人教版初三化学第二章知识点总结

人教版初三化学第二章知识点总结化学的世界浩瀚无垠，而我们身边最常见也最不可或缺的物质之一，便是空气。第二章的学习，引领我们踏入了研究物质组成与性质的大门，重点探索了空气的奥秘，以及与人类生活息息相关的氧气。本章知识是后续学习物质构成、化学反应等内容的重要基础，其核心概念和实验技能需要我们扎实掌握。一、空气的组成我们每天呼吸的空气，看似简单，实则是由多种物质组成的复杂体系。早期科学家们通过不懈的探索，逐渐揭开了空气组成的面纱。其中，法国化学家拉瓦锡的实验具有里程碑式的意义，他通过定量研究得出了空气由氧气和氮气组成的结论。1.空气的主要成分：经过科学测定，按体积分数计算，空气中氮气约占78%，氧气约占21%，稀有气体（氦、氖、氩、氪、氙、氡）约占0.94%，二氧化碳约占0.03%，其他气体和杂质约占0.03%。这里的“体积分数”是指某气体的体积与空气总体积的比值，而非质量分数，这一点需要特别注意。2.混合物与纯净物：空气是一种典型的混合物。混合物是由两种或多种物质混合而成的物质，其组成不固定，各成分保持着它们各自的性质。与混合物相对应的是纯净物，纯净物是由一种物质组成的，具有固定的组成和确定的性质，例如氧气、氮气、二氧化碳等。判断一种物质是纯净物还是混合物，关键看其组成物质的种类是否单一。二、空气是一种宝贵的资源空气不仅是生命赖以生存的基础，其中的各种成分更是在人类生产和生活中发挥着巨大作用。1.氧气(O₂)：氧气是空气的主要成分之一，对生命活动至关重要。*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，也可以固化成淡蓝色的雪花状固体。*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，能与许多物质发生化学反应，这类反应常被称为氧化反应。在氧化反应中，氧气提供氧，是常见的氧化剂。例如，物质在氧气中燃烧（如碳、硫、铁、镁的燃烧），动植物的呼吸，食物的腐烂等都与氧气的氧化性有关。*主要用途：供给呼吸（如医疗急救、潜水、登山等）；支持燃烧（如炼钢、气焊、航天等）。2.氮气(N₂)：氮气在空气中含量最高。*物理性质：通常情况下，氮气是一种无色、无味的气体，密度比空气略小，难溶于水。*化学性质：氮气的化学性质不活泼，一般情况下不易与其他物质发生化学反应。这种稳定性使得氮气在很多领域得到应用。*主要用途：用作保护气（如焊接金属时防止金属被氧化、食品包装中充氮气以防腐）；制造硝酸和氮肥的重要原料；液氮还可用于医疗冷冻、超导材料等领域。3.稀有气体：稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙、氡等气体，它们在空气中含量极少，过去曾被称为“惰性气体”。*物理性质：都是无色、无味的气体，难溶于水。*化学性质：化学性质很不活泼，一般不与其他物质发生反应。但随着科学技术的发展，人们已经制得了一些稀有气体的化合物。*主要用途：用作保护气（如灯泡中充稀有气体，延长使用寿命）；电光源（如霓虹灯、航标灯等，不同的稀有气体通电时会发出不同颜色的光）；氦气可用于填充探空气球（因其密度小且化学性质稳定）。三、空气的污染与防治空气是人类和其他生物生存的基本条件，然而随着工业的发展和人类活动的增加，空气污染问题日益严峻。1.空气污染物：造成空气污染的有害物质主要分为两类：*有害气体：如二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮等。这些气体主要来源于化石燃料的燃烧、工厂废气的排放等。*烟尘：如可吸入颗粒物（PM2.5、PM10等）。这些颗粒物主要来源于地面扬尘、燃煤排放的粉尘等。2.空气污染的危害：空气污染会严重危害人体健康，引发呼吸道疾病等；影响植物的生长；破坏生态平衡；还可能导致酸雨、臭氧层破坏等全球性环境问题。3.防治空气污染的措施：保护空气，人人有责。主要的防治措施包括：加强大气质量监测，改善环境状况；使用清洁能源（如太阳能、风能、水能等），减少化石燃料的燃烧；工厂的废气、汽车尾气等要经过处理达标后再排放；积极植树造林、种草，以净化空气。四、氧气的实验室制取本章不仅介绍了氧气的性质和用途，还重点学习了在实验室中制取氧气的方法，这是初中化学重要的实验技能之一。1.反应原理：实验室制取氧气常用的方法有三种，其反应的文字表达式如下：*加热高锰酸钾：高锰酸钾→（加热）锰酸钾+二氧化锰+氧气*加热氯酸钾和二氧化锰的混合物：氯酸钾→（二氧化锰，加热）氯化钾+氧气（其中二氧化锰是催化剂）*分解过氧化氢溶液：过氧化氢→（二氧化锰）水+氧气（其中二氧化锰是催化剂）2.实验装置：根据反应物的状态和反应条件，实验室制取氧气的装置分为“固固加热型”（适用于加热高锰酸钾或氯酸钾与二氧化锰的混合物）和“固液常温型”（适用于过氧化氢溶液和二氧化锰的混合物）。*发生装置：选择依据是反应物的状态和反应条件。*收集装置：氧气的密度比空气大，且不易溶于水，因此可用向上排空气法或排水法收集。排水法收集的氧气纯度较高，向上排空气法收集的氧气干燥但纯度略低。3.实验步骤（以加热高锰酸钾制取氧气为例）：大致可概括为“查、装、定、点、收、离、熄”（谐音“茶庄定点收利息”）。*查：检查装置的气密性。*装：装入药品（高锰酸钾），在试管口放一团棉花（防止加热时高锰酸钾粉末进入导管）。*定：将试管固定在铁架台上（试管口略向下倾斜，防止冷凝水倒流引起试管炸裂）。*点：点燃酒精灯，先预热，再集中加热。*收：当气泡连续均匀地放出时开始收集氧气（排水法收集时，待气泡冒出均匀后再收集，避免收集到装置内的空气）。*离：收集完毕，将导管撤离水槽。*熄：熄灭酒精灯。（注意“离”和“熄”的顺序不能颠倒，防止水槽中的水倒吸进入试管，使试管炸裂）4.检验与验满：*检验：将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，则证明是氧气。*验满（向上排空气法）：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则证明氧气已收集满。5.催化剂与催化作用：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反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂（又叫触媒）。催化剂在化学反应中所起的作用叫做催化作用。催化剂只能改变化学反应速率，不能增加或减少生成物的质量。