1、TOPIC THREE,主题三 身边的化学物质,第 5 课时 我们周围的空气,考向一 空气组成及相关说法的判断,图5-1,B,图5-2,C,B,图5-3,C,模拟演练,B,C,图5-4,图5-5,图5-5,排水法,排水可以获得更为纯净(不受空气干扰)的气体,且可直接观察是否集满,图5-5,将点燃的红磷放入集气瓶时有部分气体逸出,图5-7,D,C,考向三 空气中氧气含量的测定实验,图5-8,图5-9,AB,模拟演练,图5-10,烧杯中的水沿导管进入集气瓶,且瓶中液面约上升到刻度1处,图5-11,保证准确测定空气中氧气含量,因红磷燃烧放热使压强增大,又因温度恢复到室温且氧气被消耗使压强减小,发热升
2、高温度,使温度达到白磷的着火点,将容器内空气中的氧气消耗完全,使结果更准确,考向四 氧气的制取和性质实验综合考查,带火星的木条复燃,模拟演练,D,A,火星四射、放出大量的热,图5-17,化学方程式网络构建,图5-20,考点一 空气,1.空气的成分(按体积分数计算),注意 空气中各成分的含量指的是气体的体积分数,不是质量分数。,78%,21%,0.94%,0.03%,0.03%,2.氮气: 色、 味的气体,密度比空气 , 溶于水,是制造 和_ 的重要原料;其化学性质 ,常用作 ,灯泡中充氮气可以延长使用寿命,食品包装袋中充氮气可 。 3.稀有气体:属于 物,包括 、 、 、 、 、氡等,都是_
3、色、 味的气体,化学性质 。通电时可发出有颜色的光,故可制作 。 4.空气中氧气体积分数的测定(详见实验突破),无,无,小,难,硝酸,氮肥,不活泼,保护气,防腐,混合,氦,氖,氩,氪,氙,无,无,很不活泼,电光源,考点二 氧气,1.物理性质,注意 液态氧是淡蓝色的液体,固态氧是淡蓝色的雪花状的固体。,无色、无味、气体,比空气略大,不易溶于水,3.氧气的制法,沸点,1.实验仪器及装置 一般用集气瓶、燃烧匙、橡皮塞、止水夹、胶皮管、玻璃导管、烧杯等。,图5-21,实验突破,突破1 空气中氧气含量的测定,图5-22,减小,烧杯中的水被压入集气瓶,进入集气瓶中水的体积,可粗略地认为是集气瓶空气 中所含
4、氧气,先增大,后减小,红磷燃烧放热而使装置中气压增大,随着反应的进行,氧气消耗占主导, 使气压减小,反应结束后小于大气压,气密性,燃烧匙内过量,室温,红磷燃烧,产生大量白烟,放出热量,随集气瓶外的空气进入集气瓶,导致测量结果偏小,吸收有毒的五氧化二磷,防止空气污染;吸热降温,使瓶内温度尽快恢复到室温,防止橡皮塞崩开,防止红磷燃烧放热,使气体从导管逸出,从而使实验结果偏大,随速度过慢,红磷燃烧产生的热量会使集气瓶中的空气受热膨胀而排出,集气瓶中减少的气体就等于因膨胀而排出的空气加上消耗的氧气,从而使所测得的氧气占空气的体积分数偏大,随温度高时,瓶内压强相对较大,导致吸入的水变少,使实验结果偏小,
5、燃烧生成气体,生成的气体占据了所消耗的氧气的空间,集气瓶内压强没有明显变化,装置内外没有明显的压强差,水不会进入集气瓶,会与空气中的氧气、氮气和二氧化碳反应,使测得的数值不准确,在空气中不能燃烧,无法测定,不活泼,7.实验结论 氧气约占空气体积的 。 推论:氮气难溶于水、不能燃烧也不能支持燃烧。 补充:氮气的化学性质 (氮气可用于医疗手术,作食品保护气等)。 8.误差分析 (1)结果偏小: _; _; _等。 (2)结果偏大: _; _。,红磷量不足,装置漏气,装置未冷却至室温就打开止水夹,红磷点燃后,燃烧匙伸入瓶中速度过慢,放入红磷后,没有立刻塞紧橡皮塞,图5-23,图5-24,例1 如图是
6、测定空气中氧气含量的实验装置图及主要步骤。请补充:,图5-25,解析往硬质玻璃管中装满水,然后倒入量筒中测量水的体积,即为该硬质玻璃管的容积。,测量该硬质玻璃管的容积,例1 如图是测定空气中氧气含量的实验装置图及主要步骤。请补充:,图5-25,(2)先预热然后固定在铜粉位置加热,加热时要不断推拉注射器,目的是_。,使空气中的氧气与铜的充分反应,解析若没有推拉注射器活塞,氧气不会充分反应。,(4)若实验测得的结果偏小,可能的原因有哪些? _(列举两条)。,答案根据测定空气中氧气的体积分数实验原理、注意事项分析误差。 解析铜粉的量不足,没有将氧气耗尽;装置漏气;实验中未冷却至室温就开始读数(任选两
7、条),例1 如图是测定空气中氧气含量的实验装置图及主要步骤。请补充:,图5-25,图甲与图乙相比有什么缺点?_。,(5)实验拓展:如图是测定氧气含量的三种方法。,图5-26,答案图甲中将燃着的红磷伸入集气瓶时空气受热会逸出,导致测量结果不准确,实验误差较大,解析根据装置特点:图乙装置始终密封,空气没有逸出,实验结果更准确。,利用图丙进行实验,白磷在热水加热的条件下会燃烧,整个过程中活塞的移动方向是_;充分冷却后活塞应该停留在 (填数字)。,(5)实验拓展:如图是测定氧气含量的三种方法。,图5-26,先向右,后向左,4,解析白磷在燃烧过程中会释放大量的热,装置内的气体受热体积会膨胀,所以活塞向右
8、滑动;后来随着温度的降低,气体的体积慢慢收缩,因此活塞向左滑动;根据氧气体积约占空气体积的五分之一,白磷燃烧停止冷却至室温后,通过观察,最后应停在刻度约为4的位置上。,金属镁条不仅与氧气反应,还能与空气中的氮气、二氧化碳反应。如果把图甲中的红磷换成镁条,则实验结果将偏 (填“大”或“小”)。,(5)实验拓展:如图是测定氧气含量的三种方法。,图5-26,解析因为镁能和空气中的氧气、氮气和二氧化碳反应,因此不能用镁条代替红磷来测定空气中氧气的含量,如果利用镁测定空气中氧气的含量,会使测量结果偏大。,大,1.铁丝的燃烧 实验仪器及装置 一般用集气瓶、玻璃片、坩埚钳(或镊子)。,实验操作 点燃系在螺旋
9、状细铁丝底端的火柴,待火柴 时,插入盛有氧气的集气瓶中。 实验现象_。,图5-27,将要燃尽,铁在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成黑色固体,突破2 铁丝、木炭燃烧实验,发生反应的化学方程式_。 实验反思 将铁丝盘成螺旋状的原因是 。做氧气与铁丝反应的实验时,要在集气瓶中预先加入 , 原因是 。 铁丝在氧气中燃烧失败可能的原因是 。,增大铁丝与氧气的接触面积,尽快提高铁丝的局部温度,少许水或铺一层细沙,防止熔融物溅落瓶底,炸裂集气瓶,氧气不纯,2.木炭的燃烧 实验仪器及装置 一般用集气瓶、玻璃片、坩埚钳(或镊子)。,图5-28,实验操作 用坩埚钳夹取一小块木炭,在 ,插入盛有氧气的集
10、气瓶中(由瓶口向下缓慢插入);燃烧停止后,取出坩埚钳,向集气瓶中加入少量 ,振荡。,酒精灯上加热到发红,澄清石灰水,实验现象_。 发生反应的化学方程式_。 实验反思 木炭在氧气中燃烧,要由上而下缓慢伸入的原因是_。,木炭在氧气中剧烈燃烧,发白光,放出大量热,生成使澄清石灰水变浑浊的气体,使木炭与氧气充分反应,突破3 氧气的实验室制取,1.两种实验室制法的比较,2,2,集气瓶瓶口,伸入集气瓶中,2.用高锰酸钾制取氧气的操作要点 (1)装配好仪器,要进行 。 (2)试管口应 倾斜,防止冷凝水回流到试管底部,而使试管炸裂。 (3)伸入试管内的导管,应 即可,便于气体排出。导管上应套上一段胶皮管,便于
11、操作,以免折断导管。 (4)用高锰酸钾制取氧气时,试管口应塞一团 ,以防止加热时高锰酸钾粉末进入导管。 (5)加热时,先移动酒精灯使试管 受热,然后集中在试管底部有药品的部位加热。 (6)用排水法收集完毕后,应先将 移出水面,再 ,防止水倒吸入试管,使试管炸裂。 (7)用排水法收集氧气时,应等气泡连续均匀地放出时,再收集氧气。 (8)实验室制取气体时依据 确定发生装置; 依据 确定收集装置。,装置气密性的检查,略向下,只稍露出橡皮塞,棉花,均匀,导管,熄灭酒精灯,反应物的状态和反应条件,生成气体的溶解性和密度,3.多功能瓶的使用,例2 根据图5-29的装置,结合所学化学知识,回答下列问题。,图5-29,水蒸气冷凝回流而炸裂试管,高锰酸钾粉末进入导管,应用酒精灯外焰加热,不能,将导管伸入集气瓶底部,将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,则证明已集满,氧气不易溶于水,集气瓶没装满水(或没等气泡连续均匀冒出就开始收集等),水进入导管甚至进入锥形瓶中,可以控制反应的速率,图5-29,例3 根据如图所示的装置示意图思考:,图5-30,气泡产生的快慢,
