关于空气的成分、用途、关系的初中化学论文

时间:2019-09-08  点击次数:   

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  了解空气的主要成分并通过实验探究空气中氧气的体积分数是《全日制义务教育化学课程标准(实验稿)》的内容之一,引导学生认识和探究身边的化学物质,了解化学变化的奥秘,是化学启蒙教育的重要内容。本活动从日常生活和生产中选取学生熟悉的材料,引导学生通过观察和实验探究活动,认识物质及其变化,让学生体验化学美,从而激发学生学习化学的兴趣,使得学生乐于探究物质变化的奥秘,进而能体验科学研究过程中的喜悦,感受化学世界的奇妙与和谐。

  细铁丝、白醋、水、烧杯(250mL两只)、试管(约6cm长)、刻度尺、计时表、玻璃棒、试管刷。

  试管中形成的液柱高度与试管长度的比值代表空气中氧气含量,如28mm/150mm=19%。这存在着一个假设,即试管长度正比于试管体积,试管内气柱长度的变化完全是氧气消耗导致(试管中所有氧气被消耗),而且空气是理想混合气体,温度和压强不发生变化,该比值可表示空气中氧气的体积分数。

  教师最好向学生建议用较细规格的铁丝及合适长度(与试管大小有关);在家里操作也可以用普通玻璃杯代替烧杯。

  1.量取长约100cm~200cm的细铁丝(越细越好),并弯折成长约4cm。

  3.将弯折好的细铁丝浸入醋—水溶液中1min(浸于液面以下),然后轻轻取出并小心抖落上面的溶液(勿使醋溅出)。

  4.稍扯铁丝使之蓬松,借助玻璃棒将其塞进试管,快速将试管倒放在另一只已经充满了3/4体积水的烧杯中,使试管口靠在水杯底(如附图)。

  5.5min后,轻移试管,使试管中液面和烧杯中液面保持水平,量出试管中水柱高度,然后再将试管口靠在烧杯杯底。

  6.每5min重复一次步骤5,当试管中液面高度不再变化时,记下该高度。实验过程中注意观察细铁丝有何变化,试管中的液面有何变化?

  7.当试管内液面不再改变时,取出试管中的细铁丝,仔细观察细铁丝表面有何变化?然后用试管刷刷净试管。

  8.测量试管的总长,计算试管液面不再变化时的高度与试管长度的比值,想一想,该比值能代表氧气在空气中的含量吗?

  1.活动中,你观察到细铁丝的变化了吗?想想看,细铁丝是否发生了某种化学反应?你能写出细铁丝发生变化的化学方程式吗?(提示:可根据细铁丝的表面颜色的变化来确定反应产物)

  5.空气中氧气的体积分数大约为21%,把你的结果与该值比比看,相差多少?思考一下,以上哪些步骤可能对结果的影响较大?

  1.细铁丝的颜色从银白转变为红褐色,发生的化学反应是铁的氧化还原反应或腐蚀反应。可用化学方程式4Fe(s)+3O2(g) 2Fe2O3(s)来表示。

  2.水液面上升,试管中的氧气被消耗了,压强和温度基本保持不变,因此,氧气减少意味着试管内气体体积的变化,则水面上升。

  3.这是为了保证试管中气体体积(或长度)的测量是在相同大气压下进行,学生应尽可能获得不超过10%误差的测量结果。

  ??2?中华人民共和国教育部.全日制义务教育化学课程标准(实验稿).北京:北京师范大学出版社,2001

  氮气:在国民经济和日常生活中,氮气有广泛的用途。首先,利用它“性格孤独”的特点,招商银行信用卡中心是什么性质的企业呢。我们将它充灌在电灯泡里,可防止钨丝的氧化和减慢钨丝的挥发速度,延长灯泡的使用寿命。还可用它来代替惰性气体作焊接金属时的保护气。

  氧气:1.冶金工业 在炼钢过程中吹以高纯度氧气,氧便和碳及磷、硫、硅等起氧化反应,这不但降低了钢的含碳量,还有利于清除磷、硫、硅等杂质。而且氧化过程中产生的热量足以维持炼钢过程所需的温度,因此,吹氧不但缩短了冶炼时间,同时提高了钢的质量。高炉炼铁时,提高鼓风中的氧浓度可以降焦比,提高产量。在有色金属冶炼中,采用富氧也可以缩短冶炼时间提高产量。

  2.化学工业 在生产合成氨时,氧气主要用于原料气的氧化,例如,重油的高温裂化,以及煤粉的气化等,以强化工艺过程,提高化肥产量。

  3.国防工业 液氧是现代火箭最好的助燃剂,在超音速飞机中也需要液氧作氧化剂,可燃物质浸渍液氧后具有强烈的爆炸性,可制作液氧炸药。


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