1、1空气一、空气成分的发现过程1774 年法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分，第一次明确提出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。在 19 世纪以前，人们深信空气中仅含有氮气和氧气。后来陆续发现了氦、氖、氩、氪、氙等稀有气体。二、空气中氧气含量的探究实验1、测定原理：红磷在密闭容器中燃烧，消耗氧气，生成五氧化二磷白色固体.密闭容器内压强减小，大气压将水压入密闭容器，通过测定进入容器中的水的量来测定氧气在空气中的体积分数.2、反应式：在红磷燃烧的实验中，红磷与空气中的氧气反应，生成了一种叫做五氧化二磷的白色固体，用文字的形式把这个反应表示出来。化学方程式： 4P+
2、5O2 2P2O5五 氧 化 二 磷点 燃氧 气红 磷 3、装置：4、实验用品： a.集气瓶、燃烧匙、导气管、烧杯、弹簧夹 b.红磷、水5、实验步骤在集气瓶口连接一个双孔胶塞，一孔插燃烧匙，另一孔插导管，并配上弹簧夹。把导管一端放入水中，用手紧握集气瓶外壁，如果导管口有气泡冒出，则证明气密性良好。在集气瓶内加少量水，并做上记号。点燃燃烧匙内的红磷，立即伸入集气瓶中，并把塞子塞紧。5、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，反应停止冷却后，打开弹簧夹，水槽中的水沿导管进入集气瓶中，集气瓶内的水2面上升，约占瓶内体积的 1/5。6、结论：红磷燃烧消耗氧气，氧气约占空气总体积的
3、 1/5。7、从实验还可知：氮气不溶于水；不能燃烧，也不能支持燃烧.8、实验成功的关键装置不漏气。若装置漏气，虽然装置内气体减少，但是从外界又进入一些气体，并不能使压强明显降低，因而水不能上升到集气瓶体积的 1/5。燃烧匙里要放入过量的红磷，目的是使红磷燃烧，尽可能消耗尽集气瓶内的氧气。应该等温度冷却到室温时才可以观察。因为如果温度较高，虽然气体减少，但是压强并不能减少很明显，因而水也不能上升到集气瓶体积的 1/5。9、集气瓶内盛少量水， 一是为防止热的燃烧物溅落炸裂集气瓶； 二是为了吸收五氧化二磷。导管内应事先注满水，否则测量结果偏低。10、测定空气中氧气含量的实验中，采用过量红磷消耗氧气，
4、而不采用木炭、硫磺、铁丝等物质是因为红磷燃烧的产物为五氧化二磷固体，消耗了约占集气瓶体积 1/5 的氧气，瓶内压强减小，小于外界大气压，当冷却到室温时，打开弹簧夹，水便流入集气瓶内约 1/5 体积，从而说明空气中氧气的体积分数约占空气体积的 1/5；而木炭和硫磺，它们燃烧后的产物分别是二氧化碳和二氧化硫气体，使集气瓶内压强变化不大，因此水不会进入集气瓶。11、在测定空气中氧气体积分数的实验中，实验结束时，发现水没上升到集气瓶体积的 1/5 处，造成这种现象的原因主要有： 未检查装置的气密性，装置漏气； 红磷量不足或燃烧不完全，使瓶内有剩余氧气； 未冷却到室温就打开弹簧夹，使进入瓶内水的体积减少
5、。三、空气的组成1、空气的成分按体积计算，大约是：氮气（N 2） 78%，氧气（O 2）21%，稀3有气体 0.94%，二氧化碳（CO 2）0.03%，其他气体和杂质 0.03%。2、空气中的稀有气体有氦、氖、氩、氪、氙。3、这里空气中各成分所占百分数是体积分数，也就是说，如果有 100 体积的空气，其中氮气约 78 升，氧气约 21 升，稀有气体约 0.94 升，二氧化碳 0.03 升，其他气体和杂质 0.03 升。四、纯净物和混合物1、纯净物：由一种物质组成。(纯净物可以用具体的化学符号表示。如：氧气O2、氮气 N2、氦气 He、磷 P、五氧化二磷 P2O5等。)2、混合物是由两种或多种物
6、质混合而成的，如空气是由氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等多种成分组成的，这些物质相互间没有发生反应，各物质都保持各自的性质。五、空气中各种气体成分1、氧气（1） 、可用于潜水、航空、航天、炼钢、医疗、金属的焊接和切割等。（2） 、氧气的两个主要用途：供给呼吸，支持燃烧。2、氮气（1）氮气的性质物理性质：通常状况下，氮气是一种无色无味的气体，不溶于水，密度比空气的小。化学性质：氮气的化学性质不活泼，一般情况下不能支持燃烧，不供给呼吸，也不与其他物质反应，但在一定条件下，氮气可以和某些物质反应，例如：合成氨、制氮肥、生物固氮等。4（2）氮气的用途用途广泛，它是制硝酸和化肥的主要原料；由于氮气的化学
7、性质不活泼，常用作保护气；由于其沸点较低，用液态的氮气汽化时吸热来提供低温环境，用作液氮冷冻麻醉剂，超导材料的环境改造剂。3、稀有气体（1）物理性质：在通常状况下，稀有气体都是无色无味的气体。（2）化学性质：化学性质极不活泼，过去人们认为这些气体不跟其他物质发生化学反应，曾把它们叫做惰性气体。但随着科学技术的发展，已经发现有些稀有气体在一定条件下也能与某些物质发生化学反应，生成其他物质。（3）用途保护气，如焊接金属是用稀有气体来隔绝空气，灯泡中充入稀有气体以使灯泡经久耐用。电光源，稀有气体在通电时发出不同的光。灯管里充入氩气，通电时发出蓝紫色光；充入氦气发出粉红色光；充入氦气发出红光。用于激光
8、技术。氦气可作冷却剂。氙气可作麻醉剂。六、保护空气1.空气中的主要污染物。主要是有害气体和烟尘两类。有害气体有：一氧化碳、一氧化氮、二氧化硫、二氧化氮等。当今世界三大污染气体：一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮。2、空气污染的主要来源：矿物燃料的燃烧、化工厂排放的废气，汽车排放的尾气等。即工业污染。生活污染。交通污染。农业污染。3、空气污染的主要危害：影响人体健康，影响作物生长，破坏生态平衡。造成温室效应、臭氧层被破坏，形成酸雨。当今世界三大环境问题：酸雨（二5氧化硫、二氧化氮） 、温室效应（二氧化碳） 、臭氧空洞（氟氯烃） 。4、空气污染的防治方法：减少使用煤、石油、天然气等化石燃料（或燃烧时进行
9、脱 S 处理） ；开发新能源（太阳能、氢能、风能、地热等） 。减少工业废气排放，对废气进行回收净化再利用等。改进燃料结构，安装净化装置，减少有害气体的排放加强大气质量监测，认识保护环境的重要性。小结：加强大气监测、使用清洁能源、积极植树造林等。5、空气保护的措施：植树、造林、种草，加强大气质量监测，使用清洁能源，废气经处理过后才能排放。1、下列说法不正确的是 ( )A通常状况下，空气是无色无味的气体 B通常状况下，无色无味的气体一定是空气 C空气不是单一物质，而是由多种气体组成的混合物 D空气中氧气的体积分数约为21%2、空气中氮气与氧气的体积比约为 （ ）A1：4 B. 5：4 C. 4：1
10、 D.5：13、生活离不开水，下列各种“水”属于纯净物的是 （ ）A 矿泉水 B 蒸馏水 C 红墨水 D 自来水4、下列属于纯净物的是 ( )A、新鲜的空气 B、澄清石灰水 C、矿泉水 D、液氧65、下列物质中，前者属于纯净物，后者属于混合物的是 ( )A、净化后的空气、氧气 B、水和冰混合、澄清石灰水C、生锈的铁钉、二氧化碳 D、稀盐酸、液氮氧气1、氧气的性质（1） 、氧气的物理性质：无色、无味的气体，密度略大于空气，不易溶于水，-183 淡蓝色液体，-218淡蓝色的雪花状固体.（2） 、化学性质：木炭是黑色固体，在空气中燃烧保持红热，在氧气中发出白光，产生使澄清石灰水变浑浊的气体。 硫是黄
11、色粉末，在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰，而在氧气中发出明亮的蓝紫色火焰，产生有刺激性气味的气体。镁在氧气中燃烧发出耀眼的白光，放出热量，生成白色固体。铁是银白色固体，在氧气中燃烧： 剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体。（铁丝绕成螺旋状：增大与氧气的接触面积，使反应放出的热量集中维持反应继续进行。在铁丝一端系火柴：引燃铁丝，且在火柴即将熄灭时方可伸入集气瓶，防止火柴消耗集气瓶中的氧气。 ）石蜡是白色固体，在氧气中燃烧发出白光，如果在火焰上方罩干冷的烧杯，烧杯内壁有水珠，产生使澄清石灰水变浑浊的气体 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
12、烧。） （3）、氧气的特有的性质：支持燃烧，供给呼吸。2、化合反应：由两种或两种以上的物质生成另外一种物质的反应：A+BAB。3、分解反应：由一种物质生成两种或两种以上物质的反应：ABA+B。4、氧化反应：物质与氧（氧元素）发生的化学反应。 75、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 都放热氧气的制法1.氧气的实验室制法（1）在实验室里通过分解过氧化氢溶液制氧气. 实验原理：2H 2O2 2H2O + O2 实验装置：固液常温型实验装置图：如图所示收集方法：排水法、向上排空气法实验操作步骤： a.组装仪器； b.检查装置气密性； c.装药品；
13、d.塞紧双孔胶塞； e.滴入液体； f.收集气体注意事项： a.导管稍露出胶塞即可（便于气体导出） ； b.控制双氧水的流速（防止反应太剧烈） ； c.导管口有连续均匀气泡逸出时才能收集；d.收集完氧气的集气瓶，应盖上玻璃片正放在桌面上.检验：把一根带火星的木条伸入集气瓶内，如果木条立即复燃，证明是氧气。验满： a.向上排空气法：把一根带火星的木条伸到集气瓶口，如果木条复燃，证明氧气收集满了； b.排水集气法：如果集气瓶口有大量气泡逸出，证明瓶中没有水，即氧气已经收集满了。（2）在实验室里，用加热高锰酸钾或氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气. 实验原理： 2KMnO4 K2MnO4 + Mn
14、O2 + O2 或 2KClO32KCl + 3O2 实验装置：固固加热型实验装置图：如图所示收集方法：排水法、向上排空气法实验操作步骤： a.组装仪器； b.检查装置气密性； c.装药品；d.把试管固定在铁架台上； e.加热； f.收集气体； g.从水槽中移出导管； h.熄灭酒精灯.注意事项： a.药品要斜铺在试管底部，以增大药品的受热面积，同时便于氧气逸出。8b.试管内的导管应稍露出胶塞即可，便于气体排出。c.试管口应略向下倾斜，防止药品中的湿存水冷凝回流到试管底部，炸裂试管。d.加热时要先预热，然后对准盛药品部位加热。e.用排水法收集气体时，应注意当气泡连续均匀放出时再收集，否则收集到的
15、气体不纯。f.收集氧气完毕后，应先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，原因是防止水倒流，使试管炸裂。g.用排水法收集应把导管放在集气瓶口，如果用向上排空气法收集氧气，应该把导管伸入集气瓶底部；h.用高锰酸钾制取气体时，试管口处要放一团棉花，防止氧气流把高锰酸钾吸入导管，堵塞导管.2.氧气的工业制法：根据液态氮和液态氧的沸点不同，采用分离液态空气的方法，此法属于物理变化.3、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。 4、常见气体的检验方法 氧气：带火星的木条 二氧化碳：澄清的石
16、灰水 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。 1、下列关于氧气的说法中错误的是 （ ）A.工业上可以利用分离液态空气法制氧 B.氧气可以支持燃烧，说明氧气具有可燃性C.氧气供给呼吸，它和体内物质反应，释放能量，维持生命活动D.夏天鱼池内开启增氧泵，是因为温度升高，氧气在水中溶解量减少2、下列对催化剂描述正确的是 （ ）A任何化学反应都需要催化剂 B催化剂在反应前后本身的质量发生了变化C只有分解反应才需要催化剂 D某些化学反应可以有多种催化剂93、下列说法中，错误的是 （ ）富氧空气可用于潜水、医疗急救 B氧气能支持燃烧，可做燃料C氮气充入食品包装袋内可以防腐 D稀有气体充入灯泡中可使其耐用4、实验室中利用过氧化氢、氯酸钾、高锰酸钾都可以制取氧气，其原因是 （ ）A.都属于氧化物 B.都含有氧气 C.都含有氧气分子 D.都含有氧元素5、下列关于 O2 的说法不科学的是 （ ）A.常用带火星的木条来检验空气中的 O2 B.硫在 O2 里燃烧产生明亮的蓝紫色火焰C.工业上将空气液化后再进行分离来制取 O2 D.加热 KClO3 制 O2 可用 MnO2 做催化剂
