化学第二单元空气氧气

2020-03-02 02:06:11 来源：范文大全收藏下载本文

1第二单元空气氧气

一、空气

★2．探究空气中氧气的含量。

用实验证明空气中氧气体积约占1/5，氮气约占4/5 。

【实验方法】用燃烧红磷的方法测空气中氧气的体积分数

现象：红磷燃烧产生大量白烟，冷却至室温后打开弹簧夹，有水进入集气瓶反应原理：磷 + 氧气

消耗氧气，集气瓶压强减小，大气压把水从烧杯压入集气瓶

【实验注意事项】：

（1）红磷要稍过量，确保空气中的氧气被完全消耗。

（2）橡皮塞要塞紧，确保装置的气密性好（此实验开始前应先检查装置的气密性）

（3）要等容器内的白烟完全消失、恢复到室温，再打开弹簧夹，观察并记录。否则会导致

测量结果偏低。

（4）若选用其它物质测定空气成分，应选择只与氧气反应的可燃物，燃烧产物是固体；

（5）若选择硫做燃烧物，瓶内应放少量氢氧化钠溶液，使瓶内压强减少明显，测量才会更

接近真实值。

【实验讨论】

若用燃烧红磷的方法，讨论下列情况对实验结果的影响：

（1）红磷量过多不影响（2）红磷量偏少偏小（3）瓶塞未塞紧，造成装置漏气偏小

（4）没有完全冷却就打开弹簧夹偏小（5）点燃红磷后，没有立即伸入瓶中偏大

（6）没夹紧弹簧夹，红磷燃烧时瓶内部分空气受热从导管逸出偏大。

五、常考问题：

1.水面上升少于1/5体积，导致这一结果的原因有哪些？

答：⑴装置的气密性不好； ⑵红磷的量不足； ⑶装置没冷却到室温就打开弹簧

夹；⑷瓶内剩余氧气含量低，不足以支持物质的燃烧；⑸导管内没有事先注入

水；⑹烧杯内的水量不足。

2.水面上升大于1/5体积，导致这一结果的原因有哪些？

答：⑴在红磷燃烧过程中未夹紧弹簧夹（使得瓶内气体一开始就受热膨胀逸出，

造成瓶内实际空气减少，试验后倒吸入的水就多了）； ⑵伸入燃烧匙太慢，塞紧

瓶塞之前瓶内部分空气受热逸出。

3.能否用木炭、硫、铁丝、铝箔等代替红磷进行实验？

答：不能用木炭、硫、铁丝、铝箔等代替红磷。因为木炭、硫燃烧虽然消耗氧气，

但燃烧生成的二氧化碳、二氧化硫都是气体，瓶内气压变化较小，水不能进入；

铁丝和铝箔在空气中不能燃烧，实验无法进行。

4.若想用用木炭或硫代替红磷，应如何改进，才能保证实验成功？

答：将集气瓶中的水换成稀碱溶液，如NaOH、KOH溶液等，碱溶液能把应生成的二氧化碳或二氧化硫充分吸收，从而达到容器内气压减小的效果。

3．空气的用途（重点记氮气的用途-灯泡中充氮气以延长使用寿命，食品包装中充氮气以防

4．保护空气

1）空气的成分一般是固定的，绿色植物的光合作吸收二氧化碳用释放出氧气，自然界的各种变化相互补偿使空气中的各种成分几乎不变。 2）空气污染

空气污染的危害：损害健康、影响作物生长、破坏生态平衡、全球气候变暖、臭氧层破坏、形成酸雨、光化学烟雾。 3）空气污染物

固体污染物：烟尘、粉尘（矿物燃料的燃烧、地面扬尘、沙尘暴、焚烧秸杆等）气体污染物：二氧化硫（SO2）（燃烧含硫的煤、化工厂排放的废气）二氧化氮（NO2）（矿物燃料的燃烧、化工厂排放的废气、汽车排放的尾气）一氧化碳（CO）（矿物燃料的不完全燃烧、汽车排放的尾气）

臭氧（O3）（低空臭氧是一种气体污染物，主要由汽车排放的碳氢化合物和氮

氧化物在太阳光下产生的）

4）改善空气质量的措施：

煤脱硫处理、使用清洁能源、植树造林种草（退耕还林还草、退耕还湖）、工厂产生的废气经处理达标排放、在汽车尾气系统安装催化转化装置等。

二、氧气(O2)

1．氧气的物理性质：

氧气是无色无气味的气体，密度比空气大，微溶于水。

收集氧气的方法：

氧气不易溶于水，可用排水法收集氧气；

氧气的密度比空气大，可用向上排空气法收集氧气。 ★2．氧气的化学性质（1）氧气能供呼吸

（2）氧气能支持燃烧（注意氧气不可燃，不能做燃料）

物质燃烧实验现象的描述：一般为一光、二热、三生成。例如：硫在氧气中发出蓝紫色火焰，放出热量，生成有刺激性气味的气体）

物质燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关。

※ 硫在氧气中燃烧，集气瓶中应放少量的水或氢氧化钠溶液，防止生成物污染空气。 ※ 铁在氧气中燃烧，集气瓶中应放少量的水或放少量的沙，防止高温熔融物落下炸裂瓶底。 ※ 石蜡燃烧的文字表达式是：石蜡 + 氧气 ——→ 水 +二氧化碳（氧化反应）石蜡在空气中燃烧，当空气不充分时，可生成一氧化碳、还可能冒黑烟。氧气具有氧化性。是常用的氧化剂。 3．氧气的制法 1）工业制法

方法1：分离液态空气

氮气

加压降温

空气

液氧

液态氧贮存于蓝色钢瓶中。

利用液态空气中各种气体的沸点不同，经过减压升温，沸点低的先气化，沸点高的后气化，将混合物中各种成分分离出来，这一过程为液态空气的蒸馏。是物理变化。方法2：膜分离技术

让空气通过具有富集氧气功能的薄膜，经多级分离，可得含90%以上氧气的富氧空气。

氧气的实验室制法详细步骤用高锰酸钾制取氧气）一.仪器(必备):

试管、铁架台、集气瓶、导管、（酒精灯）

二.步骤：（检、装、夹、点、收、移、熄）

(1)检查装置的密封性。把导管的一端放入水中，用手紧握试管，观察水中的导管口有

没有气泡冒出。如果有气泡冒出，说明装置不漏气(为什么?因为手握试管时，试管内的气体受热膨胀、气压变大、气体的体积增大，如果装置不漏气，则气体会从导管口冒出，产生气泡)；如果没有气泡冒出要仔细找明原因，如是否应塞紧或更换橡胶塞，，甚至不漏气后才能进行实验。

(2)检查过气密性之后在试管中装入适量高锰酸钾，并在试管口放一团棉花，用带有导管的塞子塞紧管口。把试管口略向下倾斜固定在铁架台上。

(3)将两个集气瓶分别盛满水，并用玻璃片盖住瓶口。然后把盛满水的瓶子连同玻璃片一起倒立在盛水的水槽内。

(4)给试管加热。先使酒精灯火焰在试管下方移动，让试管均匀受热，然后对高锰酸钾所在的部位加热。

(5)导管口开始有气泡冒出时，不宜立即收集(为什么?会有一些空气存在，若立即收集，会导致所收集的氧气不纯)，当气泡连续地并比较均匀的放出时，再把导管口伸入盛满水的集气瓶里。等瓶子里的水排完以后，在水下面用玻璃片小心的盖住瓶口。小心的把瓶子移出水槽，正放在桌子上。用同样的方法再收集一瓶氧气。(6)停止加热时，先把导管移出水面，然后再熄灭酒精灯。(如果酒精灯先熄灭会造成什么后果?会导致水槽中的水倒吸入热的试管内，使试管炸裂。)

三.装置：（组装顺序：自下向上，自左向右；拆卸顺序与其相反）

左：发生装置：类型：①固液混合常温型、②固体加热型（选择依据：反应物的状态、反应条件。）

右：收集装置：方法：①排水集气法、②向上排空气法、③向下排空气法（选择标准：气体的密度、在水中的溶解性）

四.检验：

（1）怎样证明收集到的气体是氧气？

：用一根带火星的木条伸入瓶内，看它是否复燃。若复燃，说明瓶内是氧气；若不复燃，说明瓶内是其它气体。

（2）若用向上排空气法收集氧气，怎样证明气体集满？

用一根带火星的木条接近瓶口，看它是否复燃。若复燃，说明瓶内的氧气已满；若不复燃，说明瓶内的氧气还不满。

五.注意事项：

⑴制取前要检查装置气密性。

⑵加热药品时，要让药品在试管底部均匀受热。 ⑶加热固体药品时，试管口要略向下倾斜。 ⑷铁架台铁夹要夹在距试管口三分之一处。

⑸试管内的导管不可以留得太长，稍微伸出胶塞即可。