氧气稀有气体.ppt

课题1 空气 九年级化学九年级化学 第二单元第二单元 课件制作：合肥市永和学校课件制作：合肥市永和学校 蜀麓耕夫山野草堂蜀麓耕夫山野草堂 目录 氧气含量测定氧气含量测定 空空 气气 成成 分分 空空 气气 用用 途途 保保 护护 空空 气气 拉拉 瓦瓦 锡锡 简简 介介 点击右边按钮进点击右边按钮进 入相应主题学习入相应主题学习 物物 质质 分分 类类 练练 习习 与与 应应 用用 十八世纪七十年代以十八世纪七十年代以 前，人们认为燃烧是前，人们认为燃烧是“燃燃 素素”作用的结果。含作用的结果。含“燃燃 素素”的物质可以燃烧，不的物质可以燃烧，不 含含“燃素燃素”的物质不能燃的物质不能燃 烧。可燃物燃烧就是释放烧。可燃物燃烧就是释放“燃素燃素”的过程。的过程。拉瓦锡不相信拉瓦锡不相信“燃素学说燃素学说”,认为认为“燃燃素素”虚无飘渺虚无飘渺,为此他做一个马拉松式的科为此他做一个马拉松式的科学实验学实验“二十天实验二十天实验”。回目录页回目录页 拉瓦锡简介 拉瓦锡将少量水银拉瓦锡将少量水银(汞汞)放在密闭的容器放在密闭的容器(曲颈甑曲颈甑)里连续加热里连续加热 12天天,发现有一部分银白色的液态汞变成红色粉末发现有一部分银白色的液态汞变成红色粉末,同时容器里同时容器里 空气体积差不多减少了空气体积差不多减少了1/5。他研究剩余。他研究剩余4/5体积的气体体积的气体,发现这发现这 部分气体既不能供给呼吸部分气体既不能供给呼吸,也不能支持燃烧也不能支持燃烧,他认为这些气体全他认为这些气体全 部都是氮气（拉丁文原意是“不能维持生命”）。部都是氮气（拉丁文原意是“不能维持生命”）。拉瓦锡又把汞表面上所生成的红色粉末收集起来拉瓦锡又把汞表面上所生成的红色粉末收集起来,放在另一放在另一个较小的容器里再加强热个较小的容器里再加强热,得到了汞（得到了汞（Hg）和一种气体）和一种气体,该气体能该气体能使动物存活更长时间使动物存活更长时间,拉瓦锡将其命名为氧气（拉瓦锡将其命名为氧气（O2）。所得氧气）。所得氧气的体积恰好等于密闭容器里所的体积恰好等于密闭容器里所 减少的体积。他把得到的氧气减少的体积。他把得到的氧气 加到前一个容器里剩下的加到前一个容器里剩下的4/5体体 积的气体中积的气体中,结果所得气体跟空结果所得气体跟空 气的性质完全一样。气的性质完全一样。通过以上实验通过以上实验,拉瓦锡得出拉瓦锡得出 了空气由氧气和氮气了空气由氧气和氮气(N2)组成组成,其中氧气约占空气总体积的其中氧气约占空气总体积的1/5。拉瓦锡简介 回目录页回目录页 实验实验21 测定空气里氧气的含量测定空气里氧气的含量 实验装置如右图所 示，在集气瓶内加入少 量水,并将水面上方的 空间分为 5 等份。用弹 簧夹夹紧胶皮管。点燃 燃烧匙内的红磷后,立 即伸入集气瓶中并把塞 子塞紧,观察红磷燃烧的现象。待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察实验现象及水面的变化情况。回目录页回目录页 实实 验验 动动 画画 演演 示示 回目录页回目录页 1该实验的现象是什么，反应物和生成物分别是该实验的现象是什么，反应物和生成物分别是 什么？什么？红磷燃烧，产生浓厚的白烟，冷却后水进入集气红磷燃烧，产生浓厚的白烟，冷却后水进入集气 瓶中的体积约占集气瓶空间的瓶中的体积约占集气瓶空间的1/5。参加反应的物质参加反应的物质(反应物反应物)有红磷有红磷(P)和氧气和氧气(O2)，生成物是五氧化二磷（生成物是五氧化二磷（P2O5）。）。这一反应可用下面的式子表示：这一反应可用下面的式子表示：红磷红磷氧气氧气 五氧化二磷五氧化二磷 点燃点燃 P O2 P2O5 知 识 延 伸 回目录页回目录页 2该实验中为什么要在集气瓶中放少该实验中为什么要在集气瓶中放少 量的水？量的水？燃烧后生成的五氧化二磷是空气燃烧后生成的五氧化二磷是空气污染物，利用水吸收五氧化二磷，以污染物，利用水吸收五氧化二磷，以防污染空气。放少量水同时也有加速防污染空气。放少量水同时也有加速降温的效果。降温的效果。知 识 延 伸 回目录页回目录页 3该实验的原理是什么？该实验的原理是什么？该实验利用可燃该实验利用可燃物的燃烧消耗空气中物的燃烧消耗空气中的氧气，容器内气压的氧气，容器内气压降低，导致水进入集降低，导致水进入集气瓶中。故进入瓶中气瓶中。故进入瓶中水的体积就是原空气水的体积就是原空气中氧气的体积。中氧气的体积。知 识 延 伸 回目录页回目录页 4该实验中，可否用木炭等代替红磷做可该实验中，可否用木炭等代替红磷做可 燃物？为什么？燃物？为什么？不可以不可以,木炭燃烧木炭燃烧生成气体二氧化碳生成气体二氧化碳,瓶瓶内气压不降低内气压不降低,水不能水不能进入瓶中进入瓶中,导致实验失导致实验失败。败。回目录页回目录页 知 识 延 伸 5该实验对可燃物有什么要求？该实验对可燃物有什么要求？必须是易燃物，故铁丝不可用；必须是易燃物，故铁丝不可用；燃烧后不能生成新的燃烧后不能生成新的 气体气体,故木炭、硫磺故木炭、硫磺 等不可用；等不可用；不能与氧气之外的其不能与氧气之外的其 他气体反应，故镁等他气体反应，故镁等 不可用；不可用；回目录页回目录页 知 识 延 伸 6.该实验中生成的白色飘浮物为什么称该实验中生成的白色飘浮物为什么称 之为之为“烟烟”，而不叫，而不叫“雾雾”？固体粉尘飘浮在气体固体粉尘飘浮在气体 中形成的是“烟”，而液体中形成的是“烟”，而液体 的小液滴飘浮在气体中形的小液滴飘浮在气体中形 成的是“雾”。五氧化二磷成的是“雾”。五氧化二磷 是白色固体，其小颗粒飘是白色固体，其小颗粒飘 浮在空气中形成的自然是浮在空气中形成的自然是“烟”而不是“雾”了。“烟”而不是“雾”了。回目录页回目录页 知 识 延 伸 知 识 延 伸 7该实验除了可以粗略测定空气中氧气的体该实验除了可以粗略测定空气中氧气的体 积分数，还体现了氮气的某些性质。由该积分数，还体现了氮气的某些性质。由该 实验，你能得出氮气的某些性质吗？实验，你能得出氮气的某些性质吗？氮气是无色气体；氮气是无色气体；氮气不易溶于水；氮气不易溶于水；氮气不能燃烧，也不氮气不能燃烧，也不 能支持燃烧。能支持燃烧。回目录页回目录页 8做该实验时，有时会发现进入集气瓶做该实验时，有时会发现进入集气瓶 中的水不是中的水不是1/5,可能的原因有哪些？可能的原因有哪些？装置漏气；装置漏气；红磷的量不足红磷的量不足,不足以消耗掉全部的氧气不足以消耗掉全部的氧气;红磷本身不能全部消耗掉氧气红磷本身不能全部消耗掉氧气,换句话说换句话说,就就 是反应结束后是反应结束后,集气瓶中还有氧气剩余集气瓶中还有氧气剩余;未冷却到室温就打开了弹簧夹；未冷却到室温就打开了弹簧夹；导管中还有一部分空气，若导管较粗，则进导管中还有一部分空气，若导管较粗，则进 入集气瓶中的水的体积偏差于入集气瓶中的水的体积偏差于1/5更加明显更加明显;知 识 延 伸 回目录页回目录页 资 料 惰 性 气 体 的 发 现 19世纪末以前，人们深信空气中仅含有氧气世纪末以前，人们深信空气中仅含有氧气和氮气。和氮气。1894年两位英国科学家拉姆塞和瑞利合作，年两位英国科学家拉姆塞和瑞利合作，发现两种氮气的密度有细微差别发现两种氮气的密度有细微差别,一种是从空气一种是从空气中分离出的（除去空气中的水蒸气、二氧化碳和中分离出的（除去空气中的水蒸气、二氧化碳和氧气后的剩余气体氧气后的剩余气体,密度为密度为1.2572克克/升），升），另一另一种是由化学反应制的（纯净的氮气种是由化学反应制的（纯净的氮气,密度为密度为1.2508克克/升），二者仅相差升），二者仅相差0.0067。他们没有放过这细。他们没有放过这细微的差异，通过进一步分离微的差异，通过进一步分离,最后发现空气中有大最后发现空气中有大约约1%的气体无法除去，也不和任何物质反应，这的气体无法除去，也不和任何物质反应，这就是第一个惰性气体就是第一个惰性气体氩（氩（1894），这个重大发），这个重大发现被称为“小数点后第三位的胜利”。后来拉姆现被称为“小数点后第三位的胜利”。后来拉姆塞爵士又发现了氖、氦、氪和氙，他也是霓虹灯塞爵士又发现了氖、氦、氪和氙，他也是霓虹灯(氖管氖管)的发明者的发明者(1898)。正是由于拉姆塞和瑞利。正是由于拉姆塞和瑞利还在研究稀有气体和其他方面的贡献还在研究稀有气体和其他方面的贡献,他们共同他们共同获得了获得了1904年诺贝尔物理学奖。年诺贝尔物理学奖。回目录页回目录页 空气的成分按体积计：空气的成分按体积计：氮气氮气 78%氧气氧气 21%稀有气体稀有气体 0.94%二氧化碳二氧化碳 0.03%其他气体和杂质其他气体和杂质 0.03%体积体积 体积体积 体积体积 体积体积 体积体积 体积体积 空 气 成 分 回目录页回目录页 物 质 分 类 由两种或两种以上的物质混合而成的由两种或两种以上的物质混合而成的物质叫做物质叫做混合物混合物。如空气、海水等。如空气、海水等。只由一种物质组成的物质叫只由一种物质组成的物质叫纯净物纯净物。如氮气、氧气、二氧化碳、水等。如氮气、氧气、二氧化碳、水等。回目录页回目录页 混 合 物 与 纯 净 物 的 区 别 3纯净物都可以用化学符号（化学式）表纯净物都可以用化学符号（化学式）表 示，如氮气（示，如氮气（N2）、氧气（）、氧气（O2）、二氧）、二氧 化碳（化碳（CO2）、水（）、水（H2O）、红磷（）、红磷（P）等。而混合物不能用化学符号表示。等。而混合物不能用化学符号表示。1混合物中的各种成分仍然保持各自的性混合物中的各种成分仍然保持各自的性 质，可以通过物理方法分离。质，可以通过物理方法分离。2纯净物中的各种成分，不能通过物理方纯净物中的各种成分，不能通过物理方 法分离，不能保持各自的性质。法分离，不能保持各自的性质。回目录页回目录页 一、氧气的用途一、氧气的用途 动植物呼吸 炼钢 化工 航天 医疗急救 气割 气焊 潜水 空 气 的 用 途 回目录页回目录页 1可以维持呼吸可以维持呼吸 急救病人、急救病人、航天航空、航天航空、登山、登山、潜水等；潜水等；2支持燃烧支持燃烧 炼钢、炼钢、化工、化工、气割气焊、气割气焊、火箭助燃剂等。火箭助燃剂等。磁悬浮列车磁悬浮列车 化工原料化工原料 食品防腐食品防腐 二、氮气的用途二、氮气的用途 1化工原料：制造硝酸、氮肥等；化工原料：制造硝酸、氮肥等；2做保护气：充入灯泡、食品包装、做保护气：充入灯泡、食品包装、焊接金属的保护气等；焊接金属的保护气等；3用于医疗：液氮冷冻麻醉等；用于医疗：液氮冷冻麻醉等；4液氮用于制冷：超导材料在液氮的低温环境下液氮用于制冷：超导材料在液氮的低温环境下 能显示超导性能。能显示超导性能。空 气 的 用 途 回目录页回目录页 三、氮气的性质三、氮气的性质 1氮气的物理性质氮气的物理性质 颜色颜色 状态状态 气味气味 标准状况标准状况 下的密度下的密度 熔点熔点 沸点沸点 是否易是否易 溶于水溶于水 氮气氮气 1.251g/L 209.9 195.8 无色无色 气态气态 无味无味 难溶难溶 2氮气的化学性质氮气的化学性质 化学性质稳定，不能燃烧也不支持燃烧。化学性质稳定，不能燃烧也不支持燃烧。空 气 的 用 途 回目录页回目录页 三、稀有气体的用途三、稀有气体的用途 稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙和氡，化学性质极为稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙和氡，化学性质极为稳定，以前也称之为惰性气体。稳定，以前也称之为惰性气体。气艇气艇 闪光灯闪光灯 液液 氦氦 冷冷 冻冻 机机 霓虹灯霓虹灯 1由于稀有气体的化学性质非常稳定，稀有气体可以做保由于稀有气体的化学性质非常稳定，稀有气体可以做保 护气；护气；2稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，可制成多种用稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，可制成多种用 途的电光源，如航标灯、强照明灯、闪光灯、霓虹灯等；途的电光源，如航标灯、强照明灯、闪光灯、霓虹灯等；3氦气的密度小，可填充气艇；氦气的密度小，可填充气艇；4氦的沸点