《中学化学三大气体的性质及制取中学教育中考中学教育中学课件.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《中学化学三大气体的性质及制取中学教育中考中学教育中学课件.pdf(7页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、学习好资料 欢迎下载 知识点 1:空气(识记)按体积来分大约为,氮气 78%,氧气 21%,稀有气体 0.94%,二氧化碳 0.03%,其他气体为 0.03%。1)氧气的用途:1供给呼吸;2支持燃烧。2)氮气的性质和用途:物理性质:(1)无色、无味的气体;(2)不易溶于水;(3)密度比空气的密度略小。化学性质:不活泼,一般不燃烧也不支持燃烧。用途:(1)制硝酸和化肥的重要原料;(2)常用作保护气,如焊接金属时用氮作保护气,灯泡中充氮以延长使用寿 命,食品包装时充氮以防腐;(3)医疗上可在液氮冷冻麻醉条件下做手术;(4)超导材料在液氮的低温环境下能显示超导性能。3)稀有气体:定义:稀有气体是氦、
2、氖、氩、氪、氙等气体的总称,它是混合物。物理性质:(1)无色,无味的气体;(2)难溶于水。化学性质:极不活泼。曾被叫做惰性气体。用途:(1)常用作保护气,如焊接金属时用稀有气体来隔绝空气,灯泡中充稀有气 体以使灯泡耐用;(2)稀有气体在通电时能发出不同颜色的光,可制成多种用途的电光源;(3)用于激光技术;(4)氦可用于制造低温环境;(5)氙可用于医疗麻醉。4)空气污染与防治措施:空气污染物:主要是烟尘和有害气体。有害气体包括二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳等。大气污染引发的三大环境问题:(1)温室效应使全球变暖;(2)酸雨使土壤酸化,破坏建筑物等;(3)臭氧空洞使紫外线危害人类和动植物。防治措施(
3、了解)空气质量日报(了解)绿色化学(了解):绿色化学又称环境友好化学,其核心就是利用化学原理从源头上消除污染,其特点是尽量减少或彻底消除有害物质,实现“零排放”。知识点 2:混合物和纯净物(理解)混合物 纯净物 组成 由两种或多种物质混合而成 只由一种物质组成 表示方法 无固定符号 用专门的化学符号表示 性质 组成混合物的各种成分之间没有发生化学反应,它们各自保持着原来的性质 具有固定的物理性质和化学性质 举例 空气、海水 氧气、氮气、二氧化碳 学习好资料 欢迎下载 知识点 3:氧气 1)氧气的性质:(1)物理性质:A、通常情况下,氧气是一种无色无味的气体。当温度下降,氧气可以转变为淡蓝色的液
4、氧,甚至淡蓝色的固态氧。B、在通常情况下,氧气不易溶于水,所以氧气能够用排水法收集;C、在标准状态下,氧气的密度略大于空气,所以氧气可以用向上排空气法收集;注意:选择排水法和排空气法的原则 排水法的条件:A、不易溶于水 B、不能与水发生化学反应;排空气法的条件:A、气体的密度与空气的密度有一定的差值,气体密度大于空气 的密度选择向上排空气法,若气体的密度小于空气的密度,则选用向下排空气法 B、不与空气中的成分发生化学反应 C、无毒 若气体既能用排水法,又能用排空气法收集时,我们从制得气体的纯度考虑,一般选用排水法收集。(2)化学性质:注:(1)氧气可以帮助可燃物燃烧(支持燃烧),具有助燃性,与
5、可燃性有本质区别。(2)“点燃”是实验条件,目的是使可燃物达到着火点;“燃烧”是发热、发光的剧 烈反应的现象,不是条件,所以写反应表达式时,条件应写点燃,不能写燃烧。由以上可知:氧气的化学性质比较活泼,能与许多物质发生氧化反应。主要体现了氧气的 氧化性和助燃性。2)氧气的用途:(1)支持燃烧:液态氧作为火箭的助燃剂(助燃性),炼钢需要氧气(提高反应炉中的温度),氧炔焰用来气焊与气割;联系 混合物是由两种或两种以上的纯净物组成的 物质(颜色/状态)反应现象 反应表达式 注意 硫(淡黄色固体)(1)在空气中燃烧发出微弱的 淡蓝色火焰(2)在氧气中燃烧发出明亮的 蓝紫色火焰(3)放出热量,生成有刺激
6、性 气味的气体 硫氧气 二氧化硫 SO2 SO2 硫的用量不能过多,防止对空气造成污染;实验应在通风橱中进行或在实验的集气瓶底部加少量水。木炭(灰黑色固体)(1)在空气中燃烧发出红光(2)在氧气中燃烧发出白光(3)放出热量(4)生成的气体能使澄清石灰 水变浑浊 碳氧气 二氧化碳 CO2 CO2 木炭应由上向下慢慢伸入瓶中,保证有充足的氧气支持木炭燃烧,防止二氧化碳使木炭熄灭,确保实验成功。红磷(暗红色固体)(1)在空气中燃烧发出黄光(2)在氧气中燃烧发出白光(3)磷燃烧产生大量白烟(4)放出热量 磷氧气 五氧化二磷 PO2 P2O5 五氧化二磷是固体,实验现象应描述为产生白烟。铁丝(银白色固体
7、)(1)剧烈燃烧(2)火星四射(3)放出大量的热(4)集气瓶内壁溅有黑色斑点 铁氧气 四氧化三铁 FeO2 Fe3O4(1)细铁丝盘成螺旋状(2)铁丝的一端系一根 火柴(3)集气瓶内预先装少 量水或在底部铺一 薄层细沙 蜡烛(白色固体)(1)火焰明亮,发出白光(2)放出热量(3)瓶壁上有水雾出现(4)生成能使澄清石灰水变浑 浊的气体 石蜡氧气 水二氧化碳 盛氧气的集气瓶要干燥,实验中可观察到水雾。点燃 点燃 点燃 点燃 点燃 点燃 点燃 点燃 点燃 吸支持燃烧氮气的性质和用途物理性质无色无味的气体不易溶于水密度比空气的密度略小化学性质不活泼一般不燃烧也不支持燃烧用途制硝酸和化肥的重要原料常用作
8、保护气如焊接金属时用氮作保护气灯泡中充氮以延长使用寿命食定义稀有气体是氦氖氩氪氙等气体的总称它是混合物物理性质无色无味的气体难溶于水化学性质极不活泼曾被叫做惰性气体用途常用作保护气如焊接金属时用稀有气体来隔绝空气灯泡中充稀有气体以使灯泡耐用稀有气体在通电时能治措施空气污染物主要是烟尘和有害气体有害气体包括二氧化硫二氧化氮一氧化碳等大气污染引发的三大环境问题温室效应使全球变暖酸雨使土壤酸化破坏建筑物等臭氧空洞使紫外线危害人类和动植物防治措施了解空气质量日报了学习好资料 欢迎下载(2)提供呼吸:潜水员和太空飞行员携带的氧气罐。3)氧气的制法:(1)工业制法(分离液态空气法)a具体过程 b 原理:氧
9、气和氮气的沸点不同,氧气的沸点高于氮气的沸点 c注意:该过程是物理变化 (2)实验室制法 A高锰酸钾制取氧气 a实验原理:高锰酸钾(KMnO4)加热 锰酸钾(K2MnO4)+二氧化锰(MnO2)+氧气(O2)b 反应物状态:高锰酸钾(紫黑色固体)c反应条件:加热 d 注意事项:a).试管口要略微向下倾斜:防止生成的水回流,使试管底部破裂。b).导气管伸入发生装置内要稍露出橡皮塞:有利于产生的气体排出。c).试管口塞一团棉花:防止高锰酸钾粉末进入导气管,污染制取的气体和水槽中的水。d).排气法收集气体时,导气管要伸入接近集气瓶底部:有利于集气瓶内空气排出使收集的气体更纯。e).实验结束后,先将导
10、气管移出水面,然后熄灭酒精灯:防止水槽中的水倒流,炸裂试管。e实验步骤:a).仪器组装:先下后上,从左到右的顺序。b).气密性检查:将导管的一端浸入水槽中,用手紧握试管外壁,若水中的导管口有气泡冒出,证明装置不漏气。松开手后,导管口出现一段水柱。c).装入药品:按粉末状固体取用的方法(药匙或纸槽)。d).加热药品:先使试管均匀受热,后在反应物部位用酒精灯外焰由前向后加热。e).收集气体:若用排水集气法收集气体,当气泡均匀冒出时再收集;或向上集气法。f).检验及验满:用带火星的木条伸入试管中,发现木条复燃,说明是氧气;用带火星的木条靠近集气瓶口部,木条复燃,证明已满。g).仪器的拆卸:按先右后左
11、,先上后下的顺序。B双氧水(过氧化氢)制取氧气 a实验原理:过氧化氢(H2O2)水(H2O)+氧气(O2)b 反应物状态:过氧化氢(无色液体),二氧化锰(黑色粉末状固体)c反应条件:不需加热 d 注意事项:a).分液漏斗可以用长颈漏斗代替,但其下端应该深入液面以下,形成液封,防止生成的气体从长颈漏斗中逸出;并且使用分液漏斗时,要求固体为不溶性的块状固体 b).导气管只需略微伸入试管塞 c).气密性检查:用止水夹关闭,打开分液漏斗活塞,向漏斗中加入水,水面不持续下降,就说明气密性良好。d).装药品时,先装固体后装液体 e).该装置的优点:可以控制反应的开始与结束,可以随时添加液体。f).催化剂:
12、一变(改变反应速率),两不变(本身质量和化学性质不变)C 总结:若固体(或固体+固体)加热生成气体,选用高锰酸钾制氧气装置;若固体+液体常温下制取气体,选用双氧水制取氧气装置。知识点 4:二氧化碳 空气 空气 除去二氧化碳 干燥 氮气 液态空气 降温 加压 升温-196 液态氧 升温-183 氧气 二氧化锰 吸支持燃烧氮气的性质和用途物理性质无色无味的气体不易溶于水密度比空气的密度略小化学性质不活泼一般不燃烧也不支持燃烧用途制硝酸和化肥的重要原料常用作保护气如焊接金属时用氮作保护气灯泡中充氮以延长使用寿命食定义稀有气体是氦氖氩氪氙等气体的总称它是混合物物理性质无色无味的气体难溶于水化学性质极不
13、活泼曾被叫做惰性气体用途常用作保护气如焊接金属时用稀有气体来隔绝空气灯泡中充稀有气体以使灯泡耐用稀有气体在通电时能治措施空气污染物主要是烟尘和有害气体有害气体包括二氧化硫二氧化氮一氧化碳等大气污染引发的三大环境问题温室效应使全球变暖酸雨使土壤酸化破坏建筑物等臭氧空洞使紫外线危害人类和动植物防治措施了解空气质量日报了学习好资料 欢迎下载 1)二氧化碳的性质 (1)物理性质:A、在通常状况下,CO2是一种无色气体。B、CO2的密度比空气大。可以像倾倒液体那样,把 CO2从一个容器倾倒到另一个容器里。C、CO2能溶于水。在通常状况下,1 体积的水约能溶解 1 体积的 CO2,增大压强还会溶解得更多。
14、生产汽水等碳酸型饮料就是利用了 CO2的这一性质。(2)化学性质:A、一般情况下,CO2不燃烧,也不支持燃烧,不能供给呼吸(镁条能2CO在中燃烧)。B、CO2与水的反应 CO2与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊溶液变成红色。碳酸很不稳定,容易分解成二氧化碳和水。化学方程式:3222COHOHCO;2232COOHCOH C、CO2与澄清石灰水的反应 CO2能使澄清的石灰水变浑浊,是因为CO2与氢氧化钙Ca(OH)2 反应生成了白色的碳酸钙沉淀的缘故。OHCaCOOHCaCO2322)(注:这个反应可以用来检验二氧化碳。2)二氧化碳的用途 1 灭火:通常情况下,二氧化碳不燃烧,也不支持燃烧(化学
15、性质),同时二氧化碳的密度又比空气的密度大(物理性质),因此常用二氧化碳来灭火(以隔绝空气为主)。2 干冰:在一定条件下,二氧化碳气体会变成固体,固体二氧化碳叫“干冰”。干冰升华时,吸收大量的热,因此可作制冷剂和用于人工降雨。注:干冰是二氧化碳的固体,而冰是水的固体,二者不是同一种物质。3 二氧化碳本身没有毒性,但二氧化碳不能供给呼吸。当空气中的二氧化碳超过正常含量时,会对人体健康产生影响。注:进入久未开启的菜窖或干涸的深井之前,必须做灯火实验。将燃着的蜡烛,放进可能存在较多二氧化碳气体的地方,如果蜡烛燃烧不旺或熄灭,说明二氧化碳含量较高,人不能进入。3)二氧化碳对环境的影响 二氧化碳对环境的
16、影响主要是温室效应。(1)人和动植物的呼吸、煤等燃料的燃烧都产生二氧化碳;绿色植物的光合作用吸收二氧化碳,放出氧气。(2)温室效应:大气中的二氧化碳气体能像温室的玻璃或塑料薄膜那样,使地面吸收的太阳光的热量不易散失,从而使全球变暖,这种现象叫“温室效应”。(3)导致温室效应的气体主要是 CO2,还有臭氧、甲烷、氟氯代烷等。(4)温室效应的危害:两极的冰川融化,使海平面升高,淹没部分沿海城市;土地沙漠化,农业减产等。(5)防止温室效应的措施:减少使用煤、石油、天然气等化石燃料;更多地利用太阳能、风能、地热等清洁能源;大力植树造林,严禁乱砍滥伐森林等。4)二氧化碳的制法 (1)工业制法:煅烧石灰石
17、 文字表达式:碳酸钙(CaCO3)高温氧化钙(CaO)+二氧化碳(CO2)吸支持燃烧氮气的性质和用途物理性质无色无味的气体不易溶于水密度比空气的密度略小化学性质不活泼一般不燃烧也不支持燃烧用途制硝酸和化肥的重要原料常用作保护气如焊接金属时用氮作保护气灯泡中充氮以延长使用寿命食定义稀有气体是氦氖氩氪氙等气体的总称它是混合物物理性质无色无味的气体难溶于水化学性质极不活泼曾被叫做惰性气体用途常用作保护气如焊接金属时用稀有气体来隔绝空气灯泡中充稀有气体以使灯泡耐用稀有气体在通电时能治措施空气污染物主要是烟尘和有害气体有害气体包括二氧化硫二氧化氮一氧化碳等大气污染引发的三大环境问题温室效应使全球变暖酸雨
18、使土壤酸化破坏建筑物等臭氧空洞使紫外线危害人类和动植物防治措施了解空气质量日报了学习好资料 欢迎下载 (2)实验室制法 a.药品选用:石灰石或大理石(不溶性固体)与稀盐酸(无色液体)b.碳酸钙(CaCO3)+盐酸(HCl)氯化钙(CaCl2)+水(H2O)+二氧化碳(CO2)补充:1)石灰石或大理石的主要成分为碳酸钙,能否用碳酸钙粉末或者碳酸钠粉末代替石灰石作为实验室制取二氧化碳?答:不能,化学反应的速率与反应物的接触面积有关。反应物颗粒越小,接触面积就越大,反应速率就越大,在实验室制取二氧化碳时就不易收集。2)盐酸就是氯化氢气体的水溶液。在实验室制取二氧化碳是否能够用浓盐酸代替稀盐酸?答:不
19、能。盐酸都具有一定的挥发性,如果利用浓盐酸制取二氧化碳,挥发性太强,使制得的二氧化碳气体中含有较多量的氯化氢气体,影响实验结果。3)实验室制取二氧化碳能否用稀硫酸代替稀盐酸?答:不能。如果用稀硫酸,会与石灰石发生反应生成一种微溶性的固体硫酸钙,包裹在固体表面,从而使液体与固体反应物隔绝,阻止反应的进一步进行。看到的现象时首先有少量气泡,马上停止。4)怎样来获得干燥的纯净的二氧化碳 答:通过水或者碳酸氢钠溶液除去可能含有的硫化氢气体,在通过浓硫酸除去水蒸气 c实验步骤:与氧气的实验室制法相似。d二氧化碳的检验及验满 a)检验:向集气瓶中注入少量澄清石灰水,观察是否产生白色沉淀 b)验满:将燃着的
20、木条放在集气瓶口,如果木条马上熄灭则说明已经收集满。e收集气体:由于二氧化碳能溶于水并且密度比空气大,只能用向上排空气法收集。知识点 5:一氧化碳 1)一氧化碳的物理性质 通常情况下,一氧化碳是一种无色无味的气体,难溶于水,密度比空气的密度略小。2)一氧化碳的化学性质 (1)一氧化碳具有可燃性 CO能够燃烧,燃烧时放出大量的热,火焰呈蓝色。2CO O2 2CO2 (2)一氧化碳具有毒性 CO有剧毒!CO极易与血液中的血红蛋白结合,从而使血红蛋白不能很好地与氧气结合,造成生物体内缺氧,严重时会危及生命。注:冬天用煤火取暖时,一定要装烟囱,并注意室内通风,防止 CO中毒。因为 CO无色无味,煤气泄
21、漏时不易被人察觉,所以煤气厂常在家用煤气(含有 CO)中掺入微量 具有难闻气味的气体,使人及早察觉。如果发生煤气泄漏,应立即关闭煤气阀门,然后开窗通风。(3)一氧化碳具有还原性 一氧化碳和木炭一样具有还原性,能使氧化铜还原成铜,同时生成二氧化碳。CuO CO Cu CO2 实验现象:黑色粉末变成红色,生成的气体使澄清石灰水变浑点燃 吸支持燃烧氮气的性质和用途物理性质无色无味的气体不易溶于水密度比空气的密度略小化学性质不活泼一般不燃烧也不支持燃烧用途制硝酸和化肥的重要原料常用作保护气如焊接金属时用氮作保护气灯泡中充氮以延长使用寿命食定义稀有气体是氦氖氩氪氙等气体的总称它是混合物物理性质无色无味的
22、气体难溶于水化学性质极不活泼曾被叫做惰性气体用途常用作保护气如焊接金属时用稀有气体来隔绝空气灯泡中充稀有气体以使灯泡耐用稀有气体在通电时能治措施空气污染物主要是烟尘和有害气体有害气体包括二氧化硫二氧化氮一氧化碳等大气污染引发的三大环境问题温室效应使全球变暖酸雨使土壤酸化破坏建筑物等臭氧空洞使紫外线危害人类和动植物防治措施了解空气质量日报了学习好资料 欢迎下载 浊。注:尾气的处理:因一氧化碳有剧毒,不能随意排入空气中,处理的方法是将一氧化碳燃烧掉,转化为 无毒的二氧化碳或用气球收集备用。3)一氧化碳的用途 (1)可燃性作气体燃料:2CO O2 2CO2(2)还原性冶炼金属:CO CuO Cu C
23、O2 炼铁原理:3CO Fe2O3 2Fe 3CO2 知识点 6:氢气 1)物理性质 (1)通常状况下,氢气是无色、无臭、难溶于水的气体。(2)氢气的密度比空气的密度小,标准状况下为 0.089g/l,是自然界最轻的气体。2)化学性质 (1)常温下氢气化学性质稳定,但在加热或点燃条件下能与多种物质发生反应。(2)可燃性:纯净的氢气能够燃烧,产生淡蓝色火焰,氢气氧气 水。混有一定量空气或氧气的氢气遇明火可能发生爆炸。3)用途:充灌探空气球(密度小),作高能燃料(可燃性)等。4)氢气的制取:(1)实验室制法:22222OHOH电解 (2)工业制法:用水煤气或者甲烷制取 对比项目 一氧化碳 CO 二
24、氧化碳 CO2 物理 性质 状态 无色、无味气体 无色、无味气体 密度 略小于空气 大于空气 溶解性 难溶于水 可溶于水 化学 性质 可燃性 有可燃性:2CO O2 点燃 2CO2 一般情况下,既不燃烧,也不支持燃烧。还原性 有还原性:CuO CO Cu CO2 没有还原性 跟水的反应 不能跟水反应 跟水反应:3222COHOHCO 跟石灰水 的反应 不能跟石灰水反应 跟石灰水反应:CO2Ca(OH)2 OHCaCO23 碳元素的化合价 2 价 4 价 有无毒性 有剧毒 无毒 主要用途 气体燃料、高炉炼铁等 灭火、干冰用于人工降雨、干冰作制冷剂、化工化工原料、温室肥料等。点燃 高温 点燃 吸支
25、持燃烧氮气的性质和用途物理性质无色无味的气体不易溶于水密度比空气的密度略小化学性质不活泼一般不燃烧也不支持燃烧用途制硝酸和化肥的重要原料常用作保护气如焊接金属时用氮作保护气灯泡中充氮以延长使用寿命食定义稀有气体是氦氖氩氪氙等气体的总称它是混合物物理性质无色无味的气体难溶于水化学性质极不活泼曾被叫做惰性气体用途常用作保护气如焊接金属时用稀有气体来隔绝空气灯泡中充稀有气体以使灯泡耐用稀有气体在通电时能治措施空气污染物主要是烟尘和有害气体有害气体包括二氧化硫二氧化氮一氧化碳等大气污染引发的三大环境问题温室效应使全球变暖酸雨使土壤酸化破坏建筑物等臭氧空洞使紫外线危害人类和动植物防治措施了解空气质量日报
26、了学习好资料 欢迎下载 5)收集:氢气的密度小于空气的密度,可用向下排空气法收集;氢气难溶于水,可用排水法收集。6)检验氢气纯度的方法:收集一试管氢气,用拇指堵住试管口,管口向下,靠近火焰,移开拇指点火。如果发出尖锐的爆鸣声,表明氢气不纯;如果发出声音很小,表明氢气较纯。注:点燃氢气前,一定要检验氢气的纯度。知识点 7:单质、化合物、氧化物 1)单质 由同种元素组成的纯净物叫做单质,如氧气(O2)、氢气(H2)、铁(Fe)等。注:由同种元素组成的物质不一定是单质,例如红磷、白磷虽由同种元素磷(P)元素组成,放在 一起却为混合物。2)化合物和氧化物 (1)化合物:由不同种元素组成的纯净物叫做化合
27、物,如 KMnO4,KClO3,MnO2等。(2)氧化物:由两种元素组成的化合物中,其中一种元素是氧元素的叫做氧化物。混合物(多种物质)单质(同种元素)氧化物 其他 注:化合物中含有氧元素的叫做含氧化合物,其中由两种元素组成的叫做氧化物。按组成 物质种类 化合物(多种元素)纯净物(一种物质)物质 按组成 元素种类 吸支持燃烧氮气的性质和用途物理性质无色无味的气体不易溶于水密度比空气的密度略小化学性质不活泼一般不燃烧也不支持燃烧用途制硝酸和化肥的重要原料常用作保护气如焊接金属时用氮作保护气灯泡中充氮以延长使用寿命食定义稀有气体是氦氖氩氪氙等气体的总称它是混合物物理性质无色无味的气体难溶于水化学性质极不活泼曾被叫做惰性气体用途常用作保护气如焊接金属时用稀有气体来隔绝空气灯泡中充稀有气体以使灯泡耐用稀有气体在通电时能治措施空气污染物主要是烟尘和有害气体有害气体包括二氧化硫二氧化氮一氧化碳等大气污染引发的三大环境问题温室效应使全球变暖酸雨使土壤酸化破坏建筑物等臭氧空洞使紫外线危害人类和动植物防治措施了解空气质量日报了