验原理，现象，误差分析（水面上升小于或大于实验原理，现
18、象，误差分析（水面上升小于或大于1/51/5体体积的原因）积的原因）l l混合物和纯净物的概念 混合物：由两种或多种物质混合而成的物质，如纯净水等。混合物：由两种或多种物质混合而成的物质，如纯净水等。纯净物：只由一种物质组成的物质，如氧气。纯净物：只由一种物质组成的物质，如氧气。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。巩固练习1空气中按体积计算，含量最多的气体是空气中按体积计算，含量最多的气体是（）（）A、氧气 B、氮气 C、二氧化碳 D、稀有气体 2在在100升空气里氮气的体积大约是升空气里氮气
19、的体积大约是（）（）A、78升 B、78%C、21升 D、21%3空气中氧气与氮气的体积比约为空气中氧气与氮气的体积比约为（）A、4：1 B、1：4 C、1：5 D、4：5 答案：B、A、B从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。4 4、用红磷测定空气中氧气的含量的实验、用红磷测定空气中氧气的含量的实验中，红磷要稍过量的原因是（中，红磷要稍过量的原因是（a a）（如）（如图所示）。在集气瓶内分别燃烧红磷和图所示）。在集气瓶内分别燃烧红磷和木炭，当红磷和木炭分别燃烧后，冷却木炭，当红磷和木炭分别燃烧
20、后，冷却到常温，打开两边止水夹，此时观察到到常温，打开两边止水夹，此时观察到得现象：左边集气瓶（得现象：左边集气瓶（b b）；右边集气）；右边集气瓶（瓶（c c）；原因是（）；原因是（d d）。）。a.a.让瓶内气体充分反应，提高实验的准确让瓶内气体充分反应，提高实验的准确让瓶内气体充分反应，提高实验的准确让瓶内气体充分反应，提高实验的准确性性性性b.b.水进入左瓶内约水进入左瓶内约水进入左瓶内约水进入左瓶内约1/51/5体积体积体积体积c.c.无明显变化无明显变化无明显变化无明显变化d.d.红磷燃烧消耗氧气，生成五氧化二磷固红磷燃烧消耗氧气，生成五氧化二磷固红磷燃烧消耗氧气，生成五氧化二磷固
21、红磷燃烧消耗氧气，生成五氧化二磷固体，使瓶内压强减小，外界大气压将水体，使瓶内压强减小，外界大气压将水体，使瓶内压强减小，外界大气压将水体，使瓶内压强减小，外界大气压将水压入瓶内；木炭燃烧消耗氧气，同时生压入瓶内；木炭燃烧消耗氧气，同时生压入瓶内；木炭燃烧消耗氧气，同时生压入瓶内；木炭燃烧消耗氧气，同时生成等体积的二氧化碳，瓶内压强无明显成等体积的二氧化碳，瓶内压强无明显成等体积的二氧化碳，瓶内压强无明显成等体积的二氧化碳，瓶内压强无明显变化变化变化变化从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。作业l l做用蜡烛、水杯、碗、水等测空气中氧气含量的实验；l l做课后作业习题l l及时复习所学知识，预习下一节的内容。