第二章我們身邊的物質(zhì).ppt

1、第二章我們身邊的物質(zhì),第一節(jié) 空氣 第二節(jié) 氧氣 第三節(jié) 奇妙的二氧化碳 第四節(jié) 自然界中的水,一空氣 1.空氣成分的發(fā)現(xiàn)：法國化學家拉瓦錫 2.空氣中氧氣含量的測定 （1）步驟 連接裝置，檢查裝置氣密性； 關(guān)閉止水夾； 將紅磷用酒精燈點然后，迅速插入到集氣瓶內(nèi)，并旋緊橡膠塞； 燃燒結(jié)束冷卻至室溫再打開止水夾； （2）實驗現(xiàn)象 紅磷燃燒產(chǎn)生大量白煙。 燒杯中的水沿著導管進入到集氣瓶中，水的體積約占集氣瓶體積的五分之一。 （3）實驗結(jié)論 空氣中氧氣的體積約占空氣體積的五分之一 （4）燃燒實質(zhì) 紅磷+氧氣 五氧化二磷,（5）實驗失敗原因分析 測得空氣中氧氣含量小于五分之一的原因： 紅磷量不足，氧氣

2、沒有被完全消耗； 未冷卻至室溫就打開止水夾，瓶內(nèi)氣體處于膨脹狀態(tài)； 裝置漏氣，反應過程中外界氣體會進入瓶中。 測得空氣中氧氣含量大于五分之一的原因： 止水夾沒夾緊，集氣瓶內(nèi)氣體外逸； 紅磷燃燒后伸入集氣瓶過慢，瓶內(nèi)氣體部分受熱膨脹逸出,3.空氣成分 空氣的成分按體積計算，大約是： 氮氣（78%） 氧氣（21%） 稀有氣體（0.94%） 二氧化碳（0.03%） 其他氣體和雜質(zhì)（0.03%）,4.空氣質(zhì)量日報 內(nèi)容：首要污染物：二氧化硫，二氧化氮，可吸入顆粒 空氣污染指數(shù) 空氣污染級別 規(guī)律：空氣污染指數(shù)越大，污染級別越高，空氣污染越嚴重。,5.空氣污染來源,煤，石油，天然氣等化石燃料的燃燒； 工

3、廠排放的廢氣； 汽車排放的尾氣等,6.空氣污染引發(fā)的三大環(huán)境問題：,溫室效應 酸雨 臭氧層空洞,7.如何防止空氣污染,加強空氣監(jiān)測； 開發(fā)清潔能源； 工廠廢氣，汽車尾氣處理達標后在排放； 植樹造林等。,二純凈物與混合物,三.氧氣的性質(zhì),1.物理性質(zhì),（1）通常情況下，為無色無味氣體； （2）密度比空氣密度略大； （3）不易溶于水； （4）加壓或降溫后可變成淡藍色液體，凝固為淡藍色雪花狀固體。 （液氧儲存在鋼瓶里）。,2.化學性質(zhì),（一）木炭與氧氣反應 木炭+氧氣 二氧化碳 C + O CO 實驗現(xiàn)象：在空氣中持續(xù)紅熱，無煙無火焰； 在氧氣中燃燒發(fā)白光，放熱，生成一種能使澄清石灰石變渾濁的氣體。

4、,氧氣化學性質(zhì)較活潑，在一定條件下 可以與很多物質(zhì)發(fā)生反應。,（二）硫粉與氧氣反應 硫+氧氣 二氧化硫 S + O SO 實驗現(xiàn)象：在空氣中產(chǎn)生微弱淡藍色火焰； 在氧氣中產(chǎn)生明亮藍紫色火焰，放出熱量， 產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體。 實驗注意：若集氣瓶中加入少量水目的：吸收二氧化硫，防止空氣污染。 （三）鐵絲與氧氣反應 鐵+氧氣 四氧化三鐵 3Fe + 2O Fe O 實驗現(xiàn)象：鐵絲在空氣中不能燃燒，只是紅熱； 鐵絲在氧氣中劇烈燃燒，火星四射， 放出熱量，生成一種黑色固體。 實驗注意：鐵絲繞成螺旋狀：加大與氧氣的接觸面積； 火柴:引燃鐵絲 火柴要燃盡再將鐵絲伸入集氣瓶：防止氧氣消耗過多的氧氣； 集氣

5、瓶中放入少量水或細沙：防止高溫熔化物濺落炸裂瓶底。 （四）石蠟與氧氣反應 石蠟+氧氣 二氧化碳+水 實驗現(xiàn)象：空氣中火焰為黃色； 氧氣中呈明亮火焰發(fā)白光，放出熱量，生成能使澄清石灰水變渾濁 的氣體，且試管壁上有水珠生成。,四.氧氣的實驗室制備,1.藥品 1）高錳酸鉀（暗紫色固體） 2）雙氧水（無色液體）和二氧化錳（黑色粉末）,2.反應原理 高錳酸鉀 錳酸鉀+二氧化錳+氧氣 2 KMnO K MnO + MnO + O 過氧化氫 水 + 氧氣 2 H O 2 H O + O,3.反應裝置 1）固體加熱型 2）固液不需要加熱型,1）固體加熱型,2）固液不需要加熱型,4.收集裝置,1）排水法（氧氣不

6、易溶于水） 2）向上排空氣法（氧氣密度比空氣密度略大）,5.操作,1）查：連接好裝置，檢查裝置氣密性； 2）裝：裝固體藥品； 3）定：試管口略向下傾斜固定在鐵架臺上； 集氣瓶裝滿水不留氣泡，用玻璃片蓋好倒立在水槽中； 4）點：點燃酒精燈，先預熱，再集中加熱； 5）收：用排水法收集氣體（當導管口有大量連續(xù)氣泡冒出時收集） 6）離：將導氣管從水槽中取出； 7）熄：熄滅酒精燈（先離后熄：防止水倒流炸裂試管）,茶莊定點收利息,6.檢驗,用帶火星的木條伸入集氣瓶中，若木條復燃則證明所盛氣體為氧氣。,7.驗滿,將帶火星的木條平放在集氣瓶口，若木條復燃則氧氣已收集滿。,8.存放,用玻璃片蓋好，正放在桌子上。

7、,9.注意事項,1）藥品斜鋪在試管底部； 2）導管剛伸入橡皮塞為宜（有利于氣體導出）； 3）鐵夾夾在距試管口三分之一處； 4）試管口應略向下傾斜； 5）集氣瓶應裝滿水用玻璃片蓋好，不留氣泡倒立在水中（以便收集到純凈的氧氣）； 6）加熱時先預熱再集中加熱（防止局部溫度過高使試管炸裂） 7）導管末端有大量連續(xù)氣泡冒出時再收集（剛有氣泡時，排出的是試管內(nèi)的空氣）； 8）實驗結(jié)束時，先撤離導管后熄滅酒精燈（防止水倒流炸裂試管）； 9）收集滿氧氣的集氣瓶應用玻璃片蓋好正方在桌子上（防止氣體逸出）。,五工業(yè)制氧氣,分離液態(tài)空氣 （物理變化）,六氧氣的用途,1）供給呼吸（醫(yī)療，潛水，登山，宇航等） 2）支持

8、燃燒（焊接，切割金屬等）,第三節(jié) 奇妙的二氧化碳,一,碳單質(zhì)的結(jié)構(gòu)性質(zhì)和用途,（一） 金 剛 石 和 石 墨,（二）幾種無定形碳的用途,二二氧化碳,1.自然界中二氧化碳的循環(huán),一） 消耗二氧化碳的途徑：綠色植物的光合作用。 二氧化碳+水 葡萄糖+氧氣 二） 產(chǎn)生二氧化碳的途徑：動植物呼吸； 動植物尸體在微生物作用下的分解； 煤，石油，天然氣等化石燃料的燃燒等,2.二氧化碳的物理性質(zhì),二氧化碳是一種無色無味的氣體，密度比空氣密度大，能與水反應。加壓或降溫，可變成無色液體，甚至變成雪花狀固體。通常將固態(tài)二氧化碳稱作“干冰”,3.二氧化碳的用途,光合作用作氣體肥料； 升華吸熱用來制冷，作舞臺煙霧；

9、固態(tài)干冰人工降雨。,二氧化碳的化學性質(zhì),1）不燃燒也不支持燃燒，且不供給呼吸； 2）能與水反應生成碳酸。碳酸不穩(wěn)定受熱易分解； 水+二氧化碳 碳酸 H O+CO H CO 碳酸 水+二氧化碳 H CO H O+CO 3)二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁 二氧化碳+氫氧化鈣 碳酸鈣+水 CO+Ca(OH) CaCO + H O,5.二氧化碳的實驗室制備,1）藥品：稀鹽酸，大理石或石灰石（主要成分都是碳酸鈣） 2）原理：碳酸鈣+鹽酸 氯化鈣+水+二氧化碳 CaCO+2HCl CaCl+ H O+ CO,3) 實驗裝置,4）操作步驟：,檢查裝置氣密性； 將塊狀大理石或石灰石放入錐形瓶中； 塞上塞子； 由

10、長徑漏斗中加入鹽酸； 收集氣體。,5）驗證方法,把氣體通入澄清石灰水，澄清石灰水變渾濁，證明原氣體是二氧化碳。,6）驗滿方法,將燃著的木條平放在集氣瓶口，若木條熄滅，證明原氣體是二氧化碳。,7）實驗說明,裝置說明：長徑漏斗必須伸入液面下，防止氣體逸出； 錐形瓶中導管口稍露出橡皮塞為宜，利于氣 導出； 收集氣體時導管伸入集氣瓶底部，利于排凈空氣。 藥品說明：不用濃鹽酸原因：濃鹽酸有揮發(fā)性，揮發(fā)出氯 化氫氣體，使得收集的二氧化碳氣體不純。 不用稀硫酸原因：會生成微溶的硫酸鈣包裹在大 理石表面，使反應難以進行。 不用大理石粉末或碳酸鈉固體的原因：反應太 快， 收集不到二氧化碳氣體。,8.二氧化碳與人

11、體健康,二氧化碳氣體本身沒有毒，但它不供給呼吸，含量過多會對人體造成傷害。（應用：常年為打開的菜窖，進去時要先做燈火實驗。）,9.二氧化碳與溫室效應,溫室效應：大氣中的二氧化碳或其他氣體的含量升高，增強了大氣對 太陽光中紅外線的吸收，阻止地表散熱，使地球表面平 均氣溫升高。,危 害：冰川融化，海平面上升，淹沒一些沿海城市，土壤沙漠化， 農(nóng)業(yè)減產(chǎn)等。,防止措施：減少化石燃料的燃燒：開發(fā)清潔能源；植樹造林等。,第四節(jié) 自然界中的水,一.水資源的分布,地球可以說是個水球，地球表面的71%都被水覆蓋，淡水占全球蓄水量的2.53%，大部分還分布在兩級冰川，高山以及永久凍土層中，難以利用。正真可以利用的淡

12、水資源還不足1%，僅為0.77%左右。水資源分布不均，且人均占有量少。所以我們要節(jié)約用水。,二,電解水實驗,主要器材：水電解器，直流電源，導線。 實驗現(xiàn)象：通電后兩極都有氣泡產(chǎn)生； 與電源正極相連的試管內(nèi)產(chǎn)生的氣體體積小，與電源 正極相連的試管內(nèi)產(chǎn)生的氣體體積大，體積比大約為 1：2。質(zhì)量比為8：1。,口訣：氧+氫-；氫2氧1,氣體的檢驗方法,正極產(chǎn)生的氣體能使帶火星的木條復燃，證 明是氧氣。負極產(chǎn)生的氣體點燃能燃燒，產(chǎn)生淡藍色火焰，證 明是氫氣。,反應原理,水 氫氣+氧氣 2 H O 2H + O,結(jié)論,水是由氫氧兩種元素組成的。,說明,在水的電解實驗中，實驗前在水中加入少量硫酸 或氫氧化鈉

13、是為了增強水的導電性。,三氫氣的燃燒,實驗現(xiàn)象：氫氣安靜的燃燒，產(chǎn)生淡藍色火焰，燒杯內(nèi)壁有水珠生成；燒杯發(fā)燙。 實驗結(jié)論：氫氣在空氣中燃燒生成了水，并且放熱。 表達式：氫氣+氧氣 水 2 H+ O 2 H O 說明：可燃性氣體在點燃之前一定要驗純。 方法： 收集一試管氫氣，試管口朝下，用拇指堵住集滿氫氣的試管口，移近酒精 燈火焰，移開拇指。若有尖銳的爆鳴聲，則收集的氫氣不純；若發(fā)出噗的 一聲，說明氫氣純凈。,四.水的凈化,1凈化方法：1）靜置沉淀：利用難溶物自身重力沉淀。 2）吸附沉淀：加入絮凝劑如明礬，使雜質(zhì)沉降。 3）過濾：分離不溶性固體和液體。 4）吸附：活性炭吸附異味和一些可溶性雜質(zhì)。,2.自來水的凈水過程： 原水 靜置沉淀 絮凝沉