第二單元我們周圍的空氣1．測定原理拉瓦錫測定空氣的組成的原理：2Hg+O2eq\o\ac(\s\up6(△),\o(==,===))2HgO，2HgOeq\o\ac(\s\up7(高溫),\o(===,====))2Hg+O2。2．實驗裝置汞槽中汞的作用是，作反應物，起液封作用。3．實驗結論氧化汞分解產生的氣體支持呼吸氧氣剩余氣體：不支持生命氮氣將剩余氣體和氧化汞分解產生的氣體混合，得到和空氣成分相同氣體空氣由氧氣和氮氣組成【知識點二】燃磷法測定氧氣的含量實驗1．測定原理A：物理原理：利用燃燒法測定空氣中氧氣的含量的原理是利用紅磷燃燒消耗密閉容器內空氣中的氧氣，使密閉容器內壓強減小，在大氣壓的作用下，進入容器內水的體積即為減少的氧氣的體積。B：化學原理：化學方程式：4P+5O2eq\o\ac(\s\up7(點燃),\o(===,====))2P2O5。2．實驗裝置（1）儀器：集氣瓶、燃燒匙、導管、燒杯、橡膠管、彈簧夾。（2）藥品：紅磷、水。3．實驗步驟（1）先在集氣瓶內加入少量水，并做上記號。（2）連接裝置。（3）檢查裝置的氣密性。（4）用彈簧夾夾緊橡膠管。（5）點燃紅磷，迅速伸入集氣瓶內。（6）燃燒結束冷卻至室溫后，打開彈簧夾。4．實驗現象A、紅磷燃燒現象紅磷在集氣瓶內燃燒，放出熱量，生成大量白煙(五氧化二磷小顆粒)。B、打開止水夾時現象冷卻后，打開彈簧夾，水經導管進入集氣瓶，進入水的體積約占集氣瓶內空氣總體積的。5．實驗成功的關鍵（1）紅磷要過量。（2）裝置必須密封。（3）導管內先注滿水。（4）冷卻到室溫后，打開彈簧夾。6．實驗分析與結論紅磷燃燒生成五氧化二磷固體，五氧化二磷極易溶于水，不占有體積。紅磷燃燒消耗了集氣瓶內的氧氣，冷卻后，大氣壓把燒杯內的水壓進集氣瓶，水的體積約是集氣瓶內消耗的氧氣的體積，由此證明空氣中氧氣約占空氣總體積的。友情提示：通過此實驗也能得出氮氣不燃燒、不支持燃燒及不易溶于水的性質。7．水的作用A、集氣瓶中水的作用①吸收五氧化二磷，防止污染空氣②吸收熱量，緩沖氣壓，防止集氣瓶內壓強過大，橡皮塞彈出。B、燒杯中水的作用測量氧氣的體積：倒吸到集氣瓶中水的體積約是消耗的氧氣的體積8．誤差分析A、偏低：B、偏高：9．實驗注意事項（1）紅磷要足量。如果紅磷的量不足，則不能將密閉容器內空氣中的氧氣完全反應掉，密閉容器內水面上升不到原氣體體積的，導致測得空氣中氧氣的體積分數偏小。（2）實驗裝置的密封性要好。如果密封性不好，則外界的空氣會進入密閉容器內，導致所測得的氧氣體積偏小。（3）不能用硫、木炭、鐵絲等代替紅磷。因為硫或木炭燃燒后產生的氣體會彌補反應所消耗的氧氣，導致測得的氧氣的體積不準確；而細鐵絲在空氣中難以燃燒，氧氣的體積幾乎不會變化，因此密閉容器內水面不上升。（4）橡膠管要夾緊，燃燒匙放入集氣瓶時要迅速，防止空氣受熱膨脹，從導管或集氣瓶口逸出，導致進入水的體積增多，使實驗結果偏高。（5）集氣瓶內加少量的水，目的是溶解白煙、降低溫度?！局R點三】空氣的成分及用途1.空氣的組成空氣成分N2O2稀有氣體CO2其他氣體和雜質體積分數78%21%0.94%0.03%0.03%2.氮氣（1）物理性質顏色狀態（常溫常壓）氣味密度（標準狀況）熔點沸點是否易溶于水（2）化學性質：氮氣不支持燃燒、化學性質不活潑。（3）用途：①制造硝酸和氮肥的重要原料；②用作保護氣（焊接金屬時作保護氣、食品包裝中防腐、燈泡中延長使用壽命）；③作冷凍劑；創造低溫環境。3.稀有氣體（1）稀有氣體包括氦、氖、氬、氪、氙、氡等。（2）物理性質：沒有顏色、沒有氣味，難溶于水。（3）化學性質：極不活潑，一般不與其他物質發生反應。（4）用途：稀有氣體在通電時能發出不同顏色的光，可制成多種用途的電光源；氦可用于制造低溫環境?！局R點四】空氣污染及保護1.空氣污染與防治項目內容污染物煙塵（可吸入顆粒物）和有害氣體（二氧化硫、一氧化碳、氮的氧化物等）污染源化石燃料的燃燒、汽車尾氣的排放、工廠廢氣等空氣污染危害嚴重損害人體健康、影響作物生長、破壞生態平衡，同時全球氣候變暖、臭氧層破壞和酸雨的產生也與空氣污染有關空氣污染的防治加強大氣質量監測，改善環境狀況，使用清沽能源，積極植樹、造林、種草等2.空氣質量日報（1）主要內容：空氣污染指數、首要污染物、空氣質量級別、空氣質量狀況等（2）空氣污染指數項目（暫定）：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入顆粒物（粒徑在10微米以下的顆粒物，稱為PM10）和臭氧等。（3）空氣質量分級標準污染指數50以下51~100101~150151~200201~250251~300300以上質量級別ⅠⅡⅢⅢⅣⅣⅤ質量狀況優良輕微污染輕度污染中度污染中度重污染重度污染由表可知，空氣污染指數越大、空氣質量級別越大、空氣質量越差。特別注意：空氣中二氧化碳的含量升高雖然會導致“溫室效應”，但二氧化碳無毒，不是空氣污染物?！局R點五】混合物與純凈物物質分類混合物純凈物宏觀由兩種或兩種以上物質組成由一種物質組成微觀（針對由分子構成的物質）由多種分子構成，沒有固定的組成由一種分子構成，有固定的組成和性質性質各組分保持各自原有的化學性質有固定的化學性質表示不能用一個化學式表示有唯一的化學式舉例空氣、溶液等氧氣、二氧化碳等聯系純凈物混合物【知識點六】氧氣的性質1.氧氣的物理性質A．在標準狀況下，氧氣是一種無色、無味的氣體，不易溶于水，密度比空氣略大。B．在壓強為101kPa時，氧氣在183℃時變為淡藍色液體，在218℃時變成淡藍色雪花狀的固體。C．工業生產的氧氣，一般加壓貯存在藍色的鋼瓶中。2.氧氣的化學性質（1）氧氣的檢驗操作：把帶有火星的木條伸到盛有氧氣的集氣瓶中?，F象及結論：帶有火星的木條復燃，說明氧氣能支持燃燒。（2）物質與氧氣的反應：反應物實驗現象符號表達式硫在空氣中淡藍色火焰放熱，生成帶有刺激性氣味的氣體S+O2eq\o\ac(\s\up5(點燃),\s\do0(→),\s\do5())SO2在氧氣中藍紫色火焰木炭在空氣中發出紅光放熱，生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體C+O2eq\o\ac(\s\up5(點燃),\s\do0(→),\s\do5())CO2在氧氣中發出白光鐵絲在空氣中紅熱，不燃燒Fe+O2eq\o\ac(\s\up5(點燃),\s\do0(→),\s\do5())Fe3O4在氧氣中劇烈燃燒，火星四射，放出大量熱，生成黑色固體（3）氧氣的用途：氧氣具有非常廣泛的用途，主要是供給呼吸，支持燃燒和反應放熱三個方面：（1）供給呼吸：潛水作業、登山運動、高空飛行、宇宙航行、醫療搶救等。（2）支持燃燒：一般情況下，燃燒只需空氣即可。（3）反應放熱：煉鋼（C+O2eq\o\ac(\s\up5(高溫),\s\do0(→),\s\do5())CO2），需使用富氧空氣或氧氣。氧炔焰來焊接或切割金屬。【知識點七】化合反應與氧化反應1.化合反應（1）定義：由兩種或兩種以上物質生成另一種物質的反應?；戏磻獙儆诨痉磻愋椭?。（2）特征：多變一，通式：A+B+……→C。2.氧化反應（1）定義：物質與氧發生的反應。氧氣在氧化反應中提供氧，具有氧化性。氧化反應不屬于基本反應類型之一。（2）分類：=1\*GB3①劇烈氧化：發光、放熱的劇烈氧化反應。如燃燒、爆炸等。=2\*GB3②緩慢氧化：進行得很慢，甚至不易被察覺的氧化反應。如動植物的呼吸、食物的腐爛、醋的釀造、農家肥料的腐熟、鐵的生銹、塑料的老化等。（3）共同點：反應都會放熱。3.化合反應與氧化反應的比較比較項目化合反應氧化反應區別概念由兩種或兩種以上物質生成另一種物質的反應物質與氧發生的反應分類依據根據反應物和生成物的種類是否與氧氣發生反應標志“多變一”，不一定有氧參加一定有氧參加類型屬于化學反應基本類型不屬于化學反應基本反應類型聯系不存在從屬關系，化合反應不一定是氧化反應，氧化反應也不一定是化合反應。物質與氧結合且生成物只有一種的反應既是氧化反應也是化合反應【知識點八】氧氣的實驗室制取方法1．加熱高錳酸鉀制取氧氣【反應原理】2KMnO4eq\o\ac(\s\up6(△),\o(==,===))K2MnO4+MnO2+O2↑【發生裝置】由于反應物是固體，反應需要加熱，所以選擇固固加熱制氣體的裝置?！臼占b置】由于氧氣不易溶于水，且不與水發生化學反應，所以可以選擇排水法收集氣體的裝置。

由于氧氣的密度比空氣大，且不與空氣中的成分發生化學反應，所以還可以選擇向上排空氣法收集氣體的裝置。排水法向上排空氣法【實驗步驟】①查：檢查裝置的氣密性。②裝：將高錳酸鉀裝入干燥的試管，并在試管口放一團棉花，并用帶導管的橡皮塞塞緊試管。③定：將試管固定在鐵架臺上。④點：點燃酒精燈，試管均勻受熱后，就使酒精燈固定在試管底部加熱。⑤收：根據所選的收集裝置來確定氣體的收集方法。⑥移：把導管移出水槽。⑦滅：熄滅酒精燈。【檢驗】將帶火星的木條伸入到集氣瓶內，如果帶火星的木條復燃，說明是氧氣?！掘灊M】（用排水法收集）如果集氣瓶口有氣泡出現，說明氣體收集滿了。

（用向上排空氣法收集）將帶火星的木條放在集氣瓶口，如果帶火星的木條復燃，說明氧氣收集滿了。2．氯酸鉀制取氧氣【反應原理】2KClO3eq\o\ac(\s\up6(MnO2),\s\up1(───),\s\do1(───),\s\do6(△))2KCl+3O2↑【實驗裝置】和加熱高錳酸鉀制取氧氣的裝置相同（試管口無棉花團）。3．過氧化氫制氧氣【反應原理】2H2O2eq\o\ac(\s\up6(MnO2),\s\up1(─────),\s\do1(─────),\s\do6())2H2O+O2↑【實驗裝置】或或（1）步驟①檢查裝置的氣密性。②向錐形瓶中加入二氧化錳固體。③塞好帶有長頸漏斗（或分液漏斗）和導管的雙孔塞。④向長頸漏斗（或分液漏斗）中加入過氧化氫溶液。⑤用排水集氣法收集。（2）注意的問題a．用過氧化氫溶液制氧氣的發生裝置中使用長頸漏斗便于加入液體藥品；使用分液漏斗便于控制滴液速率。b．使用帶有長頸漏斗的發生裝置時，要注意長頸漏斗下端管口應伸到液面以下，以防止產生的氣體從長頸漏斗口逸出。一、發生裝置的選擇依據：eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(反應物的狀態,反應的條件))二、收集裝置的選擇依據：eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(氣體的密度：\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(密度大于空氣且不與空氣成分反應向上排空氣法,密度小于空氣且不與空氣成分反應向下排空氣法)),氣體溶解性：\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(難溶于水或不易溶于水排水法,易溶于水的排空氣法或排油法))))【知識點九】探究過氧化氫制氧氣中二氧化錳的作用1．探究過氧化氫制氧氣中二氧化錳的作用【實驗目的】1.學習催化劑概念2.了解用過氧化氫制氧的方法【實驗用品】試管、藥匙、過氧化氫溶液、二氧化錳、小木條二氧化錳【實驗步驟】1234【實驗現象】步驟1中帶火星的小木條火星閃爍，但未燃燒；步驟2中加入二氧化錳后，產生大量的氣泡；步驟3中小木條火星快速閃爍，但仍未燃燒；步驟4中小木條燃燒?！緦嶒灲Y論】①過氧化氫常溫下也會很緩慢地分解，放出氧氣。②二氧化錳能加快過氧化氫的分解速率。2．催化劑【概念】在化學反應里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化學反應前后都沒有發生變化的物質叫做催化劑?！敬呋饔谩看呋瘎┰诨瘜W反應中所起的作用叫催化作用?！咎攸c】（1）一變：改變化學反應速率，加快反應或減慢反應（2）兩不變：催化劑質量不變；催化劑化學性質不變【驗證】要確認二氧化錳是過氧化氫分解的催化劑，還需完成以下操作：=1\*GB3①繼續上述實驗，在插入試管中的小木條熄滅后，倒入適量的過氧化氫溶液，插入帶火星的小木條。結論：實驗中只消耗過氧化氫，“二氧化錳”似乎用不完。=2\*GB3②實驗后，將試管中的物質過濾（即將固體和液體分開），將所得的固體洗凈、干燥、稱量，發現所得固體的質量與反應前加入試管中的二氧化錳的質量相等。結論：a.“二氧化錳”在實驗中可能沒有被消耗；b.反應中生成了一種新的固體物質，該固體的質量與加入的二氧化錳質量剛好相等。=3\*GB3③把該固體再次加到過氧化氫溶液中，觀察到過氧化氫的分解又加快了。說明：實驗后所得固體是二氧化錳，即實驗后二氧化錳的化學性質沒變。綜上所述，得出二氧化錳在過氧化氫分解的反應中，加快了過氧化氫的分解速率，而它本身的質量和化學性質在反應前后都沒有發生變化，我們就說二氧化錳是