第三單元空氣、氧氣和二氧化碳

1、第三單元 身邊的化學(xué)物質(zhì)一、空氣、氧氣和二氧化碳（一） 拉瓦錫測定空氣成分的實(shí)驗(yàn)二百多年前，法國化學(xué)家拉瓦錫通過實(shí)驗(yàn)，得出了空氣由氧氣和氮?dú)饨M成，其中氧氣約占空氣總體積的1/5的結(jié)論。實(shí)驗(yàn)中涉及的化學(xué)方程式有：2Hg+O22HgO和2HgO2Hg+O2。（二） 測定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)【實(shí)驗(yàn)原理】4P+5O22P2O5【實(shí)驗(yàn)裝置】如右圖所示。彈簧夾關(guān)閉。集氣瓶內(nèi)加入少量水，并做上記號?！緦?shí)驗(yàn)步驟】 連接裝置，并檢查裝置的氣密性。 點(diǎn)燃燃燒匙內(nèi)的紅磷，立即伸入集氣瓶中，并塞緊塞子。 待紅磷熄滅并冷卻后，打開彈簧夾?！緦?shí)驗(yàn)現(xiàn)象】 紅磷燃燒，產(chǎn)生大量白煙； 放熱； 冷卻后打開彈簧夾，水沿著導(dǎo)管進(jìn)入集

2、氣瓶中，進(jìn)入集氣瓶內(nèi)水的體積約占集氣瓶空氣總體積的1/5?！緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】 紅磷燃燒消耗空氣中的氧氣，生成五氧化二磷固體； 空氣中氧氣的體積約占空氣總體積的1/5。【注意事項(xiàng)】1. 紅磷必須過量。如果紅磷的量不足，集氣瓶內(nèi)的氧氣沒有被完全消耗，測量結(jié)果會偏小。2. 裝置氣密性要好。如果裝置的氣密性不好，集氣瓶外的空氣進(jìn)入集氣瓶，測量結(jié)果會偏小。3. 導(dǎo)管中要注滿水。否則當(dāng)紅磷燃燒并冷卻后，進(jìn)入的水會有一部分殘留在試管中，導(dǎo)致測量結(jié)果偏小。4. 冷卻后再打開彈簧夾，否則測量結(jié)果偏小。5. 如果彈簧夾未夾緊，或者塞塞子的動作太慢，測量結(jié)果會偏大。6. 在集氣瓶底加水的目的：吸收有毒的五氧化二磷。7.

3、不要用木炭或硫代替紅磷！原因：木炭和硫燃燒盡管消耗氣體，但是產(chǎn)生了新的氣體，氣體體積不變，容器內(nèi)壓強(qiáng)幾乎不變，水面不會有變化。8. 如果預(yù)先在集氣瓶內(nèi)放入氫氧化鈉溶液，就可以用木炭或硫代替紅磷進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。9. 不要用鎂代替紅磷！原因：鎂在空氣中燃燒時能與氮?dú)夂投趸及l(fā)生反應(yīng)，這樣不僅消耗氧氣，還消耗了氮?dú)夂投趸?，使測量結(jié)果偏大。（三） 空氣的成分氣體氮?dú)庋鯕庀∮袣怏w二氧化碳其他氣體和雜質(zhì)體積分?jǐn)?shù)78%21%0.94%0.03%0.03%（四） 混合物和純凈物混合物純凈物定義兩種或多種物質(zhì)混合而成的物質(zhì)叫混合物。只由一種物質(zhì)組成的物質(zhì)叫純凈物。特點(diǎn)組成混合物的各種成分之間沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，它

4、們各自保持著原來的性質(zhì)。純凈物可以用化學(xué)式來表示。但是，絕對純凈的物質(zhì)是沒有的。常見實(shí)例空氣、溶液、合金、鐵銹、加碘鹽、天然氣、自來水、礦泉水等能用化學(xué)式表示的所有物質(zhì)冰水混合物、水蒸氣、銅銹也是純凈物（五） 空氣是一種寶貴的資源1. 氮?dú)狻疚锢硇再|(zhì)】無色無味的氣體，不易溶于水，密度比空氣的密度略小。【化學(xué)性質(zhì)】化學(xué)性質(zhì)不活潑，一般情況下不能支持燃燒，不能供給動植物呼吸?！居猛尽?制硝酸和化肥的重要原料（這一點(diǎn)可以證明空氣中含有氮?dú)猓?用作保護(hù)氣（焊接金屬時作保護(hù)氣、燈泡充氮延長使用壽命、食物充氮防腐）； 醫(yī)療上在液氮冷凍麻醉?xiàng)l件下做手術(shù)； 超導(dǎo)材料在液氮的低溫條件下顯示超導(dǎo)性能。2. 稀有

5、氣體（氦、氖、氬、氪、氙的總稱）【物理性質(zhì)】沒有顏色，沒有氣味的氣體，難溶于水。通電時能發(fā)出不同顏色的光?！净瘜W(xué)性質(zhì)】化學(xué)性質(zhì)很不活潑。所以稀有氣體又叫做惰性氣體?！居猛尽?用作保護(hù)氣（焊接金屬時作保護(hù)氣、燈泡中充入稀有氣體使燈泡耐用）； 用作光源（如航標(biāo)燈、強(qiáng)照明燈、閃光燈、霓虹燈等）； 用于激光技術(shù)； 氦氣可作冷卻劑； 氙氣可作麻醉劑。（六） 空氣污染和防治1. 空氣污染的污染物是有害氣體和煙塵。污染源包括煤、石油等化石燃料燃燒產(chǎn)生的二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳（三大有害氣體），還包括工業(yè)廢氣等方面。2. 計入空氣污染指數(shù)的項(xiàng)目為：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入顆粒物和臭氧等。3.

6、空氣污染的危害：造成世界三大環(huán)境問題（溫室效應(yīng)、臭氧層破壞、酸雨）、損害人體健康、破壞生態(tài)平衡、影響作物生長、破壞生態(tài)平衡等。4. 防治空氣污染：加強(qiáng)大氣質(zhì)量監(jiān)測；改善環(huán)境狀況；減少使用化石燃料；使用清潔能源；積極植樹、造林、種草；禁止露天焚燒垃圾等。（七） 綠色化學(xué)綠色化學(xué)又稱環(huán)境友好化學(xué)，其核心是利用化學(xué)原理從源頭上消除污染。綠色化學(xué)的主要特點(diǎn)是： 充分利用資源和能源，采用無毒、無害的原料； 在無毒、無害的條件下進(jìn)行反應(yīng)，以減少向環(huán)境排放廢物； 提高原子的利用率，力圖使所有作為原料的原子都被產(chǎn)品所消納，實(shí)現(xiàn)“零排放”； 生產(chǎn)有利于環(huán)境保護(hù)、社區(qū)安全和人體健康的環(huán)境友好的產(chǎn)品。（二）、 氧氣

7、一、 氧氣的性質(zhì)【物理性質(zhì)】密度略大于空氣的密度。不易溶于水。氣態(tài)的氧是無色無味的，液態(tài)氧和固態(tài)氧是淡藍(lán)色的。【化學(xué)性質(zhì)】氧氣化學(xué)性質(zhì)比較活潑。氧氣具有助燃性和氧化性。二、 氧氣的檢驗(yàn)方法：把一根帶火星的木條伸入集氣瓶中，如果帶火星的木條復(fù)燃，證明是氧氣。三、 氧氣與常見物質(zhì)發(fā)生的反應(yīng)物質(zhì)反應(yīng)現(xiàn)象化學(xué)方程式（表達(dá)式）磷產(chǎn)生大量白煙、放熱4P+5O22P2O5木炭 木炭在空氣中燃燒時持續(xù)紅熱，無煙無焰；木炭在氧氣中劇烈燃燒，并發(fā)出白光 放熱、生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體C+O2CO2硫 在空氣中燃燒發(fā)出淡藍(lán)色火焰，在氧氣中燃燒發(fā)出藍(lán)紫色火焰 放熱、生成有刺激性氣味的氣體S+ O2SO2氫氣 純

8、凈的氫氣在空氣中燃燒，產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰 放熱、生成能使無水硫酸銅變藍(lán)的液體2H2+O22H2O鐵鐵在氧氣中劇烈燃燒，火星四射，放熱，生成黑色固體3Fe+2O2Fe3O4鋁鋁在氧氣中燃燒，發(fā)出耀眼的白光，放熱，生成白色固體4Al+3O22Al2O3鋁在空氣中與氧氣反應(yīng)，表面形成致密的氧化膜4Al+3O2=2Al2O3鎂鎂在空氣中燃燒，發(fā)出耀眼的白光、放熱、生成白色粉末2Mg+O22MgO銅紅色的固體逐漸變成黑色2Cu+O22CuO汞銀白色液體逐漸變成紅色2Hg+O22HgO一氧化碳產(chǎn)生藍(lán)色火焰，放熱，生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體2CO+O22CO2甲烷產(chǎn)生明亮的藍(lán)色火焰，放熱，產(chǎn)生能使無水硫酸銅

9、變藍(lán)的液體，生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體CH4+2O2CO2+2H2O蠟燭火焰發(fā)出白光，放熱，產(chǎn)生能使無水硫酸銅變藍(lán)的液體，生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體石蠟氧氣水二氧化碳四、 探究實(shí)驗(yàn)1. 木炭燃燒實(shí)驗(yàn)【實(shí)驗(yàn)操作】用坩堝鉗夾取一小塊木炭，在酒精燈上加熱到發(fā)紅，插入到盛有集氣瓶的氧氣中（由瓶口向下緩慢插入），觀察木炭在氧氣里燃燒的現(xiàn)象。燃燒停止后，取出坩堝鉗，向集氣瓶中加入少量澄清的石灰水，振蕩，觀察現(xiàn)象?！緦?shí)驗(yàn)現(xiàn)象】木炭在空氣中燃燒時持續(xù)紅熱，無煙無焰；在氧氣中燃燒更旺，發(fā)出白光。向集氣瓶中加入少量澄清的石灰水后，澄清的石灰水變渾濁?！净瘜W(xué)方程式】C+O2CO2【注意事項(xiàng)】木炭應(yīng)該由上向下

10、緩慢伸進(jìn)盛有氧氣的集氣瓶中，原因：為了保證有充足的氧氣支持木炭燃燒，防止木炭燃燒生成的二氧化碳使木炭熄滅，確保實(shí)驗(yàn)成功。2. 硫燃燒實(shí)驗(yàn)【實(shí)驗(yàn)操作】在燃燒匙里放少量硫，在酒精燈上點(diǎn)燃，然后把盛有燃著硫的燃燒匙由上向下緩慢伸進(jìn)盛有氧氣的集氣瓶中，分別觀察硫在空氣中和在氧氣中燃燒的現(xiàn)象。【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】硫在空氣中燃燒發(fā)出淡藍(lán)色火焰，在氧氣中燃燒發(fā)出藍(lán)紫色火焰。生成一種有刺激性氣味的氣體?！净瘜W(xué)方程式】S+ O2SO2【注意事項(xiàng)】在集氣瓶中加入少量的氫氧化鈉溶液，可以吸收有毒的二氧化硫，防止造成空氣污染。3. 細(xì)鐵絲在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)【實(shí)驗(yàn)操作】把光亮的細(xì)鐵絲盤成螺旋狀，下端系一根火柴，點(diǎn)燃火柴，待火柴

11、快燃盡時，由上向下緩慢插入盛有氧氣的集氣瓶中（集氣瓶底部要先放少量水或鋪一薄層細(xì)沙）?！緦?shí)驗(yàn)現(xiàn)象】細(xì)鐵絲在氧氣中劇烈燃燒，火星四射，生成一種黑色固體?！净瘜W(xué)方程式】3Fe+2O2Fe3O4【注意事項(xiàng)】 用砂紙把細(xì)鐵絲磨成光亮的銀白色，是為了除去細(xì)鐵絲表面的雜質(zhì)。 將細(xì)鐵絲盤成螺旋狀，是為了增大細(xì)鐵絲與氧氣的接觸面積。 把細(xì)鐵絲繞在火柴上，是為了引燃細(xì)鐵絲，使細(xì)鐵絲的溫度達(dá)到著火點(diǎn)。 待火柴快燃盡時才緩慢插入盛有氧氣的集氣瓶中，是為了防止火柴燃燒時消耗氧氣，保證有充足的氧氣與細(xì)鐵絲反應(yīng)。 由上向下緩慢伸進(jìn)盛有氧氣的集氣瓶中是為了防止細(xì)鐵絲燃燒時放熱使氧氣從集氣瓶口逸出，保證有充足的氧氣與細(xì)鐵絲反

12、應(yīng)。 集氣瓶里要預(yù)先裝少量水或在瓶底鋪上一薄層細(xì)沙，是為了防止灼熱的生成物濺落使集氣瓶瓶底炸裂。五、 化合反應(yīng)和分解反應(yīng)1. 化合反應(yīng)：由兩種或兩種以上物質(zhì)生成另一種物質(zhì)的反應(yīng)。2. 分解反應(yīng)：由一種反應(yīng)物生成兩種或兩種以上其他物質(zhì)的反應(yīng)叫做分解反應(yīng)。3. 化合反應(yīng)的特點(diǎn)是“多變一”，分解反應(yīng)的特點(diǎn)是“一變多”。六、 氧化反應(yīng)1. 氧化反應(yīng)：物質(zhì)跟氧發(fā)生的反應(yīng)屬于氧化反應(yīng)。它不屬于基本反應(yīng)類型。2. 氧化還原反應(yīng)與四大基本反應(yīng)的關(guān)系：氧化反應(yīng)復(fù)分解反應(yīng)置換反應(yīng)化合反應(yīng)分解反應(yīng)3. 氧化反應(yīng)包括劇烈氧化和緩慢氧化。劇烈氧化會發(fā)光、放熱，如燃燒、爆炸；緩慢氧化放熱較少，但不會發(fā)光，如動植物呼吸、食

13、物的腐敗、酒和醋的釀造、農(nóng)家肥料的腐熟等。七、 制取氧氣1、 氣體制取裝置（1）、氣體發(fā)生裝置n 加熱固體制備氣體的裝置（見上圖）u 反應(yīng)物和反應(yīng)條件的特征：反應(yīng)物都是固體，反應(yīng)需要加熱。u 裝置氣密性的檢查方法：將導(dǎo)氣管的出口浸沒在水中，雙手緊握試管。如果水中出現(xiàn)氣泡，說明裝置氣密性良好。（原理：氣體的熱脹冷縮）u 加熱時的注意事項(xiàng)：l 絕對禁止向燃著的酒精燈內(nèi)添加酒精。l 絕對禁止用燃著的酒精燈引燃另一只酒精燈。l 禁止用嘴吹滅酒精燈。加熱結(jié)束時，酒精燈的火焰應(yīng)該用燈帽蓋滅。l 鐵夾應(yīng)夾在試管的中上部，大約是距試管口1/3處。l 藥品要斜鋪在在試管底部，便于均勻受熱。l 試管口要略向下傾斜

14、，防止冷凝水回流熱的試管底部使試管炸裂。l 試管內(nèi)導(dǎo)管應(yīng)稍露出膠塞即可。如果太長，不利于氣體排出。l 停止反應(yīng)時，應(yīng)先把導(dǎo)管從水槽中移出，再熄滅酒精燈，防止水槽中的水被倒吸入熱的試管中，使試管炸裂。u 選擇裝置時，要選擇帶有橡皮塞的彎管。n 固液混合在常溫下反應(yīng)制備氣體的裝置（見上圖）u 反應(yīng)物和反應(yīng)條件的特征：反應(yīng)物中有固體和液體，反應(yīng)不需要加熱。u 裝置氣密性的檢查方法：在導(dǎo)管出口處套上橡皮塞，用彈簧夾夾緊橡皮塞，從漏斗中加水。如果液面穩(wěn)定后水面不下降，則表明裝置氣密性良好。u 要根據(jù)實(shí)際情況選擇(a)(b)(c)(d)四種裝置。l 裝置(a)的特點(diǎn)：裝置簡單，適用于制取少量的氣體；容易造

15、成氣體泄漏，增加藥品不太方便。l 裝置(b)的特點(diǎn)：便于隨時添加藥品。l 裝置(c)的特點(diǎn)：可以控制反應(yīng)速率。l 裝置(d)的特點(diǎn)：可以控制反應(yīng)的發(fā)生和停止。（希望停止反應(yīng)時，用彈簧夾夾住橡皮管。這時由于試管內(nèi)的氣壓大于外界大氣壓，試管內(nèi)的液面會下降）u 如果使用長頸漏斗，注意長頸漏斗的下端管口應(yīng)插入液面以下，形成液封，防止生成的氣體從長頸漏斗逸出。使用分液漏斗時無需考慮這個問題。u 選擇裝置時，要選擇帶有橡皮塞的直管。(a)裝置使用單孔橡皮塞，(b)(c)(d)裝置使用雙孔橡皮塞。u 固體藥品通過錐形瓶口加入，液體藥品通過分液漏斗加入。（2）、氣體收集裝置n 排水法收集氣體的裝置（見右圖）u

16、 適用情況：收集的氣體不溶或難溶于水，且不與水反應(yīng)。u 注意事項(xiàng)：l 集氣瓶中不能留有氣泡，否則收集到的氣體不純。l 應(yīng)當(dāng)?shù)鹊綒馀葸B續(xù)均勻地放出后再收集氣體，否則收集到的氣體不純。l 在氣泡連續(xù)均勻放出之前，導(dǎo)氣管管口不應(yīng)伸入到集氣瓶口。l 如果瓶口出現(xiàn)氣泡，說明氣體收集滿。l 如果需要較干燥的氣體，請不要使用排水法。l 氣體收集完畢后，要在水下把玻璃片蓋在集氣瓶口上，否則收集到的氣體不純。l 收集完畢后，如果收集的氣體的密度比空氣大，集氣瓶口應(yīng)該朝上；如果收集的氣體的密度比空氣小，集氣瓶口應(yīng)該朝下。n 向上排空氣法收集氣體的裝置（見右圖）u 適用情況：氣體密度大于空氣（相對分子質(zhì)量大于29）

17、，且不與空氣中的成分反應(yīng)。u 要求：導(dǎo)管伸入集氣瓶底，以利于排凈空氣。u 密度和空氣接近的氣體，不宜用排空氣法收集。u 暫存氣體時，只需將集氣瓶正放在桌面上，蓋上毛玻璃片就可以了。n 向下排空氣法收集氣體的裝置（見右圖）u 適用情況：氣體密度小于空氣（相對分子質(zhì)量小于29），且不與空氣中的成分反應(yīng)。u 要求：導(dǎo)管伸入集氣瓶底，以利于排凈空氣。u 密度和空氣接近的氣體，不宜用排空氣法收集。u 暫存氣體時，需要蓋上毛玻璃片并將集氣瓶倒放在桌面上。l 導(dǎo)氣管屬于發(fā)生裝置。把導(dǎo)氣管畫在收集裝置中，是為了更好地說明問題。2、實(shí)驗(yàn)室制取氧氣（1） 、加熱高錳酸鉀制取氧氣l 反應(yīng)原理：2KMnO4K2MnO

18、4+MnO2+O2l 發(fā)生裝置：由于反應(yīng)物是固體，反應(yīng)需要加熱，所以選擇加熱固體制備氣體的裝置。l 收集裝置：由于氧氣不易溶于水，且不與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，所以可以選擇排水法收集氣體的裝置。由于氧氣的密度比空氣大，且不與空氣中的成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，所以可以選擇向上排空氣法收集氣體的裝置。l 步驟： 查：檢查裝置的氣密性。 裝：將高錳酸鉀裝入干燥的試管，并在試管口放一團(tuán)棉花，并用帶導(dǎo)管的橡皮塞塞緊試管。 定：將試管固定在鐵架臺上。 點(diǎn)：點(diǎn)燃酒精燈，試管均勻受熱后，就使酒精燈固定在試管底部加熱。 收：根據(jù)所選的收集裝置來確定氣體的收集方法。 移：把導(dǎo)管移出水槽。 熄：熄滅酒精燈。l 驗(yàn)滿：（用排水法收集

19、）如果集氣瓶口有氣泡出現(xiàn)，說明氣體收集滿了。（用向上排空氣法收集）將帶火星的木條放在集氣瓶口，如果帶火星的木條復(fù)燃，說明氧氣收集滿了。l 檢驗(yàn)：將帶火星的木條伸入到集氣瓶內(nèi)，如果帶火星的木條復(fù)燃，說明是氧氣。l 注意事項(xiàng)： 停止反應(yīng)時，應(yīng)先把導(dǎo)管從水槽中移出，再熄滅酒精燈，防止水槽中的水被倒吸入熱的試管中，使試管炸裂。 加熱高錳酸鉀時，試管口要放一團(tuán)棉花，防止高錳酸鉀被吹入導(dǎo)管，使導(dǎo)管堵塞。 棉花不要離高錳酸鉀太近，否則會導(dǎo)致發(fā)生裝置爆炸。（2） 、分解過氧化氫溶液制取氧氣l 反應(yīng)原理：2H2O22H2O+O2（催化劑可換成硫酸銅溶液）l 發(fā)生裝置：由于反應(yīng)物是固體和液體，反應(yīng)不需要加熱，所以

20、選擇固液混合在常溫下制取氣體的裝置。l 收集裝置：由于氧氣不易溶于水，且不與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，所以可以選擇排水法收集氣體的裝置。由于氧氣的密度比空氣大，且不與空氣中的成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，所以可以選擇向上排空氣法收集氣體的裝置。l 驗(yàn)滿：（用排水法收集）如果集氣瓶口有氣泡出現(xiàn)，說明氣體收集滿了。（用向上排空氣法收集）將帶火星的木條放在集氣瓶口，如果帶火星的木條復(fù)燃，說明氧氣收集滿了。l 檢驗(yàn)：將帶火星的木條伸入到集氣瓶內(nèi)，如果帶火星的木條復(fù)燃，說明是氧氣。l 不能用加熱過氧化氫溶液的方法制取氧氣！因?yàn)榧訜徇^氧化氫溶液時，過氧化氫分解產(chǎn)生的氧氣和水蒸氣一起逸出，水蒸氣的干擾會使帶火星的木條不能復(fù)燃。（

21、3） 、加熱氯酸鉀制取氧氣l 反應(yīng)原理：2KClO32KCl+3O2l 發(fā)生裝置和收集裝置：和加熱高錳酸鉀制取氧氣的裝置相同。l 驗(yàn)滿：（用排水法收集）如果集氣瓶口有氣泡出現(xiàn)，說明氣體收集滿了。（用向上排空氣法收集）將帶火星的木條放在集氣瓶口，如果帶火星的木條復(fù)燃，說明氧氣收集滿了。l 檢驗(yàn)：將帶火星的木條伸入到集氣瓶內(nèi)，如果帶火星的木條復(fù)燃，說明是氧氣。3、 催化劑在化學(xué)反應(yīng)里能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)叫做催化劑。催化劑在化學(xué)反應(yīng)中所起的作用叫催化作用。催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)的速率，不能改變化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)率。催化劑在化學(xué)反應(yīng)前后不改變

22、，其反應(yīng)過程中有可能改變。不同的化學(xué)反應(yīng)有不同的催化劑，同一化學(xué)反應(yīng)也可能有幾種催化劑。生物體內(nèi)的酶屬于催化劑。4、 氧氣的工業(yè)制法實(shí)驗(yàn)室制取氧氣屬于化學(xué)變化，工業(yè)制取氧氣屬于物理變化，這是二者的根本區(qū)別?？諝庵屑s含21%的氧氣，是制取氧氣的廉價易得的原料。第一種制法（分離液態(tài)空氣法）：在低溫、加壓的條件下，氣態(tài)空氣變?yōu)橐簯B(tài)。由于液態(tài)氮的沸點(diǎn)比液態(tài)氧的沸點(diǎn)低，在-196的情況下，液態(tài)氮蒸發(fā)，剩下的就是液態(tài)氧。通常我們把氧氣貯存在藍(lán)色的鋼瓶里。第二種制法：利用膜分離技術(shù)，在一定壓力下，讓空氣通過具有富集氧氣功能的薄膜，可得到含氧量較高的富氧空氣。（三）、二氧化碳一、 金剛石、石墨和C601、“碳

23、”和“炭”的區(qū)別：“碳”指碳元素，不是具體指某種物質(zhì)；而“炭”指具體的、由碳元素組成的單質(zhì)。2、 金剛石、石墨、C60是由碳元素組成的三種不同的單質(zhì)。所以，在一定條件下，將石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的變化是化學(xué)變化。3、 金剛石、石墨的物理性質(zhì)和用途化學(xué)式顏色形狀硬度導(dǎo)電性導(dǎo)熱性潤滑性熔點(diǎn)用途金剛石C無色透明正八面體最硬無無無高劃玻璃、切割金屬、鉆探機(jī)鉆頭、制裝飾品等石墨深灰色、有金屬光澤、不透明細(xì)鱗片狀最軟之一優(yōu)良良好良好電極、鉛筆芯、潤滑劑等a) 金剛石是天然存在的最硬的物質(zhì)。b) 無定形碳：由石墨的微小晶體和少量雜質(zhì)構(gòu)成，沒有固定形狀。常見的無定形碳：木炭、活性炭、焦炭、炭黑。顏色、狀態(tài)制法用途木

24、炭灰黑色的多孔性固體木材隔絕空氣加強(qiáng)熱燃料、黑火藥、制活性炭、冶煉金屬活性炭灰黑色多孔顆粒狀固體木炭在高溫下用水蒸氣處理凈化多種氣體和液體、作防毒面具焦炭淺灰色多孔性固體煙煤隔絕空氣加強(qiáng)熱冶煉金屬炭黑極細(xì)的黑色粉末含碳物質(zhì)不完全燃燒墨、油墨、油漆、鞋油、燃料等，作橡膠制品的填料c) 木炭、活性炭具有吸附性（物理性質(zhì)）。活性炭的吸附性更強(qiáng)。4、 C60分子是一種由60個碳原子構(gòu)成的分子，它形似足球，這種足球結(jié)構(gòu)的碳分子很穩(wěn)定。5、 金剛石、石墨、C60性質(zhì)不同的原因：碳原子的排列方式不同。6、 碳的化學(xué)性質(zhì)a) 單質(zhì)碳的物理性質(zhì)各異，而各種單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì)卻完全相同b) 在常溫下，碳的化學(xué)性質(zhì)不

25、活潑。c) 碳具有可燃性：C+O2CO2（充分燃燒）2C+O22CO（不充分燃燒）碳在氧氣中燃燒的現(xiàn)象：燃燒劇烈，發(fā)出白光；放熱；生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體。d) 碳具有還原性：C+2CuO2Cu+CO22Fe2O3+3C4Fe+3CO2單質(zhì)碳的還原性可用于冶金工業(yè)。木炭+氧化銅澄清的石灰水7、 木炭還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)（見右圖）【實(shí)驗(yàn)操作】 把剛烘干的木炭粉末和氧化銅粉末混合均勻，小心地鋪放進(jìn)試管； 將試管固定在鐵架臺上。試管口裝有通入澄清石灰水的導(dǎo)管； 集中加熱； 過幾分鐘后，先撤出導(dǎo)氣管，待試管冷卻后再把試管里的粉末倒在紙上。觀察現(xiàn)象并分析?！緦?shí)驗(yàn)現(xiàn)象】澄清的石灰水變渾濁；黑色固體逐漸變

26、成紅色?！净瘜W(xué)方程式】C+2CuO2Cu+CO2a) 反應(yīng)開始的標(biāo)志：澄清的石灰水變渾濁。b) 在酒精燈上加網(wǎng)罩的目的：使火焰集中并提高溫度。c) 配制混合物時木炭粉應(yīng)稍過量的目的：防止已經(jīng)還原的銅被氧氣重新氧化。d) 實(shí)驗(yàn)完畢后先熄滅酒精燈的后果：石灰水倒吸入熱的試管中使試管炸裂。8、 還原反應(yīng)：含氧化合物里的氧被奪去的反應(yīng)，叫做還原反應(yīng)。木炭是使氧化銅還原為銅的物質(zhì)，具有還原性。木炭在反應(yīng)C+2CuO2Cu+CO2中作還原劑。二、二氧化碳制取的研究1、 實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳n 原料：大理石或石灰石、稀鹽酸。u 不用稀硫酸代替稀鹽酸的原因：稀硫酸與大理石反應(yīng)生成微溶于水的硫酸鈣，阻礙反應(yīng)的繼續(xù)

27、進(jìn)行。u 不用濃鹽酸代替稀鹽酸的原因：濃鹽酸易揮發(fā)，使生成的二氧化碳中混有氯化氫氣體而不純。u 不用純碳酸鈣或碳酸鈉等代替大理石、石灰石的原因：它們與稀鹽酸反應(yīng)速率太快，不容易控制和收集，且成本較高。n 反應(yīng)原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2n 發(fā)生裝置：同分解過氧化氫溶液制取氧氣的發(fā)生裝置（原因：固體和液體混合，在常溫下反應(yīng)生成氣體）n 收集裝置：向上排空氣法收集氣體的裝置（原因：二氧化碳能溶于水，且密度比空氣密度大）n 檢查裝置的氣密性：用長頸漏斗插入液面內(nèi)的氣體發(fā)生裝置，緊閉導(dǎo)氣管出口，從漏斗中加水。如果液面穩(wěn)定后水面下降，則表明漏氣；若水面不下降，則表明不漏氣。n

28、驗(yàn)滿：把燃著的木條放在集氣瓶口（不要伸入瓶內(nèi)），如果火焰熄滅，證明二氧化碳已經(jīng)收集滿了。n 檢驗(yàn)：把氣體通入澄清的石灰水中，如果澄清的石灰水變渾濁，就證明收集的氣體是二氧化碳。n 凈化：如果制取的二氧化碳中混有少量氯化氫氣體和水蒸氣時，可先將氣體通過盛有碳酸氫鈉溶液的洗氣瓶（除去氯化氫），再通過盛有濃硫酸的洗氣瓶（除去水蒸氣并進(jìn)行干燥）。CO2（1）n 注意事項(xiàng)見第二單元。2、 二氧化碳和氧化鈣的工業(yè)制法：CaCO3CaO+CO2三、 一氧化碳和二氧化碳1、二氧化碳的物理性質(zhì)及對應(yīng)的探究實(shí)驗(yàn)：CO2（2）n 無色無味，常溫常壓下為氣體。n 一般情況下，二氧化碳的密度比空氣的密度大?！緦?shí)驗(yàn)操作】

29、如右圖（1），將CO2氣體慢慢倒入杯中?！緦?shí)驗(yàn)現(xiàn)象】蠟燭自下而上依次熄滅?！緦?shí)驗(yàn)分析】二氧化碳?xì)怏w沿?zé)瓋?nèi)壁流下，先聚集在底部，然后逐漸上升，把杯內(nèi)的空氣自下而上排出?！緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】 一般情況下，二氧化碳既不能燃燒，也不能支持燃燒； 一般情況下，二氧化碳的密度比空氣的密度大。n 二氧化碳能溶于水。【實(shí)驗(yàn)操作】如右上圖（2）向一個收集滿二氧化碳?xì)怏w的質(zhì)地較軟的塑料瓶中加入約1/3體積的水，立即旋緊瓶蓋，振蕩。【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】瓶體變癟?！緦?shí)驗(yàn)分析】二氧化碳溶于水時，使瓶內(nèi)的氣體體積減小，因而壓強(qiáng)減小，外界大氣壓把瓶子壓癟了?！緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】二氧化碳能溶于水。2、二化碳的化學(xué)性質(zhì)n 一般情況下，二氧化碳既不能

30、燃燒，也不能支持燃燒。n 二氧化碳不能供給呼吸。（注意：二氧化碳沒有毒性）n 二氧化碳能與水反應(yīng)生成碳酸?！緦?shí)驗(yàn)操作】取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的紙花。第一朵紙花噴上稀醋酸，第二朵紙花噴上水，第三朵紙花直接放入盛滿二氧化碳的集氣瓶中，第四朵紙花噴上水之后，再放入盛滿二氧化碳的集氣瓶中，觀察四朵紙花的顏色變化。然后將第四朵紙花取出，小心烘烤，觀察現(xiàn)象?！緦?shí)驗(yàn)現(xiàn)象】 第一朵小花變紅； 第二朵小花不變色； 第三朵小花不變色； 第四朵小花變紅； 第四朵小花被烘烤后由紅色變成紫色?！緦?shí)驗(yàn)分析】 醋酸能使紫色小花變紅，說明酸（溶液）可以使紫色石蕊變紅； 水不能使紫色石蕊變紅； 二氧化碳不能使紫色石蕊變

31、紅； 二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊變紅； 說明碳酸被分解了?！净瘜W(xué)方程式】CO2+H2O=H2CO3和H2CO3=H2O+CO2【注意事項(xiàng)】 第二朵、第三朵紙花可以說明：水不能使紫色石蕊變紅，二氧化碳不能使紫色石蕊變紅，二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊變紅。 紙花必須是干燥的。如果紙花不是干燥的，那么在把第三朵紙花放入水中時，CO2會與紙花里的水分反應(yīng)生成碳酸使紙花變紅，這樣就起不到對照的作用。 二氧化碳不能使紫色石蕊變紅，但二氧化碳能使紫色石蕊溶液變紅。n 二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁：CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2On 二氧化碳能與灼熱的碳反應(yīng)生成一氧化

32、碳：CO2+C2CO該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。該反應(yīng)既是化合反應(yīng)，又是氧化還原反應(yīng)（CO2是氧化劑，C是還原劑）。該反應(yīng)是二氧化碳變?yōu)橐谎趸嫉囊环N方法。3、 二氧化碳的用途n 滅火（既利用了二氧化碳的物理性質(zhì)，又利用了二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)）原因： 二氧化碳的密度比空氣大； 一般情況下，二氧化碳既不能燃燒，也不能支持燃燒。滅火器原理：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2n 干冰（固體二氧化碳）：干冰升華吸收大量的熱，因此干冰可用于人工降雨、制冷劑。n 光合作用：作氣體肥料，可以提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。4、 二氧化碳對環(huán)境的影響：造成溫室效應(yīng)【能導(dǎo)致溫室效應(yīng)的氣體】二氧化碳、臭氧（O3）、甲烷（C

33、H4）、氟氯代烷等。5、 一氧化碳的物理性質(zhì)：無色、無味的氣體，難溶于水，密度比空氣略小。一氧化碳只能用排水法收集，不能用向下排空氣法收集。6、 一氧化碳的化學(xué)性質(zhì)n 一氧化碳具有可燃性：2CO+O22CO2【燃燒的現(xiàn)象】 發(fā)出藍(lán)色火焰； 放熱； 生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體。煤爐從上至下，常發(fā)生的三個反應(yīng)：2CO+O22CO2、CO2+C2CO、C+O2CO2n 一氧化碳具有毒性。原因：一氧化碳極易與血液中的血紅蛋白結(jié)合，造成生物體內(nèi)缺氧，嚴(yán)重時會危及生命。正常的血液呈深紅色，當(dāng)通入一氧化碳后，血液由深紅色變成淺紅色。n 一氧化碳具有還原性。7、 一氧化碳的用途：n 可燃性：作氣體燃料（2CO+O22CO2）