1、第四单元第一节空气的成分空气的成分 氮氮 气气 (约约78%)氧氧 气气 (约约21%)稀有气体稀有气体 (约约0.934%)其他其他气体气体 (约约0.002%)二氧化碳二氧化碳 (约约0.034%)干燥洁净空气的成分干燥洁净空气的成分空气的组成空气的组成认识空气的组成认识空气的组成 注意：以上数据为体积分数。结论：空气是一种混合物。测定测定空气中氧气的空气中氧气的含量含量认识空气的组成认识空气的组成玻璃管上玻璃管上的小的小气球，气球，可以可以起到起到缓冲玻璃缓冲玻璃管内压强管内压强的作用。的作用。(1)实验实验原理：铜原理：铜粉和氧气在加热条件下粉和氧气在加热条件下,可生成可生成_。反应的
2、文字表达式为。反应的文字表达式为_。(2)实验实验现象：红色现象：红色的铜粉逐渐变成了的铜粉逐渐变成了_，气，气体体体积体积_。(3)实验实验结论：氧气结论：氧气约占空气总体积的约占空气总体积的_。黑色的黑色的氧化铜氧化铜铜铜+氧气氧气 氧化铜氧化铜黑色黑色变小变小1/5加热加热 测定测定空气中氧气的空气中氧气的含量含量认识空气的组成认识空气的组成小小气球的作用是什么气球的作用是什么?提示：提示：加热时，气体加热时，气体受热受热膨胀，为膨胀，为防止塞子防止塞子冲出，冲出，小小气球起缓冲作用。气球起缓冲作用。实验实验中不断推拉注射器的原因是什么中不断推拉注射器的原因是什么?提示：提示：推推拉注射
3、器的目的是使空气流动与铜粉拉注射器的目的是使空气流动与铜粉接接触，保证触，保证铜粉与氧气充分铜粉与氧气充分反应。反应。测定测定空气中氧气的空气中氧气的含量含量注意：注意：认识空气的组成认识空气的组成 做做此实验此实验时，能否时，能否用木炭代替铜用木炭代替铜粉，为什么粉，为什么?由由此此分析，选择分析，选择铜粉的替代品应具备什么条件铜粉的替代品应具备什么条件?提示：提示：木炭燃烧生成二氧化碳，二氧化碳为气体，会导致注射器内气体压强变化不大，使实验结果产生误差。铜粉替代品须满足以下条件：只与空气中的氧气反应，且生成物为固体。若可燃物还能与空气中的其他气体反应，则注射器体积减少量大，测定结果偏大；若
4、燃烧生成其他气体，会使注射器内气压变化不大，导致实验误差。认识空气的组成认识空气的组成 测定测定空气中氧气的空气中氧气的含量含量 空气成分的发现史空气成分的发现史为了为了搞清楚空气的成分，很多科学家致力于这方面的研究，如瑞典化学家搞清楚空气的成分，很多科学家致力于这方面的研究，如瑞典化学家舍勒舍勒和英国化和英国化学家学家普利斯特里普利斯特里分别制得了分别制得了氧气，英国氧气，英国物理学家瑞利发现了稀有气体氩，以后各个稀有物理学家瑞利发现了稀有气体氩，以后各个稀有气体陆续被发现气体陆续被发现。其中其中最有名的就是法国化学家最有名的就是法国化学家拉瓦锡拉瓦锡做的做的实验。实验。舍勒（舍勒（1742
5、178617421786）普利斯特里普利斯特里（1733180417331804）拉瓦锡拉瓦锡（1743179417431794）认识空气的组成认识空气的组成实验方法：曲颈甑（盛空气）中加热汞。实验原理：汞+氧气 氧化汞 氧化汞 汞+氧气实验现象：银白色的液态汞变成红色粉末（氧化汞）。容器内里空气体积减少约1/5（氧气）；剩余气体约4/5（氮气）。实验结论：空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积的1/5。拉瓦锡研究空气成分所用的装置拉瓦锡研究空气成分所用的装置拉瓦锡拉瓦锡探究空气成分的实验探究空气成分的实验 加热加热 空气成分的发现史空气成分的发现史空气空气是一是一种重要的种重要的资源资
6、源 氧气氧气的的用途用途l 供给供给呼吸呼吸l 支持支持燃烧燃烧无色、无味的气体。难溶于水，熔沸点低。密度：1.251 g/L。不能燃烧也不能支持燃烧物理性质：化学性质：（不活泼）。氮气的性质：氮气的性质：氮气氮气的性质和用途的性质和用途空气空气是一是一种重要的种重要的资源资源氮气的用途氮气的用途（4 4）化工）化工原料原料（6 6）食品）食品充气充气包装包装（1 1）冷冻剂）冷冻剂（2 2）制氮肥）制氮肥（3 3）保护）保护气气（5 5）超导试验车）超导试验车 稀有气体稀有气体的性质和用途的性质和用途稀有气体无色、无味，化学性质很不活泼。用途：保护气、电光源激光技术等。稀有气体是氦、氖、氩、
7、氪、氙、氡等气体的总称。空气空气是一是一种重要的种重要的资源资源1 1.空气空气中有害物质中有害物质有害气体：二氧化硫有害气体：二氧化硫(SO2)、一氧化碳（、一氧化碳（CO）、二氧化氮、二氧化氮(NO2)、烟尘烟尘(可吸入颗粒物可吸入颗粒物）等。）等。2.2.空气污染空气污染的的危害危害3.3.防治措施防治措施严重损害人体严重损害人体健康，影响健康，影响作物作物生长，破坏生态平衡。全球气候生长，破坏生态平衡。全球气候变变暖，臭氧层暖，臭氧层破坏和酸雨破坏和酸雨等。等。加强大气质量监测，改善环境状况，使用清洁能源，工厂的废气经加强大气质量监测，改善环境状况，使用清洁能源，工厂的废气经处理过后才
8、能排放，积极植树、造林、种草处理过后才能排放，积极植树、造林、种草等。等。关注空气质量关注空气质量 空气空气是怎样受污染的？是怎样受污染的？l 人类的活动往往会造成空气的污染，成为空气的各种人类的活动往往会造成空气的污染，成为空气的各种污染源，如工业污染源、交通污染源和生活污染源等。污染源，如工业污染源、交通污染源和生活污染源等。污染源污染源工业污染源工业污染源交通污染源交通污染源生活污染源生活污染源关注空气质量关注空气质量 空气污染的原因空气污染的原因人类的活动往往会造成空气的污染，成为空气的各种污人类的活动往往会造成空气的污染，成为空气的各种污染源，如工业污染源、交通污染源和生活污染源等。
9、染源，如工业污染源、交通污染源和生活污染源等。污染源污染源工业污染源工业污染源交通污染源交通污染源生活污染源生活污染源关注空气质量关注空气质量机动车尾气的排放氮氧化物、一氧化碳交通污染源交通污染源化石燃料燃烧化石燃料燃烧煤燃烧排放的烟气二氧化硫等关注空气质量关注空气质量 空气污染的原因空气污染的原因1 1.损害损害人体的健康；人体的健康；2 2.影响影响植物生长；植物生长；3 3.损坏损坏地面设施，破坏文物古迹；地面设施，破坏文物古迹；4 4.产生产生“温室效应温室效应”，导致地球的生态平衡，导致地球的生态平衡失调等。失调等。空气污染的危害空气污染的危害关注空气质量关注空气质量城市笼罩在雾霾之
10、中！黄河还能活几年？关注空气质量关注空气质量 空气污染的危害空气污染的危害空气污染物主要来源突出的危害二氧化硫含硫燃料的燃烧引发呼吸道疾病，严重者死亡；造成酸雨，破坏地面设施等氮氧化物汽车、飞机等尾气引发眼睛、呼吸系统炎症；造成酸雨；破坏高空臭氧层等一氧化碳汽车尾气、含碳燃料不完全燃烧破坏人体血液输氧功能，使人死亡等可吸入颗粒物（粉尘、二氧化铅、碳颗粒等）汽车尾气，建筑、生活等城市垃圾的扩散引发咳嗽、咽喉病、“尘肺”；导致云雾增多，使能见度降低关注空气质量关注空气质量总结总结为了为了监测各地大气环境的质量，我国已建立了监测各地大气环境的质量，我国已建立了空气质空气质量日报量日报的制度。空气的制
11、度。空气质量报告的质量报告的主要内容包括：主要内容包括：首要首要污染物、空气污染污染物、空气污染指数、空气指数、空气质量质量级别和空气质量状级别和空气质量状况况四项四项内容。内容。保护大气环境保护大气环境大气监测车大气监测车关注空气质量关注空气质量 保护大气环境保护大气环境关注空气质量关注空气质量可吸入颗粒物总悬浮颗粒物二氧化氮一氧化碳二氧化硫臭氧监测项目防治空气污染的主要措施：废气达标排放；煤炭综合利用；改变能源结构；使用无铅汽油；绿化。保护大气环境保护大气环境关注空气质量关注空气质量金属名称元素符号金属名称元素符号金属元素的名称和符号金属元素的名称和符号钠钠镁镁钾钾锌锌钙钙NaNaMgMg
12、K KZnZnCaCa铁铁铝铝铜铜银银金金FeFeAlAlCuCuAgAgAuAu金属元素的名称和符号金属元素的名称和符号 金属的物理性质 常温下金属都是固体（汞除外）；常温下金属都是固体（汞除外）；有金属光泽，铜是紫红色，铁、铝等大多数有金属光泽，铜是紫红色，铁、铝等大多数是银白色；是银白色；大多数金属都具有导电性和导热性；大多数金属都具有导电性和导热性；有延展性，有延展性，密度较大，密度较大，熔点较高。熔点较高。金属的性质金属的性质金属光泽金属光泽FeFeCuCu有些金属粉末细小到一定有些金属粉末细小到一定程度时，吸收可见光后辐程度时，吸收可见光后辐射不出去，所以金属粉末射不出去，所以金属
13、粉末一般呈暗灰色或黑色。一般呈暗灰色或黑色。金属的物理性质金属的性质金属的性质物理性质物理性质比较导电性（以银的导电性为100作标准）密度（gcm-3）熔点()硬度（以金刚石的硬度为10作标准）优优良良金金 铅铅 银银 铜铜 铁铁 锌锌 铝铝 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.70 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.70 大大小小钨钨 铁铁 铜铜 金金 银银 铝铝 锡锡 3410 1535 1083 1064 962 660 2323410 1535 1083 1064 962 660 232 高高低低铬铬 铁铁 银银 铜铜 金金 铝
14、铝 铅铅9 49 45 2.55 2.54 2.54 2.53 2.53 2.53 23 22.9 1.5 2.9 1.5 大大小小银银 铜铜 金金 铝铝 锌锌 铁铁 铅铅100 99 74 61 27 17 7.9100 99 74 61 27 17 7.9 金属的物理性质大多数金属有延性（抽丝，最细的白金丝直径不超过1/5000 mm）及展性（压薄片，最薄的金箔只有1/10000 mm厚），其中金（Au）的延展性最好；也有少数金属的延展性很差，如锰（Mn）、锌（Zn）等；金属可以被轧制成各种不同的形状。“神六神六”面罩面罩上镀有一层金上镀有一层金箔箔铜丝和铝箔 金属物理性质的应用金属的性质
15、金属的性质金属的性质金属的性质 金属物理性质的应用金属应用金属的物理性质漂亮的金银首饰具有颜色、有金属光泽铁栏杆、锄头、机械零件 硬度大钢丝、钢板铁锅、铝锅、电烙铁 导热性好 延展性好电线、电缆 导电性好金属的性质金属的性质 金属物理性质的应用哪些金属可用来打造首饰？为什么？哪些金属可用来打造首饰？为什么？金、铂可用来打造首饰，原因是它们具有永恒而美丽金、铂可用来打造首饰，原因是它们具有永恒而美丽的光泽。的光泽。哪些金属可用来制造电线，为什么？哪些金属可用来制造电线，为什么？铜可以用来制造电线是因为它易导电。铜可以用来制造电线是因为它易导电。哪些金属可用来制造炊具，为什么？哪些金属可用来制造炊
16、具，为什么？铁可以用来制造炊具是因为它传热快。铁可以用来制造炊具是因为它传热快。讨论金属的性质金属的性质哪些金属可拉成细丝或压成薄片，为什么？哪些金属可拉成细丝或压成薄片，为什么？金、银、铜、铝可拉成细丝或压成薄片，这是由于金、银、铜、铝可拉成细丝或压成薄片，这是由于它们有延展性，容易加工。它们有延展性，容易加工。为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制？为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制？铅的硬度小铅的硬度小,而铁的硬度大。而铁的硬度大。银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？用银制？讨论金属的性质金属的性质为什么灯泡里的灯丝用钨制而
17、不用锡制？如果用为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制？如果用锡制的话，可能会出现什么情况？锡制的话，可能会出现什么情况？钨的熔点高，锡的熔点低，锡丝易烧断。钨的熔点高，锡的熔点低，锡丝易烧断。为什么有的铁制品如水龙头要镀铬？如果镀金怎为什么有的铁制品如水龙头要镀铬？如果镀金怎么样么样?铬硬度大，耐磨、美观，又防锈；如果镀金则会增加铬硬度大，耐磨、美观，又防锈；如果镀金则会增加成本且不耐用，日久，金脱落则铁又会生锈而缩成本且不耐用，日久，金脱落则铁又会生锈而缩短水龙头的使用寿命。短水龙头的使用寿命。讨论金属的性质金属的性质铁在氧气中点燃镁在空气中点燃铝在空气中加热铜在空气中加热实验现象化学方程式结
18、论剧烈燃烧，火星四射，放热，生成黑色固体表面变暗，失去金属光泽表面由红色变成黑色剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放热，生成白色固体3Fe+2O2=Fe3O42Mg+O22MgO 4Al+3O2=2Al2O3 2Cu+O2 2CuO点燃点燃金属的性质金属的性质 常见金属的化学性质Fe、Mg、Al、Cu能与氧气反应能与氧气反应实验表明：实验表明：大多数金属都能与氧气反应，但反应的难易和剧烈程度不同。镁、铝镁、铝在在常温常温下就能与氧气反应。下就能与氧气反应。铁、铜铁、铜在常温下不能与氧气反应，但在在常温下不能与氧气反应，但在高温高温时能与时能与氧气反应。氧气反应。金金即使在高温时也即使在高温时也不能与氧
19、气反应不能与氧气反应。活动性：镁、铝活动性：镁、铝 铁、铜铁、铜 金金 常见金属的化学性质铝是银白色的金属，具有金属光泽，而生活中铝是银白色的金属，具有金属光泽，而生活中的铝制品却往往是暗淡无色，知道为什么吗？的铝制品却往往是暗淡无色，知道为什么吗？原因：原因：常温下，铝就能和氧气发生反应，在其常温下，铝就能和氧气发生反应，在其表面生成一层表面生成一层 的氧化铝保护膜（的氧化铝保护膜（Al2O3)。4Al+3O2 2Al2O3致密致密 常见金属的化学性质金属与（稀）酸溶液反应金属与（稀）酸溶液反应反应物 反应现象反应速度反应方程式稀盐酸 或稀硫酸镁铝锌铁铜剧烈反应，金属逐渐剧烈反应，金属逐渐减
20、少，产生大量气泡减少，产生大量气泡剧烈反应，金属逐渐剧烈反应，金属逐渐减少，产生大量气泡减少，产生大量气泡反应较剧烈，金属逐渐反应较剧烈，金属逐渐减少，产生大量气泡减少，产生大量气泡反应缓慢，金属逐渐反应缓慢，金属逐渐减少，有气泡产生，减少，有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色溶液由无色变为浅绿色不反应不反应Mg+HMg+H2 2SOSO4 4 =MgSO =MgSO4 4 +H+H2 2 Mg+2HCl =MgClMg+2HCl =MgCl2 2 +H +H2 2Zn +HZn +H2 2SOSO4 4 =ZnSO =ZnSO4 4 +H +H2 2 Zn +2HCl =ZnClZn +2HCl
21、 =ZnCl2 2 +H+H2 2 Fe +HFe +H2 2SOSO4 4=FeSO=FeSO4 4 +H +H2 2 Fe +2HCl =FeClFe +2HCl =FeCl2 2 +H +H2 2 2Al+3H2Al+3H2 2SOSO4 4 =Al=Al2 2(SO(SO4 4)3 3+3H+3H2 22Al+6HCl=2AlCl2Al+6HCl=2AlCl3 3 +3H+3H2 2很快很快很快很快较快较快较慢较慢不反应不反应 常见金属的化学性质铁铁和和稀稀盐盐酸酸镁镁和和稀稀盐盐酸酸锌锌和和稀稀盐盐酸酸铜铜和和稀稀盐盐酸酸盐酸盐酸镁、锌、铁、铜的金属活动性由强到弱镁、锌、铁、铜的金属
22、活动性由强到弱实验实验现象现象反应的化学方程式反应的化学方程式铁片浸入硫酸铜溶液中金属与金属化合物溶液的反应金属与金属化合物溶液的反应Fe+CuSOFe+CuSO4 4=FeSOFeSO4 4+Cu+Cu铁片表面覆盖一层红色物质，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色 常见金属的化学性质特点：特点：由一种单质跟一种化合物作用生成另一种单质和另一种由一种单质跟一种化合物作用生成另一种单质和另一种化合物，这样的反应叫做化合物，这样的反应叫做置换反应置换反应。下列反应都是置换反应吗？下列反应都是置换反应吗？3CO+Fe3CO+Fe2 2O O3 3 =2Fe +3CO =2Fe +3CO2 2高温高温点燃点燃比较
23、：比较：化合反应：化合反应：+分解反应：分解反应：+ClCl2 2+2KI=I+2KI=I2 2+2KCl+2KClCHCH4 4+2O+2O2 2=CO=CO2 2+2H+2H2 2O O 置换反应+（1 1）药品：）药品：锌和稀硫酸（或稀盐酸）锌和稀硫酸（或稀盐酸）氢气的实验室制法 Zn+H Zn+H2 2SOSO4 4=ZnSO=ZnSO4 4+H+H2 2为何不用镁或铁等来和酸反应制取氢气？为何不用镁或铁等来和酸反应制取氢气？（2 2）原理：）原理：Zn+2HCl=ZnCl Zn+2HCl=ZnCl2 2+H+H2 2思考思考 镁和酸反应速度太快，而铁的反应速度又太慢，镁和酸反应速度太
24、快，而铁的反应速度又太慢，不便于操作。不便于操作。（4 4）收集：）收集：排水法排水法固液不加热型固液不加热型（3 3）装置：）装置：向下排空气法向下排空气法 （5 5）步骤）步骤 按照要求按照要求连连接装置。接装置。检检查查气密性。气密性。装装药品：先装固体，后装液体。药品：先装固体，后装液体。开始反应，并收集一小试管氢气，进行开始反应，并收集一小试管氢气，进行验验纯（纯（任何任何 可燃性气体，在做性质实验之前务必进行验纯可燃性气体，在做性质实验之前务必进行验纯）。）。用排水法或向下排空气法用排水法或向下排空气法收收集气体，盖上玻璃片集气体，盖上玻璃片倒倒 放放在实验桌上。在实验桌上。实验室
25、制氢气的装置图实验室制氢气的装置图 定义：定义：由一种金属跟其他金属（或非金属）熔合形成的有金属特性的物质。合金合金 性能性能：具有许多良好的物理、化学和机械性能。具有许多良好的物理、化学和机械性能。合金的硬度一般比各成分金属大。多数合金的熔点低于组成它的成分金属。调整合金的组成比例和改变合金的形成条件，可以制成性能不同的各种合金。铁的合金生铁和钢的比较铁合金铁合金生铁钢碳的含量碳的含量2%4.3%0.03%2%其他元素其他元素硅、锰等铬、镍等熔点熔点1100120014501500机械性能机械性能硬而脆，无韧性坚硬、韧性大、塑性好机械加工机械加工可铸、不可锻可铸、可锻、可压延合金合金 合金与
26、组成它们的纯金属的性质比较性质性质比较比较现象现象黄铜黄铜（铜和（铜和锌的合锌的合金）金）铜铜焊锡焊锡（锡和（锡和铅的合铅的合金）金）锡锡铝合金铝合金铝线铝线光泽与光泽与颜色颜色黄色、有光泽紫红色有光泽深灰色有光泽银白色有光泽银白色有光泽银白色有光泽硬度硬度黄铜硬度大于铜焊锡硬度大于锡铝合金硬度大于铝结论结论合金与纯金属相比，性能上发生了改变，说明物质的组成的改变会使其性能发生改变，合金的用途比纯金属的用途广得多。名称名称主要组成元素主要组成元素特性特性用途用途黄铜铜、锌坚硬、耐腐蚀制造机器零件、电器零件青铜铜、锡耐腐蚀、易铸造成形制造形状复杂的铸件、精致的工艺品、塑像等硬铝铝、铜、镁、锰质轻而坚硬制造飞机、汽车、作建筑材料焊锡锡、铅熔点低、能粘接金属焊接电子元件、金属片等不锈钢铁、铬、镍耐腐蚀制医疗器械、化工设备、日用品碳素钢铁、碳坚硬作建筑材料，制造机械零件、铁轨、船舶、桥梁武得合金铋、铅、锡、镉熔点低制电路保险丝、自动灭火和防爆安全装置等 一些常见合金的特性和用途
