第二单元我们周围的空气讲学案.docx
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第二单元我们周围的空气讲学案
第二单元我们周围的空气讲学案
一、认识空气对人类生活的重要作用
1、人类每时每刻都离不空气，没有空气就没有生命，也就没有生机勃勃的地球。
2、空气是一种重要的自然资源。
二、说出空气的主要成分
空气是一种混合物，它的成分按体积计算，大约氮气占78%，氧气占21%，稀有气体占0.94%，二氧化碳占0.03%，其它气体和杂质占0.03%。
（氮气大约占4/5，氧气占大约1/5，）
主要
成份
体积
分数
主要性质
用途
物理性质
化学性质
氮气
78%
氮气是一种无色无味的气体，难溶于水
氮气的性质不如氧气活泼。
它不能燃烧，也不能支持燃烧。
它可以使燃着的木条熄灭。
①用作保护气（焊接金属时，常用氮气作保护气；灯泡中充氮以延长使用寿命；食品包装时充氮以防腐）
②用于制造硝酸和化肥
医疗上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。
氧气
21%
在标况下，氧气是一种无色无味气体，在一定条件下，氧气可以变为淡蓝色的液体，和淡蓝色的雪花状的固体。
氧气的密度大于空气，不易溶于水。
氧气的化学性质较活泼,能和多种物质发生反应，放出热量
①供给动植物呼吸
②支持燃烧（但是氧气本身不能作为燃料燃烧）
③用于炼钢、气焊以及化工生产和宇宙航行等
稀有气体
0.94%
稀有气体也叫惰性气体，是一种无色无味的气体，主要包括氦、氖、氩、氪、氙
稀有气体的性质很不活泼，但是在一定的条件下也能与某些物质发生化学反应。
①用作保护气
②制成多种用途的电光源（为什么呢？
因为在通电的情况下，它能发出不同颜色的光如：
航标灯、霓虹灯、强照明灯、闪光灯等）
注意：
氖在通电时，发出红光。
通常用在电工的“试电笔”内。
二氧化碳
0.03%
其它
0.03%
了解：
①空气的成分是按照体积计算，而不是按照质量计算。
各成分的含量是体积分数，而不是质量分数
②最早通过实验得出空气是由氮气与氧气组成结论的科学家是拉瓦锡。
一般来讲，空气的成分是稳定的，但是并不是固定不变的
三、知道氧气的主要性质（跟C、S、P、Fe、Al等物质发生氧化反应）和用途
（见专题：
第一单元～第五单元化学方程式）
四、实验探究氧气的性质
五
、实验探究空气中氧气的体积分数（燃烧法测定空气中氧气含量的实验）
1、实验现象：
①点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧。
观察红磷燃烧的现象：
红磷燃烧时，产生黄白色火焰，放出热量，冒出大量的白烟，（白烟是五氧化二磷小颗粒）。
②待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察到现象是：
烧杯内的水沿着导管进入集气瓶内，并且液面上升到大约集气瓶内原有气体体积的1/5处。
③产生该现象的原因是：
占试管容积约1/5体积的氧气被白磷燃烧所消耗，使试管内的压强减小。
2、燃烧法测定空气中氧气含量的实验原理是：
利用红磷燃烧时,消耗了集气瓶内的氧气,从而使得集气瓶内气体体积减少,压强减少,（小于烧杯这边的压强），在大气压的作用下,大气压把烧杯内的水沿着导管压入集气瓶内。
进入集气瓶内水的体积也就是减少的氧气的体积
3、该实验，成功的关键
①红磷要过量②装置必须密封
③导管内事先要注满水④要冷却到室温后，再打开弹簧夹
4、
、实验中如果测得氧气的体积分数小于1/5（偏小），可能的原因有
①红磷量不足，集气瓶内的氧气没有反应完
②装置的气密性不好。
③导管内没有事先注满水
④没有等到冷却到室温后，就打开弹簧夹
、实验中如果测得氧气的体积分数大于1/5（偏大），可能的原因有
①没有夹紧弹簧夹，红磷燃烧时，瓶内部分空气受热从导管逸出
②插入燃烧匙太慢，塞紧瓶塞之前，瓶内部分空气从瓶口逸出
5、该实验选择的物质要具备两个条件：
①该物质在空气中要能够燃烧②该物质燃烧后生成的物质最好是固体,不占有体积，如果是气体，必须选择相应的试剂来除去气体
注意：
一般不用，硫、木炭、铁丝等物质代替红磷；为什么？
铁丝在空气中难以燃烧，硫或木炭燃烧后，生成的是二氧化硫或二氧化碳，都是气体
六、初步学习实验室制取氧气的方法
1、氧气的制取的总结
气体的制取
氧气
反应
原理
反应物\
反应条件
在实验室内，常采用分解过氧化氢、加热高锰酸钾或加热氯酸钾的方法制取氧气
文字表达式
加热
高锰酸钾→锰酸钾+二氧化锰+氧气
二氧化锰
加热
氯酸钾→氯化钾+氧气
二氧化锰
过氧化氢→水+氧气
实验
装置
发生装置
加热高锰酸钾或加热氯酸钾用“固体加热型”
分解过氧化氢用“固液常温型
收集装置
向上排空气法或者排水法
实
验
步
骤、
\
注
意
事
项
用高锰酸钾制取氧气的操作步骤可简单地归纳为：
“查、装、定、点、收、移、熄”
①、查（检查装置气密性）
用手紧握试管，观察水中的管口有没有气泡冒出。
如果有气泡冒出，松开手会有少量的水进入导管，形成一段水柱，说明装置不漏气。
为什么？
（因为用手紧握试管时，试管内的气体受热膨胀，气体向外跑，如果装置的气密性非常好，它只能从导管口出来，这样就产生气泡。
）
②、装（装药品）
将高锰酸钾装入试管，药品要平铺在试管底部，为什么？
（让药品均匀受热）
并在试管口放一团棉花，为什么？
（防止加热时，高锰酸钾粉末进入导管。
）
如果不放棉花,水槽里面的水会变红（是因为加热时，高锰酸钾粉末进入导管。
）
然后，用带有导管的塞子塞紧瓶口。
把试管略向下倾斜，为什么？
（防止冷凝水回流到热的试管底部，炸裂试管）
③、定（固定试管）
用铁夹把试管固定在铁架台上，
铁夹夹在离管口1/3处。
为什么？
（如果夹在中间，就容易炸裂）
④、点（点燃酒精灯，给试管加热）
加热试管时，先预热。
然后对高锰酸钾所在的部位加热。
⑤、收（用排水法收集气体）
导管口开始有气泡放出，不宜立即收集。
为什么？
（开始加热时，排出的是空气），
（气体收集的时间是：
当气泡连续地并均匀地放出时，才能收集。
）
等瓶子里的水排完以后，小心地把瓶子移出水槽，正放在桌子上。
为什么？
（氧气的密度大于空气的密度），
⑥、移（导管移出水槽）
⑦、熄（熄灭酒精灯）
先将导管移出水槽，再熄灭酒精灯。
为什么？
（防止由于降温，管内压强减少，水被倒吸入试管。
造成试管破裂。
）
检验方法
用带火星的木条伸入瓶中，观察是否复燃。
验满方法
用排空气法收集时，只要用带火星的木条放在瓶口,观察是否复燃。
用排水法收集时，只要集气瓶口处有较大的气泡冒出，证明已满
工业上常用分离液态空气法制取氧气。
属于物理变化
2、在实验室内，常采用分解过氧化氢、加热高锰酸钾或加热氯酸钾的方法制取氧气
①过氧化氢俗称双氧水，是一种无色液体。
它也是一种常用的消毒剂。
在常温下能缓慢分解成水和氧气。
②高锰酸钾俗称灰锰氧或PP粉，是一种暗紫色的固体，其溶液为紫红色，是常用的消毒剂，它受热很快分解而放出氧气。
③氯酸钾是一种白色晶体
二氧化锰是一种黑色粉末状物质
3、知道催化剂的重要作用
①催化剂又叫触媒，在化学反应里能改变其它物质的化学反应速度，而本身的质量和化学性质在反应前后，都没有变化
②催化剂的特点：
“一变两不变”
、只能改变其它物质的化学反应速度（可以是加快、也可以是减慢），但是不能使生成物的质量增加，也不能决定反应是否进行，不同的反应催化剂可能不同。
同一反应的催化剂也可能不同
、本身的质量和化学性质在反应前后，都没有变化
化学性质不变，但是物理性质不一定不变）
专题
专题一：
根据实验目的选择实验药品和仪器，并能安全操作
1、气体的制取的规则
反应
原理
反应物
价格便宜，容易得到。
生成物
要求无毒、无害、无污染。
反应条件
要求容易反应，常温更好
反应过程
要求简便易行、容易操作，生成的气体速度适中，易于收集
实验
装置
发生装置
根据反应物的状态和条件来选择
①当反应物是固体，在加热的条件下制取气体，都用固体加热型
②当反应物是固体和液体，或者是液体和液体直接制取气体，都用固液常温型
收集装置
根据气体的化学性质、密度或水溶性来选择
①、当气体不与水反应,
且难溶于水或不易溶于水时,用排水法收集
②、当气体不与空气中的成分反应,
且密度与空气相差较大时,用排空气法收集
气体密度大于空气时,用向上排空气法
气体密度小于空气时,用向下排空气法
实
验
步
骤
1、检查装置的气密性
①手捂法、（用手紧握试管，观察水中的管口有没有气泡冒出。
如果有气泡冒出，说明装置不漏气。
）
②灌水法（用弹簧夹将锥形瓶上端导管口的乳胶管夹住,然后从漏斗中加水,一段时间后,如果漏斗中的水不再下滴,并保持稳定,说明装置不漏气.）
2、检验气体
检验气体时，如混合气体中有水蒸气，
一般先验证水蒸气的存在，再验证其它气体。
3、净化气体（除杂）
①净化试剂不能与净化的气体反应，但能够完全吸收杂质气体
②净化气体时，先检验，后除去，再检验。
净化气体时一般先除去其它气体，最后除去水蒸气。
先除杂，后干燥；
4、干燥气体
除去气体中混有的水蒸气
如：
浓H2SO4碱石灰（CaO和NaOH）固体NaOH
5、处理尾气
①点燃法（如CO）
②吸收法（用溶液或者水来吸收CO2、HCl）
注意：
CO2用NaOH溶液吸收,用石灰水检验
HCl用NaOH溶液吸收,用AgNO3溶液检验
H2O用浓H2SO4生石灰吸收；用无水CuSO4检验
2、实验装置：
实验装置分为发生装置和收集装置
（1）发生装置分为固体加热型和固液常温型
、固体加热型的发生装置的注意事项
①试管口要略向下倾斜，以防止冷凝水回流到热的试管底部，炸裂试管
②铁夹要夹在试管的中上部，离管口1/3处
③伸入试管的导管,不能太长,否则不利于空气的排出
、固液常温型的发生装置的注意事项
长劲漏斗的末端必须插入液面以下,为什么？
以防止生成的气体从长劲漏斗口逸出。
（2）收集装置分为排水法和排空气法
用排水法收集气体时,导管口应该放在集气瓶口处
用排空气法收集气体时,导管应伸入集气瓶底部,以利于空气充分排出
（3）收集气体的方法
收集气体的方法
条件
优点、缺点
排水法
难溶于水或不易溶于水
易于收集到较纯的气体，但是不干燥
排空气法
向上排空气法
密度大于空气
易于收集到较干燥的气体，但是不纯
向下排空气法
密度小于空气
注意：
可以根据相对分子的质量来比较密度的大小：
（空气的平均相对分子的质量是29）
如果某气体的相对分子质量＞29，则该气体的密度＞空气的密度
如果某气体的相对分子质量＜29，则该气体的密度＜空气的密度
专题二：
、化学与社会、生活、能源、环保
1、了解典型的大气、水、土壤污染物的来源及危害。
2、认识“三废”（废水、废气和废渣）处理的必要性以及处理的一般原则。
3、认识合理使用化肥、农药对保护环境的重要意义。
4、初步形成正确、合理地使用化学物质的意识，认识化学在环境监测与环境保护中的重要作用。
一、空气污染
（1）、空气的主要污染物有排放到空气中的有害气体和烟尘。
①空气中的有害气体主要是指一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫
②目前计入空气污染指数的工程为一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入颗粒物和臭氧等
（2）、空气污染的主要来源有①化石燃料的燃烧②工厂废气③汽车尾气
（3）、空气污染的危害①严重损害人体健康、影响作物生长，破坏生态平衡
②引发三大环境问题：
温室效应、酸雨、臭氧空洞
（4）、防止空气污染的措施有①积极植树造林②使用清洁能源③加强大气质量监测。
④治理废气（汽车尾气安装净化装置、工厂废气处理后排放）
二、水污染
爱护水资源主要从节约用水和防止水体污染两方面采取措施
爱护水资源
在日常生活中
在农业上
在工业上
节约用水
①用洗菜水、淘M水来浇花
②用洗衣水来冲厕所
要推广节水灌溉技术（喷灌、滴灌），不要用漫灌
提高用水的重复利用率
防止水体污染
水体污染源
生活污水的任意排放，
城市垃圾随处堆积
农药、化肥的不合理的施用
“三废”，
废气、废渣、废水
水体污染的防治
生活污水的要逐步实现集中处理和排放。
不用或者少用含磷洗衣粉、洗洁精，废旧电池要集中回收，不要乱扔
农业上提倡使用农家肥，合理使用化肥和农药
工业上的废水必须经处理合格后排放，同时通过应用新技术、新工艺减少污染物的产生
三、水体富营养化
1、大量使用氮肥、磷肥、含磷洗涤剂，生活用污水中常含有过量的N、P等营养物质。
这些物质流入湖泊、海湾，使海水中富集N、P等植物营养物质，称为水体富营养化。
2、①水体富营养化会引起藻类及其它浮游生物迅速繁殖。
常使得海水变成红色，
这种情况在海洋中发生称“赤潮”，在淡水中发生称为“水华”。
②赤潮常常会造成大量的鱼类、贝类、虾类死亡，主要是因为藻类的呼吸消耗了大量水中的溶解氧，致使水中溶解氧急剧减少，甚至出现缺氧，使水中的鱼类、贝类、虾类窒息死亡。
③、造成“赤潮”或“水华”的原因可能有：
氮肥、磷肥、含磷洗涤剂大量使用，生活用污水任意排放。
四、温室效应
1、温室效应是指大气中的二氧化碳能够像温室的玻璃或塑料薄膜那样，
使地面吸收的太阳光的热量不易散失，从而使全球变暖。
2、能够引起温室效应的气体有CO2、O3、CH4和氟氯代烷等
3、温室效应产生的主要原因是化石原料的燃烧和森林的乱砍乱伐
4、温室效应能够使
①两极冰川融化、海平面上升、淹没部分沿海城市②土地沙漠化，农业减产
5、为防止温室效应应该采取的措施有：
①植树造林，禁止乱砍乱伐
②减少煤、石油、天然气等化石燃料的燃烧
③利用太阳能、风能、地热等清洁能源
五、酸雨
1、酸雨实际是煤燃烧时，排放出的SO2、NO2等污染性的气体，溶于水形成的
2、酸雨的危害：
①对人体健康有直接危害②能够腐蚀金属、油漆及其建筑材料
③破坏土壤、植物、森林
④引起河流、湖泊的水体酸化，严重影响水生动植物的生长
3、防止酸雨的措施：
①减少煤的使用，发展脱硫煤②减少人为污染物的排放。
③开发新能源
4、造成酸雨污染呈加重趋势的主要原因可能是①硫或氮的氧化物的排放量增加②化石燃料的燃烧
六、汽车燃料的燃烧
1、目前多数汽车使用的燃料是汽油或柴油
2、汽车尾气的主要污染物有
一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘等
3、为了减少尾气对空气的污染
a、改进发动机的燃烧方式，以使汽油能充分燃烧
b、使用催化净化装置，使有害气体转化为无害物质
c、使用无铅汽油，禁止含铅物质排放
d、在城市的一些汽车改用压缩天然气或液化石油气作燃料，以减少对空气的污染
e、在管理上，加大检测尾气的力度，禁止没达到环保标准的汽车上路
七、化石燃料
1、煤、石油、天然气统称为化石燃料，化石燃料是不可再生的能源。
化石燃料可以将化学能转变为热能。
2、煤和石油等化石燃料燃烧造成空气污染的主要原因有
①燃料中的一些杂质如硫、氮等燃烧时，产生空气污染物如SO2、NO2等
②燃料燃烧不充分，产生一氧化碳
③未燃烧的碳氢化合物及碳粒、尘粒等排放到空气中
3、作为燃料，天然气与煤相比的优点是：
燃烧产生的热量多，污染少。
八、新型燃料
目前各国正在开发或者有待开发的新的燃料有可燃冰、乙醇、氢气
能源有太阳能、核能、风能、地热能、潮夕能
1、可燃冰
①可燃冰是甲烷的水合物，外观像冰，它主要是由甲烷分子和水分子组成。
②可燃冰是甲烷和水在低温和高压的条件下形成的
③可燃冰具有能量高，燃烧值大等优点。
④可燃冰没有被大量开采,主要是因为开采在技术上还存在问题，
如果在开采过程中甲烷气体大量泄露于大气中,容易造成温室效应
2、乙醇
①乙醇的俗名是酒精，它是一种无色有特殊香味的液体。
它的化学式是C2H5OH
②可燃性它在空气中燃烧，发出淡蓝色的火焰，放出大量的热，生成水和二氧化碳
点燃
C2H5OH+3O2===3H2O+2CO2
③乙醇是将高粱、玉M和薯类等经过发酵、蒸馏制得的
④用途它被用作酒精灯、火锅、内燃机等的燃料。
⑤车用乙醇汽油是混合物，不是化合物，它是将变性乙醇和汽油以一定比例混合而形成的
⑥使用乙醇汽油的优点：
a节省石油资源；b有效减少汽车尾气；c促进农业生产；
3、氢气
①氢气被认为是最清洁的能源
②氢气作为未来能源的优点：
a、来源广泛，可由水分解制得
b、燃烧时发热量高（发热量远远高于煤、石油、天然气等）
c、产物是水，无污染
③、氢气作为燃料，暂时还不能广泛使用，主要是因为:
a、制取成本高b、储存、运输困难
九、燃料的燃烧
1、使燃料充分燃烧的方法是：
①燃烧时，要有足够的空气（或氧气）
②燃料要与空气有足够大的接触面积
2、燃料不充分燃烧的后果
①燃料产生的热量减少，浪费资源②产生大量的CO等物质，污染空气
十、金属
1、防止铁制品生锈的具体措施
①.保持干燥，隔绝氧气
②、加一层保护膜。
如：
刷漆、涂油、电镀、烤蓝
③、改变其自身的内部结构（合金）。
如：
不锈钢、不锈铁
2、有效保护金属资源的途径
①防止金属腐蚀；②金属的回收利用；③有计划的开采矿物；④.寻找代替品。
十一、白色污染
1、白色污染是指废弃的塑料所带来的环境污染
2、白色污染形成的原因是
①大部分塑料在自然环境中很难降解，长期堆积会破坏土壤，污染地下水，危害海洋生物的生存。
②如果焚烧含氯塑料会产生有毒的氯化氢气体，从而造成污染
3、解决白色污染问题，应该从以下几个方面着手：
①减少使用不必要的塑料制品，如用布袋代替塑料袋等
②重复使用某些塑料制品，如塑料袋、塑料盒等
③使用一些新型的、可以降解的塑料，如微生物降解塑料和光降解塑料等
④回收各种废塑料
4、回收废弃塑料的好处是减少废弃塑料的数量，而且节约资源。
困难是塑料的分类，因为不同种类的塑料，其再利用的途径是不同的
十二、食物中的营养物质
1、蛋白质的食物来源：
蛋类、肉类、豆制品、乳制品等
2、糖类的食物来源：
谷物、面食、糖等
3、油脂的食物来源：
动、植物油、花生葵花子等
维生素的食物来源：
水果、蔬菜
十三、化学肥料：
1、氮肥：
能促进作物的茎叶生长茂盛，叶色浓绿
2、磷肥：
增强抗寒抗旱能力，
3、钾肥：
增强抗病虫害和抗倒伏能力
十四、高分子材料
1、天然有机高分子材料：
棉花，羊毛，天然橡胶、蚕丝、麻
2、合成有机高分子材料：
（简称合成材料）：
塑料，合成纤维和橡胶
专题三、了解：
多用瓶
1、净化气体、干燥气体：
（“长管进，短管出”）
例：
除去ＣＯ２中的水蒸气，装置内应盛的物质是浓硫酸，
2、检验气体：
（“长管进，短管出”）
例：
检验ＣＯ中含有ＣＯ２，装置内应盛澄清的石灰水，
要除去ＣＯ２最好盛氢氧化钠。
气体应从长管端通入。
3、收集气体：
①用排水法收集（如H2、O2）：
（瓶内装满水，短管连接气体发生器，长管排水），
排出水的体积（用量筒量），就是气体的体积。
②用于收集密度比空气小的气体（如：
H2等），向下排空气法收集：
（短管连接气体发生器，长管排空气）。
③用于收集密度比空气大的气体（如：
CO2等），向上排空气法收集：
（长管连接气体发生器，短管排空气）
4、测量气体：
要测量气体体积，还需要用到的一种仪器是量筒，
测量时瓶内先装满水，气体从短管通入，排出水的体积（用量筒量），就是气体的体积。
5、贮存气体：
储存时，可用止水夹夹住两管外端所连的橡胶导管即可。
使用时，用水排气体，长管通水，短管排气，通入水的体积，就是排出气体的体积。
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