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第二单元 我们周围的空气课题1空气一、空气是由什么组成的l 实验1、拉瓦锡测定空气成分实验点燃 实验目的：研究空气的成分 实验原理：汞氧气 氧化汞 实验操作：他把少量的汞放在密闭的容器里连续加热12天，发现有一部分银白色的液态汞变成红色粉末，同时容器里空气的体积差不多减少了1/5。注：汞：银白色固体 氧化汞：红色粉末 实验结论：容器里空气的体积差不多减少了，研究剩下的体积的气体，发现这部分气体既不能供给呼吸，也不能支持燃烧。（当时他误认为这些气体全部是氮气） 实验补充：把汞表面所生成的红色粉末收集起来，放在一个较小的容器里再加强热，红色粉末又生成了银白色物质和能使带火星木条复燃的气体，这就说明氧化汞受热分解成氧气和汞，分解成氧气的体积恰好等于密闭容器里所减少的体积点燃、加热和燃烧有什么区别？点燃和加热是物质反应的条件，燃烧是物质反应的现象。点燃是火焰直接与物质接触：加热是火焰间接与物质接触l 实验2、测定空气里氧气含量实验实验目的：测定空气里氧气含量实验用品：钟罩、水槽、红磷、燃烧匙。点燃实验原理：红磷氧气 五氧化二磷实验步骤：在集气瓶内加少量的水，并做上记号连接装置：在集气瓶口加一个双孔胶塞，一孔插燃烧匙，另一孔插导管，并配上弹簧夹检查装置的气密性：把导管的一端放在水中，用手紧握集气瓶外壁，如果导管口有气泡冒出，证明气密性良好点燃燃烧匙内德红磷，立即伸入集气瓶中，并把塞子塞进待红磷熄灭并冷却后打开弹簧夹实验现象：红磷是暗红色固体，出现大量白烟，放出大量热；生成白色固体，打开弹簧夹水沿导管进入集气瓶，进入瓶内水的体积占集气瓶内空气总体积的五分之一（在空气中燃烧发黄光，在氧气中燃烧发白光）实验结论：空气中氧气的体积约占空气总体积的五分之一实验注意：集气瓶内要加少量水：防止热的燃烧物溅落炸裂集气瓶以及加速装置的冷却红磷要过量：燃烧时才能比较完全地消耗瓶内空气中的氧气，但不能完全消耗，原因是氧气含量过低时，红磷不能继续燃烧，所以红磷熄灭后，瓶内仍有少量残余的氧气。如果红磷不足，不能将瓶内大部分氧气反应掉，会导致测量结果偏低装置必须密封：装置的气密性不好，当集气瓶中氧气耗尽时，瓶内压强减小，瓶外空气会进入集气瓶内，导致进入瓶内水的体积减少，测得氧气体积分数偏小导管内先注满水：否则红磷燃烧冷却后，进入的水有一部分存在导管中，集气瓶内水的体积减小，导致测量结果偏低冷却后在打开弹簧夹：因为温度较高时集气瓶内气体的压强较大，进入瓶内的水的体积减小，引起测量结果偏低3、空气的成分按体积计算（体积分数）氮气-78%， 氧气-21%， 稀有气体-0.94%二氧化碳-0.03%， 其他气体和杂质-0.03%二、纯净物、混合物纯净物：由一种物质组成（绝对纯净的物质是没有的）混合物：由两种或多种物质混合而成的物质三、空气是一种宝贵的资源1、空气的主要作用：人类和动植物的生命支柱，调节气候，工业上制氧气的原料2、空气的性质和特点性质：无色、无味的气体特点：组成比较固定，氮气和氧气，稀有气体的含量几乎不变3、氧气的作用：供给呼吸、支持燃烧4、氮气（1）物理性质：氮气是一种无色无味的气体，不易溶于水，密度比空气略小（2）化学性质：化学性质不活泼，一般情况下不支持燃烧，不供给呼吸，较难与其他物质反应，但是在一定条件下，氮气可以和某些物质反应（3）用途：i. 制硝酸和化肥的重要原料：合成氨、制氮肥、生物固氮等ii. 用作保护气：焊接金属时常用氮气做保护气，灯泡中充氮气可以延长使用寿命，食品包装时充氮气用来防腐iii. 医学应用：医疗上用液态氮治疗一些皮肤病和在液氮冷冻麻醉条件下做手术iv. 超导材料在液氮的低温环境下能显示超导性能5、稀有气体（1）稀有气体：氦、氖、氩、氪、氙等气体（2）物理性质：无色、无味的气体，难溶于水（3）化学性质：极其不活泼（4）用途：i. 保护气：焊接金属时可用稀有气体来隔绝空气，灯泡中充入稀有气体使灯泡更耐用ii. 制电光源：充入氩气发蓝紫色光；充氦气发粉红色光；充氖气发红光，这种光能穿透浓雾可做航标灯；在石英玻璃中充氙气通电时能发出比荧光强几万倍的强光，被人叫做“人造小太阳”iii. 用于激光技术iv. 氦气可作冷却剂v. 氙气可作麻醉剂四、保护空气1、臭氧：在空气中含有一种极少量的气体叫做臭氧，主要分布在距地面10km到50km的高空，形成一层臭氧层臭氧吸收了太阳光中绝大部分的波长较短的紫外线，使地球上的生物免受紫外线的伤害2、空气污染：（1）空气污染就是受某种自然或人为的因素影响，改变了空气的平衡组成，并且超过了大气的自净能力，对人体、动植物和建筑物产生不良影响。污染源主要是煤和石油的燃烧、汽车尾气及工业生产过程中泄漏或排放出的粉尘和废气等。其中对大气污染威胁较大的污染物主要有粉尘、二氧化硫、一氧化氮、二氧化氮、一氧化碳、氟和氟化氢、烃类、硫化氢、氨和氯气等。（2）大气污染引发的几大环境问题：酸雨、臭氧层破坏、“温室效应”、白色污染(3)空气污染的危害：严重损害人体的健康，影响作物的生长，破坏生态平衡；导致全球气候变暖、臭氧层破坏和酸雨等。中考资源网（4）空气的污染源：有害气体( 二氧化硫、二氧化氮、 一氧化碳)和烟尘(粉尘和灰尘)。 (5)防治措施：加强大气质量监测；改善环境状况；使用清洁能源；积极植树、造林、种草等。课题2氧气一、 氧气的物理性质1 无色、无气味的气体2 密度：比空气略大，1.429克/升3 水溶性：不易溶于水。4 液态1.013105帕时,-183,淡黄色；固态1.013105帕时,-218C,淡蓝色。二、 氧气的检验在空气中，带火星的木条不复燃，渐渐熄灭在氧气中，带火星的木条复燃，剧烈燃烧三、氧气的化学性质：氧气是一种化学性质比较活泼的气体，在一定条件下能跟许多物质发生化学反应，同时放出热量在化学反应中提供氧，具有氧化性实验1、探究硫在氧气中的燃烧实验步骤：在燃烧匙中放入少量硫粉，在酒精灯上点燃，然后把盛有燃着的硫的燃烧匙由上向下缓慢伸入盛有氧气的集气瓶中实验现象：i. 硫是淡黄色固体ii. 在空气中燃烧发出淡蓝色火焰iii. 在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰iv. 生成有刺激性气味的气体点燃反应方程式：硫+氧气 二氧化硫注意事项：i. 硫用量不能过多：防止对空气造成污染ii. 实验应在通风橱内进行实验2、探究木炭在氧气中燃烧实验步骤：把一小块木炭放在燃烧匙里，伸入盛有氧气的集气瓶里，观察现象，再把木炭加热到发红，然后由上向下缓慢伸入盛有氧气的集气瓶里，燃烧停止后，立即向瓶中倒进一些澄清的石灰水，振荡。实验现象：i. 木炭灰黑色固体ii. 在空气中燃烧发出红光iii. 在氧气中燃烧发出白光iv. 放出热量v. 生成的气体使澄清石灰水变浑浊点燃反应方程式：木炭+氧气 二氧化碳注意事项：i. 木炭不论在空气还是氧气中没有点燃条件不能燃烧ii. 木炭由上向下缓慢伸入集气瓶：是为了保证有充足氧气支持木炭燃烧，防止二氧化碳熄灭。实验3、探究细铁丝在氧气中的燃烧实验步骤：用砂纸将细铁丝表面磨成光亮的银白色，把细铁丝在火柴上绕城螺旋状，点燃火柴，待火柴临近燃烧完时，由上至下缓慢插入盛有氧气的集气瓶中，集气瓶中要预先舖少量细沙实验现象：i. 铁丝为银白色固体ii. 在氧气中剧烈燃烧，火星四射，发出白光iii. 集气瓶壁有水雾出现iv. 放出热量v. 生成黑色固体vi. 生成能使澄清石灰水变浑浊的气体点燃反应方程式：铁+氧气 四氧化三铁注意事项：i. 用砂纸把细铁丝磨成光亮的银白色：为了除去细铁丝表面的杂质ii. 把细铁丝绕成螺旋状：为了增大细铁丝与氧气的接触面积iii. 把细铁丝绕在火柴上：利用火柴燃烧时放出的热量使温度升高，达到细铁丝燃烧所需要的温度iv. 待火柴临近烧完时才慢慢伸入盛有氧气的集气瓶里：防止火柴燃烧时消耗集气瓶中的氧气，保证有充足的氧气与细铁丝反应v. 由上向下缓慢伸入盛有氧气的集气瓶中：为了防止细铁丝燃烧时放出的热量使氧气体积膨胀，从集气瓶口逸出，保证有充足的氧气与细铁丝反应vi. 集气瓶里预先装少量的水或在瓶底铺上一层细沙：防止生成的燃烧物溅落，使瓶底破裂四、化合反应、氧化反应、缓慢氧化1、化合反应：1) 定义：有两种或两种以上物质生成另一种物质的反应2) 属于基本反应类型3) 特点：多变一4) 表示式：A+B+AB2、氧化反应1) 定义：物质跟氧发生的反应2) 不属于基本反映类型3、缓慢氧化：1) 定义：有些氧化反应进行的很慢，甚至不容易被察觉，这种氧化反应叫做缓慢氧化2) 例：动植物的呼吸、食物腐败、酒和醋的酿造、铁生锈等课题3制取氧气一、 实验室制取氧气原理实验1、分解过氧化氢溶液制取氧气的原理实验步骤及现象：（1） 在试管中加入5mL5%的过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管现象：带火星的木条不能复燃，原因放出的氧气太少（2）向上述试管中加入少量二氧化锰，把带火星木条伸入试管现象：带火星的木条复燃，原因过氧化氢中加入少量的二氧化锰时分解速率加快过氧化氢为无色液体，二氧化锰为黑色固体二氧化锰反应方程式：过氧化氢 水+氧气实验装置：i. 发生装置：锥形瓶，配双孔胶塞，一孔插分液漏斗，另一孔插入导管ii. 收集装置：要制取较纯净气体采用排水法收集 要制取较干燥的气体，由于氧气的密度比空气比空气大，可采用向上排空气法 排水法 向上排空气法实验2、二氧化锰的作用实验步骤：待实验1的试管中没有气泡时，重新加入过氧化氢溶液；重复上述步骤实验现象：每次加入过氧化氢溶液后，都立即产生大量气泡，且产生的气体能使带火星的木条复燃实验结论：二氧化锰可以重复使用实验3、利用氯酸钾和二氧化锰制取氧气实验步骤：i. 把少量氯酸钾和二氧化锰混合（一般按质量比3:1混合）均匀后装入试管中，用带有导管 的塞子塞紧试管ii. 加热试管，用排水法收集一瓶氧气iii. 把带有火星的木条伸入集气瓶中实验现象：i. 反应物氯酸钾为白色固体；生成物氯化钾为白色固体，氧气无色气体ii. 一段时间后集气瓶内集满氧气；二氧化锰iii. 带火星木条复燃加热反应方程式：氯酸钾 氯化钾+氧气实验4、加热高锰酸钾制取氧气实验装置：i. 发生装置：大试管，铁架台（带铁夹），酒精灯，导管等ii. 收集装置：水槽，集气瓶等实验步骤：i. 查：检查装置的气密性ii. 装：将高锰酸钾装入干燥的试管，并在试管口放一团棉花，并用带导管的橡皮塞塞紧试管iii. 定：将试管固定在铁架台上iv. 点：点燃酒精灯，均匀加热后，固定在药品底部加热v. 收：用排水法收集氧气vi. 离：收集氧气结束后，将导管撤离水槽vii. 熄：熄灭酒精灯注意事项：1) 组装装置注意事项：i. 酒精灯内德酒精不应该超过容积的三分之二，也不应少于三分之一ii. 酒精灯外焰要对准装有药品的部位加热iii. 药品应斜铺在试管底部，便于均匀加热iv. 铁夹应夹在试管的中上部（大约距管口三分之一处）v. 试管内导管应该稍露出胶塞即可，便于气体排出vi. 试管口要略向下倾斜，以防止药品中湿存水冷凝固回流到试管底部，炸裂试管2) 实验中注意事项：i. 加热时要先预热，然后在对准装有药品的部位加热ii. 用排水法收集气体时要等气泡连续均匀地放出时再收集，否则收集的气体不纯iii. 停止反应时，应先把导管从水槽中移出，再熄灭酒精灯，防止水槽中的水倒流入热试管，使试管炸裂iv. 试管口处要放一团棉花，防止氧气流把药品吹入导管，使导管堵塞二、催化剂、催化作用1、催化剂：在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生变化的物质（又叫触媒）2、催化剂具有 “两变”和“两不变“两变：改变其他物质的化学反应速率 随着化学反应的不同，所用的催