第二單元我們周圍的空氣
課題1 空氣
一、空氣成分的研究史
法國科學家拉瓦錫最早運用天平作為研究化學的工具，用定量的方法研究了空氣的成分，第一次明確提出了「空氣是由氧氣和氮氣組成的」。其中氧氣約佔空氣總體積的1/5的結論。
二、空氣中氧氣成分的測定：
1、裝置圖
2、實驗現象：a、紅磷燃燒發出黃白色火焰，放出熱量，冒出白色濃煙
b、裝置冷卻到室溫後開啟彈簧夾,燒杯內的水倒流入集氣瓶，約佔瓶子容積的1/5。
3、實驗結論：說明空氣不是單一的物質；氧氣約佔空氣總體積的1/5。
4、原理:化學方程式： 4p + 5o2 2p2o5
5、注意事項：a、所用的紅磷必須過量，過少則氧氣沒有全部消耗完
b、要等集氣瓶（裝置）冷卻後才能開啟彈簧夾，
c、裝置的氣密性要好，（否則測量結果偏小），
d、要先夾住橡皮管，然後再點紅磷（否則測量結果偏大）。
思考：1、可否換用木炭、硫磺等物質？如能，應怎樣操作？
答：不能，因為硫、木炭燃燒的產物是二氧化硫、二氧化碳氣體，生成的氣體抵消了消耗的氧氣，集氣瓶內的的壓強基本不變，導致實驗結果不準確
不能用鐵（鐵在空氣中不能燃燒）
2、在實驗中如果進入水的體積小於集氣瓶總體積的1/5，會有什麼原因呢？
答：（1）紅磷熄滅後未冷卻到室溫；（2）裝置漏氣；（3）紅磷的量不足；（4）有部分水留在管中未進入集氣瓶（5）燃燒一定程度時，瓶內氧氣含量小,紅磷不能繼續燃燒。（6）點燃紅磷後燃燒匙未立即伸入集氣瓶中
3、在實驗中如果進入水的體積大於集氣瓶總體積的1/5，會有什麼原因呢？
答：燃燒匙伸入集氣瓶後，向瓶口塞入膠塞過慢，導致瓶內氣體溢位
彈簧夾沒有夾緊或沒有夾彈簧夾導致紅磷燃燒時瓶內部氣體溢位
4、為什麼要在集氣瓶裡放少量的水？
答：防止燃著的紅磷濺在集氣瓶上，將集氣瓶炸裂。讓p2o5溶於水中。
5、為什麼點燃的紅磷要立即伸入集氣瓶中？
答： 防止白煙汙染空氣
三、空氣的主要成分（按體積分數）：氮氣（n2）78%，氧氣（o2）21%（氮氣比氧氣約為4：1），稀有氣體0.
94%，二氧化碳（co2）0.03%，其它氣體和雜質0.03%。
空氣的成分以氮氣和氧氣為主，屬於混合物。
四、物質的分類：純淨物和混合物
1、純淨物：由一種物質組成的，如：n2、o2、co2、p、p2o5、h2o
2、混合物：兩種或多種物質組成的，這些物質相互間沒有發生化學反應，各物質都保持各自的性質。
五、空氣是一種寶貴的資源
1、氮氣：無色、無味的氣體，不溶於水，不燃燒也不支援燃燒，不能供給呼吸，化學性質不活潑。
2、稀有氣體：無色、無味的氣體，通電時能發出不同顏色的光，化學性質很不活潑。
六、空氣的汙染及防治。
1、 造成空氣汙染的物質：有害氣體（一氧化碳（co）、二氧化氮（no2）、二氧化硫（so2））和煙塵。
2、汙染**：空氣中的有害物質來自化石燃料的燃燒，石油化工廠排放的廢氣及汽車排放的尾氣。
3、被汙染的空氣帶來的危害：損害人體健康、影響作物生長、破壞生態平衡。
存在的環境問題：溫室效應（二氧化碳含量過多引起）、臭氧空洞（飛機的尾氣、氟里昂的排放）、酸雨（由二氧化硫、二氧化氮引起）。
4、防止空氣汙染的措施：加強大氣質量監測,改善環境狀態、植樹造林、使用清潔能源。
5、目前空氣汙染指數包括：一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入顆粒物、臭氧。
課題2 氧氣
一、氧氣的物理性質
1、色、味、態：通常情況下，是無色無味的氣體；
2、密度：標準狀況下，密度為1.429g/l，略大於空氣。（可用向上排空法）
3、溶解性：氧氣不易溶於水。（可用排水法收集），
4、三態變化：降溫後，氧氣可以變為淡藍色的液體，甚至淡藍色雪花狀固體。
二、氧氣的化學性質
（一）與非金屬（碳、硫、磷）的反應
1、木炭（黑色固體）燃燒
實驗現象：在氧氣中：劇烈燃燒，發出白光，放出熱量，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 c + o2 co2
做木炭燃燒實驗時，燃燒匙應慢慢從瓶口向瓶底伸入（充分利用瓶內的氧氣）。
2、硫粉（淡黃色）燃燒：
實驗現象：在空氣中：發出微弱的淡藍色火焰；放出熱量、生成一種帶有刺激性氣味的氣體。
在氧氣中: 發出明亮的藍紫色的火焰, 放出熱量、生成一種帶有刺激性氣味的氣體。
化學方程式 s + o2 so2
實驗時，要在瓶底裝少量水（吸收二氧化硫，防止汙染空氣）。
3、紅磷（暗紅色固體）的燃燒
實驗現象：在空氣中：發出黃白色火焰，放出熱量，生成大量白煙
在氧氣中：劇烈燃燒，發出白光，放出熱量，生成大量的白煙
化學方程式：4p + 5o2 2p2o5
注意：五氧化二磷（p2o5）是固體，不是氣體
（二）與金屬（鎂、鐵）的反應
1、鎂帶（銀白色固體）在空氣中燃燒
實驗現象：劇烈燃燒，發出耀眼的白光，放出熱量，生成白色粉末狀固體。
化學方程式：2mg + o2 == 2mgo
2鐵絲（銀白色固體）在氧氣中燃燒
實驗現象：劇烈燃燒，火星四射，放出熱量，生成一種黑色固體。
化學方程式：3fe + 2o2 fe3o4
注意：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。鐵絲在空氣中不能燃燒
（三）蠟燭的反應——產物均為：二氧化碳和水
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。
文字表示式：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。
（四）其他物質與氧氣的反應
某些物質在一些條件下，與氧氣發生緩慢的氧化反應，成為緩慢氧化。緩慢氧化也放熱。
如：動植物新陳代謝，金屬的鏽蝕，食物的腐爛、酒醋的釀造、農家肥的腐熟等等。
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）、支援燃燒：煉鋼、氣焊與氣接、液氧炸彈、火箭助燃劑
四、反應型別：
①：化合反應：由兩種或兩種以上的物質生成另一種物質的反應。
可表示為：a＋b＋…… → e （簡稱「多合一」）
②：分解反應：由一種反應物生成兩種或兩種以上其他物質的反應。
可表示為：ab→a＋b＋……。（簡稱：「一變多」）
③：氧化反應：物質與氧發生的化學反應。有氧氣參加的反應一定屬於氧化反應。氧化反應不一定是化合反應（石蠟的燃燒生成了水和二氧化碳兩種物質），化合反應不一定是氧化反應。
課題3 實驗室製取氧氣
一、工業制法（分離液態空氣法）
原理：利用液態氧和液態氮的沸點不同。——物理變化（蒸餾）
注意：該過程是物理變化
二、氧氣的實驗室制法（化學變化）
1、雙氧水（過氧化氫）製取氧氣
a、藥品：過氧化氫（h2o2）和二氧化錳（黑色粉末 mno2）
b實驗原理：
化學方程式： 2h2o2 mno2 2h2o+ o2 ↑
注：mno2在該反應中是催化劑，起催化作用
催化劑：
1、 概念：在化學反應中能改變其他物質的反應速率（加快或變慢），但本身的化學性質和質量在反應前後沒有發生變化的物質。
2、 特點：兩不變（質量、化學性質）、一改變（反應速率）
注意：①催化劑不能改變生成物的質量，不能決定反應的進行②催化劑不是反應物、又不是生成物③催化劑僅針對某一反應，並不是所有反應的催化劑④某一反應的催化劑可能不只一種
3、二氧化錳在一些反應中不只作催化劑，催化劑不一定就只有二氧化錳。(在過氧化氫溶液製取氧氣中，催化劑可以用硫酸銅溶液、氧化鐵、氧化銅、紅磚粉末)。在氯酸鉀製取氧氣中，二氧化錳的質量和化學性質不變，但質量分數變大。
c、裝置： 固體與液體反應，不需加熱（雙氧水的為一類）
注意事項：
①、分液漏斗可以用長頸漏斗代替，但其下端應該伸入液面以下，防止生成的氣體從長頸漏斗中逸出；
②、導管只需略微伸入試管塞
③、氣密性檢查：用止水夾關閉，開啟分液漏斗活塞，向漏斗中加入水，水面不持續下降，就說明氣密性良好。
④、裝藥品時，先裝固體後裝液體
⑤、該裝置的優點：可以控制反應的開始與結束，可以隨時新增液體。
d、步驟：連、查、裝（二氧化錳）、定、倒（過氧化氫溶液）、收
2、用高錳酸鉀、氯酸鉀製取氧氣
a、藥品：、高錳酸鉀（暗紫色固體）、氯酸鉀（白色固體）與二氧化錳（黑色粉末）
b、原理：
①加熱氯酸鉀（有少量的二氧化錳）：
方程式：2kclo3 2kcl + 3o2 ↑
②加熱高錳酸鉀：
方程式：2kmno4 = k2mno4 + mno2 + o2↑
c、裝置：加熱固體制氣體（加熱氯酸鉀的為一類）
① 連線裝置：先下後上，從左到右的順序。
② 檢查裝置的氣密性 ：將導管的一端浸入水槽中，用手緊握試管外壁，若水中導管口有氣泡冒出，證明裝置不漏氣。鬆開手後，導管口出現一段水柱。
③ 裝入藥品：按粉末狀固體取用的方法（藥匙或紙槽）
④固定裝置 ：固定試管時，試管口應略向下傾斜；鐵夾應夾在試管的中上部
⑤加熱藥品：先使試管均勻受熱，後在反應物部位用酒精燈外焰由前向後加熱。
⑥收集氣體：
a、若用排水集氣法收集氣體，當氣泡均勻冒出時再收集，剛排出的是空氣；水排完後，應用玻璃片蓋住瓶口，小心地移出水槽，正放在桌面上(密度比空氣大)（防止氣體逸出）
b、用向上排空法。收集時導管應伸入集氣瓶底部（為了排盡瓶內空氣）
用排水法收集時，導管放在集氣瓶口
⑦先將導管移出水面
⑧再停止加熱
e、易錯事項：
a). 試管口要略微向下傾斜：防止生成的水回流,使試管底部破裂。藥品應平鋪在試管底部
b). 導氣管伸入發生裝置內要稍露出橡皮塞：有利於產生的氣體排出。
c). 用高錳酸鉀製取氧氣時，試管口塞一團棉花：防止高錳酸鉀粉末進入導氣管，汙染製取的氣體和水槽中的水。
d). 排氣法收集氣體時，導氣管要伸入接近集氣瓶底部：有利於集氣瓶內空氣排出，使收集的氣體更純。
e). 實驗結束後，先將導氣管移出水面,然後熄滅酒精燈：防止水槽中的水倒流，炸裂試管。
f、收集方法：
① 排水法（不易溶於水）
人教版初三化學第二章知識點總結
第二單元我們周圍的空氣 課題1 空氣 法國科學家拉瓦錫用定量的方法研究了空氣的成分，第一次明確提出了 空氣是由氧氣和氮氣組成的 其中氧氣約佔空氣總體積的1 5的結論。二 空氣中氧氣成分的測定 1 裝置圖 見書p27 2 實驗現象 a 紅磷燃燒,產生大量白煙 b 裝置冷卻到室溫後開啟彈簧夾，燒杯內的水...
初三化學第二章知識點講解
第二章認識空氣保護空氣 一 空氣的成分 1 空氣是一種天然資源,混合均勻,相對穩定.空氣的主要成分和組成 按體積比 空氣成分氮氣氧氣稀有氣體二氧化碳其他氣體和雜質 體積分數0.94 0.03 根據你所學的化學知識判斷,上述四種氣體化學性質活潑性從強到弱是的 2 氧氣 氮氣 稀有氣體的用途。氧氣 動植...
初三化學第一,第二章知識點
第二單元我們周圍的空氣 一 化學史知識 200多年前，法國化學家拉瓦錫在前人工作的基礎上得出了空氣是由氮氣和氧氣組成的結論，並較早地把天平用於研究工作，使化學研究走向了定量化。二 空氣的成分 空氣的成分一般來說是比較固定的，按體積分數計算，大約是氮氣佔78 氧氣佔21 稀有氣體佔0.94 二氧化碳佔...