1、第1讲 空气、氧气,陕西专用,空气的成分与用途,1空气的成分与用途,78%,化肥,保护气,21%,支持燃烧,稀有气体,电光源,0.03%,光合作用,2.空气中氧气含量的测定(见实验突破) 3空气的污染与防治(高频考点),一氧化碳,二氧化硫,二氧化氮等,粉尘,化石燃料的燃烧,工厂排放的废气,全球气候变暖,臭氧层破坏,酸雨,大气质量,清洁能源,植树、造林、种草,氧气的性质与用途,1氧气的物理性质 通常情况下氧气是一种_、_的气体，密度比空气略_，_溶于水。液氧是_色的，固体氧是_色_状固体。 2氧气的化学性质 氧气是一种化学性质比较_的气体，具有_性。在点燃的条件下能与木炭、硫、铁等物质发生反应，
2、同时放出热量。,没有颜色,没有气味,大,不易,淡蓝,淡蓝,雪花,活泼,氧化,(一)氧气与几种常见物质反应的比较表,白光,上,下,蓝紫色火焰,刺激性,水,氢氧化钠,剧烈燃烧,火星四射,黑色固体,引燃,铺一层细沙,加少量水,(二)氧气与几种常见化合物反应的比较表,蓝色,验纯,验纯,【注意】 某些物质在氧气中燃烧的现象，由于氧气浓度的不同存在差异。 木炭在纯氧中点燃后剧烈燃烧，发出白光，放出热量；在空气中燃烧则发红光。 铁在空气中不能被点燃，只能烧成红热。,氧气的制取,1实验室制取氧气(详见实验突破) (1)实验室制取氧气的药品：_和_或_和_或_。 (2)实验室制取氧气的原理：(写化学方程式) _
3、 _ _,双氧水,二氧化锰,二氧化锰,氯酸钾,高锰酸钾,2工业制取氧气 分离液态空气：利用液氮和液氧的_不同，_随温度的升高先汽化而制得_。 膜处理空气，获取富氧空气。(都属于物理变化),沸点,液氮,液氧,3催化剂和催化作用 (1)概念：在化学反应里能_其他物质的化学反应速率，而本身的_和_在化学反应前后都没有变化的物质叫催化剂。催化剂在化学反应中所起的作用叫_作用。 (2)特点：一变两不变。a.改变化学反应的速率；b.化学反应前后本身的_不变；c.化学反应前后本身的_不变。 (3)理解：在用H2O2制氧气时，MnO2是催化剂，在用KMnO4制氧气时，MnO2是生成物。 探究一种物质在该反应中
4、是否作催化剂时，应从这三个方面入手探究。,改变,质量,化学性质,催化,质量,化学性质,空气中氧气含量的测定 1实验原理：利用红磷燃烧消耗密闭集气瓶内空气中的_，使密闭集气瓶内的_，在大气压的作用下，将水压入集气瓶，进入集气瓶中水的体积即空气中_。,氧气,压强减小,氧气的体积,2.实验装置：如下图所示。,3实验现象：烧杯中的水进入集气瓶内，水面上升约_。 4实验结论：空气中含有约占空气体积_的O2。 5实验对药品的要求：测量氧气的体积必须是易和氧气反应且不与空气中的其他气体反应，且没有气体生成的物质。因此铁、木炭、硫_(填“能”或“不能”)用作测定空气中氧气含量的反应物。测量的反应物一定要_。,
5、1/5,1/5,不能,足量,6常见误差及分析： (1)测量结果小于1/5的原因：红磷用量_，氧气未消耗尽；装置的_，当集气瓶内氧气消耗尽时，瓶内压强减小，瓶外空气进入集气瓶；装置未冷却至室温就打开弹簧夹。 (2)测量结果大于1/5的原因：点燃红磷后，塞瓶塞太慢致使部分空气因膨胀逸出；弹簧夹_，在红磷燃烧过程中，有少量瓶内气体沿导管排出。,不足,气密性不好,未夹紧乳胶管,7其他装置：,【归纳提高】空气中氧气含量的测定实验方法各异，但其原理是一致的，即利用可燃物在密闭容器内的空气中燃烧，耗尽其中氧气，使容器内气体的压强小于外界大气压，水(或其他液体)进入容器内的体积约为消耗的氧气的体积，从而得出结
6、论。但实验时，应注意可燃物必须过量(或足量)且反应不生成其他气体；装置的气密性好；要等到装置冷却后再观察结果。,【例1】(2016，南京)空气中氧气含量测定的再认识。,图1,图2,图3,图4,【经典赏析】教材中介绍了拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分(实验装置如图1)。该实验中选择使用汞的优点有_。 A实验过程中没有污染 B在汞槽中起到液封作用 C生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气 D能将密闭装置内空气中的氧气集合耗尽 【实验回顾】实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量(装置如图2)，写出红磷燃烧的化学方程式_。兴趣小组用该方法测出的氧气含量常常远低于21%。,BCD,【提出问题】用红
7、磷燃烧的方法为什么不能准确地测定空气中氧气的含量？ 【进行猜想】(1)装置漏气；(2)_装置内氧气有剩余 【实验与交流】在老师的指导下，小明分别用过量的红磷和白磷进行该实验，用测氧气浓度的传感器测得反应后装置内氧气浓度分别为8.85%和3.21%，请从燃烧条件的角度回答产生上述结果的主要原因_。 【实验探究1】小明根据铁生锈的原理，探究用铁能否准确测定空气中氧气的含量，于是进行了实验(装置如图3)通过7天测得的数据计算空气中氧气的含量为19.13%。 【交流与反思】与用红磷燃烧的方法相比，用铁丝生锈的方法测定的主要优点及原因：_。,红磷不足,白磷的着火点比红磷的着火点低,装置内残留的氧气更少，
8、实验结果更准确,【实验探究2】为了加快反应速率，小明通过查阅资料，利用铁粉、炭粉、氯化钠等物质又进行了实验(装置如图4)，8分钟后测得的数据如表：,请计算出空气中氧气含量_(计算结果保留一位小数)。 【结论与反思】通过上述实验探究，选择_(填物质名称)进行实验，可较为快速地完成实验并减小实验误差。 【拓展延伸】铜也能与空气中氧气、水、二氧化碳反应而锈蚀，生成铜绿铜绿的主要成分为Cu2(OH)2CO3，若将图3装置中的粗铁丝换成足量的铜丝进行实验，请判断能否比较准确地测定空气中氧气的含量，并说明理由：_ _。,20.2%,铁粉、炭粉、氯化钠和蒸馏水,不能；因为空气中二氧化碳含量约只有0.03%，
9、铜不能将装置中的大部分氧气耗尽,【例2】(2016，温州)为验证空气中氧气的体积分数，小明按图甲所示的装置进行了多次实验，发现每次测得的氧气体积分数总是远小于21%，他认为误差主要由实验装置造成，于是改用图乙装置进行实验，步骤如下：,甲,乙,连接装置并检查气密性。 在量筒内加入100毫升的水。 在广口瓶中加入少量水，使瓶内空气体积为250毫升。 在燃烧匙内放入过量的红磷，塞紧瓶塞，关闭止水夹，接通电源使电烙铁发热，点燃红磷后，断开电源。 燃烧结束并充分冷却后，打开止水夹，待量筒内水面不再下降时，记录量筒内水的体积为65毫升。,(1)小明按如甲装置进行实验时，该如何检查装置的气密性？ _。 (2
10、)与装置甲相比，装置乙中使用电烙铁可以减小实验误差，其原因是_。 (3)根据本实验数据，计算出空气中氧气的体积分数为_。 小明发现，测量结果与真实值仍有较大差距，查阅资料发现，引起本实验的误差除装置外，还与可燃物的性质有关。,可将导管一端插入水中，用手紧握广口瓶外壁，观察水中的导管口是否有气泡冒出，如果有气泡冒出，说明装置气密性好,改进后的装置无需打开瓶塞点燃红磷，避免瓶内空气外逸而造成实验误差,14%,【方法指导】(1)装置气密性检查的原理一般是通过压强差来产生明显的现象来判断。压强差主要来自两方面：一是利用温度的变化引起气体体积变化，二是利用外力产生压强差。 (2)对比改进前后的两种探究装
11、置，可发现改进后不需要点燃红磷后再将燃烧匙伸入瓶中，可很好地避免因装置空气外逸而对结果带来的偏差。 (3)根据量筒内减少的体积为氧气的体积解答。,氧气的实验室制取,氧气的实验室制法,【温馨提示】用高锰酸钾制氧气并用排水法收集时，高锰酸钾要平铺在试管底部，试管口要塞一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管，阻塞导管，不利于氧气排出；并且试管口略向下倾斜，以防止冷凝水倒流，使热的试管炸裂；铁夹要夹持在离试管口1/3处，以利于预热；实验结束时，要先从水槽中取出导管，再熄灭酒精灯，防止水槽中的水倒吸而使热的试管炸裂；用排水法收集氧气要等到气泡连续均匀冒出时才开始收集。用过氧化氢溶液制氧气时，长颈漏斗管口下端
12、要插入液面以下，防止氧气从长颈漏斗口逸出。 用过氧化氢溶液制氧气时，最好将长颈漏斗换成分液漏斗如图所示，由于该反应速率太快，用分液漏斗能够控制过氧化氢溶液的量，从而达到控制反应速率的目的。,【例3】(2016，枣庄)某兴趣小组围绕“实验室制取氧气”进行了一系列探究活动： (1)药品选择：下列物质中不能作为实验室制取氧气反应物的是_(填字母)。 A水 B过氧化氢 C氯化钾 D高锰酸钾(KMnO4) 原因是_。 (2)装置连接，所需的一些实验装置如图1所示：,C,氯化钾中无氧元素,图1,仪器a的名称是_；选择气体收集方法时，气体的下列性质：A.颜色 B可燃性 C溶解性 D密度，必须考虑的是_(填字
13、母)；要制取并收集一瓶干燥的氧气，所选装置的连接顺序为_(填装置字母序号)。 (3)气体检验：如图2甲装置中带火星的木条很难复燃，乙装置中带火星的木条较易复燃，原因是_。,分液漏斗,CD,ADB,乙装置中将生成的氧气通过浓硫酸干燥，除去了其中的水蒸气等,图2,(4)实验探究：如图3所示，向三支试管中分别滴加浓度相同的三种溶液，观察可见：实验中无明显现象，实验中产生气泡，实验中产生气泡更快，据此你能得出的结论是_。,硫酸铜和氯化铁能加快过氧化氢的分解,图3,【方法指导】(1)根据质量守恒定律，制取氧气，反应物中必须有氧元素解答；(2)根据实验室常用仪器解答；根据气体的密度和溶解性选择收集装置；根
14、据实验室中制取氧气的原理、收集方法以及氧气的验满方法来分析；(3)根据乙装置中将生成的氧气通过浓硫酸干燥，除去了其中的水蒸气等解答；(4)根据促进反应加快的因素解答。,【解答】(1)据质量守恒定律，制取氧气，反应物中必须有氧元素，氯化钾中无氧元素，故选C；(2)根据实验室常用仪器可知：仪器a的名称是分液漏斗；选择气体收集方法时，必须考虑的是密度和溶解性；过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解为水和氧气；因为反应物是固体与液体，在常温下进行，选择装置A来制取，收集一瓶干燥的氧气，用浓硫酸来进行干燥，用向上排空气法来收集；(3)如图2甲装置中带火星的木条很难复燃，乙装置中带火星的木条较易复燃，原因是乙
15、装置中将生成的氧气通过浓硫酸干燥，除去了其中的水蒸气等；(4)如图3所示，向三支试管中分别滴加浓度相同的三种溶液，观察可见：实验中无明显现象，实验中产生气泡，实验中产生气泡更快，据此能得出的结论是硫酸铜和氯化铁能加快过氧化氢的分解。,空气的成分及用途,A,【解答】A.氮气的化学性质不活泼，故A正确； B空气中，氧气约占空气体积的五分之一，故B错误； C空气质量报告中所列的空气质量级别数值越小，说明空气的质量越好，故C错误； D性质稳定与可作电光源没有直接的关系，故D错误。,空气污染及防治,【例2】(2016，金华)2015年12月12日，气候变化大会通过巴黎协定，长远目标是把全球平均气温升高控
16、制在较工业化前水平2之内。节能减排，人人有责，下列措施不利于节能减排的是( ) A参与植树造林，扩大植被面积 B使用一次性餐具，方便生活 C使用环保袋，将垃圾分类放置 D乘坐公共交通工具，低碳出行 【解答】A.植树造林，扩大植被面积，可以净化空气和减缓温室效应，故利于节能减排； B使用一次性餐具浪费能源，故不利于节能减排； C使用环保袋，将垃圾分类放，可以节约资源，减少环境污染，故利于节能减排； D乘坐公共交通工具，低碳出行，可以减少二氧化碳等气体的排放量，故利于节能减排。,B,氧气的性质与用途,AS、P在氧气中燃烧均会产生大量白烟 B、两类反应均体现了氧气的可燃性 CFe在、两类反应中的产物
17、不相同 D类反应放出热量，类反应吸收热量,【例3】(2016，泰安)如图是关于氧气化学性质的部分知识网络，关于该图说法正确的是( ),C,【解答】A.S、P在氧气中燃烧，分别产生蓝紫色火焰、大量的白烟，故选项说法错误； B、两类反应，分别体现了氧气能支持燃烧、能发生缓慢氧化，氧气不具有可燃性，故选项说法错误； C铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，发生缓慢氧化生成铁锈，主要成分是氧化铁，Fe在、两类反应中的产物不相同，故选项说法正确； D类物质在氧气中燃烧，放出大量的热；类反应发生缓慢氧化，也放出热量，故选项说法错误。,物质燃烧现象的描述,【例4】(2016，营口)下列实验现象描述不正确的是( )
18、A红磷在空气中燃烧，产生大量白烟 B木炭在氧气中燃烧，发出白光，生成二氧化碳 C细铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 D硫粉在氧气中燃烧，产生蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的气体 【方法指导】在描述物质燃烧的现象时，需要注意光和火焰、烟和雾的区别。掌握常见物质燃烧的现象是正确解答本题的关键。,B,【解答】A.红磷在空气中燃烧，产生大量的白烟，故选项说法正确； B木炭在氧气中燃烧，发出白光，生成二氧化碳是实验结论而不是实验现象，故选项说法错误； C细铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成一种黑色固体，故选项说法正确； D硫粉在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，产生一种具有刺激性气味的气体，
19、故选项说法正确。,氧气的制取,【例5】实验室常用下列装置制取气体，请你根据所学知识回答下列问题。,(1)写出如图所示装置中标有序号的仪器名称：_、_。 (2)以上装置图中有明显的错误，请找出错误的地方并把改正的结果填在横线上_。上述装置改正后，请继续回答下列问题。 (3)如用A装置制取氧气时，该装置试管口略向下倾斜的原因是_，且常在试管口放一团棉花，这样做的目的是_。,试管,长颈漏斗,C装置导管未伸入瓶底,防止冷凝水倒流，造成试管炸裂,防止高锰酸钾粉末随氧气流进入导气管堵塞导管,(4)写出用B装置制取氧气的化学方程式_。 (5)若用D装置收集氧气，当_时开始收集，用该装置收集氧气的原因是_。
20、(6)若用改进后的C装置收集氧气是利用了氧气_的性质；用该装置收集氧气证明已收集满的方法_，该方法利用了氧气的_性。 (7)若要收集一瓶纯度高、浓度大的氧气，应该选用_装置。 (8)用氯酸钾和二氧化锰制取氧气时，二氧化锰是该反应的_。,气泡连续均匀冒出,氧气不易溶于水,密度比空气大,将带火星的木条放在集气瓶瓶口，若木条复燃，证明已收集满,助燃,D,催化剂,【方法指导】本题考查实验室制取氧气的原理和发生装置。实验室用C装置收集气体时，导管应伸入集气瓶底部。用加热高锰酸钾制取氧气时，试管口应向下倾斜，防止冷凝水倒流，造成试管炸裂，放一团棉花的目的是防止粉末进入导气管堵塞导管。用排水法收集氧气应当在
21、气泡连续均匀冒出时再收集，用排水法收集的氧气较纯，能用排水法和排空气法收集氧气，与氧气的物理性质有关。排空气法验证氧气已集满的方法是将带火星的木条放在集气瓶瓶口，若木条复燃，则集满。实验室制取氧气常用MnO2作催化剂。,1(2012陕西第11题，2分)氧气是与人类关系最密切的一种气体。下列与氧气有关的说法正确的是( ),B,22013陕西第21(1)题，3分下图为某化学实验小组同学设计的制备氧气及探究可燃物燃烧条件的实验装置图。请回答下列问题：,锥形瓶中发生的化学反应方程式为_，收集氧气可采取的方法是_(写一种即可)。,排水集气法或向上排空气法,32014陕西第21(1)题，3分分析下图，回答
22、问题。,图C装置试管中反应的化学方程式是_；D装置中的现象是剧烈燃烧，_，放出热量。,火星四射，生成黑色固体,42015陕西第21(2)题，3分 如图是实验室制备气体的常用装置，请回答下列问题：,(2)请从上述装置中选出实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的一组发生和收集装置：_(填字母)，该反应的化学方程式是_。,AD或AF或BD或BF,52016陕西21(1)(2)(3)题，4分请根据下列实验图回答问题。,A.实验室制取O2,B.测定空气中O2的含量,C.铁丝在O2中燃烧,(1)仪器a的名称是_。 (2)上述三个实验中，水对实验仪器起到安全保护作用的是_(填字母)。 (3)A实验中发生反应的化学方程式是_。,集气瓶,C,
