初中化学我们周围的空气知识总结

第四单元 我们周围的空气 知识总结

第一节 空气的成分

一．认识空气的组成

空气的成分（体积分数）：NOTICE:干燥洁净的空气！！！

例：空气是由多种成分组成的 _________ ，空气的成分按 _________ 计算，大约是：氮气

_________ ，氧气 _________ ，稀有气体 _________ ，二氧化碳 _________ ，其他气体和杂质

_________ ．

例：空气中各成分所占的体积由大到小的顺序是（ ）

①氧气 ②氮气 ③二氧化碳 ④稀有气体．

A． ①＞②＞③＞④ B． ②＞①＞④＞③ C．

②＞①＞③＞④ D． ①＞③＞②＞④

二．空气中氧气的体积分数的测定

1．燃烧物的选择：能在空气只与氧气反应且没有气体生成的物质。（铜丝、红磷、白磷等）

2．用加热铜丝的方法测定空气中氧气的体积分数

（1）实验原理：2Cu+O2加热2CuO

（2） 实验现象：加热一段时间后，红色的铜粉变为黑色；冷却到室温后，注射器内空气体积减少到原

来的4/5。

（3）实验结论：①空气中，氧气约占总体积的1/5；

②该实验证明空气是由多种物质组成的混合物；

③该实验证明，剩余的气体（主要是氮气）化学性质稳定，不能与铜丝反应。

（4）注意事项：

①实验前要检查装置的气密性。

②铜丝必须过量，保证氧气被反应完全。

③加热时间要足够，保证铜丝与氧气充分反应。

④反应结束后，要等到装置冷却到室温后，再读取反应后注射器内空气的体积。

（5）误差分析：

①装置漏气，结果偏大。

②铜丝用量不足，结果偏小。

③加热温度达不到反应温度，结果偏小。

④加热时间太短，反应不充分，结果偏小。

⑤反应结束后，没有等到装置冷却到室温就开始读数，结果偏小。

例：常温下，将100 mL的空气通过足量灼热的铜网，充分反应后，恢复到常温，余下气体的体积约为

（ ）

A. 80 mL B. 60 mL C. 40 mL D. 20 mL

三．空气是一种重要资源（热点）

1．法国化学家拉瓦锡首次用自制的天平定量研究了空气的组成，发现了空气是由氧气和氮气组成的。

2．工业上制取氧气的方法：分离液态空气法（首先通过降温加压使得空气液化，然后利用它们的沸点不同，使其得以分离出来）

原理：氧气（-183摄氏度）的沸点比氮气（-196摄氏度）高，氮气先从液态空气中蒸发出来，剩下的就是液态氧气。

流程：

空气成分 氮气 氧气 稀有气体 二氧化碳 其他气体和杂质

体积分数 78% 21% 0.934% 0.033% 0.002%

3．氧气的用途：供给呼吸，支持燃烧。

4．氮气：通常情况下，氮气是无色、无味的气体，不溶于水；不燃烧也不支持燃烧，不能供给呼吸，化学性质比较稳定，通常情况下不能和其它物质反应。

用途：①工业上生产硝酸和化肥；②食品包装时，常充入氮气作防腐剂；③液氮常作制冷剂。

5．稀有气体：一般情况下，都为无色无味的气体。化学性质非常稳定，又叫作“惰性气体”。

用途：①由于稀有气体通电时，能发出不同颜色的光，填充在灯泡中，用于制造霓虹灯等多种用途电光源；②可用于焊接金属的保护气。

四．空气质量日报（热点）

1．空气质量日报的内容：空气污染指数（API）、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：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物（PM10）、臭氧、

总悬浮颗粒物等

3．污染物的主要来源：(1)化石燃料（煤等）的燃烧 (2)工厂排放的废气 (3)汽车尾气

4．防止空气污染的方法：(1)加强大气质量监测、(2)植树造林、(3)使用清洁能源

5．空气中二氧化碳含量过高会导致温室效应，但是二氧化碳不是空气污染物。空气污染物，是指对人体有毒、有害的气体和粉尘，而二氧化碳无毒，所以不是空气污染物。

6．被污染的空气带来的危害：损害人体健康、影响作物生长、破坏生态平衡。

存在的环境问题：温室效应（二氧化碳含量过多引起）、臭氧空洞（飞机的尾气、氟里昂的排放）、酸雨（由二氧化硫、二氧化氮引起）。

例：随着工业的发展，排放到空气中的 _________ 和 _________ 对空气造成了污染，“温室效应”“酸雨”“臭氧层空洞”等都是空气污染引发的环境问题．

例：在下列五种物质中，会对空气造成污染的是（ ）

①汽车排出尾气形成的烟雾 ②石油化工厂排出的废气 ③天然水蒸发成水蒸气

④植物光合作用放出的气体 ⑤煤燃烧产生的烟尘．

A． ②④ B． ①②⑤ C． ③⑤ D． ①③④

第二节 氧气

一．氧气的制取（非常重要！！！）

1．工业制法：分离液态空气法（物理变化）

2．实验室制法：(化学变化)

（1）选择制取氧气所需药品的思路

①含氧元素 ②反应条件、操作简单易行 ③环保─—生成物无污染

（2）用高锰酸钾、氯酸钾制取氧气

2KClO32KCl+3O2↑ ①实验原理：

（紫色固体） （黑色固体）

②实验装置：(固体+固体)

③实验步骤：（谐音： “茶”“庄”“定”“点”“收”“利”“息”）

ａ．查：检查装置的气密性。 ｂ．装：将药品装入干燥的试管，并用带导管的橡皮塞塞紧试管。

ｃ．定：将试管固定在铁架台上。

ｄ．点：点燃酒精灯，试管均匀受热后，就使酒精灯固定在试管底部加热。

ｅ．收：待气泡连续均匀冒出时，收集氧气。

ｆ．离：把导管移离水槽。

ｇ．熄：熄灭酒精灯。

④注意事项：

ａ．加热时试管应略向下倾斜，防止冷凝生成的水使试管炸裂

ｂ．酒精灯的酒精量不超过2/3,应用外焰对准试管底部加热

ｃ．铁架台铁夹应夹持在试管中上部

ｄ．在试管口放置一小团棉花，防止高锰酸钾小颗粒堵塞导管

ｅ．试管内的导气管稍出胶塞一点儿即可，目的是利于气体导出

ｆ．收集氧气时要等到气泡连续均匀冒出时再收集，否则会收集到一部分试管内的空气，收集的氧气纯度不高（因为一开始试管里面的空气会因加热从导管口导出，如果还没等到气泡连续冒出就收集气体的话，会导致收集到的氧气不纯）

ｇ．氧气收集满后，应该先将导管从水中取出，再熄灭酒精灯，防止水槽中的水倒流回试管，引起试管炸裂

ｈ．收集满氧气的集气瓶应正放在桌面上（氧气密度大于空气）

⑤氧气的检验与验满

检验方法：将带火星木条伸入集气瓶中, 如木条复燃则为氧气。

验满方法：将带火星木条放置于集气瓶口，如木条复燃则说明氧气已收集满。

例：某同学制取氧气时，试管炸裂了，造成试管炸裂的原因可能是下列中的 ( )

①没有给试管均匀受热 ②试管外壁潮湿 ③试管口没有略向下倾斜 ④加热时试管与灯芯接触 ⑤收集完氧气，先撤酒精灯 ⑥二氧化锰中混有可燃物

A．①②③④⑤⑥ B．①②③⑤⑥ C．①②③④⑤ D．①②③⑤

例：右图是某学生设计的在实验室用高锰酸钾作原料制取氧气的装置图。

(1)写出图中所示仪器的名称：

A．_______ B．_______ C．_______

D．_______ E．_______

(2)指出图中的四处错误：

①_____________________；

②_____________________；

③_____________________；

④_____________________．

(3)实验开始前，应先检验装置的_______，目的是防止装置_______。

(4)停止加热时，应先_______，然后再_______，这是为了防止_______。

(5)试管口放一团棉花的原因是：___________________________________。

答案：(1)酒精灯 试管 铁架台 导气管 集气瓶 (2)①试管口向上倾斜 ②进入试管内的导管过长 ③用内焰加热 ④铁夹夹在了试管的中部 (3)气密性 漏气 (4)撤水槽中的导管 撤酒精灯 水槽中的冷水倒吸进热的试管中，引起试管炸裂 (5)防止加热时高锰酸钾粉末进入导管

（3）用双氧水（过氧化氢溶液）制取氧气（重要实验题）！！！！！

①实验原理：

②实验装置：(固体+液体)

③实验步骤:

ａ．查：检查装置的气密性;

ｂ．装：在烧瓶中装入足量的二氧化锰，在分液漏斗中装入足量的过氧化氢水溶液

ｃ．定：将连接着分液漏斗的橡皮塞固定在烧瓶上

ｄ．制：打开阀门，使过氧化氢流入烧瓶内，反应发生

ｅ．收：用向上排空气法收集氧气 （氧气的密度比空气大）

④注意事项：

1、分液漏斗可用长颈漏斗替代，但其下端应伸入液面以下，形成液封；

2、必须先加固体在加液体

二．催化剂：

1．概念：在化学反应中能改变其他物质的反应速率（加快或变慢），但本身的化学性质和质量在反应前后没有发生变化的物质。

2．特点：一变（反应速率）,两不变（质量、化学性质）

3．注意：①催化剂不能改变生成物的质量，不能决定反应是否发生．只是改变反应速度．

②催化剂不是反应物、又不是生成物

③催化剂具有指定性：一种催化剂仅针对某一反应，并不是所有反应的催化剂

④某一反应的催化剂可能不只一种．

例：下列说法中正确的是 ( )

A．二氧化锰是催化剂 B．催化剂不一定能加快反应速率

C．使用催化剂可使不能发生反应的物质发生化学反应

D．过氧化氢中加入二氧化锰后产生氧气增多

例：制取氧气的方法还有很多种，如可用MnO2作催化剂，加热分解KClO3来制取。许多金属氧化物对KClO3分解有催化作用。用下表中物质作催化剂，KClO3开始分解和剧烈分解时的温度如表所示。若用KClO3来制O2，如果没有MnO2，最好选用的替代物是 ( )

A．Al2O3

B．CuO

C．Fe2O3

D．MgO

三．氧气的性质（重点）

1．物理性质：通常状况下，无色无味气体，密度比空气略大，不易溶于水，降温后，氧气可以变为淡蓝色的液体，甚至淡蓝色雪花状固体。工业上，氧气储存于蓝色钢瓶中。

例：在通常情况下，氧气是一种_____色____味的气体，密度比空气_______，氧气______溶于水，液态氧为___________色，固态氧为_______色。

2．化学性质：

（1）单质与氧气发生化合反应，生成氧化物。大多数单质都能在空气中或氧气中燃烧。