浙教版八年级下册科学第三章《空气与生命》知识点归纳

浙教版八年级下册科学第三章《空气与生命》知识点归纳本章将带领我们探索空气的奥秘，以及空气中至关重要的气体——氧气，如何与生命活动紧密相连。我们将从空气的组成入手，深入学习氧气的性质、制取方法，进而理解呼吸作用的过程，并探讨绿色植物的光合作用如何维持地球上的碳氧平衡。第一节空气空气是我们身边最常见的物质之一，它包围着地球，为生命的存在提供了必要的条件。一、空气的组成空气是一种混合物，其成分按体积计算，大约是：氮气占比最大，其次是氧气，还有少量的二氧化碳、稀有气体（如氦气、氖气、氩气等）以及其他气体和杂质。其中，氧气和氮气是空气中的主要成分，稀有气体因其化学性质稳定，常被称为惰性气体。二、空气中氧气含量的测定测定空气中氧气含量的经典实验是利用红磷在密闭容器中燃烧。红磷燃烧时消耗容器内的氧气，生成五氧化二磷固体，使得容器内气压减小。待装置冷却后，打开止水夹，水会倒吸入容器中，进入水的体积约占容器内原有空气体积的五分之一。这个实验不仅证明了氧气约占空气体积的五分之一，也说明了空气是混合物。实验成功的关键在于装置的气密性良好、红磷足量、以及待装置冷却至室温后再打开止水夹。三、空气的利用空气中的各种成分都有其重要用途。氧气能够供给呼吸，支持燃烧，在医疗、炼钢、航天等领域不可或缺。氮气化学性质稳定，常用作保护气，也可用于制造化肥。稀有气体在通电时会发出不同颜色的光，可用于制作霓虹灯等电光源。四、空气污染与保护随着工业的发展和人类活动的增加，空气受到了不同程度的污染。常见的空气污染物包括烟尘、有害气体（如二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳等）。空气污染会危害人体健康，影响植物生长，破坏生态平衡。因此，保护空气环境，减少污染物排放，加强空气质量监测，是我们每个人的责任。第二节氧气氧气是维持生命活动的关键气体，了解它的性质和制取方法对于我们理解生命现象至关重要。一、氧气的性质1.物理性质：通常情况下，氧气是一种无色、无味的气体，密度比空气略大，不易溶于水。在一定条件下，氧气可以液化成淡蓝色的液体，也可以凝固成淡蓝色的雪花状固体。2.化学性质：氧气是一种化学性质比较活泼的气体，具有氧化性，能与许多物质发生氧化反应。*与金属单质反应：例如，铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体四氧化三铁；镁条在氧气中燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体氧化镁。*与非金属单质反应：例如，木炭在氧气中燃烧，发出白光，生成能使澄清石灰水变浑浊的二氧化碳气体；硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的二氧化硫气体；红磷在氧气中燃烧，产生大量白烟，生成白色固体五氧化二磷。*与化合物反应：例如，蜡烛在氧气中燃烧，发出白光，瓶壁有水雾出现，同时生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。二、氧气的制取1.实验室制取氧气的方法：*加热高锰酸钾：高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气。这是一种固体加热型的反应，实验装置需要用到酒精灯、试管、铁架台、集气瓶等。*分解过氧化氢溶液：过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气。这是一种固液不加热型的反应，实验装置相对简单，可采用锥形瓶（或试管）、长颈漏斗（或分液漏斗）、集气瓶等。二氧化锰在反应中起催化作用，它能加快反应速率，但本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生改变。*加热氯酸钾和二氧化锰的混合物：氯酸钾在二氧化锰的催化作用和加热条件下分解生成氯化钾和氧气。2.收集氧气的方法：*排水集气法：因为氧气不易溶于水，且不与水反应，所以可以用排水法收集到较纯净的氧气。*向上排空气法：因为氧气的密度比空气大，所以也可以用向上排空气法收集氧气，但收集到的气体纯度不如排水法。3.氧气的检验与验满：*检验：将带火星的木条伸入集气瓶中，如果木条复燃，则证明该气体是氧气。*验满（向上排空气法）：将带火星的木条放在集气瓶口，如果木条复燃，则证明氧气已收集满。第三节呼吸作用呼吸作用是生物体的基本生命活动之一，它为生命活动提供能量。一、人体的呼吸系统人体的呼吸系统由呼吸道和肺组成。呼吸道包括鼻、咽、喉、气管、支气管，是气体进出肺的通道，并对吸入的空气起到温暖、湿润和清洁的作用。肺是呼吸系统的主要器官，是气体交换的场所，其基本结构和功能单位是肺泡。肺泡数量多，外面包绕着丰富的毛细血管，肺泡壁和毛细血管壁都很薄，只由一层上皮细胞构成，这些特点都有利于肺泡与血液之间进行气体交换。二、呼吸运动与肺通气呼吸运动是指胸廓有节律地扩大和缩小，包括吸气和呼气两个过程。*吸气：肋间外肌和膈肌收缩，胸廓容积扩大，肺随之扩张，肺内气压低于外界大气压，外界空气通过呼吸道进入肺。*呼气：肋间外肌和膈肌舒张，胸廓容积缩小，肺随之回缩，肺内气压高于外界大气压，肺内气体通过呼吸道排出体外。肺通气就是通过呼吸运动实现的，即外界空气与肺泡内空气之间的气体交换。三、人体内的气体交换1.肺泡内的气体交换：肺泡中的氧气扩散进入血液，血液中的二氧化碳扩散进入肺泡，通过呼气排出体外。经过肺泡内的气体交换，血液由含氧量少的静脉血变成含氧量丰富的动脉血。2.组织里的气体交换：血液中的氧气扩散进入组织细胞，组织细胞产生的二氧化碳扩散进入血液。经过组织里的气体交换，血液由动脉血变成静脉血。四、呼吸作用的概念和意义1.概念：生物体细胞内的有机物在氧气的参与下，被分解成二氧化碳和水，同时释放出能量的过程，叫做呼吸作用。呼吸作用的文字表达式可以表示为：有机物+氧气→二氧化碳+水+能量（主要在线粒体中进行）。2.意义：呼吸作用释放的能量一部分用于维持体温，另一部分用于生物体的各项生命活动，如运动、生长、繁殖等。第四节光合作用绿色植物通过光合作用，不仅为自身生长提供物质和能量，也为地球上其他生物提供了食物和氧气的来源。一、光合作用的发现历史上有许多科学家通过实验逐步揭示了光合作用的奥秘。例如，普利斯特利的实验证明了绿色植物能够更新因蜡烛燃烧或动物呼吸而变得污浊的空气；萨克斯的实验证明了绿色植物在光下能够制造淀粉。二、光合作用的概念和表达式1.概念：绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物（主要是淀粉），并且释放出氧气的过程，叫做光合作用。2.文字表达式：二氧化碳+水→（光能，叶绿体）有机物（储存能量）+氧气三、光合作用的原料、条件、产物和场所*原料：二氧化碳和水。*条件：光。*产物：有机物（储存能量）和氧气。*场所：叶绿体（主要在叶片的叶肉细胞中）。四、光合作用的意义1.物质转化：将无机物（二氧化碳和水）转化为有机物，为植物自身生长发育提供营养物质，也为其他生物提供了食物来源。2.能量转化：将太阳能转化为化学能储存在有机物中，是地球上绝大多数生物能量的最终来源。3.维持碳-氧平衡：绿色植物通过光合作用吸收大气中的二氧化碳，释放氧气，对维持大气中氧气和二氧化碳的相对稳定（即碳-氧平衡）起着重要作用。第五节光合作用和呼吸作用原理的应用理解光合作用和呼吸作用的原理，有助于我们更好地指导农业生产和生活实践。一、光合作用原理在农业生产上的应用为了提高农作物的产量，可以采取措施促进光合作用，例如：*合理密植：充分利用单位面积上的光照，避免叶片相互遮挡。*增加二氧化碳浓度：如施加有机肥，利用微生物分解产生二氧化碳，或在温室大棚中直接喷施二氧化碳。*延长光照时间：如在温室中人工补光。二、呼吸作用原理在农业生产和生活中的应用*促进呼吸作用：对于农作物的种子萌发、幼苗生长等阶段，需要保证充足的氧气供应，例如中耕松土，有利于根部呼吸。*抑制呼吸作用：为了减少有机物的消耗，延长农产品的储存时间，可以采取降低温度、减少氧气含量（如真空包装、充入氮气）、增加二氧化碳浓度等措施。例如，水果、蔬菜放在冰箱中储存，粮食晒干后储存等。总结与展望本章系统学习了空气的组成、氧气的性质与制取，以及生命活动中两个至关重要的生理过程——呼