第二單元《我們周圍的空氣》知識點

課題1

空氣

一、第一個對空氣組成進行探究的化學家：拉瓦錫（第一個用天平進行定量分析）。

二、空氣的成分和組成空氣成分

O2

N2

CO2

稀有氣體

其它氣體和雜質

體積分數

21%

78%

0.03%

0.94%

0.03%

1、空氣中氧氣含量的測定

a、可燃物要求：足量且產物是固體

b、裝置要求：氣密性良好

c、現象：有大量白煙產生，廣口瓶內液面上升約1/5體積

d、結論：磷+氧氣五氧化二磷

空氣是混合物；

O2約占1/5，可支持燃燒；

N2約占4/5，不支持燃燒，也不能燃燒，難溶于水

e、探究：

①液面上升小于1/5原因：裝置漏氣，紅磷量不足，未冷卻完全

②能否用鐵、鋁代替紅磷？不能

原因：鐵、鋁不能在空氣中燃燒

能否用碳、硫代替紅磷？不能

原因：產物是氣體，不能產生壓強差

三、常見氣體的用途：

①氧氣：供呼吸

（如潛水、醫療急救）

支持燃燒

（如燃料燃燒、煉鋼、氣焊）

②氮氣：惰性保護氣（化性不活潑）、重要原料（硝酸、化肥）、液氮冷凍

③稀有氣體（He、Ne、Ar、Kr、Xe等的總稱）：

保護氣、電光源（通電發不同顏色的光）、激光技術

四、空氣的污染及防治:

1、對空氣造成污染的主要是有害氣體（CO、SO2、氮的氧化物）和煙塵等

目前計入空氣污染指數的項目為CO、SO2、NO2、O3和可吸入顆粒物等。

2、空氣污染的危害、保護：

危害：嚴重損害人體健康,影響作物生長,破壞生態平衡.全球氣候變暖,臭氧層破壞和酸雨等

保護：加強大氣質量監測，改善環境狀況，使用清潔能源，工廠的廢氣經處理過后才能排放，積極植樹、造林、種草等

3、目前環境污染問題:

臭氧層破壞（氟里昂、氮的氧化物等）

溫室效應（CO2、CH4等）

酸雨（NO2、SO2等）

白色污染（塑料垃圾等）

五、純凈物與混合物：

純凈物：由一種物質組成的物質叫做純凈物；例如：氧氣、氮氣、水、二氧化碳等可用化學式表示。

混合物：有兩種或者兩種以上物質組成的物質叫做混合物；例如：空氣、各種溶液等

多數天然存在的物質，包括礦石、河水、海水等，物質的溶液也屬于混合物。

課題2氧氣

一、氧氣的物理性質：

氧氣是一種無色、無味的氣體，密度比空氣略大，不易溶于水。

二、氧氣的化學性質：

1、氧氣與下列物質反應現象及化學反應方程式：

①木炭在氧氣中燃燒（黑色固體）

實驗現象：劇烈燃燒，發出白光，放熱，生成一種無色無味氣體，該氣體能使澄清石灰水變渾濁。

化學方程式：_______________________________________

在空氣中的燃燒情況：木炭紅熱，無煙、無焰，生成無色無味的氣體

②鐵絲在氧氣中燃燒（銀白色固體）

實驗現象：劇烈燃燒，火星四射，鐵絲熔成小球，生成一種黑色固體。

化學方程式_______________________________________________

注意事項：集氣瓶底部鋪少量的細沙或加少量的水，防止生成的固體物質濺落瓶底，致使集氣瓶炸裂。

在空氣中加熱情況：持續加熱發紅，離火后變冷。

③硫在氧氣中燃燒：

實驗現象：硫在空氣燃燒產生微弱的淡藍色火焰，在氧氣中燃燒發出明亮的藍紫色火焰，同時生成一種有刺激性氣味的氣體。

化學方程式：______________________________________________

④蠟燭在氧氣中燃燒（白色固體）

實驗現象：比空氣中燃燒劇烈，發出白光，集氣瓶內壁出現水珠，有使澄清石灰水變渾濁的無色無味氣體產生。

文字表達式：石蠟+

氧氣（O2）二氧化碳（CO2）+

水（H2O）

空氣中燃燒情況：燃燒產生黃色火焰，放熱，稍有黑煙。

⑤銅絲在空氣中灼燒（紅色固體）

實驗現象：加熱后，銅絲紅熱，冷卻后，在銅絲表面出現一層黑色物質。

化學方各式：__________________________________________

2、結論：

（1）氧氣是一種化學性質比較活潑的氣體，在一定的條件下，能與許多物質發生反應。在這些反應中，氧氣提供氧，稱為氧化反應。氧氣便是常見的氧化劑；

（2）物質在純氧氣中燃燒程度比空氣中燃燒要劇烈。說明物質燃燒程度，與氧氣的濃度大小成正比；

（3）物質燃燒時有的有火焰，有的會發光，有的會冒煙。一般來說，氣體燃燒會有火焰產生，固體直接燃燒，產生光或者火星。生成物有固體，一般都會產生煙，即固體小顆粒；

（4）物質與氧氣反應不一定是燃燒現象，如緩慢氧化。

三、氧氣的用途

1．供給呼吸：醫療上急救病人，登山、潛水、航空、宇航提供呼吸；

2．支持燃燒：煉鋼、氣焊與氣接、液氧炸彈、火箭助燃

四、化合反應：

1、定義：兩種或者兩種以上物質反應生成一種物質的反應，叫做化合反應。

2、表達式：A+B==AB

課題3

制取氧氣

一、氧氣的工業制法：

工業制氧氣——分離液態空氣法（原理:氮氣和氧氣的沸點不同

物理變化）

二、氧氣的實驗室制法：

1、藥品：①H2O2和

MnO2

②KMnO4

③KClO3

和

MnO22、反應原理

2H2O2

2H2O

+

O2↑

2KMnO4

△

K2MnO4

+

MnO2

+

O2↑

2KClO3

2KCl+3O2↑

3、反應裝置

選擇根據：發生裝置：固固加熱型、固液不加熱型

收集裝置：根據物質的密度、溶解性

4、操作步驟（以高錳酸鉀制取氧氣并用排水法收集為例）

步驟：連—查—裝—固—點—收—移—熄

5、注意事項：

①試管口略向下傾斜：防止冷凝水倒流引起試管破裂

②藥品平鋪在試管的底部：均勻受熱

③鐵夾夾在離管口約1/3處

④導管應稍露出橡皮塞：便于氣體排出

⑤試管口應放一團棉花：防止高錳酸鉀粉末進入導管

⑥排水法收集時，待氣泡均勻連續冒出時再收集（剛開始排出的是試管中的空氣）

⑦實驗結束時，先移導管再熄滅酒精燈：防止水倒吸引起試管破裂

⑧用排空氣法收集氣體時，導管伸到集氣瓶底部

6、氧氣的驗滿：用帶火星的木條放在集氣瓶口

檢驗：用帶火星的木條伸入集氣瓶內

三、催化劑（觸媒）：在化學反應中能改變其他物質的化學反應速率，而本身的質量和化學性質在反應前后都沒有發生變化的物質。

催化劑在化學反應中所起的作用叫催化作用。

四、分解反應：

1、定義：一種物質生成兩種或兩種以上物質的反應，叫做分解反應。

2、表達式：AB==A+B

補充：常見氣體的檢驗方法

①氧氣：帶火星的木條

②二氧化碳：澄清的石灰水；現象：澄清石灰水變渾濁。

一定條件下可用燃著的木條；現象：燃著木條熄滅。

③氫氣：將氣體點燃，用干冷的燒杯罩在火焰上方，燒杯內壁有水霧出現；

或者，先通過灼熱的氧化銅，再通過無水硫酸銅；黑色粉末變成紅色，無水硫酸銅變藍。

9、氧化反應：物質與氧（氧元素）發生的反應。

劇烈氧化：燃燒

緩慢氧化：鐵生銹、人的呼吸、事物腐爛、酒的釀造

共同點：①都是氧化反應

②都放熱