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第二讲 我们周围的空气【学习目标】1了解空气的组成2测定空气中氧气含量的实验分析3掌握氧气的性质和制取。【课前预习】1空气中各成分的性质和用途（1）氮气约占空气体积分数的78%物性：无色无味的气体，密度比空气略 ， 溶于水； 化性： ； 用途： 。（2）氧气约占空气体积分数的21%氧气含量的实验测定（用红磷在空气中燃烧）实验现象：产生大量 ；水进入瓶中约占瓶容积的 化学方程式： 结论：氧气约占空气体积的 水进入瓶中少于1/5的原因 物性：无色无味的气体，密度比空气 ， 溶于水， 在一定条件下可液化为 液态氧，也可固化为 。化性： 和 。用途： 等。（3）稀有气体约占空气体积分数的0.94%物性： 色、 味的气体； 化性： （称为“惰性气体”）； 用途： 、 、 。（4）二氧化碳约占空气体积分数的0.03%，其它气体和杂质约占空气体积分数的0.03%。2空气的污染及防治 污染物：固体污染物 ；气体污染物 、 、 ； 防治措施： 。3氧气的实验室制法药品： 、 、 ；化学方程式： ； ； ； 发生装置选择依据： 、 收集装置及选择依据： 、 可用 法和 法收集氧气；步骤（以高锰酸钾制氧气为例）：查装定点收离熄（茶庄定点收利息）检验：用带火星的木条 ，若 ，则是O2 验满：用带火星的木条 ，若复燃，则 注意事项(用KMnO4 制取氧气)：检查 、管口要 试管口 、加热时先 、结束时 。 4相关概念（1）纯净物： ，混合物 ， 区分依据是 。（2）催化剂：具有 作用， 化学反应速率，自身的 和 不变。（一变两不变）（3）化合反应（基本化学类型）：“多变一”：A + B ；（4）分解反应：（基本化学类型）“一变多”：AB ；（5）氧化反应： 。【基础知识梳理】【思考1】下列关于空气的说法中，正确的是（）A“富氧空气”中氧气含量高于普通空气，其中氧气与其他气体体积比为21:79B从空气中分离出的氮气可用作食品防腐剂C从空气中分离出的氮气可用作食品防腐剂D稀有气体能作电光源【思考2】实验室用高锰酸钾制取氧气，用碳酸钙和稀盐酸制取二氧化碳，下列叙述正确的是 （ ）A属于同种基本反应类型 B. 可以用同一套气体发生装置 C可以用同一种气体收集方法 D反应条件相同【思考3】某同学在实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取并收集一瓶氧气（瓶底预留少量水），把点燃的硫伸入集气瓶。 据此回答下列问题：（1）以上实验中用到的药品属于混合物的是 ， 属于纯净物的是（写化学式） ；（2）写出实验中的化学方程式并指出其基本化学反应类型： ， ； ， 。 【典型问题分析】例1：课堂上老师做了一个实验：将液态空气倒入一只烧杯中，发现立即冒出大量气泡，把一根燃着的小木条置于烧杯口，小木条火焰熄灭；过一会儿再把燃着的小木条置于烧杯口，此时小木条不但没有熄灭，反而燃烧更旺。据此实验现象回答下列问题：（1）由于液氮的沸点比液氧的沸点 （填“高”或“低”），导致 首先从液态空气中蒸发出来。（2）“过一会儿，小木条不但没有熄灭，反而燃烧更旺”，其原因是 。例2：某化学兴趣小组对教材中“测定空气里氧气含量”的实验（如图所示）进行了大胆改进，设计如图所示实验方案进行实验（选用容积为45 mL的18180 mm的试管作反应容器），收到了良好的效果。请你对比分析图I、图所示实验装置，回答下列有关问题：（1）指出实验中A、B仪器的名称：A 、B 。（2）图实验中，注射器活塞将从10 mL刻度处慢慢前移到约为 mL刻度处才停止。 （3）对照图实验，你认为图I实验有何不足之处？ （回答一点即可）。例3：回答实验室用高锰酸钾制取氧气的相关问题（1）写出制取原理的化学方程式： （2）如图所示，发生装置应选用（填编号，下同），以下气体收集装置不能采用的是 （3）为测定高锰酸钾分解生成氧气的体积，应选用如图装置（填编号）（4）实验结束，某同学发现收集到的纯氧气质量大于通过化学方程式计算所得质量不考虑实验误差，请你就此提出一种猜想并设计相应验证方案 。【课堂小结】 【课后作业】1下面所述的各物质中属于纯净物的是 ( ) A纯净的空气 B“农夫山泉”矿泉水 C用KMnO4制取O2后剩余的固体 D冰水混合物2氧气是我们身边常见的物质，以下有关氧气的叙述正确的是（ ） A物质与氧气发生的反应都是氧化反应 B鱼、虾等能在水中生存，是由于氧气易溶于水C氧气具有可燃性 D物质在氧气中燃烧的反应一定是化合反应3下列有关物质燃烧现象的描述，正确的是（ ）A红磷在空气中燃烧产生大量白雾 B木炭在氧气中燃烧发出白光C铁丝在氧气中燃烧发出明亮的火焰 D硫燃烧生成一种无色无味的气体4一氧化氮是汽车尾气中的一种大气污染物，它是无色气体，难溶于水、密度比空气略大，在空气中能与氧气迅速反应生成红棕色的二氧化氮。在实验室中，收集一氧化氮时可选用的收集方法是（ ）A排水集气法 B向上排空气集气法C向下排空气集气法 D排水集气法或向上排空气集气法5. 下图是实验室氧气制备、收集、验满、验证性质的操作，其中正确的是 （ ）6某班同学用右图装置测定空气里氧气的含量。先用弹簧夹夹住乳胶管。点燃红磷伸入瓶中并塞上瓶塞。待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察 广口瓶内水面变化情况。实验完毕，甲同学的广口瓶内水面上升明显小于瓶内空气体积的1/5,乙同学的广口瓶内水面上升明显显大于瓶内空气体积的1/5。下列对这两种现象解释合理的是（ ）甲同学可能使用的红磷量不足，瓶内氧气没有消耗完甲同学可能未塞紧瓶塞，红磷熄灭冷却时外界空气进入瓶内乙同学可能没夹紧弹簧夹，红磷燃烧时瓶内空气受热从导管逸出乙同学可能插入燃烧匙太慢，塞紧瓶塞之前，瓶内空气受热逸出A.只有B.只有C.只有 D.7.实验室常用下列装置来制取氧气：F（1） 写出图中有标号仪器的名称：a 、b 。（2） 用双氧水和二氧化锰来制取氧气时，可选用的发生装置是 （填序号），其中二氧化锰起 作用。该反应的化学方程式为 。若用F装置来进行反应，该装置的优点是 。（3） 用高锰酸钾取氧气时，发生反应的化学方程式 。（4）用E装置收集氧气的依据是 ，检验氧气是否集满的方法是 。（5）实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取氨气。常温下NH3是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小。NH3极易溶于水。制取并收集NH3，应该从上图中选择的是 和 （填序号）。（6）欲使用右图装置排空气法收集氧气，则气体应从 （填“a”或“b”）端通入；欲使用该装置用排水法收集氧气，先将瓶中装满水，再将气体从 （填“a”或“b”）端通入。8甲同学在探究酸的性质时，误把H2O2溶液当作酸与Fe2O3粉末混合，发现有大量气泡产生。他联想到MnO2可作为H2O2分解的催化剂，那么，Fe2O3能否作为H2O2分解的催化剂呢？请你一起参与探究，并填写下列空白。【猜想】Fe2O3能作为H2O2分解的催化剂。【实验验证】甲同学依次设计了三个实验：实验一 取一定量的H2O2溶液于试管中,观察到有极少量气泡产生，伸入带火星的木条，没有复燃。说明H2O2溶液常温下缓慢分解。实验二 在实验一的试管中加入W g Fe2O3粉末，有大量气泡产生，然后伸入带火星的木条，木条复燃。说明_。实验三 待反应结束后，将试管里的不溶物滤出，并洗涤、干燥、称量,固体质量仍为W g。说明_。【实验结论】甲同学认为，Fe2O3粉末可以作为H2O2分解的催化剂。【反思评价】乙同学认为要证明甲同学的结论正确，仅做这三个实验还不充分，需要再补充一个探究实验。探究_。【拓展】下表是丙同学探究影响H2O2分解因素时所记录的部分数据,通过对数据分析,请写出你得出的两个结论： ； 。用足量等体积H2O2溶液制取相同体积O2所需的时间:时间(min) 浓度催化剂30H2O2溶液15H2O2溶液5H2O2溶液加入W g MnO20.20.82.0加入W g Fe2O37.09.016.0第二讲 我们周围的空气参考答案1D；2A；3B；4A；5A；6D；7（1）酒精灯 铁架台 （2）B 催化 方程式略 控制液体的滴加速度从而控制反应的速度 （3）方程式略 （4）氧气的密度比空气大 将带火星的木条伸至瓶口，若木条复燃，证明氧气已满 （5）A D （6）a b8实验二：加入Fe2O3粉末后加快了化学反应速率实验三：Fe2O3粉末在化学反应前后质量不变反思评价：探究Fe2O3粉末在化学反应前后化学性质不变拓展：其它条件相同，过氧化氢溶液的浓度越大，反应速率越快 其它条件相同，二氧化锰的催化效果比氧化铁好8
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