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空气
1、一切物体都有质量,空气也有质量。(思考:怎么样证明空气是有质量?) 2、空气有哪些用途?
答:供生物呼吸,植物光合作用原料,形成风、雨、云、雪等天气现象,供物质燃烧,气球升空,放飞风筝,降落伞降落,飞机飞行,滑翔,帆船运动,吸饮料,钢笔灌墨水等。
3、地球周围被厚厚的空气层包围,这个空气层叫大气层。它对地球上的所有物体都会产生大气压的作用。作用的方向是向各个方向都有。证明大气压存在的实验,叫马德堡半球实验。若地球上没有空气,地球将会变得怎样?白天和晚上的温差变的很大,地球上生物将不能存在。
4、覆杯实验说明了大气压的存在。用嘴吸装矿泉水的空塑料瓶,瓶会变瘪,原因是瓶内气压变小,且小于外界大气压。
请解释瓶吞鸡蛋的实验原理:酒精棉花的燃烧使瓶内空气受热膨胀而溢出,鸡蛋放在瓶口把口封住了,里面的空气因受冷而缩,气压变小,外面气压大于瓶内气压而把鸡蛋压入瓶内。
生活中还有哪些现象能证明大气压存在的?
塑料吸盘、离心式水泵、吸饮料、钢笔吸墨水、茶壶倒水等。
5、空气对流的原理:空气受热会膨胀,密度会变小并上升;而空气受冷会收缩,密度会变大并下沉。也就是说热空气上升,冷空气下沉,这样空气就会流动起来。所以要使气体(包括液体)很快流动,加热必须加热气体(液体)的下部,而冷却气体(液体)应该冷却气体(液体)的上部。
6、海陆风的形成:因为水容纳热的能力比沙石大,接受同样多的热,沙石比水升温快,放出同样多的热,沙石比水降温也快。所以白天接受太阳辐射,陆地的气温比海洋高,陆地上热空气上升形成低气压区,而海洋气温低形成高气压区,风从高气压区吹向低气压区,即风从海洋吹向 陆地_,形成了海风。晚上刚好相反。
7、空气是人类和一切动植物的生命支柱。一个人不吃饭,可以存活几星期,不喝水,可以存活几天,但不呼吸空气,只能存活几分钟。 8、在测定空气里氧气的体积分数实验:
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(1) 实验现象:红磷燃烧时产生大量百烟,等集气瓶中气体冷却至室温时打开止水夹会有水进入集气瓶,进入的水约占集气瓶体积1/5。
等集气瓶中气体冷却至室温时,会有约1/5的水进入集气瓶中,这说明了空气中氧气的体积约占1/5。水进入瓶中是因为_氧气消耗了,瓶内气体减少,气压变小。 (2)这个实验的关键是:红磷的量要充足,装置的气密性要好,要等装置冷却后才能打开止水夹。
若放入的红磷量不足,会导致测得的数据偏小;若未等冷却就打开止水夹,会导致实验数据偏 小;若实验装置的气密性不好,则会导致看不到实验现象。 9、空气是多种气体组成的混合物.空气的成分按体积分数计算,大约是:痰气占78%,氧气占21%,稀有气体0.94%,二氧化碳0.03%,其他气体和杂质0.03%。稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙、氡六种。它们化学性质不活泼,曾一度被称作惰性气体,但现在发现稀有气体还是能发生化学反应的。它们有许多用处:例、氦气约为氢气密度的2倍,但氦气的化学性质不活泼,很安全,因此可用氦气充填飞艇和气球。当电流通过冲有稀有气体的灯管是,会产生不同的颜色的光,霓虹灯就是利用这一原理制成。
10、利用液态氮和液态氧沸点不同,工业上可用分离液态空气的办法来制取氧气和氮气。由于液氮的沸点为-196℃,液氧的沸点为-183℃,所以氮气先从液态空气中蒸发出来,剩下的主要是液氧。人们液氧和液氮分别装入蓝色和黑色的钢瓶里。工业制氧的过程是物理变化。
11、早在18世纪,通过实验测得空气由氮气和氧气组成的科学家是法国化学家拉瓦锡。
12、实验中制取氧气可用过氧化氢、高锰酸钾、氯酸钾等物质。过氧化氢俗称双氧水,通常是无色的液体,用它制氧气的化学反应用文字表达式为: 过氧化氢二氧化锰水+氧气(字母表达式为 H2O2MnO2 H2O+O2)。用高锰酸钾制氧气的
化学反应的文字表达式为:
高锰酸钾→锰酸钾+二氧化锰+氧气 (字母表达式为 KMnO4→ K2MnO4+MnO2+O2 )。用氯酸钾制氧气的化学反应的文字表达式为: 氯酸钾二氧化锰 氯化钾+氧气 (字母表达式为KClO3MnO2KCl+O2)
反应1和反应3中都有二氧化锰,它的作用是催化剂,反应中它的作用加快了反
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应的速度。
氧气的制法(了解)与性质 一、实验原理
1.高锰酸钾分法: 2KMnO42.过氧化氢分解法:2H2O23.氧气的性质验证实验
氧气的物理性质无色无味的气体。在标准状况下,氧气的密度比空气的密度大,且不易溶于水。
氧气的化学性质很活泼,不仅可以助燃,并且在高温或点燃的条件下,还可以和大多数金属、非金属发生反应,放出大量的热。 二、实验操作过程与实验现象 1.氧气的制备与收集 (1)H2O2分解制备法 ①安装实验装置如图:
K2MnO4 + MnO2 + O2↑ 2H2O + O2↑
H2O2 MnO2
②实验步骤: a、检查装置气密性;
b、在蒸馏烧瓶中加入0.5-1.5gMnO2,用带有分液漏斗的塞子塞住烧瓶,分液漏斗中加入H2O2(与水各20mL稀释为质量分数15%);
c、用排水法收集(氧气不溶于水)。反应开始后,待气泡快速、均匀冒出时开始收集,此时管中空气已排尽,当集气瓶逸出第一个大气泡时表示已集满,这时用毛玻璃片盖住瓶口,移出水面,收集四瓶。
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③实验现象描述:
a、打开分液漏斗的活塞后,可以观察到有气泡迅速冒出; b、同时观察到蒸馏烧瓶中出现烟雾。
④现象分析:
a、过氧化氢与滴入蒸馏烧瓶中与二氧化锰(催化剂)接触,迅速分解产生大量氧气和水蒸气形成了雾,从而看到水槽中气泡迅速冒出; b、蒸馏烧瓶中产生了大量气体,二氧化锰固体颗粒被气流冲起形成烟。 ⑤、安全性分析
a、溶液中过氧化氢过少,反应太慢,过多则因反应剧烈而引起喷发事故;
b、过氧化氢制氧气不用加热,常温下即可反应;
c、反应后的产物是氧气和水,不会污染环境,是一种比较绿色的制备 氧气的化学方法;
(2)KMnO4加热分解制备法 ①安装实验装置如图:
脱脂棉 KMnO4
图2:实验室KMnO4制取氧气装置图 ②实验步骤:
a、检查装置气密性;
b、取10克KMnO4加入硬质试管中,管口放脱脂棉,塞进单孔塞; c、点燃酒精灯后,先预热试管,然后集中在试管的中下部加热;
d、用排水集气法收集,反应开始后,待气泡快速、均匀冒出时开始收集此时管中空气已排尽,当集气瓶冒出第一个大气泡时,表示已集满,这时
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用毛玻璃片盖住瓶口,移除水面,收集两瓶。 ③实验现象描述:
a、观察到KMnO4颗粒在加热时有强烈的迸裂; b、伴随有少量烟产生。 ④关键技术:
a、在加热时,颗粒容易迸裂而从导气管冲进水槽,或致导气管堵塞,因此要在试管口放一团脱脂棉;
b、加热KMnO4时,缓缓向后移动酒精灯,保证高锰酸钾能够充分反应,增加氧气产量; ⑤安全性分析:
a、用高锰酸钾分解制氧气的优点是不用催化剂,加热分解的温度比
氯酸钾法低
b、加热时应将试管口向下倾斜。 2.O2的性质
(1)硫在氧气中的燃烧: ①实验步骤:
取一洁净的燃烧匙,放入少量硫磺粉,酒精灯上加热至燃烧,然后将燃着的硫匙缓缓伸进有O2的集气瓶中。
②实验现象:
a、硫磺粉在酒精灯上加热至燃烧时,在黑色背景下看到:发出微弱的淡蓝色火焰;
b、硫匙缓缓伸进有O2的集气瓶中可以观察到这时火焰颜色为明亮的蓝紫色,并伴有刺激性气味的气体生成,燃烧匙取出后及时淬入盛有冷水的烧杯中。
(2)炭在O2中的燃烧: ①实验步骤:
a、用坩埚钳夹取一小段木炭,在酒精灯上烧至红热; b、缓慢将木炭伸进O2瓶中,观察实验现象;
c、给此集气瓶中倒入少量澄清石灰水,振荡,观察实验现象。
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