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课题13 空气 氧气 水
【学习目标】
1．知道空气组成的发现者——法国拉瓦锡；
2．初步学会空气中氧气含量的测定方法；知道空气的组成；
3．了解空气中各种气体的一些重要用途；
4．认识到空气污染对人类的危害，增强保护环境的意识；
5．掌握氧气的性质．制法与用途；
6．知道水的组成．水的净化过程，水资源危机及其防止水污染的重要性。
课前延伸
1、 在前人的基础上，通过实验得出了空气是由 组成的结论。
2、空气的成份按体积计算，大约 、 、 、
、 。稀有气体包括 。
3．排放到空气中的有害物质，大致分为 两大类。气体污染物： 、
、 。这些气体主要来 和工厂的 。防止和减少空气污染的方法(1)工厂做到废气回收与处理(2)发展民用煤气生产(3)严禁燃放烟花爆竹(4)禁止焚烧树叶、野草(5)提高汽油、柴油质量。
4．氧气的主要物理性质是：
，工业用的氧气，一般存放在 色的钢瓶中。
5．氧气的化学性质
　　 反应现象 化学方程式　　
　碳 、
　硫 、
　磷 、
　铁 、
　铁在氧气中燃烧时，在瓶底装水或铺沙的原因： 。
6．化合反应： ：氧化反应： 。
7、实验室制取氧气时,主要分为以下8步,请你按操作顺序写出来： （1）检查装置的气密性;（2） 将氯酸钾和二氧化锰放入试管中，用带导管的胶塞塞紧试管口；（3）用铁架台上的铁夹把试管固定在铁架台上；（4）用盛满水的集气瓶连同玻片倒立在水槽内；（5）给试管加热；（6）用排水集气法收集一瓶氧气（7）将导管从水槽中移出来。（8）用灯帽盖灭酒精灯;
8.实验室制取氧气的化学药品有 、 、 。化学方程式 、 、 。
9.实验室制取氢气不需要的仪器是(　　)
　　A.大试管　　　B.导气管　　　C.集气瓶　　　　D.酒精灯
10.推断：A、B、C为三种纯净物，它们之间有如下转化关系，且A在通常状况下为无色液体，问：
　　
　　(1)写出A、B、C的化学式：A B C
(2)写出有关变化的化学方程式
、 、 。
课内探究
导入新课：
空气氧气是自然界维持生态平衡的条件，是化工生产的廉价资源，它与人类生活关系最为密切。
课堂探究：
探究一、
一、空气
1．空气组成的发现者：法国化学家拉瓦锡
2．空气中各气体的体积质量分数是：氮气78% 氧气21% 稀有气体0. 94% 二氧化碳0. 03% 其它气体和杂质0. 03%
3．空气的污染物：烟尘和有害气体。有害气体主要包括二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮等。
4.空气受到污染的危害：严重损害人体健康，影响作物生长，破坏生态平衡，引起“温室效应”，引发酸雨，臭氧层被破坏等。
5.防止大气污染的措施：加强人们的环保意识，加强大气质量监测，改善环境状况，使用清洁能源，积极植树种草等。
二、氧气
1．物理性质：在标准状况下，O2是一种无色无味的气体，密度比空气略大，不易溶于水。
2．化学性质：O2是一种化学性质比较活泼的气体，具有氧化性，是一种常见的氧化剂。
反应物 反应条件 在空气中的现象 在氧气中的现象 生成物
木炭和氧气 点燃 持续红热，无烟，无焰 剧烈燃烧，发出白光，放出热量，生成一种无色气体 二氧化碳
硫和氧气 点燃 发出微弱淡蓝色火焰，产生有刺激性气味气体 发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，生成一种无色有刺激性气味的气体 二氧化硫
红磷和氧气 点燃 黄白色火焰，伴随放热和大量白烟 发出黄色火焰，生成大量白烟，白烟易溶于水 五氧化二磷
探究二、水、氢气
一．水的组成
水的电解实验
实验现象：正、负电极上都有气泡产生，一段时间后正、负两极所收集气体的体积比约为1∶2。而且将负极试管所收集的气体移近火焰时，气体能燃烧呈淡蓝色火焰；用带火星的木条伸入正极试管中的气体，能使带火星的木条复燃。
实验结论：
⑴水在通电的条件下，发生分解反应产生氢气和氧气。
2 H2O通电2 H2↑+ O2↑
⑵水是由氢元素和氧元素组成的。
⑶在化学反应中，分子可分成原子，而原子不能再分
二、生活用水的净化
生活用水的净化主要目的是除去自然水中的难溶物和有臭味的物质。
⒈净化方法
⑴静置沉淀：利用难溶物的重力作用沉淀于水底，这样的净化程度较低。
⑵吸附沉淀：加明矾等絮凝剂使悬浮物凝聚沉淀。
⑶过滤：分离固体物质和液体物质。
⑷吸附：除去有臭味的物质和一些可溶性杂质。
⒉自来水厂净化过程
原水→静置→絮凝沉淀→反应沉淀→过滤→吸附→消毒→生活用水
三、 过滤
⒈过滤所需的仪器和用品：漏斗、烧杯、玻璃棒、带铁圈的铁架台和滤纸。
⒉过滤操作要点：
一贴：滤纸紧贴漏斗的内壁（中间不要留有气泡，以免影响过滤速度）
二低：滤纸低于漏斗边缘，漏斗里的液面应低于滤纸边缘
三靠：倾倒液体时，烧杯口紧靠玻璃棒；玻璃棒轻轻靠在三层滤纸一边；漏斗下端管口紧靠烧杯内壁。
四、 硬水及其软化
⒈硬水与软水
⑴硬水：含有较多可溶性钙、镁化合物的水，河水多为硬水。
⑵软水：不含或含有较少可溶性钙、镁化合物的水，雪水、雨水是软水。
⒉硬水和软水的检验：把肥皂水倒入水中搅拌，若水易起浮渣的为硬水，反之为软水。（或若泡沫较多的是软水，反之为硬水）。
⒊使用硬水对生活、生产的危害
⑴用硬水洗涤衣物既浪费肥皂，又不易洗净，时间长还会使衣物变硬。
⑵锅炉用硬水，易使炉内结垢，不仅浪费燃料，且易使炉内管道变形、损坏，严重者可引起爆炸。
⒋硬水软化的方法：⑴煮沸（生活中常用的方法）；⑵蒸馏
五、制取蒸馏水
过程与装置见课本P57，图3-21和图3-22，
实验讨论：
⒈冷凝管内的水流方向从下而上，是为了提高冷凝效果。
⒉蒸馏装置中温度计的水银球放在支管口处是为了测定水蒸气的温度。
⒊简易装置中导气管很长起冷凝作用。
六、玻璃棒的使用
⒈引流：用于过滤或倾倒液体，防止液体外溅。
⒉搅拌：用于物质溶解或液体物质蒸发。
⑴溶解时，搅拌的作用是加速物质的溶解；
⑵蒸发时，搅拌的作用是防止局部温度过高，液滴飞溅。
⑶化学反应时，加快化学反应速率。
⒊蘸取：用于蘸取少量液体。如蘸试液滴在试纸上。
⒋转移：将药品转移到指定的容器。
七、爱护水资源
⒈爱护水资源的措施：a、节约用水 b、 防止水体污染
⑴工业废水未达标排放水中
⒉水体污染的主要因素 ⑵农业上农药、化肥的不合理施用
⑶生活污水的任意排放
⒊防止水体污染的措施 ⑴减少污染物的产生
⑵对被污染的水体进行处理，使之符合排放标准
⑶农业上提倡使用农家肥，合理使用农药和化肥
⑷生活污水集中处理后再排放
⑸加强对水质的监测
八、氢气的物理、化学性质及用途
⒈物理性质：无色无味的气体，难溶于水，密度比空气小（相同条件下，密度最小）。
⒉化学性质：
⑴可燃性：纯净的氢气在空气（氧气）中安静地燃烧，产生淡蓝色火焰，放热。
2 H2 + O2点燃2 H2O
如果氢气不纯，混有空气或氧气，点燃时可能发生爆炸，所以使用氢气前，一定要检验氢气的纯度。
⑵还原性（氢气还原CuO）
实验现象：黑色粉末变红色；试管口有水珠生成
化学方程式：H2 + CuO　△　Cu + H2O
⒊氢气的用途：充灌探空气球；作高能燃料；冶炼金属。
反馈训练
1.下列对实验现象的描述正确的是(　　)
　　A.木炭在氧气中燃烧，发出白光　　　　　B.磷在氧气中燃烧产生大量白雾
　　C.硫在氧气中燃烧发生蓝紫色火焰　　　　D.细铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射
2.区别空气和氧气，最好使用(　　)
　　A.燃着的木条　　B.澄清的石灰水　　C.液化的方法　D.带火星的木条
3.下列关于氧气的叙述正确的是(　　)
　　A.红磷可以在氧气中自燃　　　　　　　　B.氧气极易溶于水
　　C.氧气可以使带火星的木条复燃　　　　　D.氧气可以做燃料
4. 下列做法不会造成水污染的是(　　)
　A.化工厂排放的废水　　B.干冰用于人工降雨 C.滥用化肥　　D.喷洒农药
5．氢气“让人欢喜，让人忧”的主要原因是(　　)
　A.常温下密度很小　　　　 B.是无污染的新能源，但易引起爆炸
　C.用水电解得到氢气，资源丰富，但成本太高
　D.常温下稳定，需点燃或加热才能参加反应
6.下列用途中利用氢气物理性质的是(　　)
　A.氢氧焰焊接或切割金属　　B.冶炼金属　　C.充灌探空气球　　　D.合成盐酸
7．当水的温度和压强升高到某临界点以上时,水就处于一种既不同于液态，又不同于固态和气体的新的流体态——超临界态。在超临界态水中，某些有机高分子会很快被氧化为无毒小分子。下列说法不正确的是( )
A. 超临界态水氧化技术不形成二次污染 B. 超临界态水是一种新物质
C. 超临界态水是一种新型催化剂 D. 超临界态水可用于解决白色污染问题
8.用右图的简易净水器处理河水，下面对该净水器分析正确的是
A．能杀菌消毒 B．能把硬水变为软水
C．能得到纯净水 D．活性炭主要起吸附杂质的作用
9. 有关电解水实验(如右图)的下列叙述，错误的是( )
A.试管甲中的气体是氢气
B.试管乙中的气体是氧气
C.该实验证明水由氢气和氧气组成
D该实验证明水由氢元素和氧元素组成
10.一般说来，空气中O2的含量是相对稳定的.自然界中，既有消耗O2的过程，也有产生O2的过程.请按下列要求各举一例：
　(1)消耗O2：____　　　 　(2)产生O2：____
11.实验室制取O2，某同学按如下步骤设计：①连接仪器 ②装药品 ③将装有药品的试管固定在铁架台上 ④检查装置的气密性 ⑤加热 ⑥用排水法收集一瓶氧气 ⑦熄灭酒精灯 ⑧将导管移出水面.
a.问该同学的操作是否有误？__ __
b.若有错误，请你将正确操作顺序写出来(按序号排列)__ __，
c.若最后两步操作顺序错了，会有什么后果？____.
12.实验室为了得到纯净的氧气和氢气，在这两种气体的制取过程中，有两项操作是完全相同的是(1)__ __，(2)__ __.
13.写出将锌粒、镁条、铁片分别投入到稀硫酸中反应的化学方程式，并说明为什么实验室制取氢气常用锌粒和稀硫酸为原料？
14.在清洗盛放过浓硫酸的铁槽时应严禁烟火，为什么？
课后提升
生活中我们常常会接触到食盐水、蔗糖水、自来水、井水（硬水），它们都是无色透明的.请你利用家中现有的条件设计实验将它们一一鉴别开。（写出实验步骤、现象、结论）
实验步骤：
现象：
结论：
物理性质:通常情况下，无色、无味、，密度比空气略大，不易溶于水的气体，液态和固态均为淡蓝色
存在：约占空气体积的1/5
制法
工业制法
实验室制法
方法：分离液态气
原理：利用液态氨和液态氧的沸点不同
性质
用途：气焊、航天、潜水、登山、医疗，炼钢等
化学性质：
与非金属的反应
与金属的反应
与有机物的反应
氮气、稀有气体等
氧
气
空
气

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