3-1空气与氧气1

第3章 空气与生命 第一节第一节 空空 气与氧气气与氧气讨论：你用什么例子说明空气讨论：你用什么例子说明空气的存在？的存在？一、空气里有什么？一、空气里有什么？思考：根据你的生活经验，你能思考：根据你的生活经验，你能用什么方法空气中含有水？用什么方法空气中含有水？问问题题：我们从空气中吸入和呼出了什么？我们从空气中吸入和呼出了什么？方方法法和实验和实验：结结论论：（1）比较空气与呼出气体中氧气的含量变化；比较空气与呼出气体中氧气的含量变化；我们通过呼吸，消耗了空气中的氧气，我们通过呼吸，消耗了空气中的氧气，呼出了二氧化碳。呼出了二氧化碳。如何收集呼出气体？如何收集呼出气体？（2）用澄清石灰水检验二氧化碳。）用澄清石灰水检验二氧化碳。如何检验氧气的多少？如何检验氧气的多少？空气中含有氧气、二氧化碳空气中含有氧气、二氧化碳问问题；题；空气中氧气的比例大约为多少？空气中氧气的比例大约为多少？思考：思考：利用身边的材料，设计实验测定空气利用身边的材料，设计实验测定空气中氧气含量？中氧气含量？实验：实验：P71实验中可以观察到，红磷燃烧，实验中可以观察到，红磷燃烧，产生大量的白烟产生大量的白烟，放出大量热放出大量热；打开弹簧夹后，烧杯中的水沿导打开弹簧夹后，烧杯中的水沿导气管进入集气瓶中，至气管进入集气瓶中，至约占集气约占集气瓶内空间的瓶内空间的1/5 通过实验得知，空气中氧气的体积约占通过实验得知，空气中氧气的体积约占 实验时红磷过少会产生什么后果实验时红磷过少会产生什么后果?1/5燃烧匙里要盛入过量的红磷，红磷过量，足以使钟罩燃烧匙里要盛入过量的红磷，红磷过量，足以使钟罩中密封的氧气反应完，使测得氧气的体积更接近空气中密封的氧气反应完，使测得氧气的体积更接近空气中氧气的实际体积。中氧气的实际体积。实验时为什么要选用红磷实验时为什么要选用红磷,用碳行吗用碳行吗?红磷燃烧后生成红磷燃烧后生成固体五氧化二磷固体五氧化二磷，使集气瓶中空气的压，使集气瓶中空气的压强变小，小于外界大气压。在外界大气压的作用下，烧强变小，小于外界大气压。在外界大气压的作用下，烧杯中的水进入集气瓶。杯中的水进入集气瓶。通过实验得出的结论是氧气约占空气总通过实验得出的结论是氧气约占空气总体积的体积的1/5，而在这个实验中，为什么，而在这个实验中，为什么有时气体减少的体积小于有时气体减少的体积小于1/5呢？导致呢？导致结果偏低的原因可能有结果偏低的原因可能有 哪些哪些?（1）红磷的量不足；）红磷的量不足；（2）瓶内氧气没有耗尽；）瓶内氧气没有耗尽；（3）装置漏气（如塞子未塞紧、燃烧匙与橡皮塞之）装置漏气（如塞子未塞紧、燃烧匙与橡皮塞之间有缝隙等），使外界空气进入瓶内；间有缝隙等），使外界空气进入瓶内；（4）未冷却至室温就打开弹簧夹，使进入瓶内的水）未冷却至室温就打开弹簧夹，使进入瓶内的水的体积减少。的体积减少。该实验中有时气体减少的体积该实验中有时气体减少的体积大于大于1/5，又是为什么呢？，又是为什么呢？（1）点燃红磷后，插入燃烧匙时，瓶塞子塞得太）点燃红磷后，插入燃烧匙时，瓶塞子塞得太慢，使得瓶中空气受热膨胀，部分空气溢出。慢，使得瓶中空气受热膨胀，部分空气溢出。（2）实验开始时，没有夹或没夹紧止水夹。）实验开始时，没有夹或没夹紧止水夹。实验其它装置图实验其它装置图拉拉瓦瓦锡锡（17431794）法国化学家，他建立料燃烧理论，创立了化学法国化学家，他建立料燃烧理论，创立了化学物质分类新体系，开创了化学发展新纪元。物质分类新体系，开创了化学发展新纪元。空空气气的的组组成成成成分分氧气氧气二氧化碳二氧化碳氮氮 气气稀有气体稀有气体其他气体其他气体（21 21%）（7878%）水蒸汽及水蒸汽及杂质杂质（0.03%）（0.94%）（0.03%）体积分数体积分数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稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙等气体的总称稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙等气体的总称这些气体没有颜色没有气味这些气体没有颜色没有气味一般不与其他物质发生化学反应，故又叫一般不与其他物质发生化学反应，故又叫惰性气体惰性气体一般说来，空气的成分是比较固定的一般说来，空气的成分是比较固定的空气的密度为空气的密度为1.293克克/升升二、空气的利用二、空气的利用讨论：说说氧气的用途？讨论：说说氧气的用途？过去，人们曾把氧气叫做过去，人们曾把氧气叫做“养气养气”、这充分说、这充分说明了氧气的重要性。在通常情况下，人吸入空气明了氧气的重要性。在通常情况下，人吸入空气就可以了，但如潜水、医疗急救等时，则需要用就可以了，但如潜水、医疗急救等时，则需要用纯氧（或富氧空气）；燃料燃烧离不开氧气，炼纯氧（或富氧空气）；燃料燃烧离不开氧气，炼钢、气焊以及化工生产和宇宙航行等都要用到氧钢、气焊以及化工生产和宇宙航行等都要用到氧气。气。1 1、氧气的用途、氧气的用途（1 1）提供呼吸）提供呼吸（2 2）支持燃烧）支持燃烧氮气具有广泛用途，它是制硝酸和化肥的重要氮气具有广泛用途，它是制硝酸和化肥的重要原料；由于氮气的化学性质不活泼，因此常用作保原料；由于氮气的化学性质不活泼，因此常用作保护气，如焊接金属时常用氮作保护气，灯泡中充氮护气，如焊接金属时常用氮作保护气，灯泡中充氮以延长使用寿命，食品包装时充氮以防腐；医疗上以延长使用寿命，食品包装时充氮以防腐；医疗上可在液氮冷冻麻醉条件下做手术；超导材料在液氮可在液氮冷冻麻醉条件下做手术；超导材料在液氮的低温环境下能显示超导性能。的低温环境下能显示超导性能。2 2、氮气、氮气（1 1）氮是构成人体蛋白质的主要元素）氮是构成人体蛋白质的主要元素（2 2）氮气是无色无味不活泼的气体）氮气是无色无味不活泼的气体（3 3）用途：充填灯泡、食品保鲜：）用途：充填灯泡、食品保鲜：制氮肥、炸药；作冷冻剂制氮肥、炸药；作冷冻剂讨论：二氧化碳对生物有哪些影响？讨论：二氧化碳对生物有哪些影响？3 3、二氧化碳的用途、二氧化碳的用途固态干冰作致冷剂；用于灭火；作化工原固态干冰作致冷剂；用于灭火；作化工原料（制纯碱、尿素、汽水）料（制纯碱、尿素、汽水）在生产和科学研究中，稀有气体有广泛的用途。由于稀有在生产和科学研究中，稀有气体有广泛的用途。由于稀有气体有惰性，因此常用作气体有惰性，因此常用作保护气保护气，如焊接金属时用稀有气体，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发出不同颜色的光，可制成多种用途的电光源，如通电时能发出不同颜色的光，可制成多种用途的电光源，如航标灯、强照明灯、闪光灯，霓虹灯等；稀有气体还可用于航标灯、强照明灯、闪光灯，霓虹灯等；稀有气体还可用于激光技术；氦可用于制造低温环境；氙可用于医疗麻醉。激光技术；氦可用于制造低温环境；氙可用于医疗麻醉。4 4、稀有气体又叫惰性气体、稀有气体又叫惰性气体灯色灯色 气气 体体 玻璃管颜玻璃管颜 色色大红大红 氖氖 无无深红深红 氖氖 淡红淡红金黄金黄 氦氦 淡红淡红蓝蓝体积分数：氩体积分数：氩80%氖氖20%淡蓝淡蓝绿绿体积分数：氩体积分数：氩80%氖氖20%淡黄淡黄紫紫体积分数：氩体积分数：氩5%氖氖50%无无霓虹灯的颜色霓虹灯的颜色