第二单元 空气和水

。
第二节氧气
一、氧气的性质
（一）、物理性质：
在标准状况下，氧气是一种没有颜色、没有气味、没有味道的气体，不易溶于水，1升水中只能溶解约30毫升氧气，氧气的密度是1.429克/升，比空气的密度略大（空气的密度是1.293克/升）。
在1标准大气压下，氧气在-183℃时变为淡蓝色液体，在-218℃时变成淡蓝色雪花状固体。
（三）、稀有气体：
1、用作保护气
氦、氖、氩、氪、氙、氡称为稀有气体。因为他们的化学性质极不活泼，所以曾称为惰性气体。
在常温下稀有气体难与其它物质反应，所以焊接金属时用稀有气体作保护气隔绝空气，保证焊接质量；灯泡中填充稀有气体隔绝空气可保护灯丝。
2、制成各种用途的电光源。
3、用于激光技术。
4、氦气用于制造低温；氙气可用于医疗麻痹。
（二）化学性质：
氧气是一种化学性质比较活泼的气体，在一定条件下，能与多种物质发生化学反应。
1、带火星的木条在氧气中能够复燃，说明氧气有助燃性，能支持燃烧（但本身不燃烧）。
这个实验用来鉴定氧气。
2、氧气与非金属反应：
（1）、加热发红的碳在氧气中燃烧，发出白光，放出热量。燃烧后生成的无色气体能使澄清的石灰水变浑浊，证明这是二氧化碳气体。
3．探究方案：
⑴在试管中加入约5 mL 5%的过氧化氢溶液，将一根较长的带火星木条伸入试管内试验，木条不复燃，证明无氧气放出。（准确地说，是放出氧气速度慢。）如下图所示。
⑵将上述过氧化氢溶液在酒精灯上微加热一会，再用带火星的木条试验，木条复燃。说明加热可加速过氧化氢的分解，同时也说明，过氧化氢本身可以分解，以此说明催化剂不能改变反应的方向，如下图所示。
2、怎样用简单的方法证明集气瓶里盛的是氧气而不是空气？
3、下列六个化学反应：
（1）、镁+氧气 氧化镁
（2）、碳酸氢铵 氨气+二氧化碳+水
（3）、氢气+氧气 水
（4）、氨气+氯化氢 氯化铵
（5）、乙炔+氧气 二氧化碳+水
（6）、氧化汞 氧气+汞
在这些化学反应里，属于化合反应的有，属于氧化反应的有。
第三节制取氧气
（3）、纯净物和混合物区别与联系：
纯净物
混和物
区
别
概含
由一种物质组成
由两种或两种以上物质混合物而成，这些物质相互间没有发生化学反应，各自保持自已的性质。
组成
①一种物质；②具有固定不变的组成。
①两种或两种以上的物质；②没有固定的组成。
性质
具有固定的性质。
没有固定的性质
联系
纯净物 混和物
二、空气是一种宝贵的资源：
答：（1）、应用氧气：医疗、潜水、航天；加热食物；炼钢；气焊、气割。（任选两个）
（2）、隔绝氧气：金属防锈；食品防腐；消防灭火。（任选两个）
五、本节知识梳理：
物理性质：无色无味气体，密度1.429g/L，不易溶于水。
与非金属反应：碳+氧气 二氧化碳
氧化学性质磷+氧气 五氧化二磷
与金属反应：铁+氧气 四氧化三铁
2、氧气有助燃性，用于冶炼金属；
3、用氧炔焰切割和焊接金属：
乙炔+氧气 二氧化碳+水
2C2H2+ 5O2 4CO2+2H2O
4、制作液氧炸药；
5、用液氧做火箭的推进剂。
四、例题讲解；
例1、下列关于氧气物理性质的叙述，错误的是（）
A、在标准状况下，氧气的密度比空气的密度略大；
B、氧气不溶于水；
C、在通常状况下，氧气是无色、无味的气体；
2、着火点：
使物质着火燃烧所需要的最低温度叫做着火点。
3、燃烧的条件；
（1）、可燃物跟氧气接触；
（2）、温度达到着火点。
(二)、缓慢氧化:
1、缓慢氧化:
物质与氧进行得很慢的化学反应叫做缓慢氧化。
２、自燃：
由于缓慢氧化而引起的自发燃烧，叫做自燃。
三、氧气的用途：
1、氧气供呼吸，应用于医疗、潜水、登山、航天；
Ａ、动植物的呼吸；Ｂ、盐溶于水；Ｃ、酿造葡萄酒；Ｄ、食物腐烂。
例６、下列变化既包含缓慢氧化，又包含剧烈氧化的变化是（ Ｄ ）。
Ａ、食物腐败；Ｂ、铁生锈；Ｃ、酒精遇火燃烧；Ｄ、白磷在空气中自燃。
例７、物质的性质决定用途，但事物都有其两面性，物质的性质有时会为人类服务，有时也会给我们带来麻烦。下面就不同的角度认识氧气，分别举出两个合适的例子。
2、氮气的化学性质：
不活泼，不燃烧，不支持燃烧。
3、氮气用途：
（1）、氮是制造化肥、合成染料、炸药的重要原料。
（2）、用作保护气，氮气在低、常温下难与其它物质发生化学反应，灯泡中充入氮气可以延长使用寿命；食品包装时充氮气可以防止食品腐败，有保鲜作用。
3、液态氮用作冷冻剂：医疗上用作冷冻麻醉；科学上，在液氮的低温环境下超导材料显示超导性。
⑶另取一支试管，在其中加入约5 mL 5%的过氧化氢溶液，用带火星的木条试验不复燃后，立即加入少量的二氧化锰粉末。再用带火星的木条试验，木条复燃。证明二氧化锰能加速过氧化氢的分解速率。如下图。
4、定义：
（1）、催化剂：
在化学反应里能改变其它物质的化学反应速率（加快或减慢），而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂（又叫触媒）。
磷 + 氧气 五氧化二磷
4P +5O2 2P2O5
3、氧气与金属反应：
（1）、镁在空气中燃烧，发出耀眼的强光，放出大量的热，生成一种白色固态物质——氧化镁
镁+氧气 氧化镁
2Mg+O2 2MgO
(2)、细铁丝在氧气剧烈燃烧，火星四射，生成一种黑色固体物质四氧化三铁：
铁+氧气 四氧化三铁
3Fe+2O2 Fe3O4
（一）、氧气（O2）
1、供给呼吸，如一般人的呼吸，医疗急救、潜水、航天供氧等；
2、支持燃烧，如燃料的燃烧、炼钢、气焊等。
（二）、氮气（N2）的性质和用途：
1、氮气的物理性质：
氮气是一种没有颜色、没有气味的气体，一标准大气压下的密度是1.251克/升，熔点是-209.9℃，沸点是-195.8℃，难溶于水。
答：C。
例2、下列关于空气的成分的说法正确的是（）。
A、空气是一种单一的物质；B、空气中只含有氧气和氮气；
C、空气中含量最多的气体是氮气，氮气的质量约占空气质量的78%；
D、一般情况下，空气的成分是比较固定的，主要由氮气和氧气组成。
分析：空气不是单一物质，主要成分是氮气和氧气，还含有稀有气体等。一般情况下，空气的成分比较固定。按体积计算，空气中氮气约占78%，若按质量算，空气中氮气约占75%。
第二单元空气和水
第一节空气
一、空气是由什么组成的：
1、二百多年前，法国化学家拉瓦锡的实验得出了空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积的 的结论。
2、空气的组成：
（1）、空气中氧气含量的测定：
【实验装置】如下图所示：
【实验原理】
红磷+氧气 五氧化二磷
4P +5O2 2P2O5
足量的红磷燃烧时消耗尽集气瓶内的氧气，生成五氧化二磷固体（没有生成气体），瓶内气体减少，压强降低，低于外界大气压，松开夹子，水会自动进入容器来补充，容器中进入水的体积即为消耗的氧气体积，也就是空气中氧气所占的体积。
答：D。
例3、根据现有的物质的分类知识判断，下列常见物质中属于纯净物的中（）。
A、实验室的蒸馏水；B、清新的空气；C、食醋；D、不锈钢菜刀。
分析：蒸馏水是一种物质组成的，是纯净物。清新的空气由氧气、氮气、稀有气体、二氧化碳、水蒸气多种成分组成，是混和物；食醋由醋酸和水组成，是混和物；不锈钢菜刀由铁、碳等物质组成，是混和物。
化合反应：
由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应，叫做化合反应。
4、氧气跟化合物反应：
点燃甲烷，放出大量热，生成二氧化碳和水
甲烷+氧气 二氧化碳+水
CH4+ 2O2 CO2+ 2H2O
氧化反应：
物质跟氧发生的化学反应叫做氧化反应。
二、燃烧和缓慢氧化
（一）、燃烧：
1、燃烧：
可燃物跟空气里的氧气发生的一种发热发光的剧烈的氧化反应叫做燃烧。
A、氧气；B、氮气；C、二氧化碳；D、二氧化硫。
2、空气中含量较多且化学性质不活泼的气体是（）。
A、氧气；
B、二氧化碳；
C、氮气；
D、稀有气体。
3、按下图组装仪器，关闭止水夹，通电使红磷燃烧。请回答下列问题；
（1）、燃烧的现象是
。
（2）、红磷燃烧一段时间后，自动熄灭了，你认为原因是
。
（3）、冷却的，松开止水夹，你观察到的现象是
碳﹢氧气 二氧化碳
C﹢O2 CO2
氧化碳+石灰水碳酸钙+水
CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O
这个反应用来鉴定二氧化碳
（2）、硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的气体（二氧化硫），并放出热量。
硫 + 氧气 二氧化硫
S+O2 SO2
(3)、把红磷点燃放进氧气瓶里，发出耀眼的白光，放出热量，生成白烟，这白烟是五氧化二磷的固体小颗粒。
气 与化合反应：酒精+氧气 二氧化碳+水
化合反应：由两种或两种以上物质生成一
反应类型种新物质的反应。
氧化反应：物质与氧发生的反应。
作业
1、下列关于氧气的物理性质的叙述，哪些是错误的？
（1）、氧气是没有颜色、没有气味的气体。
（2）、液态氧是没有颜色的。
（3）、氧气不易溶解于水。
（4）、氧气的密度小于空气的密度。