空 气 和 氧 气
[知识结构]
组成和成分 空气的形成史 空气
氮气、稀有气体的性质和用途 空气和人体健康 空气的污染和防治
制法
氧气 性质 氧化反应，氧化物，爆炸 用途 质量守恒定律 化学方程式 配平、含义和读法
[考点扫描]
一， 空气的组成 1． 空气的主要成分
对空气成分的分析，我们首先必须了解的是：对气体组成测定一般是按体积分数计算的，对空气的成分一般认为是比较固定的，但因环境不同而略有差异，其中氮气和氧气约占体积总数的99%，故可以认为空气以氮气和氧气为主。对其余的1%，经测定主要是二氧化碳、水和稀有气体以及尘埃，因此空气是由多种成分构成的混合物，不是单一的物质。 空气中各主要成分的体积分数
常见误区一：氧气占空气的21%
在提到空气中可组分的含量时，总是注明是体积分数还是质量分数，而且这两个在数值上不相等，因此必须加以区分。 氧气的的质量分数=
（氧的相对分子质量╳氧气的体积分数）/空气的相对平均分子质量=（32╳21%）/29 = 23% 常见误区二：氧气的含量越多对人体越好
分类长期以来呼吸的是含有21%氧气的空气，整个机体早已对这个环境适应了，倘若呼吸纯氧气，就容易造成过量，一旦过量，那些没有被人体利用的氧气将会使人体内的脂质多度氧化，继而损伤细胞，加速人体衰老的过程，甚至还可能引致肺部疾患和癌症。同时，长期吸氧容易造成人体主动呼吸功能的下降。一句话，健康人体吸纯氧是弊大于利的。
工业制法
实验室制法，催化剂
2．氮气
物理性质：无色无味的气体，比空气稍轻，难溶于水
化学性质：比较稳定，一般情况下很难跟其他物质发生反应，一定条件下也能反应。
用途：用作保护气及制取氮肥和炸药等
[例]下图中分别表示了地球和火星的大气组成（体积分数），下列说法正确的是（）
A、地球和火星的大气中氧气的体积分数相同
B、地球和火星的大气中都含有氮气
C、地球和火星的大气中二氧化碳的体积分数相同
D、地球和火星的大气组成完全相同
3．稀有气体
稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙等气体的总称。早期把它们统称为惰性气体，是因为在刚发现它们的时候，只注意了它们不跟其他元素反应的一面，当发现它们在一定条件下，也能跟某些物质发生反应而形成化合物的事实后，才把它们改称为稀有气体，稀有气体的“惰性”是相对的，不是绝对的。
物理性质：无色无味气体，难溶于水
化学性质：一般情况下，很稳定，不和其他物质反应，但在特殊条件下，可以反应
用途：保护气，特殊颜色和用途的光源
科技前沿：
稀有气体的应用
稀有气体广泛应用到光学、冶金和医学等领域中。例如，拟氖激光器、氩离子激光器等在国防和科研上有着广泛的用途。氖在放电管内放射出美丽的红光，加入一些汞蒸气后又发射出蓝光，所以，氖被广泛用来制造霓虹灯。氙在电场的激发下能放出强烈的白光，高压长弧氙灯常用于电影摄影、舞台照明等。在冶金工业中，氩和氦的最大用途是为熔焊不锈钢等提供惰性气氛。氪、氙和氡还能用于医疗上，氙灯能放出紫外线，氪、氙的同位素还被用来测量脑血流量等。拟还被用来代替氢充填气象握和飞船，由于它不燃烧，比氢安全得多。由于氦的沸点低，还被用于超低温技术。液态氦的沸点为-269℃，利用液态氦可获得接近绝对零度（-273.15℃）的超低温。可以和液氨一起创造超导材料所需的低温，应用在核磁共振仪等尖端设备。
氦气还用来代替氮气做人造空气，供探海潜水员呼吸，因为在压强较大的深海里，用普通空气呼吸，会有较多的氮气溶解在血液里。当潜水员从深海处上升，体内逐渐恢复常压时，溶解在血液里的氮气要放出来形成气泡，对微血管起到阻塞作用，引起“气塞症”。氦气在血液里的溶解度比氮气小得多，用氦跟氧的混合气体（人造空气）代替普通空气，就会发生上述现象。此外，这种含氦的人造空气，还可用来医治支气管气喘，因为它的平均密度比普通空气小得多，容易吸入或呼出。
氖和氩还用在霓虹灯里。霓虹灯是在细长的玻璃管里，充入稀薄的气体，电极装在管子的两端，放电时产生有色光。灯光的颜色跟灯管内填充气体种类和气压有关，跟玻璃的颜色也有关。氩常用来填充
普通的白炽电灯泡，灯丝在空气中加热会产生燃烧现象，因此必须抽掉灯泡中的空气，但空气抽出后，炽热的灯丝就容易蒸发。所以长时间使用的灯光在玻璃内壁内附着一层黑色薄膜。如果把一定数量的氮气或氩、氮混合气体充入灯光里，就会增加灯光内部的气压，防止灯丝在炽热时蒸发，以延长灯丝的寿命。作为麻醉剂，氙气在医学上很受重视。氙能溶于细胞质的油脂里，引起细胞的麻醉和膨胀，从而使神经末梢作用暂时停止。人们曾试用体积分数为80%的氙气和20%的氧气组成混合气体，作为无副作用的麻醉剂。
4．空气和环境
环境污染主要包括大气污染、水污染、土壤污染、食品污染等，还包括固体废弃物、放射性物质、噪声等。
（1）温室效应：
原因：森林的大面积砍伐和矿物燃料的大量使用，使空气中二氧化碳的浓度大幅度升高，导致温度升高
危害；温室效应使地表温度上升，导致南北两极和高山冰雪融化，海平面上升；全球性气候变暖，使生态平衡失调，严重影响农业和林业。
防治：加强植树造林，增加地表绿化面积，利用光合作用，吸收二氧化碳；发展新能源，逐步减少矿物燃料的使用，减少温室气体的排放。
（2）酸雨
原因：燃烧大量的煤和是石油等含硫燃料，产生二氧化硫，导致酸雨。
危害：酸雨危害植物和动物的生命，腐蚀建筑物，损坏森林和农作物
防治：尽量减少含硫燃料的使用或在使用前进行脱硫的处理
[例]造成城市大气濡染的物质主要是粉尘（悬浮颗粒）、二氧化硫、氮的氧化物和碳的氧化物，试推测下列哪一项可能是污染源（）
A、汽车尾气和工厂排出的气体
B、绿色植物光合作用放出的气体
C、空气土壤、水面长期接触
D、人和动物呼吸作用产生的气体
答案：A
[例] 下表是某城市每日空气质量报告的部分内容，下列情况对表中三个空气质量的指标不会产生影响的是（）
A、用天然气做燃料
B、焚烧垃圾
C、汽车排放的尾气
D、用煤和石油做燃料
二，氧气的性质和用途
1．物理性质
通常状态下，氧气是无色无味的气体，不易溶于水，密度比空气略大，在液态和固态时均为淡蓝色。2．化学性质
氧气是一种化学性质比较活泼的物质，在一定条件下，它能跟许多物质发生化学反应，同时放出热量，有时还会发光，具体表现在可与金属、非金属、某些化合物反应。
[例1]有甲、乙、丙、丁四种物质，甲是无色无味的气体；乙在甲中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，同时生成无色的带刺激性气味的气体丙；丁是一种无色气体，可以由甲与某物质反应得到，把丁通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊。请推测：甲、乙、丙、丁。
答案：氧气、硫、二氧化硫、二氧化碳。
解析：解这一类题要求熟悉各个物质的性质和它们相互之间的反应。推而广之，除了硫，其他物质在氧气中燃烧的现象同样重要。
[例2]臭氧又名三原子氧，因其类似鱼腥味的臭哧而得名。其分子式为O3，是氧气的同素异形体，具有它自身的独特性质。在距离地球表面15～25公里的高空，存在着包围在地球外围空间的臭氧层，臭氧层可使人类免受太阳紫外线照片的伤害。人类日常生活中有许多东西含有损害臭氧层的物质。如，冰箱、空调、发胶、灭害灵、药用气雾剂、电子元件清洗剂等等。因此，全世界科学家都在呼吁：挽救臭氧层。
若将氧气通过臭氧发生器，在放电的条件下，有臭氧生成，该反应的方程式是；二氧化硫与臭氧反应可以生成三氧化硫，从而易于被水除去，写出反应方程式；应采取什么方法保护臭氧层。
答案：3O2放电2O3；2SO2+O3=3SO3；取消产生臭氧破坏物的原料、产品、生产工艺（等）。
解析：该题综合了方程式的知识。由于臭氧与氧气是不同的物质，虽然它们都由氧原子组成，但却有不同的性质。
3．用途
氧气能支持燃烧，可用于“气割”或“气焊”；它能支持呼吸，可用于供氧，供给呼吸；
冶炼钢铁，由氧将生铁中过多的杂质氧化去除；氧炔焰的温度可达3000℃，可用于焊接和切割金属。
[例3]医院给病人输氧时用到与下图类似的装置。关于该装置，下列说法中不正确的是（）。
A、b导管连接供给氧气的钢瓶
B、b导管连接病人吸氧用的塑料管
C、使用该装置来观察是否有氧气输出
D、使用该装置来观察氧气输出的速度
答案：A。
解析：如果b端连接钢瓶，强大的气压会把瓶跌液体挤到病人的呼吸道里，明显是不可行的；应该是a管进气，通过a管在液体中放出气泡的有无、多少与快慢，来判断氧气输出情况。
科技前沿：
臭氧
人类发生臭氧已经有一百年的历史。在距离地球表面15～25公里的高空，因受太阳紫外线照射的缘故，形成了包围攻在地球外围空间的臭氧层，这厚厚的臭氧层正是人类赖以生存的保护伞。这就是大多数人对臭氧的全部认识。人类真正认识臭氧还是在150多年以前，由德国化学家先贝因（Schanbein）博士首次提出在水电解及火花放电中产生的臭味，同在自然界闪电后产生的气味相同，先贝因博士认为其气味类似于希腊文的OXEIN（意为“难闻”），由此将其命名为OZONE（臭氧）。
臭氧，又名三原子氧，因其类似鱼腥味的臭味而得名。基分子式为O3，是氧气的同素异形体，它具有自身的独特性质：
⑴在自然条件下，它是淡蓝色的气体；
⑵它有一种类似雷电后的腥臭味；
⑶在标准压力和常温下，它在水中的溶解度是氧气的13倍；
⑷臭氧比空气重，密度是空气的1.658倍；
⑸臭氧有很强的氧化力，是已知最强的氧化剂之一；
⑹正常情况下，臭氧极不稳定，容易分解成氧气；
⑺臭氧分子是逆磁性的，易结合1个电子成为负离子分子；
⑻臭氧在空气中的半衰期一般为20～50分钟，随温度与温度的增高而加快；
⑼臭氧在水中的半衰一般为35分钟，随水质与水温的不同而异；
⑽臭氧在冰中极为稳定，其半衰期为2000年。
4．燃烧和灭火
狭义的燃烧是指可燃物与空气中的氧气发生的一种发光发热的剧烈的氧化反应。广义的燃烧是指任何发光发热的剧烈化学反应。燃烧不一定需要氧气参加。
燃烧的发生必须同时满足两个条件：一是可燃物与氧气接触；二是可燃物的温度达到着火点。欲达到灭火的目的，只要做到以下任意一点即可：一是将可燃物与空气隔绝；二
是将可燃物的温度降到着火点以下。
在有限空间里急速的燃烧，在短时间里聚集大量的热量，使气体的体积迅速膨胀，从而引起爆炸。可燃性气体或可燃性粉尘与空气混合并达到一定的浓度时，遇火就会爆炸。这种可燃性物质与空气所形成的混合物能够发生爆炸的浓度范围叫做爆炸极限，可燃性气体的最低浓度称为爆炸下限，若浓度低于该下限，遇到明火既不会燃烧，也不会爆炸；可燃性气体的最高浓度称为爆炸上限，若浓度高于该上限，遇到明火，虽不会爆炸，但会安静的燃烧。必须注意的是，爆炸不一定都是由化学反应引起的，有些爆炸是一个物理过程，如蒸汽锅炉的爆炸。
5．氧化反应和氧化物
氧化物是指氧跟另一种元素组成的化合物，其要点是共有两种元素组成，其一是氧元素。
[例4]铁生锈是一种氧化反应，铁丝在氧气中燃烧是一种氧化反应。自燃是由而引起的自发燃烧。用灯帽盖灭酒精灯的火焰，是运用灭火的原理。
答案：缓慢；剧烈；缓慢氧化；隔绝空气
分析：氧化反应包括了剧烈氧化和缓慢氧化，燃烧和由燃烧引起的爆炸都属于剧烈氧化，铁生锈是一种缓慢氧化，由缓慢氧化而引起的自发燃烧叫自燃。灭火的原理有两点：一是隔绝空气；二是温度降到着火点以下，用灯帽盖灭酒精灯是利用了第一种方法。复习时，以内感注意相似概念的比较和辨析。
[例] 下列说法正确的是（）
A、由两种物质生成的的一种物质的反应叫做化合反应
B、氧化反应是指物质和氧气发生的化合反应
C、凡是在空气中不能燃烧的物质，在纯氧中也不能燃烧
D、蜡烛的燃烧过程既有物理变化又有化学变化
答案：D
三，氧气的制法
1．工业制法
工业生产中使用的大量氧气，主要是将空气液化，利用氮气的沸点高于氧气的特征，使氮气先汽化，从而分离液态空气而制得的，这是一个物理变化。
2．实验室制法
（1）原理
2KClO3 ==== 2KCl + 3O2
（2）制取装置
属于固体混合加热型，一般采用试管口向下倾斜的方法，以防止加热过程中产生的水蒸汽倒流到试管底部，使热的试管破裂。铁夹应夹在离试管口1/3处。药品应平铺在试管底部，加热时要先预热试管，使试管底部均匀受热，然后在有药品的地方集中加热。
（3）收集方法
利用氧气在水中溶解度不大的性质，可选用排水法收集，当气泡从导气管口均匀冒出后，在进行收集，以保证氧气的纯净。收满后，应先移去导气管，在熄灭酒精灯，防止水倒吸入试管。
（4）检验方法
用带火星的木条放在瓶口，若木条复燃，则氧气已收满。
拓展视野
氧气的制备装置的选取、连接和操作，是这一部分的重要知识点。其中有如下一些需要特别注意的方面：
⑴在加入药品之前，要对装置的气密性进行检查。
⑵试管内的药品要平铺在底部，以保证它们均匀受热。
⑶试管夹应该夹在距离试管口约1/3处。
⑷管口保持略微向下倾斜，防止冷凝水回流炸裂试管。
⑸导管伸进试管口少许即可，深入太多气体不容易导出。
⑹酒精灯内酒精的量不应该超过其容积的2/3。
⑺要用酒精灯的外焰加热，因为外焰温度最高。
⑻用加热高锰酸钾法制氧气时，要在导管口放置一小团棉花，以免被氧气流吹出来的高锰酸钾粉末堵塞导管；用氯酸钾制氧气的时候则不必加了。
⑼用排水集气法的时候，要事先在集气瓶里充满水，导管伸到瓶口处就可以了；当需要干燥的氧气时，往往使用向上排空气法，这时导管应该一直插到集气瓶底，便于排尽瓶内的空气。
⑽停止反应时，先要把导管从水槽中移出来，再停止加热，熄灭酒精灯，以防止倒吸。
[例5] 加热分解正确的操作顺序是。
a、点燃酒精灯；
b、检查装置气密性；
c、将导管移出水槽；
d、用排水法收集氧气；
e、熄灭酒精
灯；f、把高锰酸钾加入到试管中；g、搭好反应装置。
答案：g—b—f——a—d—c—e。
解析：本题主要考查的是高锰酸钾制取氧气的实验操作步骤。特别需要注意的是应检查装置的气密性，再加入反应物；先移出导管，再熄灭酒精灯。
[例6]指出下列装置的错误（用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气）。
⑴
⑵
⑶
⑷
⑸
答案：⑴不应该用充满酒精的酒精灯，应该使酒精量保持在酒精灯容积的1/3～2/3；
⑵导管伸入试管太长，略微露出就行了；
⑶试管夹的位置不对，应夹在距离管口1/3处；
⑷反应物不应该堆在试管底部，要铺开；
⑸试管不应该向上倾斜，应改为略向下倾。
四，化学方程式
1，质量守恒定律
质量守恒定律是物质发生化学反应应遵守的规律。作为现代科学的重要定律之一和化学计算的重要理论基础，对它的理解和适用范围必须有深刻的认识。
（1）宏观内容：参加化学反应的各物质的质量总和，等于反应后生成的各物的质量总和。
（2）微观内容：在一切化学变化中，反应前后原子的种类和个数保持不变，因此质量不变。
（3）适用范围：只有化学变化才能运用质量守恒定律来解释。因此在理解和运用质量守恒定律时，必须抓住关键词“参加”只有真正参加化学变化的物质，才能利用质量守恒
定律进行解释和计算。
2，化学方程式
化学方程式能从三个不同的层面表达了反应物与生成物之间的变化关系：
一，化学方程式表达了反应物和生成物之间变化的条件
二，化学方程式从微观角度表达了原子或分子间的运动情况
三，化学方程式从量的角度反映了反应物和生成物间的质量的关系
3，书写化学方程式的注意事项
一，准确书写反应物和生成物的化学式
二，符合质量守恒定律，保证反应前后原子种类没有改变，原子数目没有增减
三，标明反应条件
四，反应物中没有气体，反应后生成了气体，则在该气体的右边注上
反应物中没有固体在溶液中进行，反应后生成了固体，则在该固体的右边注上
[例7] 17世纪人们认为水能变成土，1768年科学家拉瓦锡对此进行研究。他将一定量的蒸馏水加入特殊的蒸馏器，反复加热蒸馏101天，发现、蒸馏器内产生少量沉淀，称得整个蒸馏器装置的总质量没变，水的质量也没变，沉淀的质量等于蒸馏器减少的质量，对于这项研究的说法错误的是（）A．精确称量是科学研究的重要方法
Ｂ．水在长时间加热后能转变为土
Ｃ．物质变化过程中总质量守恒
Ｄ．沉淀物来自于蒸馏器本身
答案：B
分析：此题考核的是对质量守恒定律的掌握情况，此题背景新颖，不同于一般的此类题型，得分不难，但很值得深究。由质量守恒定律可知，化学反应前后，元素的种类不会改变，水和土中的化学元素不同，因此水不可能转变为土，这就可以得出正确的选项。自然科学的研究总是遵循着从定性到定量的过程不断发展的，质量守恒定律的得出更离不开精确的称量，对于题目中这项耗时长，精确度要求高的研究一旦离开精确称量是不可能成功的。题干中的关键句是“称得整个蒸馏器装置的总质量没变，水的质量也没变，沉淀的质量等于蒸馏器减少的质量”，前一分句验证了质量守恒定律，后两分句说明产生的“土”不是来自于水，而来自于蒸馏器本身。具体分析“土”的成因，可能是在长期的蒸馏过程中，蒸馏器本身分解了。错误的原因是学生没有掌握质量守恒定律的内涵和外延，只是停留在机械的记忆上，光会背，不会用，这种情况在学生学，教师教的过程中都应避免。
[难点辨析]
一，空气中含氧量的测定
测定空气成分的原理是利用某些物质与空气中氧气反应而不生成气体从而使反应器内压强减小，使水进入反应器内，测定进入的水的体积即为空气中氧气的体积。可用来反应的物质必须是易与氧气反应且没有气体生成的物质。
实验燃烧法测定空气中氧气的体积分数
实验原理：红磷只与空气中的氧气反应，生成的产物五氧化二磷极易.溶于水，观察反应后钟罩内的水面上升的量，就可以大致的知道原来空气中氧气的含量了。
保障实验成功的要点：（1）装置要有良好的气密性；（2）红磷要保证过量；（3）要等装置恢复到室温后才可以读数；（4）水槽里要有足量的水；（5）不能随意用别的可燃物来代替红磷。
[例]某同学为了测定空气中氧气的体积，采用燃烧发，只是改用木炭作为燃烧物，当燃烧匙中的木炭熄灭后，冷却到室温，发现进入钟罩的水的体积约是钟罩体积的1/25，而不是1/5，其原因可能是：（1）；（2）。
答案：（1）木炭与氧气燃烧的产物是二氧化碳，是气体，而且不易溶于水，反应减少的体积不等于空气
中氧气的体积；（2）木炭虽然能与氧气反应，但是当氧气浓度下降到一定程度后，这个反应就停止了，因此氧气是没有被完全消耗掉。
二，燃烧实验中现象的准确描述
1．燃烧时发光和火焰的区别
发光和火焰都是化学变化中常常伴随的现象。光是微粒在高温下产生的振动波，火焰是气体燃烧时产生的向上的火苗。一些高沸点难气化的可燃物燃烧时，是固体物质直接燃烧，产生的是光或火星，如铁丝和木炭的燃烧。凡是可燃性气体或熔沸点较低且易气化的可燃性固体的燃烧则产生火焰，如硫的燃烧就是硫先熔化，后气化，最后再燃烧，所以它在氧气中燃烧时产生的是火焰。
2．烟和雾的区别
烟是指固体小颗粒分散在气体中形成的混合物；雾是液体小颗粒分散在气体中形成的混合物。所以红磷燃烧时产生的是烟，蜡烛燃烧时产生的雾。
3．燃烧和自燃
三.催化剂的作用
催化剂能改变改变化学反应速率，其中包含增大或减小反应速率；催化剂的化学性质在反应前后保持不变，但其物理性质可能改变；催化剂的质量在反应前后保持不变，但其质量分数可能改变；
催化剂有强烈的选择性和专一性，必须和某个化学反应联系起来，否则没有意义。
误区一：认为“催化剂改变其他物质反应速率”中的“改变”仅仅指的是加快反应速度。
氯酸钾受热分解放出氧气，我们加入的催化剂二氧化锰在这个反应中的确是起到加快反应速率的作用。但是在生产生活中，人们并不总是希望加快反应速率的，有的时候还需要延缓某些反应的发生。比如，对像胶在使用过程中的老化、过氧化氢的受热见光分解等，我们是不希望它们发生的。这时候可以加入一些阻反应的物质。这类物质常被称为抑制剂，但它们也是催化剂的一种。
[例8] 下列关于催化剂的说法中，正确的是（）。
A、加热氯酸钾制备氧气时，加入催化剂可以使生成的氧气质量增加
B、催化剂必须加快其他物质的反应速率
C、二氧化锰只能做催化剂
D、加入催化剂，氯酸钾发生分解反应的温度降低并且放出氧气的速率增大
答案：D
解析：A选项不符合催化剂的作用，催化剂不能使产物的质量增加或减少。B选项也不对，正如上述介绍，催化剂可以加快或者减慢反应的速率，这取决于催化剂的种类和它所作用的反应。C选项犯了以偏概全的错误，二氧化锰在本反应中做催化剂，但它也可以在别的反应中做反应物或生成物。做生成物的例子如：高锰酸钾→
加热锰酸钾+二氧化锰+氧气
[例9]某同学加热氯酸钾制氧气，错把高锰酸钾当作二氧化锰放入氯酸钾内，其结果与只加热氯酸钾相比，正确的是（）。
A、反应速率不变
B、生成氧气质量增加
C、反应速率加快，生成氧气质量不变
D、反应速率加快，生成氧气质量增加
答案：D。
考点：⑴催化剂的概念：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化学反应前后都没有变化。⑵实验室制备氧气的两个反应：
氯酸钾二氧化锰
?
→氯化钾+氧气
高锰酸钾→
加热锰酸钾+二氧化锰+氧气
解析：应该注意二氧化锰在这两个反应中的“双重身份”。此反应的产物，正是彼反应的催化剂。
[例10] 研究表明，许多金属氧化物对氯酸钾分解有催化作用，分别用下表中金属氧化物做催化剂，氯酸钾开始发生分解反应的温度和反应剧烈时的温度如表中所示。实验使用氯酸钾来制取氧气，如果不用二氧化锰做催化剂，最好选用（）。
A、氧化铁
B、氧化铝
C、氧化铜
D、氧化镁
答案：C
考点：二氧化锰在氯酸钾分解制氧气的反应中作为催化剂，起到降低反应发生的温度的作用。
解析：从表格可以看出来，氧化铜比其他的催化剂使反应开始的反应温度和剧烈反应的温度都降得最低，这正是我们使用催化剂的目的。因此，选用氧化铜。从这道题我们也可以知道，并不是只有二氧化锰才可以做氯酸钾分解制氧气的催化剂，它只是一类可以做催化该反应的金属氧化物的代表罢了。
四.氧气制法的拓展
2KClO3 === 2KCl + 3O2
2KMnO4 === K2MnO4 + MnO2 +O2
2HgO === 2Hg + O2
2H2O === 2H2 + O2
2H2O2 === 2H2O + O2（可用于实验室快速制取少量的氧气）
五.气体收集的方法
[同步精练A]
1．按体积计算，空气中含量最多的是（）A．氧气B．二氧化碳C．氮气D．稀有气体
2．下列气体和空气混合有点燃，一定不发生爆炸的是（）
A. 一氧化碳
B. 氢气
C. 二氧化碳 D 甲烷
3．能够使带火星的木条复燃的气体是（）
A. 氧气
B. 空气
C. 二氧化碳 D .水蒸气
4．首先从实验得出空气是由氧气和氮气组成的结论的科学家是（）
A.道尔顿
B. 舍勒
C. 阿伏伽德罗
D. 拉瓦锡
5. 每年春季, 我国的北部经常受到沙尘暴的袭击, 它会使空气中哪种有害成分增加( )
A. 二氧化碳
B. 二氧化硫
C. 可吸入微粒
D. 一氧化碳
6. 在压强为1.01×105Pa时, 液态氮的沸点是-196℃, 液态氧的沸点是-183℃, 液态氦的沸点是-269℃.
利用液态空气分离这三种其他, 随温度的升高,它们逸出的先后顺序是 ( )
A. 氦、氮、氧
B. 氧、氮、氦
C.、氮、氧、氦
D. 氧、氦、氮、
7．下列物质中，不属于易燃易爆物的是（）
A. 汽油
B. 酒精
C. 石油液化气
D. 二氧化碳
8．迷信的人把荒野中出现的忽明忽暗的亮光称为“鬼火”，这种现象实际上是（）
A. 爆炸
B. 自燃
C. 缓慢氧化
D. 燃烧
9．实验室制取氧气时，不需要用到的仪器是（）
A. 试管夹
B. 单孔塞
C. 铁架台
D. 药匙
10．成年人每分钟大约需要吸入8升氧气，大致需要空气的体积为升，这些空气的质量是克。（空气的密度为1.293克/升）
11．红磷在氧气中燃烧，可以看到有生成。铁丝在氧气中燃烧生成色固体物质（填名称），在做这个实验时，应预先在盛有氧气的集气瓶里装入或，以防止。
12．写出符合下列要求的化学方程式：
（1）加热纯净物制取氧气：。
（2）“水中生氧”。
[同步精练B]
1．实验室用一定质量的氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气，反应前后二氧化锰在固体混合物中的质量分数（）
A. 变小
B. 变大
C. 不变
D.无法判断
2．下列实验现象的描述正确的是（）
A.把木条插入盛有氧气的集气瓶中，木条立即燃烧
B.把灼热的铁丝插入盛有氧气的集气瓶中，铁丝立即燃烧，发出明亮的火焰，生成黑色固体
C.红磷在氧气中燃烧，发出明亮的火焰，产生浓厚的白烟
D.硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，产生浓厚的白烟
3．下列关于燃烧的说法，最确切的是（）
A. 燃烧是剧烈的发光发热现象
B. 燃烧一定要有氧气参加
C. 燃烧是剧烈的发光发热的化学反应
D. 燃烧一定是化合反应
4．在氯酸钾里加热了少量的高锰酸钾后，加热时制取氧气的速度大大加快，其主要原因是（）
A. 高锰酸钾比氯酸钾容易分解
B. 高锰酸钾起了催化的作用
C. 高锰酸钾受热分解，使产生的氧气的量增多
D. 高锰酸钾受热分解，生成的二氧化锰作为氯酸钾受热分解的催化剂
5．蜡烛的火焰可以用嘴吹灭的主要原因是（）
A.吹气时，气流使温度降低到着火点以下
B.吹气时，气流带走了火星使火焰熄灭
C.人体呼出的二氧化碳隔绝了空气
D.吹气时，夹杂在气流中的潮气使火焰熄灭
6．要除去密闭容器了空气的氧气，从而得到较为纯净的氮气，可用燃烧的方法，下列物质可以选用的是（）
A. 硫
B. 二氧化碳
C. 磷
D. 木炭
7．揭开盛有液态空气的保温瓶盖，并将燃着的木条置于瓶口上方，可观察到（）
A. 木条熄灭
B. 燃烧更旺
C. 没有明显的变化
D. 先燃烧更旺，后熄灭
8．.
已知X的相对分子质量为n，Q的相对分子质量为2n。下列推理正确的是（）
A. 反应后Q的质量为9g
B. 反应后生成15gZ
C. 反应中Y与Q发生改变的质量之比为1︰1
D. 该反应方程式中X与Q的化学计量数之比为1︰3
9．下列现象说明空气中存在某种气体，请将物质写在题后的空格中：
（1）夏天，冰淇淋的周围会出现白雾，说明空气中含有；
（2）小白鼠在装有空气的密闭容器中可存活一段时间，说明空气中含有；
（3）石灰水长期暴露在空气中，瓶壁上会出现白色固体物质，说明空气中含有。
10．工业上常用物质A制备大量的氧气，实验室常用物质B和黑色固体C或单独使用物质D制取少量的氧气。若固体E在制得的氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色的火焰，生成气体F。试写出各物质的名称：
A 、
B 、
C 、
D 、
E 、F
11．法轮功邪教组织的头目李洪志说，他发功能使铝发生化学反应，变成铜和金，使铝分子变成铜分子和金分子。请你根据所学的化学知识指出这种说法违反科学之处。
[参考答案]
[同步精练A]
1. C
2. C (选择在空气中不可然的气体)
3. A
4. D
5. C
6. A (分离空气中各成分的方法是基于各成分的不同沸点,先对空气降温、加压,使其液化,再缓慢升温,沸点越低的成分越先汽化)
7. D
8. B (“鬼火”是动物或人的尸体中磷元素在空气中的自燃引起的，磷的同素异形体中的白磷的着火点为40℃，很易自燃)
9. A (注意区分试管夹和铁夹) 10. 40 (8×5 = 40;
40×1.293 == 51.72 ) 11.白烟；黑色；四氧化三铁；黄沙；水；固体物质熔化后溅落，炸坏集气瓶。 12. (1)2KMnO4 === K2MnO4 + MnO2 + O2(2) H2O ==== H2O + O2
[同步精练B]
1. B (氯酸钾分解后产生氯化钾和氧气, 由质量守恒定律可知, 反应后固体物质的质量减小, 而作为催化剂的二氧化锰的质量又不变, 所以二氧化锰在固体混合物中的质量分数变大)
2. C (A.中的木条必须带有火星, B中铁丝在氧气中燃烧产生的是火星而不是火焰, D 中硫在氧气中燃烧产生的是有刺激性气味的气体,没有白烟)
3. A
4. D
5. A
6. C
7. A
8. A (根据表
由X和Y的相对分子质量可得：an :4 == 2nb : 12 所以a:b == 2:3 ) 9. 水蒸气；氧气；二氧化碳10．空气；氯酸钾；二氧化锰；高锰酸钾；硫；二氧化硫。（注意写名称）
11．由质量守恒定律可知，反应前后，元素的种类是不可能改变的，元素是不可能凭空产生的，所以铝比可能转变为铜和金的。
空 气 中 的 成 分 实验：空气中氧气成分的测定 装置图注意点 a、可燃物要求：足量红磷 b、装置要求：气密性良好 c、操作要求：等到集气瓶冷却到室温后再打开弹簧夹 d、现象：有大量白烟产生，广口瓶内液面上升约1/5 体积 e、结论： 空气是混合物； O2约占1/5，可支持燃烧； N2约占4/5，不支持燃烧，也不能燃烧，难溶于水 探究：①液面上升小于1/5原因：装置漏气，红磷量不足，未冷却完全 ②选择的药品应具备的条件：a、能在空气中燃烧；b、在空气中燃烧时只与氧气反应， 不消耗空气中其他气体；c、燃烧后只产生固体或产生的气体可以被水或者气体溶液吸收 能否用铁、铝代替红磷？不能原因：铁、铝不能在空气中燃烧 能否用碳、硫代替红磷？不能原因：产物是气体，不能产生压强差。 概念分析： 混合物：是由两种或两种以上的物质混合而成(或由不同种物质组成） 例如，空气，溶液（盐酸、澄清的石灰水、碘酒、矿泉水），矿物（煤、石油、天然气、铁矿石、石灰石），合金（生铁、钢） 纯净物：由一种物质组成的。例如：水、水银、蓝矾(CuSO4·5H2O)都是纯净物注意： 纯净物、混合物与组成元素的种类无关。 一种元素组成的物质可能是纯净物也可能是混合物，多种元素组成的物质可能是纯净或混合物。氧气和臭氧混合而成的物质是混合物，红磷和白磷混合也是混合物。冰与水混合是纯净物。名称中有“某化某”“某酸某”的都是纯净物，是化合物。 空气污（1）空气污染源：工业、交通、生活污染源 （2）对空气造成污染的主要是有害气体（CO、SO2、氮的氧化物）和烟尘等。目前计入空气污染指数的项目为可吸入颗粒物、氮氧化物(NO、NO2)和二氧化硫SO2等。
专题一空气氧气 1. (2019河南)空气中含量最多且化学性质不活泼的气体是() A. O2 B. CO2 C. N2 D. Ne 2. (2019重庆A卷)中国主办2019年“世界环境日”活动，其主题聚焦“空气污染”。下列不属于空气污染物的是() A. SO2 B. NO2 C. O2 D. PM2.5 3. (2019广州)空气是一种宝贵的资源，下列生产生活中用到的气体不是来自空气的是() A. 作为燃料电池燃料的H2 B. 用于生产氮肥的N2 C. 用于医疗急救的O2 D. 用于飞艇的He 4. (2019宜昌改编)打赢蓝天保卫战，我们在行动。下列做法不属于防治大气污染措施的是 () A. 大力削减燃煤污染 B. 深化治理工业污染 C. 精准管控扬尘污染 D. 集中焚烧塑料垃圾 5. (2019张家界改编)下列关于氧气的叙述正确的是() A. 氧气能支持燃烧 B. 氧气在空气中的体积分数为78% C. 木炭在氧气中燃烧发出黄光 D. 鱼类能在水中生存，说明氧气极易溶于水 6. (2019天津改编)下列对实验现象的描述不正确的是() A. 镁条在空气中燃烧，发出耀眼白光 B. 细铁丝在氧气中燃烧时，火星四射，生成黑色固体 C. 蜡烛在空气中燃烧，生成二氧化碳和水 D. 氢气在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰 7. (2019宁德九上期末质检)装修后室内空气污染物甲醛(HCHO)、苯(C6H6)和氨(NH3)含量的
超标率随时间变化曲线如图，下列说法错误的是() 第7题图 A. 甲醛分子中C、H、O原子个数比为1∶2∶１ B. 室内空气污染物的超标率随时间不断增长有明显的下降趋势 C. 气温降低会使室内空气污染物含量反弹 D. 购买环保家具及建材可改善室内空气质量 8. (2019长春)研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关(如图所示)。 第8题图 回答下列问题： (1)SO3和H2SO4中，硫元素的化合价均为。 (2)反应∶为化合反应，该反应的化学方程式为。 (3)根据图示判断，下列说法正确的是。 A. 雾霾的形成只与燃料燃烧直接产生的颗粒物有关 B. 使用清洁燃料，减少SO2和NO x的排放，有利于减少雾霾的产生 9. (2019武汉)多角度认识物质及其变化，能帮助我们更全面了解物质世界。
第三单元第1节空气与氧气 谢塘镇中学黎松青 教学目标： 1、知识与技能： 知道空气的组成、各成分的性质及用途，能用实验说明空气是混合物。2、过程与方法： 通过实验探究空气的组成，了解探究的一般过程；联系生活经验，认识纯净物和混合物；培养学生自主学习能力。 3、情感、态度与价值观： 通过对空气的组成的实验探究，激发学习和探究的兴趣，培养合作和勤于思考的科学作风，体验探究成功的乐趣。 重点、难点： 重点：知道空气的组成，掌握各成分的性质及用途。 难点：空气中氧气含量的测定。 课型：探究型，多媒体 实验准备： 试管、针筒、打气筒、锥形瓶、集气瓶、水槽、燃烧匙、橡皮塞、烧杯、导管、止水夹、酒精灯、红磷、硫酸铜、澄清石灰水、火柴。 教学过程： 1、情景导入：出示一幅驿亭风景图片，教师感觉空气清晰。 讨论1：收集一瓶驿亭清晰空气的方法。（请同学收集） 讨论：空气有哪些成分组成。 新课探究： 一、空气的组成成分及性质 1、演示实验：无水硫酸铜遇水显蓝色 引导学生思考：1、将这一现象应用实验证明“空气中含有水蒸气”； 2、根据平时的观察，生活还有哪些现象能证明空气中含有水？ 学生：1、冰过的瓶子外面有水珠 2、冬天教室窗上有一层水雾 3、置于空气中的饼干会受潮
2、演示实验：二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。 引导学生设计实验证明空气中含有二氧化碳 结论：空气中含有二氧化碳含量较少 3、演示实验：取一瓶空气和一瓶氧气，把一根燃着的木条先后插入两个集气瓶中，观察木条在两个集气瓶中燃烧的剧烈程度是否相同。 结论：空气中氧气含量并不高 4、探究：氧气在空气中占多大比例 实验原理：红磷在密闭容器内充分燃烧，消耗了空气中的氧气，生成五氧化二磷固体，容器内压强减小，大气压将烧杯中的水压入集气瓶中，水的体积正好填补消耗掉氧气的体积，从而确定空气中氧气的体积分数。 现象：红磷燃烧产生大量的白烟，反应停止后，水槽中的水沿导管进入集气瓶中，约占瓶内体积的1/5 结论：红磷燃烧消耗氧气，氧气约占空气总体积的1/5。 讨论1：通过实验得出的结论是氧气约占空气总体积的1/5，而在这个实验中，为什么有时气体减少的体积小于1/5呢？导致结果偏低的原因可能有哪些? （1）红磷的量不足；（2）瓶内氧气没有耗尽； （3）装置漏气（如塞子未塞紧、燃烧匙与橡皮塞之间有缝隙等），使外界空气进入瓶内；（4）未冷却至室温就打开弹簧夹，使进入瓶内的水的体积减少。 讨论2：该实验中有时气体减少的体积大于1/5，又是为什么呢？ （1）点燃红磷后，插入燃烧匙时，瓶塞子塞得太慢，使得瓶中空气受热膨胀，部分空气溢出。（2）实验开始时，没有夹或没夹紧止水夹。 讨论2：我们能否用碳来代替红磷进行上述实验？ 红磷燃烧后生成固体五氧化二磷，使集气瓶中空气的压强变小，小于外界大气压。在外界大气压的作用下，烧杯中的水进入集气瓶。
空气和氧气知识点 1、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）。 2 （1）空气中氧气含量的测定 a、可燃物要求：足量且产物是固体 b、装置要求：气密性良好 c、现象：有大量白烟产生，放出大量的热，广口瓶内液面上升约1/5体积 d、结论：空气是混合物；O2约占1/5，可支持燃烧； N2约占4/5，不支持燃烧，也不能燃烧，难溶于水 e、探究：①液面上升小于1/5原因：装置漏气，红磷量不足，未冷却完全 ②能否用铁、铝代替红磷？不能原因：铁、铝不能在空气中燃烧 能否用碳、硫代替红磷？不能原因：产物是气体，不能产生压强差（2）空气的污染及防治:对空气造成污染的主要是有害气体（CO、SO2、NO2）和烟尘目前计入空气污染指数的项目为CO、SO2、NO2、O3和可吸入颗粒物等。 （3）空气污染的危害、保护： 危害：严重损害人体健康,影响作物生长,破坏生态平衡.全球气候变暖,臭氧层破坏和酸雨等保护：加强大气质量监测，改善环境状况，使用清洁能源，工厂的废气经处理过后才能排放，积极植树、造林、种草等 （4）目前环境污染问题: 臭氧层破坏（氟里昂、氮的氧化物等）温室效应（CO2、CH4等） 酸雨（NO2、SO2等）白色污染（塑料垃圾等） 6.氧气 (1)氧气的化学性质：特有的性质：支持燃烧，供给呼吸 铁、铝燃烧要在集气瓶底部放少量水或细砂的目的：防止溅落的高温熔化物炸裂瓶底 *铁、铝在空气中不可燃烧。
(3)氧气的制备: 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） 实验室制氧气原理2H2O2MnO22O + O2↑ 2KMnO4K2MnO4 + MnO2 + O2↑ 2KClO3MnO22KCl+3O2↑ （4）气体制取与收集装置的选择△ 发生装置：固固加热型、固液常温型收集装置：根据物质的密度、溶解性 （5）制取氧气的操作步骤和注意点（以高锰酸钾制取氧气并用排水法收集为例） a、步骤：连—查—装—固—点—收—移—熄 b、注意点 ①试管口略向下倾斜：防止冷凝水倒流引起试管破裂 ②药品平铺在试管的底部：均匀受热 ③铁夹夹在离管口约1/3处 ④导管应稍露出橡皮塞：便于气体排出 ⑤试管口应放一团棉花：防止高锰酸钾粉末进入导管 ⑥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） ⑦实验结束时，先移导管再熄灭酒精灯：防止水倒吸引起试管破裂 ⑧用排空气法收集气体时，导管伸到集气瓶底部 （6）氧气的验满：用带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明氧气已满。 检验：用带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，证明是氧气 7、催化剂（触媒）：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） 催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。 8、常见气体的用途： ①氧气：1、供呼吸（如潜水、医疗急救）2、支持燃烧（如燃料燃烧、炼钢、气焊） ②氮气：惰性保护气（化性不活泼）、重要原料（硝酸、化肥）、液氮冷冻 ③稀有气体（He、Ne、Ar、Kr、Xe等的总称）： 保护气、电光源（通电发不同颜色的光）、激光技术 9、常见气体的检验方法 ①氧气：带火星的木条 ②二氧化碳：澄清的石灰水 ③氢气：将气体点燃，用干冷的烧杯罩在火焰上方； 或者，先通过灼热的氧化铜，再通过无水硫酸铜 9、氧化反应：物质与氧（氧元素）发生的反应。 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 燃烧、自燃、和缓慢氧化相同点是：都是氧化反应，都放热。而缓慢氧化不发光，另外两个发光。 全国中考化学试题（空气、氧气） 1．反应中，没有黑色物质生成的是( )A．加热碱式碳酸铜 B．铁丝在氧气中燃烧C．加热氯酸钾 D．加热高锰酸钾
空气和氧气专题训练 一．气体的实验室制法 1．选择气体实验室制法的原理时需要考虑： 。 2．选择气体发生装置的依据是。3．选择气体的收集装置的依据是。 习题 1．下列装置操作图不能用于检查气密性的是 2．下图是实验室制取气体的一些装置，据图回答有关问题。(友情提示：以下所选装置均填装置序号 (1)写出指定仪器的名称：①；②； (2)写出一个初中化学中用装置C制气体的化学表达式；收集此气体可选用的一种装置是，利用该装置还能收集的一种气体是； (3) 实验室在常温下用块状电石与水反应制取微溶于水的乙炔气体，该反应 必须严格控制加水速度，以免剧烈反应放热引起发生装置炸裂。你认为上图 中最适合制取乙炔气体的发生装置是；如果用右图所示装置收集乙 炔，气体应从(填“a”或“b”)端管口通人。 （4）甲烷是一种无色、无味，难溶于水，密度比空气小的气体。小玲用加 热醋酸钠和碱石灰(均为固体)的方法制取甲烷，小玲应选择制取甲烷的发生和 收集装置是(填序号)。若用右图装置收集甲烷，甲烷应从端进 入(选填“A”或“B”)。 （5）硫化氢（H2S）是一种有毒 ．．气体，其密度比空气大，且能溶于水，水溶 液呈酸性。实验室通常用硫化亚铁（FeS）与稀硫酸在常温下通过复分解反应制得。小华同学设计的实验装置为BD组合，你认为此装置是否合理（填“合理”或“不合理”），理由是。如何收集硫化氢（H2S）？ 归纳与演绎是重要的科学方法，也是常用的化学学习方法。 （6）归纳出实验室制取气体反应的共同点（填序号）。 ①需要加热②使用催化剂③没有气体参加反应④原料为纯净物⑤ 只生成一种气体 二．空气、O2的相关知识及拓展 （一）空气成分的测定：拓展：喷泉实验是一个富有探索意义的实验，
空气中氧气含量的测定、氧气 1．我们已经知道，空气的主要成分是氮气和氧气． 右图是测定空气中氧气含量的实验装置．试回答下列问题： （1）实验过程中，燃烧匙里为什么要盛放过量的红磷？ （2）这个实验除了可以得出氧气约占空气体积的l/5的结论外，还可推导出氮气（填“易”或“难”）溶于水和其化学性质（填“活泼”或“不活拨”）的结论． （3）在此实验过程中能否用碳、硫代替红磷？．2．学课外活动小组的同学在查阅资料后知道： 铜丝+氧气氧化铜 因此对空气中的氧气含量的测定实验做了如下改进： 在由两个注射器组成的密闭系统内充有20mL空气（如图所示），然后给装有铜丝的玻璃管加热，同时交替缓慢推动两个注射器的活塞，至玻璃管内的铜丝变黑且较长时间内无进一步变化，停止加热后，待冷却至室温将气体全部推至一个注射器中．请根据你对上述实验的理解回答下面的问题： （1）实验完成后，注射器内空气的体积约减少了，这是因为．（2）在实验过程中，交替缓慢推动两个注射器的目的是 （3）改进后的实验只是粗略测定空气中氧气含量的一种方法，你认为造成该实验不够精确的可能原因有．（填序号） ①没有交替缓缓推动两个注射器活塞；②读数时没有冷却至室温； ③加入铜丝量太少；④加入铜丝量太多． 3．某化学小组测定空气中氧气的体积分数．用四硫化钠（Na2S4）固体可替代红磷测定空气中氧气的体积分数．反应原理为：2Na2S4+O2+2H2O=8S↓+4NaOH（氢氧化钠）． 小资料：四硫化钠（Na2S4）与氧气、水反应生成难溶于水的固体硫（S）和易溶于水的氢氧化钠． 【实验过程】 ①取足量的四硫化钠固体加入试管中，再加入适量的水，迅速塞紧橡胶塞，充分振荡．测量液面至橡胶塞下沿的距离，记录数据h1（如图1所示）． ②将该试管插入水中（如图2所示），拔下橡胶塞，观察到，塞紧橡胶塞．将试管取出，倒转过来，测量液面至橡胶塞下沿的距离，记录数据h2．理论上h2：h1=．
专题四 空气和氧气 一、知能要点 1.空气是一种 （填“纯净物”或“混合物”）。按体积计算，大约是2N 占 ，2O 占 ， 稀有气体占 ，2CO 占 ，其他气体和杂质占 。 2.证明空气中2O 体积占15的实验：如图5-1所示，把一个钟罩入在盛水的水槽中，以水面为基准线，把 钟罩分成五等份，然后点燃过量的 红磷，等烯烧停止后，降到室温，可观察到水面上升到钟罩窖约15 处，证明空气中含有 。 以上实验可说明氮所性质有 、 。 测定的氧气体积含量往往偏低，引起这样结果的原因可能是 。 3.空气的污染分两类：有害气体 、 、 三种及粉法。污染原有 的燃烧，工厂排出的废气，汽车尾气，农作物秸秆的焚烧等。净化空气的措施： 、 （写出两点）。 4.氧气的物理性质： 氧气是一种没有颜色、没有气味的气体，密度比空气略大，溶解性： 。 5.氧气的化学性质：
氧气是一种化学性质 活泼的气体，具有 性和 性。 碳在氧气中燃烧的反应属于 反应，化学方程 。 硫在氧气中燃烧生成一种 的气全，化学方程式 。 铁在氧气中燃烧生成 （填化学式），而不是 （填化学工），化学方程式 。 7.危害： 各种事物都具有两面性，氧气对人有有利的一面，但也有有害的一面，如缓慢氧化造成的 、 。 8.反应原理（写出化学方程式）： （1）在过氧化氢溶液中加入少量二氧化锰（常温） ； （2）在氯酸钾中加入少量二氧化锰（加热） ； （3）加热高猛酸钾 ； 9.实验仪器：试管、导管、铁架台、洒精灯、集气瓶、玻璃征、水槽等。 10. ???（氧气不易溶于水） 收集方法-（氧气的密度比空气大） 11.操作步骤：1查——2装——3固定——4装水——5加热——6收集——7先移导管——8后熄灯。 12.注意事项： （1）试管口要略向下倾斜，以防止 。 （2）排水法收集完毕，先将导管移出水槽，再熄灭酒精灯，以防止 。 二、知能运用典型例题 例1：某同学利用图18-7所示装置测定空气中氧气的含量，红磷燃烧后到室温，打开弹簧夹发现进入广口瓶的液体液面高度超过广口瓶窖的 15。造成这一现象的原因可能 是（ ） A.实验前没有将弹簧夹夹紧 B.实验装置可能漏气 C.实验中所取的红磷过量 D.实验中所取的红磷不足 例2：某集气瓶中盛有氮气和氧气的混合气体（积积比为4：1），采用燃烧法除去氧气而得到较纯净的氮气时，最好采用的试刘是（ ） A.铁 B.红磷 C.木炭 D.硫磺 三、知能运用提高训练 1.下列说法中，正确的是（ ） A.氧气是一种无色液体 B.通常状况下，无色无味的气体一定是空气 C.空气不是一种单一的物质，而是由许多种气体组成的混合物 D.空气中氧气的质量分数为21% 2.为了让灯炮通电发热时，消耗灯泡内的氧气，达到保护钨丝的目的。通常白炽灯泡里的玻璃柱上涂有一层物质，该物质是（ ） A.红噒 B.氧化汞 C.二氧化锰 D.氯酸钾 3.目前我国重点城市空气质量日报监测项目不包括（ ） A.二氧化硫 B.二氧化碳 C 二氧化氮 .D.总悬浮颗粒物（TSP ） 4.有五种物质：①汽车尾气形成的烟雾②石油化工厂排出的废气③人呼出的二氧化碳气体④植物进行光合作用所放出的气体⑤煤燃烧产生的烟法，其中能使空气受到污染的是（ ） A.①②⑤ B.①②③ C.②③⑤ D.①④⑤ 5.氧气是空气的主要成分之一，下列有关氧气说法错误的是（ ） A.用带火星的森条可以检验氧气 B.用加热高锰钾的方法可以制取氧气 C.鱼类能在水中生活，证明气氛易溶于水 D.铁丝能在氧气中燃烧，火星四射，产生黑色固体 6.以下对氧气的用途的叙述：①富氧炼钢 ②制造化肥 ③用于火箭发动机，促进燃料迅速燃烧 ④使钢铁生锈 ⑤用于气焊、气割 其中正确的是（ ） A.①②③ B.③④⑤ C.①②④ D.①③⑤ 7.某同学制氧气时，试管炸裂了，造成试管炸裂的原因可能是下列中的（ ） ①没有给试管均匀加热 ②试管外壁潮湿 ③试管口没有略向下倾斜 ④忘了加催化剂 ⑤加热时试管与灯芯接
空气中氧气含量的测定 【教学设计思路】 1.本选题在教材中的地位、作用 《空气中氧气的含量的测定》是研究空气组成的一个基本实验，这个实验对于认识空气的组成起着重要的作用，同时为下节课教学——《氧气的性质》提供了基础。 2. 学情分析： （1）知识水平：空气是学生身边最熟悉的物质，学生在过去的学习和生活中，对空气已经有了一定的认识，知道空气的存在、空气中含有氧气及二氧化碳等。这些为 本课题的学习打下了有利的基础。 （2）心理特点：鉴于九年级的学生处于善于发问，善于质疑的阶段，在教学中，通过教材实验与个人改进实验的对比，对学生的思维产生强烈冲击，引发求知欲望。 【教学目标】 知识与技能 1.认识身边最常见的物质──空气，并了解空气的组成； 2.能从生活经验出发，对空气的成分进行合理的推测，并能利用教师提供的简单仪器和药品，对空气的成分进行科学的探究。在探究过程中初步学会简单的实验设计、学会观察实验现象并加以描述，对相关实验现象能给出合理的解释。 过程与方法 1.认识科学探究的意义和基本方法，在进行“空气中氧气含量测定实验”的探究过程中，能提出问题，并设计简单实验解决问题； 2.初步学会用观察、实验的方法获取信息，并从实验信息中得出科学的结论； 3.在探究过程中，能主动与人交流、讨论，清晰的表达自己的观点，逐步形成良好的学习习惯和科学的学习方法。 情感态度与价值观 1.保持对生活和自然界中化学现象的好奇心和强烈的探索欲，进一步发展对化学学习的兴趣； 2.初步树立科学的物质观，科学的看待科学家的实验过程及结论； 3.逐步树立珍惜资源、爱护环境、合理使用化学物质的观念； 【重点与难点】
装置图
氧气 化学性质： 是一种化学性质比较活泼的气体，能与许多物质发生化学反应，在反应中提供氧，具有氧化性，是常用的氧化剂。 氧化反应：物质与氧（氧元素）发生的化学反应。 【燃烧现象描述：是否剧烈燃烧+火焰颜色+是否放热+生成物颜色、气味状态等其他性质】用途：供给呼吸（如潜水、医疗急救、高空飞行、潜水、登山） 支持燃烧（如燃料燃烧、炼钢、气焊、作火箭发动机的助燃剂、制液氧炸药等） 【支持燃烧，但不具有可燃性，不能做燃料】
2H2O2MnO22H2O + O2↑固液不加热型 2KMnO4△ K2MnO4 + MnO2 + O2↑固固加热型 2KClO3MnO22KCl+3O2↑ 式中二氧化锰的作用是：作为催化剂，加快反应速率 催化剂：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。 注意：（1）催化剂特点——一变两不变 （2）改变反应速率，既可以加快也可以减慢；只改变速率不改变生成物的质量 （3）催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。 （二）实验装置图： （三）实验操作及注意点： a、步骤：查—装—定—点—收—移—熄 b、注意点 ①试管口略向下倾斜：防止冷凝水倒流引起试管破裂 ②药品平铺在试管的底部：均匀受热
1、 燃烧定义：可燃物与氧气发生的发光、放热的剧烈的氧化反应 燃料充分燃烧条件：燃烧时有足够空气；燃料与空气有足够大的接触面积。 【注意：着火点是物质固有属性，不能改变】 2、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 燃烧条件 灭火原理 物质本身是可燃物； 可燃物的温度达到着火点； 可燃物接触氧气（或空气） 清除可燃物或使可燃物与其他物质； 使可燃物温度降低到着火点以下； 隔离隔绝空气或氧气
中考冲刺专题1 空气、氧气的性质和用途【中考命题要点】收集及检空气的成分、组成的测定原理及应用，氧气的性 质及用途，氧气的实验室制取、 验。 一、选择题）1、洁净的空气对于人类和其他动植物是非常重要的。下列哪种气体会对空气造成污染（D、稀有气体B、二氧化碳C、水 蒸气A、一氧化碳）2、空气成分中，体积分数约占78%的是（、稀有气体、氧气C、二氧化碳 D A、氮气 B ）3、下列关于氧气的说法中错误的是（ 、氧气可以支持燃烧，说明氧气具有可燃性A、工业上可以利用分离液态空气法制氧 气 B 、氧气供给呼吸，他和体内物质反应，释放能量，维持生命活动 C 、夏天鱼 池内开启增氧泵，是因为温度升高，氧气在水中的溶解量减少 D ）4、物质在氧 气中燃烧的现象叙述错误的是（ 、红磷：大量白烟D、铁丝：火星四射 B A、木炭：发出白光、硫粉：淡蓝色火焰 C ）属于（）5、今年春天，不痛寻常的低温导致北极上空差点出现臭氧洞。臭氧（O3D、稀有气体、氧气 A B、空气污染物C、 有机物）、用右图装置测定空气中氧气的含量，物质R应该选用 （ 6 C、木炭D、红磷、铁片 A B、硫粉）7、下列关于空气的说法中，错误的是（A、空气是一种十分重要 的自然资源、少量有害气体进入空气中，依靠大自然的自净能力，空气任能保持洁净 B1% ，其他气体和杂质约占C、按质量计算，空气中约含氮气78%，氧气21% D、空气中的稀有气体一般不跟其他物质反应，曾被称为“惰性气体”8、下列说法不正确的是（）、饼干在空气中放置一段时间后变软，说明空气中含有水蒸气 A B、常用氮气做食品保护气，是由于氮气的化学性质不活泼、凡是无色、澄清透明的液体都是液体 C 、稀有气体又叫惰性气体，是因为其化学性质不活泼，可做保护气 D 9、下列 关于空气中个组成成分的说法正确的是（） A、空气中的氧气只有在点燃的情况下才能发生化学反应 B、空气中的二氧化碳是导致酸雨的主要成分 C、空气中的氮气可作为生产氮肥的原料1 / 7 、空气中的稀有气体没有任何使用价值 D ）和CO完全燃烧需要氧气的质量（10、相同质量的H、CH42最少、H最多，CH A、CO最多，H最少B422最少CH最多，CO、H最多，CO最少D、C42）11、根据下图所示 实验分析得出的结论中，不正确的是（
§2.1空气和氧气 适宜对象：九年级学生设计者：朱瑞荣 一、课程标准、学科要求与教学内容分析 内容分析：《空气》是教材第二章第一节的内容，整节课教学内容分为三课时。第一课时的内容是空气的主要成分及它们的体积百分含量、探究空气中氧气的体积百分含量；第二课时和第三课时是氧气的物理性质和化学性质；第四课时和第五课时是氧气的实验室制法。 《课标》中的相关表述：空气的成分、空气的污染、氧气、稀有气体。 《学科要求（考纲）》中要求：知道空气的主要成分及它们的体积百分含量；知道稀有气体的化学性质不活泼和稀有气体的主要用途；常识性了解空气污染的原因和防止空气污染的措施；知道氧气的主要物理性质；理解氧气的化学性质，正确书写有关反应的化学方程式，描述实验现象；理解实验室用双氧水以及氯酸钾制取氧气的反应原理，正确书写化学方程式；会根据反应物选择仪器，装配制取氧气的实验装置；会使用加热固体的方法制取氧气；用排水集气法收集氧气，并检验氧气是否收集满；知道催化剂的概念，以及二氧化锰在过氧化氢分解、氯酸钾受热分解中的催化作用；知道氧气的用途。 核心概念：氧气、化学性质、实验室制法 核心技能：知道、理解 二、标准具体化 1、核心概念分解 2、核心技能分解
三、学习目标 1.知道空气的主要成分（氮气、氧气）及它们的百分含量。 2.知道稀有气体的不活泼性及主要用途。 3.了解空气污染的原因和防治措施。 4.能说出氧气的用途。 5.能说出氧气的主要物理性质。 6.理解氧气的化学性质并能正确书写有关化学方程式，能描述实验的现象。 7.理解实验室用氯酸钾及双氧水制取氧气的实验原理，能正确书写化学方程式，会根 据反应物装配仪器，会使用加热固体的方法制取氧气，知道用排水集气法收集氧气的原理，并会检验氧气是否收集满。 8.知道催化剂的概念，并知道催化剂的催化作用。 四、学习重点 重点：1、氧气的化学性质 2、氧气的实验室制法 五、知识结构图 六、学习过程 目标1：知道空气的主要成分（氮气、氧气）及它们的体积百分含量。 活动一：你知道空气中都有些什么气体吗？请根据比例图回答：
空气与氧气 空气 一、空气成分的研究史 1、18世纪70年代，瑞典科学家舍勒和英国的科学家化学家普利斯特里，分别发现并制得了氧气。 2、法国科学家拉瓦锡最早运用天平作为研究化学的工具，用定量的方法研究了空气的成分，第一次明确提出了“空气是由氧气和氮气组成的”。其中氧气约占空气总体积的1/5的结论。 二、空气中氧气成分的测定： 1、装置 2、实验现象： A 、红磷燃烧发出黄白色火焰，放出热量，冒出白色浓烟 B 、（过一会儿白烟消失，装置冷却到室温后打开弹簧夹）烧杯内的水倒流入集气瓶，约占瓶子容积的1/5。 3、实验结论：说明空气不是单一的物质；氧气约占空气总体积的1/5。 4、原理:表达式：磷（P ） + 氧气（O 2 ） 五氧化二磷（P 2O 5） 化学方程式： 4P + 5O 2 点燃 2P 2O 5 5、注意事项： A 、所用的红磷必须过量，过少则氧气没有全部消耗完 B 、要等集气瓶（装置）冷却后才能打开弹簧夹， C 、装置的气密性要好，（否则测量结果偏小）， D 、要先夹住橡皮管，然后再点红磷（否则测量结果偏大）。 E 、点燃红磷伸入瓶中要立即塞紧瓶塞（否则测量结果偏大）。 思考： 1、可否换用木炭、硫磺、铁等物质？如能，应怎样操作？ 答：不能用木炭或蜡烛（燃烧产生了气体，瓶内体积变化小），不能用铁（铁在空气中不能 燃烧） 2、可否用镁代替红磷？不能用镁，因为镁不但跟氧气反应而且还跟氮气等反应，结果测得 的不只是空气中氧气的体积。会远远大于氧气的体积。 6、实际在实验中测得的结果比真实值小，其原因可能是 A 、红磷量不足； B 、装置气密性差； C 、未冷却至室温就打开止水夹； D 、没有预先在导管 中装满水 三、空气的主要成分 （按体积分数）：氮气（N 2）78%，氧气（O 2）21%（氮气比氧气约为4：1），稀有气体0.94%，二氧化碳（CO 2）0.03%，其它气体和杂质0.03%。空气的成分以氮气和氧气为主，属于混空气成分口诀:氮七八氧二一，零点九四是稀气；零点零三有两个，二氧化碳和杂气 四、物质的分类：纯净物和混合物 点燃
绪言 一、化学发展进程 1、近代化学 （1）道尔顿的原子论和阿伏伽德罗的分子说的创立，奠定了近代化学的基础； （2）门捷列夫发现、编制出元素周期表并发现了元素周期律，使化学学习和研究变得有规 律可循。 二、化学研究 化学式在分子、原子层次上研究物质性质、组成、结构与变化规律的科学，并改变着 人类生存和发展条件，丰富人们的生活。 2.1 空气 一、空气的成分 1、 氧气含量的测定 （1）实验现象：红磷燃烧发出黄色火焰，放出大量的热，产生大量的白烟，反应停止后，待冷却至室温后打开止水夹，水槽中的水沿导管进入集气瓶中，约占瓶内体积的 15 。 （3）实验原理：红磷 ＋ 氧气 ――→点燃 五氧化二磷 （4）结论：氧气约占空气总体积的 15 。 2、空气的成分按体积计算，大约是：氮气（N 2）78%，氧气（O 2）21%，稀有气体0.94%， 二氧化碳（CO 2）0.03%，其他气体和杂质0.03%； 3、空气污染物大致可分为有害气体和烟尘（可吸入颗粒），气体有二氧化硫、二氧化氮、 一氧化碳、臭氧等。 二、混合物和纯净物 混合物：由两种或多种物质混合而成的物质。如：空气、盐水、糖水、澄清石灰水、矿石等。 纯净物：只由一种物质组成得物质。如：氧气、氮气、二氧化碳、红磷、五氧化二磷等。 2.2 氧气 一、氧气的性质 1、氧气的物理性质（通常状况下） （1）无色、无味的气体（液态和固态时变为淡蓝色）（2）密度比空气略大（3）不易溶于水 2、氧气的化学性质 （1）能使带火星的木条复燃（可检验氧气） （2）蜡烛在氧气中燃烧（白色固体）
现象：比空气中燃烧剧烈，发出白光，放热，集气瓶内出现水雾，有使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体产生。 文字表达式：石蜡 ＋ 氧气 ――→点燃 二氧化碳 ＋ 水 （3）硫在氧气中燃烧 现象：蓝紫色火焰（空气中是淡蓝色），放出热量热，生成有刺激性气味的气体。 文字表达式：硫 ＋ 氧气 ――→点燃 二氧化硫 （4）木炭在氧气中燃烧 现象：剧烈燃烧，发出白光，放热，生成一种无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体。 文字表达式：碳 ＋ 氧气 ――→点燃 二氧化碳 （5）铁丝在氧气中燃烧 现象：剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体。 文字表达式：铁 ＋ 氧气 ――→点燃 四氧化三铁 注：集气瓶底铺一层水或细沙。（防止铁丝燃烧溅落的熔化物炸裂瓶底。） 二、化合反应与氧化反应 1、化合反应：由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应，叫做化合反应。 特点：多变一。 表示： A ＋ B →AB 2、氧化反应 定 义：物质跟氧发生的反应。 氧化反应 剧烈氧化反应：燃烧 分 类 缓慢氧化反应：呼吸、食物腐烂、酒和醋的酿造、农家肥的腐
专题03 空气和氧气（讲练） 1、说出空气的主要成分，并了解个成分的用途； 2、了解空气的污染的原因和防治措施； 3、掌握空气中氧气含量的测定方法； 4、说出氧气的物理性质和化学性质，认识氧气可以与多种物质发生氧化反应； 5、了解催化剂、催化作用的概念； 6、掌握实验室制取氧气的方法。 一、空气的成分及用途 1、法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究空气成分，得出结论：空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积的1/5。 2、空气的成分及其体积分数（大约） 空气成分氮气氧气稀有气体二氧化碳水蒸气和其它成分 体积分数78%21%0.934%0.034% 0.02% 3、空气各成分的用途： （1）分离液态空气制取各成分 降温加热氧气该过程是物理变化 空气液态空气氮气（石油蒸馏同这里的原理一样）加压原理：各成分沸点不同稀有气体 （2）用途：氮气工业生产硝酸和氮肥，食品防腐，液态氮气用作制冷剂；O2供给呼吸，支持燃烧，钢铁冶炼，金属焊接；稀有气体用作保护气，制作多用途电光源； 4、空气质量： （1）空气中的有害物：SO2、CO、NO2、O3和可吸入颗粒物、总悬浮颗粒物； （2）空气污染指数越高，污染越严重； （3）CO2不属于空气污染物，但含量增多会引起温室效应。 二、测定空气中氧气的含量
1、基本思路：通过化学反应，除去混合物中的一种成分，再测定混合物在反应前后的体积或质量的变化。 2、药品选择：生成物是固体，只与氧气反应。例如：红磷或铜等。 3、原理：4P+5O2 2P2O5。 4、装置： 5、步骤：连接装置，检查装置气密性；把集气瓶的容积分成5等份，做好记号；用止水夹夹紧胶管；在燃烧匙内放入过量的红磷；点燃燃烧匙中的红磷，立即伸入集气瓶中，把塞子塞紧；待红磷熄灭并冷却后，打开止水阀。 6、现象：集气瓶中有大量的白烟生成，并放出热量；打开止水夹，烧杯中的水倒流到集气瓶中，并上升到约1/5处。 7、结论：空气中的氧气含量大约是1/5； 8、氧气含量偏小的原因：没有冷却至室温就读数；铜红磷量不足；加热时间不够；装置漏气； 三、实验室制取氧气 1、选药品的条件：必须含有氧元素。常用过氧化氢溶液和二氧化锰；或加热高锰酸钾或氯酸钾。 如：用过氧化氢和二氧化锰制取氧气： （1）原理：2H2O22H2O + O2↑； （2）装置：固液不加热，排水法（或向上排空法）。 （3）步骤：检查气密性；装药品，先固后液； （4）收集法：①、排水法：原因氧气不易溶于水，不与水反应；（何时开始收集：导管口有连续均匀气泡冒出时开始收集。）②、向上排空气法：原因密度比空气大且不与空气反应； （5）验满：向上排空气法，用带火星的木条放在，瓶口，木条复燃则收集满。 （6）检验：用带火星的木条伸入，瓶内，木条复燃则该气体是氧气。 （7）注意事项：向上排空气法收集气体时，导管口要接近集气瓶底（目的：便于排净空气）。 如：用高锰酸钾或氯酸钾制取氧气： （1）原理：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；
空气练习 一、选择题： 1. 最早通过实验测定出空气成分的科学家是 A. 法国的拉瓦锡 B. 英国的汤姆生 C. 瑞典的舍勒 D. 意大利的阿伏加德罗 2. 空气的成分中，体积分数为21%的气体是 A. 氮气 B. 氧气 C. 二氧化碳 D. 稀有气体 3. 下列物质属于纯净物的是 A. 啤酒 B. 食醋 C. 鸡汤 D. 蔗糖 4. 空气中氧气和氮气的比约是1：4，这是指它们的（） A. 质量比 B. 质量分数 C. 体积比 D. 密度比 5. 2005年我国对珠穆朗玛峰高度进行了重新测量。测量队员登山携带贮气瓶是为了提供 A. 氢气 B. 氮气 C. 氧气 D. 二氧化碳 6. 下列各组物质中，前者属于纯净物，后者属于混合物的是 A. 二氧化碳，澄清石灰水 B. 冰水混合物，五氧化二磷 C. 矿泉水，河水 D. 净化后的空气，受污染的空气 *7. 下列造成空气污染的因素，主要是由物理变化引起的是（） A. 垃圾腐烂放出的气味 B. 建筑施工导致尘土飞扬 C. 节日燃放烟花爆竹产生的烟尘 D. 生活垃圾焚烧时产生有害气体 8. 夏天从冰箱里拿出一瓶饮料，放在空气中，外壁会潮湿，这说明空气中含有 A. 稀有气体 B. 水蒸气 C. 二氧化碳 D. 二氧化硫 9. 下列情况不会造成空气污染的是 A. 汽车尾气 B. 石油化工厂排放的废气 C. 煤燃烧产生的烟 D. 水蒸发产生的水雾 **10. 环保是我国的一项基本国策，空气的净化日益受到人们的关注，下列气体组中的各种气体都属于空气污染物的是 A. CH4、O2、CO B. SO2、CO、NO2 C. HCl、CO2、N2 D. H2、CH4、CO 11. 在生产和科学研究中需要用到一些保护气。当焊接金属时，为了隔绝空气，能作为保护气的是（） A. 氢气、氮气 B. 氮气、氧气 C. 二氧化碳、一氧化碳 D. 氮气、氩气 12. 下列说法正确的是（） A. 通常状况下，无色无味的气体一定是空气 B. 空气的成分是稳定的，固定不变的 C. 空气不是单一物质，而是由多种气体组成的混合物 D. 空气中氧气的质量分数约为21% 13. 下列操作可以鉴别空气、氧气和二氧化碳三瓶气体的是 A. 观察气体颜色 B. 分别插入燃着的木条 C. 闻气体的气味 D. 分别倒入澄清的石灰水 14. “可吸入颗粒物”是我国很多地区空气中的首要污染物，下列关于其说法中符合科学原理的是 A. 颗粒物直接与人体组织作用形成病变 B. 颗粒物吸附有害物质使人患病 C. 颗粒物作为催化剂使人体内发生破坏性的化学反应 D. 以上三种作用都有可能，但需实验验证
测定空气中氧气含量的几种常见装置 江苏省连云港市朐山中学赵美荣 序号装置实验操作 图 1 用凸透镜将太阳光聚焦到白磷，使白磷燃烧，一 段时间后，白磷燃烧。 燃烧完毕，待冷却至室温，打开弹簧夹，烧杯中 的水倒吸进入瓶内。 图 2 闭合电源开关，电阻丝发热，温度达到40℃时白 磷燃烧，产生大量白烟。 装置冷却后，由于左侧中氧气被消耗，气体压强 减小，水会在左侧中上升，且上升到1刻度处。 图 3 先关闭弹簧夹a，将螺旋状的铜丝在酒精灯的灼烧 后迅速插入大试管，接触试管底部的过量的白磷， 然后立即塞紧橡皮塞。 由于白磷的着火点低，白磷燃烧，产生大量的白 烟。 燃烧完毕，待冷却至室温，打开弹簧夹，烧杯中 的水倒吸进入瓶内。 图 4 用水浴加热的办法使白磷燃烧，足以使白磷着火 燃烧。 燃烧完毕，待冷却至室温，打开弹簧夹，烧杯中 的水倒吸进入瓶内。 图5 在一封闭的试管内放一颗白磷，用酒精灯微微加热白磷，白磷燃烧，有大量白烟生成，注射器被推向外侧（右侧）。 待装置冷却，注射器逐渐向内侧（左侧）移动，根据注射器停止时的位置，确定空气中氧气的体积。
图6 在一端封闭的粗玻璃管内放一颗白磷，用胶塞塞住，并推入到玻璃管中部，记下位置。 用酒精灯微微加热白磷，白磷燃烧，有大量白烟生成，胶塞被推向外侧（右侧）。 待装置冷却，胶塞逐渐向内侧（左侧）移动，根据胶塞停止时的位置，确定空气中氧气的体积。 图 7 用生石灰和水反应时放出的热量使白磷燃烧。 烧杯上方玻璃管(预先固定好)中部有一可左右滑 动的活塞，活塞左端管内密封有空气，活塞右端 的玻璃管口跟空气连通，实验开始前活塞处在刻 度5 cm处。 图8 在一个耐热活塞的底部放一小块（足量）白磷，然后迅速将活塞下压，使空气内能增大，温度达到40℃。 白磷燃烧，产生大量白烟，冷却至原来温度时，松开手，活塞最终将回到刻度4处。 图 10 在一玻璃管的两端，通过橡皮塞装上两只注射器， 玻璃管内装几团细的铜丝，把一个注射器内的空 气体积调到50mL的位置，另一只注射器不留空气 加热玻璃管的铜丝部位。 待铜丝被灼热后，把注射管缓慢地以2～3次/分的 速度左右推动。 大约3～4min之后停止加热。待玻璃管冷却至室温 后，注射器内空气减少。 图11 在滴管中盛适量的氢氧化钠溶液。将燃着的硫粉迅速插入集气瓶内，硫粉燃烧，发出淡蓝色的火焰。 燃烧完毕，待冷却至室温，打开弹簧夹，烧杯中的水倒吸进入瓶内。
第二单元我们周围的空气（空气、氧气）同步练习 1．空气中氮气与氧气的体积比为（） A.1:4 B.5:4 C.4:1 D.5:1 2．影响空气质量的主要气体污染物是（） A.一氧化碳、氧气、氮气 B.甲烷、二氧化碳、一氧化碳 C.二氧化碳、氧气、氮气 D.二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮 3．为了使灯泡经久耐用，灯泡应填充（） A.二氧化碳 B.氮气 C.氮气和氩气的混合气体 D.二氧化硫气体 4．下列物质燃烧时，能产生大量白烟的物质是（） A.木炭在空气中燃烧 B.铁丝在氧气中燃烧 C.红磷在氧气中燃烧 D.硫在空气中燃烧 5．工业上用的大量氧气，主要使用分离液态空气法制取的。这种方法主要是利用了（） A.化学性质不同 B.溶解性不同 C.气体沸点不同 D.密度不同 6．证明集气瓶中盛有的是氧气，最简便的方法（） A.能使蜡烛燃烧的是氧气 B.放入发红的木炭过一会儿加入澄清石灰水，可使澄清石灰水变浑浊 C.测定密度，如密度大于1的就是氧气 D.放入带火星的木条，可使木条复燃的是氧气 7、有关氧气性质的叙述正确的是（） A、液氧是一种没有颜色，没有气味的物质 B、硫在氧气中燃烧时发出蓝紫色火焰，生成一种有刺激性气味的气体 C、细铁丝在氧气中剧烈燃烧，发出耀眼的强白光，生成黑色固体 D、镁带在氧气中剧烈燃烧，光星四射，生成白色固体 8、通过燃烧除去密闭容器中的氧气，且不生成其他气体，可选用的物质是（） A、白磷 B、蜡烛 C、木炭 D、硫 9．根据氧气容易跟其他物质发生缓慢氧化，并放出热量而加以利用的是（） A.氧气通入炼钢炉内加速冶炼 B.登山运动员的供氧 C.产生氧炔焰用以焊接和切割金属 D.制造液氧炸弹开山采矿
空 气 和 氧 气 [知识结构] 组成和成分 空气的形成史 空气 氮气、稀有气体的性质和用途 空气和人体健康 空气的污染和防治 制法 氧气 性质 氧化反应，氧化物，爆炸 用途 质量守恒定律 化学方程式 配平、含义和读法 [考点扫描] 一， 空气的组成 1． 空气的主要成分 对空气成分的分析，我们首先必须了解的是：对气体组成测定一般是按体积分数计算的，对空气的成分一般认为是比较固定的，但因环境不同而略有差异，其中氮气和氧气约占体积总数的99%，故可以认为空气以氮气和氧气为主。对其余的1%，经测定主要是二氧化碳、水和稀有气体以及尘埃，因此空气是由多种成分构成的混合物，不是单一的物质。 空气中各主要成分的体积分数 常见误区一：氧气占空气的21% 在提到空气中可组分的含量时，总是注明是体积分数还是质量分数，而且这两个在数值上不相等，因此必须加以区分。 氧气的的质量分数= （氧的相对分子质量╳氧气的体积分数）/空气的相对平均分子质量=（32╳21%）/29 = 23% 常见误区二：氧气的含量越多对人体越好 分类长期以来呼吸的是含有21%氧气的空气，整个机体早已对这个环境适应了，倘若呼吸纯氧气，就容易造成过量，一旦过量，那些没有被人体利用的氧气将会使人体内的脂质多度氧化，继而损伤细胞，加速人体衰老的过程，甚至还可能引致肺部疾患和癌症。同时，长期吸氧容易造成人体主动呼吸功能的下降。一句话，健康人体吸纯氧是弊大于利的。 工业制法 实验室制法，催化剂
2．氮气 物理性质：无色无味的气体，比空气稍轻，难溶于水 化学性质：比较稳定，一般情况下很难跟其他物质发生反应，一定条件下也能反应。 用途：用作保护气及制取氮肥和炸药等 [例]下图中分别表示了地球和火星的大气组成（体积分数），下列说法正确的是（） A、地球和火星的大气中氧气的体积分数相同 B、地球和火星的大气中都含有氮气 C、地球和火星的大气中二氧化碳的体积分数相同 D、地球和火星的大气组成完全相同 3．稀有气体 稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙等气体的总称。早期把它们统称为惰性气体，是因为在刚发现它们的时候，只注意了它们不跟其他元素反应的一面，当发现它们在一定条件下，也能跟某些物质发生反应而形成化合物的事实后，才把它们改称为稀有气体，稀有气体的“惰性”是相对的，不是绝对的。 物理性质：无色无味气体，难溶于水 化学性质：一般情况下，很稳定，不和其他物质反应，但在特殊条件下，可以反应 用途：保护气，特殊颜色和用途的光源 科技前沿： 稀有气体的应用 稀有气体广泛应用到光学、冶金和医学等领域中。例如，拟氖激光器、氩离子激光器等在国防和科研上有着广泛的用途。氖在放电管内放射出美丽的红光，加入一些汞蒸气后又发射出蓝光，所以，氖被广泛用来制造霓虹灯。氙在电场的激发下能放出强烈的白光，高压长弧氙灯常用于电影摄影、舞台照明等。在冶金工业中，氩和氦的最大用途是为熔焊不锈钢等提供惰性气氛。氪、氙和氡还能用于医疗上，氙灯能放出紫外线，氪、氙的同位素还被用来测量脑血流量等。拟还被用来代替氢充填气象握和飞船，由于它不燃烧，比氢安全得多。由于氦的沸点低，还被用于超低温技术。液态氦的沸点为-269℃，利用液态氦可获得接近绝对零度（-273.15℃）的超低温。可以和液氨一起创造超导材料所需的低温，应用在核磁共振仪等尖端设备。 氦气还用来代替氮气做人造空气，供探海潜水员呼吸，因为在压强较大的深海里，用普通空气呼吸，会有较多的氮气溶解在血液里。当潜水员从深海处上升，体内逐渐恢复常压时，溶解在血液里的氮气要放出来形成气泡，对微血管起到阻塞作用，引起“气塞症”。氦气在血液里的溶解度比氮气小得多，用氦跟氧的混合气体（人造空气）代替普通空气，就会发生上述现象。此外，这种含氦的人造空气，还可用来医治支气管气喘，因为它的平均密度比普通空气小得多，容易吸入或呼出。 氖和氩还用在霓虹灯里。霓虹灯是在细长的玻璃管里，充入稀薄的气体，电极装在管子的两端，放电时产生有色光。灯光的颜色跟灯管内填充气体种类和气压有关，跟玻璃的颜色也有关。氩常用来填充