初三化學第二單元總結

《我們周圍的空氣》知識點梳理

一．空氣

1.空氣是由什么組成的

①法國化學家拉瓦錫通過實驗得出結論：

空氣主要是由氮氣和氧氣組成的結論，其中氧氣約占1/5。②空氣的主要成分和組成：空氣成分體積分數氮氣78%氧氣21%稀有氣體0．94%二氧化碳0．03%其他氣體和雜質0．03%2.混合物和純凈物（1）純凈物：只由一種物質組成。如氮氣、氧氣、二氧化碳等是純凈物。（2）混合物：由兩種或多種物質混合而成的物質。如空氣、海水是混合物。

【注意】組成混合物的各種成分之間沒有發(fā)生化學反應，它們各自保持著原來的性質純凈物可以用專門的化學符號表示。（3）�？嫉募儍粑锱c混合物

①純凈物：冰水混合物、干冰、蒸餾水、五氧化二磷等具體的物質②混合物：空氣、自來水、礦泉水、海水、石灰石、石灰水、所有的溶液

3.空氣是一種寶貴的資源成分氧氣主要性質主要用途化學性質：供給呼吸、支持燃燒潛水、醫(yī)療急救、煉鋼、物理性質：無色無味的氣體，不氣焊以及登山和宇宙航行等易溶于水，密度比空氣略大化學性質：化學性質不活潑物理性質：無色無味的氣體，難溶于水，密度比空氣略小化學性質：很不活潑（惰性）物理性質：無色無味的氣體，在通電時能發(fā)出不同顏色的光根據化學性質不活潑常用作保護氣；醫(yī)療上用作冷凍麻醉；制硝酸和化肥的重要原料等利用惰性作保護氣；用于航標燈、閃光燈、霓虹燈的電源；用于激光技術，制造低溫環(huán)境氮氣稀有氣體4．保護空氣（1）空氣中的有害物質

①有害氣體：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮②煙塵（可吸入顆粒物）

（2）空氣污染的危害：損害人體健康，影響作物生長，破壞生態(tài)平衡，導致全球氣候變暖、

臭氧層破壞和酸雨等。

（3）保護空氣的措施：加強大氣質量監(jiān)測，改善環(huán)境狀況，使用清潔能源，

工廠的廢氣經處理過后才能排放，積極植樹造林、種草等。

（4）空氣質量日報、預報：根據我國空氣污染的特點和污染防治重點，目前計入空氣污染

指數的項目暫定為：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入顆粒物和臭氧等。（注意：二氧化碳沒有在該項目內）

5.測定空氣中氧氣的含量

（1）實驗原理：利用過量的紅磷在盛有空氣的集氣瓶中燃燒，（使集氣瓶中氣體體積減小，

壓強減�。�，觀察集氣瓶中進水的多少，來測定空氣中氧氣的體積分數。

（2）實驗現象：①紅磷燃燒時產生大量白煙；

②燒杯中的水沿導管進入集氣瓶里，集氣瓶內水面上升了約1/5體積。（3）實驗結論：O2約占空氣體積的1/5（4）實驗注意事項：①裝置不能漏氣；②紅磷要過量；③待裝置冷卻到室溫后，再打開彈簧夾。

（5）實驗探究：①液面上升小于1/5原因：

A.紅磷量不足，使瓶內氧氣未耗盡；

B.瓶塞未塞緊，使外界空氣進入瓶內；

C.未冷卻至室溫就打開瓶塞，使進入瓶內水的體積減少。

②能否用鐵、鋁代替紅磷？不能原因：鐵、鋁不能在空氣中燃燒

能否用碳、硫代替紅磷？不能原因：產物是氣體，不能產生壓強差

二．氧氣

1．物理性質：通常狀況下是無色、無味的氣體，不易溶于水，密度比空氣略大。

在壓強為101kpa時，氧氣在-183℃時變?yōu)榈�藍色液體，在-218℃時變?yōu)榈�藍

色雪花狀固體。

2.化學性質：氧氣是一種化學性質較活潑的氣體，

在一定條件下可與許多物質發(fā)生化學反應，同時放出熱量。

（1）氧氣的助燃性

帶火星的木條在氧氣中能夠復燃，說明氧氣能支持燃燒。常用這種方法檢驗氧氣。（2）物質在空氣和氧氣中的燃燒現象的比較物質木炭在空氣中燃燒的現象持續(xù)紅熱放出熱量發(fā)出淡藍色火焰，產生有刺激性氣味的氣體放出熱量產生大量白煙放出熱量在O2中燃燒的現象文字表達式注意發(fā)出白光放出熱量發(fā)出藍紫色火焰，產生有刺激性氣味的氣體放出熱量碳+氧氣→二氧化碳硫+氧氣→二氧化硫硫的用量不能過多，防止造成空氣污染硫紅磷產生大量白煙放出熱量紅磷+氧氣→五氧化二磷此反應生成的五氧化二磷為白色固體，現象應描述為白煙

鐵絲鐵絲在空氣中不能燃燒劇烈燃燒、火星四射，生成黑色固體，放出大量的熱量鐵+氧氣→四氧化三鐵預先放少量水或細沙三.制取氧氣1.實驗室制取氧氣過氧化氫制取氧氣氯酸鉀制取氧氣高錳酸鉀制取氧氣反應過氧化氫→水+氧氣氯酸鉀→+二二氧化錳氯化鉀+氧氣高錳酸鉀→錳酸鉀二氧化錳加熱原理加熱氧化錳+氧氣試劑狀態(tài)反應條件固態(tài)、液態(tài)常溫下二氧化錳作催化劑固態(tài)加熱條件下二氧化錳作催化劑固態(tài)加熱氣體發(fā)生裝置收集裝置略大）排水法（因為氧氣不易溶于水）向上排空氣法（因為氧氣的密度比空氣（1）催化劑：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反應前后都不發(fā)生變化的物質。

催化作用：催化劑在化學反應中所起的作用。（2）化合反應、氧化反應、緩慢氧化、分解反應

①化合反應：由兩種或兩種以上物質生成另一種物質物質的反應。②分解反應：由一種反應物生成兩種或兩種以上其他物質的反應。③氧化反應：物質與氧發(fā)生的反應。

④緩慢氧化：有些氧化反應進行的很慢，甚至不容易被察覺，這種氧化反應叫做緩慢氧化。

注意：化合反應與氧化反應的關系：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。有氧氣參加的化合反應，同時也一定是一個氧化反應。氧化反應不一定是要物質與氧氣發(fā)生反應。

2.高錳酸鉀制取氧氣的步驟及注意事項

步驟注意事項原理：根據氣體熱脹冷縮（1）查：檢查裝置的操作：用帶導管的單孔膠塞塞緊試管，把導管一端浸入水里，兩手緊貼試管氣密性外壁，如果導管口有氣泡冒出，則裝置的氣密性良好。（2）裝：將藥品裝入在試管中裝入少量高錳酸鉀，并在試管口放一團棉花，以防止加熱時，試管生成的氣體把試管內的固體帶到導管中，堵塞導管（3）定：將試管固定在鐵架臺上（4）點：先預熱，后對藥品加熱（5）收：收集氧氣鐵夾夾在離試管口約1/3處。試管口要略向下傾斜。先讓試管均勻受熱；然后對準藥品部位用外焰加熱等導管口有連續(xù)、均勻的氣泡冒出時用排水法進行收集，收集滿的集氣瓶瓶口應蓋上玻璃片，正放在桌上實驗結束時，應先將將導管移出水槽，最后熄滅酒精燈目的：防止水槽中的水倒吸入試管使試管炸裂（6）撤：收集完畢，將導管撤離水槽（7）熄：熄滅酒精燈3.檢驗所收集的氣體的方法：

把帶火星的木條伸入集氣瓶內，如果木條復燃，說明瓶內的氣體是氧氣。

4.驗滿方法：

①用向上排空氣法收集時：用帶火星的木條放在集氣瓶口，如果木條復燃，說明瓶內的氧氣已滿；

②用排水法收集時：當氣泡從瓶口冒出時，說明瓶內的氧氣已滿。

5.氧氣的工業(yè)制法

分離液態(tài)空氣（物理變化）

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第二單元總結

空氣的研究：兩百多年前，法國化學家拉瓦錫用定量的方法研究了空氣的成分

拉瓦錫經實驗得出的結論：空氣由氧氣和氮氣組成，其中氧氣約占空氣總體積的1/5

19世紀末人們的發(fā)現：氦、氖、氬、氪、氙測定空氣里氧氣的含量（實驗目的）：

①做實驗前要檢查裝置氣密性（氣密性不好會導致實驗失敗）②在集氣瓶里加少量水，并做上記號③用彈簧夾夾緊乳膠管

④點燃燃燒紅磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞緊⑤觀察紅磷燃燒的現象

⑥待紅磷熄滅冷卻后，打開彈簧夾，觀察實驗現象及水面的變化情況

現象：紅磷在瓶內持續(xù)燃燒，產生大量白煙。冷卻到室溫，打開止彈簧夾后，燒杯中的水進入集氣瓶中，集氣瓶中的水面上升，約占總體積（瓶內空氣）的五分之一。驗裝置的密閉性不好的結果：會造成結果偏小

事先在集氣瓶里放少量水的原因：防止燃著的紅磷濺在集氣瓶上，將集氣瓶炸裂；讓P2O5溶于水中。

實驗選用紅磷而不選用蠟燭的原因：在燃燒消耗氧氣的同時，紅

磷燃燒的產物P2O5是固體，使瓶內氣體減少，氣壓減小。而蠟燭燃燒產生二氧化碳氣體，集氣瓶內氣體總體積沒有明顯變化，氣壓基本不變,實驗結果偏小.

將點燃的紅磷立即伸入集氣瓶中的原因：防止白煙污染空氣紅磷必須過量的原因：紅磷過量是為了確保完全消耗瓶內的氧氣；若紅磷量不足，會造成結果偏小。

冷卻到室溫才打開止彈簧夾的原因：防止紅磷燃燒產生的熱量使瓶內氣體受熱膨脹,造成結果偏小

打開止水夾，水為什么進入集氣瓶：紅磷燃燒消耗了氧氣產生固體五氧化二磷，集氣瓶內氣壓就減小了小于外部大氣壓，這樣打開止水夾由于外部氣壓大水就被壓進瓶內了氣體減少的體積小于1/5的原因：1）紅磷的量不足2）裝置的密閉性不好

3）瓶內溫度沒有降到室溫就打開夾子4）氧氣含量低時，紅磷不能繼續(xù)燃燒5）使用燃燒產物為氣體的可燃物

體減少的體積大于1/5：（1）點燃紅磷后，插入燃燒匙時，瓶塞子塞得太慢，使得瓶中空氣受熱膨脹，部分空氣溢出。（2）實驗開始時，沒有夾或沒夾緊止彈簧夾，紅磷燃燒時瓶內部分空氣受熱從導管逸出。

反應原理：磷+氧氣五氧化二磷（白色固體，易溶于水）

Ｐ＋Ｏ２Ｐ２Ｏ５

空氣成分按體積計算：氮氣７８％、氧氣２１％、稀有氣體０．９４％、二氧化碳０．０３％、其他氣體（水蒸氣）和雜質０．０３％（水蒸氣的量不一定）

空氣中氧氣與氮氣的體積比約為：1：4

混合物：由兩種或多種物質混合而成的物質空氣、稀物質的分類有氣體等

純凈物：只由一種物質組成氮氣、氧氣、二氧化

碳、五氧化二磷等

混合物中各物質各自保持著各自的性質例如：空氣中的氮氣、氧氣、二氧化碳等都保持著各自的性質，各成分之間不會沒有發(fā)生化學反應。組成興致不固定，無固定符號。純凈物：組成性質固定，有化學符號

氧氣（養(yǎng)氣）

供給呼吸潛水、醫(yī)療、急救

無色無味，（化學性質）不易于水

支持燃燒煉鋼、氣焊、宇宙航行、化工生產

氮氣的物理性質：無色無味，難溶于水

氮氣化學性質：不活潑保護氣、防腐、制硝酸、化肥等稀有氣體：①稀有氣體是氦氖氬氪氙等氣體的總稱

②稀有氣體無色、無味，化學性質很不活潑。③用途：保護氣、霓虹燈、電光源激光技術、低溫麻

醉

空氣的污染物：①有害氣體二氧化硫(SO2)、一氧化碳（CO）、

二氧化氮(N02)②煙塵(可吸入顆粒物）

污染的三大類型：SO2、NO2等酸雨氟利昂等臭氧空洞CO2含量增加溫室效應污染主要來源：煤燃燒排放的煙氣機動車尾氣的排放

土地荒漠化引起的沙塵暴

污染的危害：①損害人體健康

②影響作物生長③破壞生態(tài)平衡④溫室效應⑤破壞臭氧層⑥形成酸雨

空氣污染的防治：①加強大氣質量檢測（空氣日報、預報）②改善環(huán)境狀況

③使用清潔能源（使用之后不產生新的污染物：太陽能、風能、核能等）④積極植樹造林種草

污染指數：污染指數越小，級別越低，質量狀況越好

綠色化學主要特點：①充分利用資源和能源，利用無毒、無害的原料

②在無毒、無害的條件下進行反應，以減少向環(huán)境排放廢物③提高原子的利用率，力圖使所有作為原料的原子都被產物所消納，實現“零排放”

④生產出有利于環(huán)境保護、社區(qū)安全和人體健康的環(huán)境友好的產品

綠色化學的核心：利用化學原理從源頭消除污染氧氣的物理性質：（1）無色、無味的氣體

（2）密度比空氣大（3）不易溶于水

改變條件：氧氣→液氧→固態(tài)氧

（無色）（淡藍色）（淡藍色）

檢驗氧氣滿：用帶火星的木條放在瓶口，木條復燃則表示收集滿氧氣的化學性質：

①氧氣可使帶火星的木條復燃。（即氧氣能支持燃燒）實驗：將帶有火星的木條伸入集氣瓶內現象：木條復燃證明瓶內裝的是氧氣②硫與氧氣的反應硫的物理性質：淡黃色固體

反應現象：在空氣中燃燒產生微弱的淡藍色火焰

在氧氣中燃燒發(fā)出明亮的藍紫色火焰、放出熱，生產有刺激性氣味的二氧化硫氣體化學反應式：硫+氧氣點燃二氧化硫

S+O2點燃SO2注意事項：集氣瓶底部預先放水

預先放水的原因：吸收二氧化硫（有害氣體），防止污染空氣③鐵絲與氧氣的反應鐵絲的物理性質：黑色固體

反應現象：在空氣中燃燒發(fā)生紅熱

在氧氣中燃燒劇烈燃燒、火星四射、放出大量熱、生成黑色固體（四氧化三鐵）

化學反應式：鐵+氧氣點燃四氧化三鐵Fe+O2點燃FeO5

注意事項：集氣瓶底部預先放水或鋪一層細沙注意事項的原因：防止高溫熔融物濺落炸裂瓶底④木炭與氧氣的反應木炭的物理性質：黑色固體

反應現象：在空氣中燃燒發(fā)出紅光

在氧氣中燃燒發(fā)出白光、放出熱量、生成氣體使澄清石灰水變白色渾濁

化學反應式：木炭+氧氣點燃二氧化碳C+O2點燃CO2⑤磷與氧氣的反應

磷的物理性質：暗紅色固體

反應現象：磷燃燒產生大量白煙，放出熱量

化學反應式：磷+氧氣點燃五氧化二磷P+O2點燃P2O5

總結：物質在空氣中燃燒主要是與空氣中的氧氣反應，反應的劇烈程度取決于氧氣的含量，氧氣含量越高，燃燒越劇烈�；�合反應：由兩種或兩種以上物質生成另一種物質的反應氧化反應：物質與氧（具有氧化性的物質）發(fā)生的反應

氧氣在氧化反應中提供氧，具有氧化性

緩慢氧化：進行得很慢，不容易被察覺的氧化叫緩慢氧化。緩慢反應例子：A動植物的呼吸

B事物的腐爛C酒和醋的釀造D農家肥料的腐熟E鐵生銹

氧氣的制法

（1）工業(yè)制法：工業(yè)生產要考慮原料是否易得，價格是否便宜，成本是否低廉，能否大量生產，對環(huán)境的影響。空氣中含有21%的氧氣，可用空氣做原料。

①分離液態(tài)空氣法空氣低溫液態(tài)空氣蒸發(fā)氮氣

液態(tài)氧

液態(tài)氮沸點－196℃，液態(tài)氧的沸點－183℃

氮氣首先從液態(tài)空氣中蒸發(fā)出來，剩下的主要是液氧液態(tài)氧貯存于藍色鋼瓶中。

②膜分離技術法空氣富氧膜通過含氧量較高的氧氣多級分離含90%的的氧

（2）實驗室制法（化學變化）：氣體發(fā)生裝置的選擇：反應物的狀態(tài)、反應條件收集裝置的選擇：氣體的密度和溶解性

①雙氧水（過氧化氫溶液）和二氧化錳混合制氧氣

第一種：實驗1：在試管中加入5ml5%的過氧化氫（H2O2）溶液，把帶火星的木條伸入試管。現象：帶火星的木條沒有復燃

原因：過氧化氫在常溫下只能緩慢分解成水和氧氣，故帶火星的木條不能復燃。

實驗2：向上述試管中加入少量二氧化錳（MnO2）,把

帶火星的木條伸入試管�，F象：帶火星的木條復燃了

原因：加入的二氧化錳加快了過氧化氫分解的速率，在較短時間內產生了大量的氧氣，故帶火星的木條復燃。

實驗3：試管中沒有氣泡產生時，重新加入過氧化氫溶

液

現象：又有大量的氣泡產生

原因：二氧化錳仍然能夠起到加快過氧化氫分解的的速率，故其化學性質并沒改變，是可重復使用的。反應原理：過氧化氫二氧化錳水+氧氣

H2O2MNO2H2O+O2

催化劑（觸媒）：“一變”改變其他物質的化學反應速率“二不變”反應前后質量和化學性質保持不變

催化劑在化學反應中的作用：催化作用

催化劑的理解：一個化學反應的催化劑不是唯一的

一種物質也可能成為不同化學反應的催化劑

②加熱高錳酸鉀制氧氣實驗步驟：檢查裝置的氣密性裝高錳酸鉀

將試管固定在鐵架臺上（固體用試管裝著加熱，試管口下向下傾斜）點燃酒精燈

收集氧氣

反應原理：高錳酸鉀加熱錳酸鉀+二氧化錳+氧氣KMNO4加熱K2MNO4+MNO2+O2注意事項：要在試管口放棉花

原因：防止加熱時高錳酸鉀粉塵進入導管，堵塞導管試管口要略向下傾斜

原因：防治水蒸汽冷凝后回流到熱的試管底部，炸裂試管用排水法收集時，當氣泡均勻冒出才開始收集

原因：防止收集到的氧氣混有空氣

收集氧氣結束后，先將導管移離水槽，再熄滅酒精燈

原因：防止由于降溫時，試管內壓強減小，水被倒流吸入試管，使試管炸裂

③加熱氯酸鉀和二氧化錳

氣體發(fā)生裝置、收集裝置與加熱高錳酸鉀一樣反應原理：氯酸鉀二氧化錳氯化鉀+氧氣

加熱

KCIO3KCIO2

分解反應：由一種反應物生成兩種或兩種以上其他物質的反應

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