1、第四单元空气基础知识总结 第一节 空气的成分第一个对空气组成进行探究的化学家：拉瓦锡（第一个用天平进行定量分析）。一、空气的成分和组成及用途气体成分体积比%性 质 （性质决定用途）用 途N278化学性质稳定，不燃烧，不助燃。充在食品包装袋中延长保质期O221化学性质比较活泼，有助燃性和氧化性。物理性质：不易溶于水，密度比空气大，-183为淡蓝色液体，-218为淡蓝色固体。供给呼吸，支持燃料燃烧，常做氧化剂。注意：不可作燃料！稀有气体（氩气）0.934化学性质稳定，通电时会发出不同颜色的光作保护气，可充在灯管中作霓虹灯，氦气密度小，用作填充气球。CO20.034参与植物的光合作用灭火2、 测定空
2、气中氧气体积分数的常见实验装置和方法：装置一：1、【实验原理】铜+氧气=氧化铜（2Cu+O2=加热=2CuO）2、【实验现象】红色粉末变成黑色3、【实验结论】空气中氧气的体积约占空气总体积的1/5。氧气在空气中的体积分数计算方法： 反应前注射器空气体积-反应后注射器内空气体积 反应前注射器空气体积+玻璃管内气体的体积4、注意事项：（1）体积小于1/5的原因：铜粉量不足装置气密性要不好未冷却至室温就读数。（2） 不断推拉活塞的目的：使空气与铜粉充分接触，使氧气充分反应。（3） 气球的作用：密封装置；均衡气压；使空气与铜粉充分接触，使氧气充分反应。二、装置二：用红磷测定空气中氧气的含量。1、实验原
3、理：红磷+氧气=五氧化二磷；（4P+5O2=点燃=2P2O5）（因为红磷燃烧后，消耗了氧气，使内部气压减小，小于外部大气压，使水被外部大气压压入集气瓶内。）2、实验现象： 红磷燃烧，产生大量白烟，放热；冷却后打开弹簧夹，水沿着导管进入集气瓶中，进入集气瓶内水的体积约占集气瓶空气总体积的1/5。3、实验结论：空气中氧气的体积约占空气总体积的1/5。N2约占 ，不 ，也不 ，难 ；4、注意事项：液面上升小于1/5原因红磷量不足装置的气密性不好未冷却至室温就打开弹簧夹5、为什么不能用木炭、硫、铁、镁条等物质代替红磷燃烧？木炭、硫等物质燃烧后有气体生成，使实验不准确铁在空气中不能燃烧镁条在空气中不仅与
4、氧气反应，还与氮气、二氧化碳发生反应：三、空气的污染及防治：1、空气质量报告内容：空气污染指数首要污染物空气质量级别空气质量状况2、计入空气污染指数的项目：CO、SO2、NO2、O3、可吸入颗粒物、总悬浮颗粒物等。3、 防治空气污染：加强大气质量监测；改善环境状况；减少使用化石燃料；使用清洁能源；积极植树、造林、种草；禁止露天焚烧垃圾等。第二节 氧气一、氧气的性质物理性质：氧气的密度比空气大，不易溶于水。液态氧和固态氧是淡蓝色的。化学性质：氧气化学性质比较活泼。氧气具有助燃性和氧化性。检验方法：把带火星的木条伸入集气瓶中，如果带火星的木条复燃，证明是氧气。二、氧气的化学性质探究1、细铁丝在氧气
5、中燃烧的实验实验现象：铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，生成黑色固体。注意事项： 用砂纸把细铁丝磨成光亮的银白色，是为了除去细铁丝表面的杂质。 将细铁丝盘成螺旋状，是为了增大细铁丝与氧气的接触面积。 把细铁丝绕在火柴上，是为了引燃细铁丝， 待火柴快燃尽时才缓慢插入盛有氧气的集气瓶中，是为了防止火柴燃烧时消耗氧气，保证有充足的氧气与细铁丝反应。集气瓶里要预先装少量水或在瓶底铺上一薄层细沙，是为了防止高温熔化物溅落使瓶底炸裂。2、某学生用细铁丝做燃烧实验，结果没有出现火星四射现象，引起实验失败的原因：氧气不纯铁丝未除锈没有用火柴引燃3、下列物质在氧气中反应现象及文字表达式反应物在空气中实
6、验现象在氧气中的实验现象反应的文字表达式木炭与氧气发红光，放热生成能使澄清石灰水变浑浊的气体比在空气中燃烧更旺发白光，放热生成能使澄清石灰水变浑浊的气体铁丝与氧气不燃烧剧烈燃烧，放热火星四射，生成黑色固体蜡烛与氧气发红光，放热瓶壁有水珠，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体比在空气中燃烧更旺，发明亮的白光放热瓶壁有水珠，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体硫与氧气淡蓝色火焰，生成有刺激性气味的气体明亮的蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的气体氧气的制备1、工业制氧气分离液态空气法（原理:氮气和氧气的沸点不同 物理变化）2、实验室制氧气原理-化学变化过氧化氢 水+氧气 2H2O2 MnO2 2H2O + O2高锰
7、酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气 2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2 氯酸钾 氯化钾+氧气 2KClO3MnO22KCl+3O2【气体发生装置】（发生装置的选择应考虑的因素是反应物的状态和反应的条件）一、固液常温型装置制备气体（见上图）1、反应物和反应条件的特征：反应物是固体和液体，反应不需要加热。2、装置气密性的检查方法：b装置：向锥形瓶内加水没过长颈漏斗下端，将导管一段插入水中，用手紧握锥形瓶外壁，如果导管口有气泡冒出，证明气密性良好。C装置：关闭活塞，将导管一段插入水中，用手紧握锥形瓶外壁，如果导管口有气泡冒出，证明气密性良好。装置(a)的特点：装置简单，适用于制取少
8、量的气体；增加药品不太方便。（注意液体不得超过试管容积的三分之一）装置(b)的特点：锥形瓶适用于较多量气体的制取，长颈漏斗可随时添加液体药品。（注意：长颈漏斗的管口要插入液面下；防止气体从长颈漏斗中逸出。）能根据需要随时添加药品。装置(c)的特点：分液漏斗可以控制反应速率（得持续平稳气流）。装置(d)的特点：可以随时控制反应的发生和停止（节约药品）。注意：如果使用长颈漏斗，注意长颈漏斗的下端管口应插入液面以下，形成液封，防止生成的气体从长颈漏斗逸出。使用分液漏斗时无需考虑这个问题。二、固固加热型装置制备气体（见图）1、反应物和反应条件的特征：反应物都是固体，反应条件加热。2、装置气密性的检查方
9、法：将导管的一段插入水中，用手紧握试管，如果水中出现气泡，说明装置气密性良好。3、加热时的注意事项：（1）实验中要根据酒精灯的高度来固定试管（自下而上，自左至右）； （2）制取气体时，都要先检查装置的气密性，然后再装药品； （3）用排水法收集气体时，集满氧气后先要在水中盖好玻璃片，然后取出集气瓶正放在桌子上 （4）加入药品后，直接用酒精灯的火焰对准药品所在位置加热，会使试管受热不均，引起试管炸裂。 （5）试管口略向下倾斜：防止冷凝水倒流引起试管破裂 （6）药品平铺在试管的底部：使药品均匀受热 （7）铁夹夹在离管口约1/3处 （8）导管应稍露出橡皮塞：是便于排净空气，氧气导出。 （9）试管口应放
10、一团棉花：防止高锰酸钾粉末进入导管 （10）排水法收集时，待气泡均匀连续冒出时再收集（刚开始排出的是试管中的空气） （11）实验结束先移导管再熄灭酒精灯：防止水槽里的水倒流到试管内，引起试管炸裂。（12）用排空气法收集气体导管伸到集气瓶底部是便于将瓶里的空气排除干净，使氧气较纯。三、【气体收集装置】（选择应考虑的因素是所制气体的密度和溶解性）1.排水法收集气体的装置（收集O2）（1）适用情况：收集的气体不溶或难溶于水，且不与水反应。（2）验满：如果瓶口有大气泡逸出，说明氧气已收集满。（3）注意事项：应当等到气泡连续均匀地放出后收集气体，否则收集到的气体不纯。如果需要较干燥的气体，请不要使用排水
11、法。 收集完毕后，集气瓶口朝上，并盖上玻璃片（氧气密度比空气大）2、向上排空气法收集气体的装置(收集O2)（1） 适用情况：气体密度大于空气，且不与空气中的成分反应。（2）验满：将带火星的木条放在集气瓶口，如果带火星的木条复燃，说明氧气收集满了。3、右图所示装置有许多用途：用于排空气法收集氧气，氧气应从_端通入。用于排水法收集氧气,瓶中先装满水,氧气从_端通入。瓶中储存氧气,用水将氧气排出时,水从_端通入。在医院给病人输氧时,瓶中放约半瓶蒸馏水,这时氧气从_端通入。四、催化剂1、特点:在化学反应中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。（一变两不变）
12、2、催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。3、催化剂只能改变化学反应的速率，不能改变化学反应的产率。4、不同的化学反应有不同的催化剂，同一化学反应也可能有几种催化剂。五、氧化反应与化合反应、氧化物1、物质与氧气发生的化学反应属于氧化反应。2、化合反应（多合一）：由两种或两种以上的物质生成一种新物 质的反应。3、分解反应（一分多）：由一种物质生成两种或两种以上其它的 物质的反应。4、氧化物：由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物 (往往读作“氧化某”或“几氧化几某”)5、氧化反应 剧烈氧化：燃烧缓慢氧化：铁生锈、人的呼吸、事物腐烂、酒的酿造共同点：都是氧化反应 都放热氧气是一种化学性质比较_的气体，许多物质可与氧气发生反应。在某些条件下，物质与氧气的反应比较剧烈；而在另一些条件下，物质与氧气发生缓慢的氧化反应，如动植物的新陈代谢、金属器皿的锈蚀、食物的腐烂、有机肥的腐熟等变化过程都包含有_作用。6、空气和稀有气体都是混合物，自然界中的水是混合物；水、氧气、氮气、二氧化碳、过氧化氢等有化学式的都是纯净物。5
