初三化学第二单元总结
《我们周围的空气》知识点梳理
一．空气
1.空气是由什么组成的
①法国化学家拉瓦锡通过实验得出结论：
空气主要是由氮气和氧气组成的结论，其中氧气约占1/5。②空气的主要成分和组成：空气成分体积分数氮气78%氧气21%稀有气体0．94%二氧化碳0．03%其他气体和杂质0．03%2.混合物和纯净物（1）纯净物：只由一种物质组成。如氮气、氧气、二氧化碳等是纯净物。（2）混合物：由两种或多种物质混合而成的物质。如空气、海水是混合物。
【注意】组成混合物的各种成分之间没有发生化学反应，它们各自保持着原来的性质纯净物可以用专门的化学符号表示。（3）常考的纯净物与混合物
①纯净物：冰水混合物、干冰、蒸馏水、五氧化二磷等具体的物质②混合物：空气、自来水、矿泉水、海水、石灰石、石灰水、所有的溶液
3.空气是一种宝贵的资源成分氧气主要性质主要用途化学性质：供给呼吸、支持燃烧潜水、医疗急救、炼钢、物理性质：无色无味的气体，不气焊以及登山和宇宙航行等易溶于水，密度比空气略大化学性质：化学性质不活泼物理性质：无色无味的气体，难溶于水，密度比空气略小化学性质：很不活泼（惰性）物理性质：无色无味的气体，在通电时能发出不同颜色的光根据化学性质不活泼常用作保护气；医疗上用作冷冻麻醉；制硝酸和化肥的重要原料等利用惰性作保护气；用于航标灯、闪光灯、霓虹灯的电源；用于激光技术，制造低温环境氮气稀有气体4．保护空气（1）空气中的有害物质
①有害气体：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮②烟尘（可吸入颗粒物）
（2）空气污染的危害：损害人体健康，影响作物生长，破坏生态平衡，导致全球气候变暖、
臭氧层破坏和酸雨等。
（3）保护空气的措施：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）空气质量日报、预报：根据我国空气污染的特点和污染防治重点，目前计入空气污染
指数的项目暂定为：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物和臭氧等。（注意：二氧化碳没有在该项目内）
5.测定空气中氧气的含量
（1）实验原理：利用过量的红磷在盛有空气的集气瓶中燃烧，（使集气瓶中气体体积减小，
压强减小），观察集气瓶中进水的多少，来测定空气中氧气的体积分数。
（2）实验现象：①红磷燃烧时产生大量白烟；
②烧杯中的水沿导管进入集气瓶里，集气瓶内水面上升了约1/5体积。（3）实验结论：O2约占空气体积的1/5（4）实验注意事项：①装置不能漏气；②红磷要过量；③待装置冷却到室温后，再打开弹簧夹。
（5）实验探究：①液面上升小于1/5原因：
A.红磷量不足，使瓶内氧气未耗尽；
B.瓶塞未塞紧，使外界空气进入瓶内；
C.未冷却至室温就打开瓶塞，使进入瓶内水的体积减少。
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
二．氧气
1．物理性质：通常状况下是无色、无味的气体，不易溶于水，密度比空气略大。
在压强为101kpa时，氧气在-183℃时变为淡蓝色液体，在-218℃时变为淡蓝
色雪花状固体。
2.化学性质：氧气是一种化学性质较活泼的气体，
在一定条件下可与许多物质发生化学反应，同时放出热量。
（1）氧气的助燃性
带火星的木条在氧气中能够复燃，说明氧气能支持燃烧。常用这种方法检验氧气。（2）物质在空气和氧气中的燃烧现象的比较物质木炭在空气中燃烧的现象持续红热放出热量发出淡蓝色火焰，产生有刺激性气味的气体放出热量产生大量白烟放出热量在O2中燃烧的现象文字表达式注意发出白光放出热量发出蓝紫色火焰，产生有刺激性气味的气体放出热量碳+氧气→二氧化碳硫+氧气→二氧化硫硫的用量不能过多，防止造成空气污染硫红磷产生大量白烟放出热量红磷+氧气→五氧化二磷此反应生成的五氧化二磷为白色固体，现象应描述为白烟
铁丝铁丝在空气中不能燃烧剧烈燃烧、火星四射，生成黑色固体，放出大量的热量铁+氧气→四氧化三铁预先放少量水或细沙三.制取氧气1.实验室制取氧气过氧化氢制取氧气氯酸钾制取氧气高锰酸钾制取氧气反应过氧化氢→水+氧气氯酸钾→+二二氧化锰氯化钾+氧气高锰酸钾→锰酸钾二氧化锰加热原理加热氧化锰+氧气试剂状态反应条件固态、液态常温下二氧化锰作催化剂固态加热条件下二氧化锰作催化剂固态加热气体发生装置收集装置略大）排水法（因为氧气不易溶于水）向上排空气法（因为氧气的密度比空气（1）催化剂：在化学反应里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不发生变化的物质。
催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用。（2）化合反应、氧化反应、缓慢氧化、分解反应
①化合反应：由两种或两种以上物质生成另一种物质物质的反应。②分解反应：由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。③氧化反应：物质与氧发生的反应。
④缓慢氧化：有些氧化反应进行的很慢，甚至不容易被察觉，这种氧化反应叫做缓慢氧化。
注意：化合反应与氧化反应的关系：化合反应不一定是氧化反应，氧化反应也不一定是化合
反应。有氧气参加的化合反应，同时也一定是一个氧化反应。氧化反应不一定是要物质与氧气发生反应。
2.高锰酸钾制取氧气的步骤及注意事项
步骤注意事项原理：根据气体热胀冷缩（1）查：检查装置的操作：用带导管的单孔胶塞塞紧试管，把导管一端浸入水里，两手紧贴试管气密性外壁，如果导管口有气泡冒出，则装置的气密性良好。（2）装：将药品装入在试管中装入少量高锰酸钾，并在试管口放一团棉花，以防止加热时，试管生成的气体把试管内的固体带到导管中，堵塞导管（3）定：将试管固定在铁架台上（4）点：先预热，后对药品加热（5）收：收集氧气铁夹夹在离试管口约1/3处。试管口要略向下倾斜。先让试管均匀受热；然后对准药品部位用外焰加热等导管口有连续、均匀的气泡冒出时用排水法进行收集，收集满的集气瓶瓶口应盖上玻璃片，正放在桌上实验结束时，应先将将导管移出水槽，最后熄灭酒精灯目的：防止水槽中的水倒吸入试管使试管炸裂（6）撤：收集完毕，将导管撤离水槽（7）熄：熄灭酒精灯3.检验所收集的气体的方法：
把带火星的木条伸入集气瓶内，如果木条复燃，说明瓶内的气体是氧气。
4.验满方法：
①用向上排空气法收集时：用带火星的木条放在集气瓶口，如果木条复燃，说明瓶内的氧气已满；
②用排水法收集时：当气泡从瓶口冒出时，说明瓶内的氧气已满。
5.氧气的工业制法
分离液态空气（物理变化）
扩展阅读：初三化学第二单元总结
第二单元总结
空气的研究：两百多年前，法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分
拉瓦锡经实验得出的结论：空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积的1/5
19世纪末人们的发现：氦、氖、氩、氪、氙测定空气里氧气的含量（实验目的）：
①做实验前要检查装置气密性（气密性不好会导致实验失败）②在集气瓶里加少量水，并做上记号③用弹簧夹夹紧乳胶管
④点燃燃烧红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧⑤观察红磷燃烧的现象
⑥待红磷熄灭冷却后，打开弹簧夹，观察实验现象及水面的变化情况
现象：红磷在瓶内持续燃烧，产生大量白烟。冷却到室温，打开止弹簧夹后，烧杯中的水进入集气瓶中，集气瓶中的水面上升，约占总体积（瓶内空气）的五分之一。验装置的密闭性不好的结果：会造成结果偏小
事先在集气瓶里放少量水的原因：防止燃着的红磷溅在集气瓶上，将集气瓶炸裂；让P2O5溶于水中。
实验选用红磷而不选用蜡烛的原因：在燃烧消耗氧气的同时，红
磷燃烧的产物P2O5是固体，使瓶内气体减少，气压减小。而蜡烛燃烧产生二氧化碳气体，集气瓶内气体总体积没有明显变化，气压基本不变,实验结果偏小.
将点燃的红磷立即伸入集气瓶中的原因：防止白烟污染空气红磷必须过量的原因：红磷过量是为了确保完全消耗瓶内的氧气；若红磷量不足，会造成结果偏小。
冷却到室温才打开止弹簧夹的原因：防止红磷燃烧产生的热量使瓶内气体受热膨胀,造成结果偏小
打开止水夹，水为什么进入集气瓶：红磷燃烧消耗了氧气产生固体五氧化二磷，集气瓶内气压就减小了小于外部大气压，这样打开止水夹由于外部气压大水就被压进瓶内了气体减少的体积小于1/5的原因：1）红磷的量不足2）装置的密闭性不好
3）瓶内温度没有降到室温就打开夹子4）氧气含量低时，红磷不能继续燃烧5）使用燃烧产物为气体的可燃物
体减少的体积大于1/5：（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，没有夹或没夹紧止弹簧夹，红磷燃烧时瓶内部分空气受热从导管逸出。
反应原理：磷+氧气五氧化二磷（白色固体，易溶于水）
Ｐ＋Ｏ２Ｐ２Ｏ５
空气成分按体积计算：氮气７８％、氧气２１％、稀有气体０．９４％、二氧化碳０．０３％、其他气体（水蒸气）和杂质０．０３％（水蒸气的量不一定）
空气中氧气与氮气的体积比约为：1：4
混合物：由两种或多种物质混合而成的物质空气、稀物质的分类有气体等
纯净物：只由一种物质组成氮气、氧气、二氧化
碳、五氧化二磷等
混合物中各物质各自保持着各自的性质例如：空气中的氮气、氧气、二氧化碳等都保持着各自的性质，各成分之间不会没有发生化学反应。组成兴致不固定，无固定符号。纯净物：组成性质固定，有化学符号
氧气（养气）
供给呼吸潜水、医疗、急救
无色无味，（化学性质）不易于水
支持燃烧炼钢、气焊、宇宙航行、化工生产
氮气的物理性质：无色无味，难溶于水
氮气化学性质：不活泼保护气、防腐、制硝酸、化肥等稀有气体：①稀有气体是氦氖氩氪氙等气体的总称
②稀有气体无色、无味，化学性质很不活泼。③用途：保护气、霓虹灯、电光源激光技术、低温麻
醉空气的污染物：①有害气体二氧化硫(SO2)、一氧化碳（CO）、
二氧化氮(N02)②烟尘(可吸入颗粒物）
污染的三大类型：SO2、NO2等酸雨氟利昂等臭氧空洞CO2含量增加温室效应污染主要来源：煤燃烧排放的烟气机动车尾气的排放
土地荒漠化引起的沙尘暴
污染的危害：①损害人体健康
②影响作物生长③破坏生态平衡④温室效应⑤破坏臭氧层⑥形成酸雨
空气污染的防治：①加强大气质量检测（空气日报、预报）②改善环境状况
③使用清洁能源（使用之后不产生新的污染物：太阳能、风能、核能等）④积极植树造林种草
污染指数：污染指数越小，级别越低，质量状况越好
绿色化学主要特点：①充分利用资源和能源，利用无毒、无害的原料
②在无毒、无害的条件下进行反应，以减少向环境排放废物③提高原子的利用率，力图使所有作为原料的原子都被产物所消纳，实现“零排放”
④生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品
绿色化学的核心：利用化学原理从源头消除污染氧气的物理性质：（1）无色、无味的气体
（2）密度比空气大（3）不易溶于水
改变条件：氧气→液氧→固态氧
（无色）（淡蓝色）（淡蓝色）
检验氧气满：用带火星的木条放在瓶口，木条复燃则表示收集满氧气的化学性质：
①氧气可使带火星的木条复燃。（即氧气能支持燃烧）实验：将带有火星的木条伸入集气瓶内现象：木条复燃证明瓶内装的是氧气②硫与氧气的反应硫的物理性质：淡黄色固体
反应现象：在空气中燃烧产生微弱的淡蓝色火焰
在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰、放出热，生产有刺激性气味的二氧化硫气体化学反应式：硫+氧气点燃二氧化硫
S+O2点燃SO2注意事项：集气瓶底部预先放水
预先放水的原因：吸收二氧化硫（有害气体），防止污染空气③铁丝与氧气的反应铁丝的物理性质：黑色固体
反应现象：在空气中燃烧发生红热
在氧气中燃烧剧烈燃烧、火星四射、放出大量热、生成黑色固体（四氧化三铁）
化学反应式：铁+氧气点燃四氧化三铁Fe+O2点燃FeO5
注意事项：集气瓶底部预先放水或铺一层细沙注意事项的原因：防止高温熔融物溅落炸裂瓶底④木炭与氧气的反应木炭的物理性质：黑色固体
反应现象：在空气中燃烧发出红光
在氧气中燃烧发出白光、放出热量、生成气体使澄清石灰水变白色浑浊
化学反应式：木炭+氧气点燃二氧化碳C+O2点燃CO2⑤磷与氧气的反应
磷的物理性质：暗红色固体
反应现象：磷燃烧产生大量白烟，放出热量
化学反应式：磷+氧气点燃五氧化二磷P+O2点燃P2O5
总结：物质在空气中燃烧主要是与空气中的氧气反应，反应的剧烈程度取决于氧气的含量，氧气含量越高，燃烧越剧烈。化合反应：由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应氧化反应：物质与氧（具有氧化性的物质）发生的反应
氧气在氧化反应中提供氧，具有氧化性
缓慢氧化：进行得很慢，不容易被察觉的氧化叫缓慢氧化。缓慢反应例子：A动植物的呼吸
B事物的腐烂C酒和醋的酿造D农家肥料的腐熟E铁生锈
氧气的制法
（1）工业制法：工业生产要考虑原料是否易得，价格是否便宜，成本是否低廉，能否大量生产，对环境的影响。空气中含有21%的氧气，可用空气做原料。
①分离液态空气法空气低温液态空气蒸发氮气
液态氧
液态氮沸点－196℃，液态氧的沸点－183℃
氮气首先从液态空气中蒸发出来，剩下的主要是液氧液态氧贮存于蓝色钢瓶中。
②膜分离技术法空气富氧膜通过含氧量较高的氧气多级分离含90%的的氧
（2）实验室制法（化学变化）：气体发生装置的选择：反应物的状态、反应条件收集装置的选择：气体的密度和溶解性
①双氧水（过氧化氢溶液）和二氧化锰混合制氧气
第一种：实验1：在试管中加入5ml5%的过氧化氢（H2O2）溶液，把带火星的木条伸入试管。现象：带火星的木条没有复燃
原因：过氧化氢在常温下只能缓慢分解成水和氧气，故带火星的木条不能复燃。
实验2：向上述试管中加入少量二氧化锰（MnO2）,把
带火星的木条伸入试管。现象：带火星的木条复燃了
原因：加入的二氧化锰加快了过氧化氢分解的速率，在较短时间内产生了大量的氧气，故带火星的木条复燃。
实验3：试管中没有气泡产生时，重新加入过氧化氢溶
液现象：又有大量的气泡产生
原因：二氧化锰仍然能够起到加快过氧化氢分解的的速率，故其化学性质并没改变，是可重复使用的。反应原理：过氧化氢二氧化锰水+氧气
H2O2MNO2H2O+O2
催化剂（触媒）：“一变”改变其他物质的化学反应速率“二不变”反应前后质量和化学性质保持不变
催化剂在化学反应中的作用：催化作用
催化剂的理解：一个化学反应的催化剂不是唯一的
一种物质也可能成为不同化学反应的催化剂
②加热高锰酸钾制氧气实验步骤：检查装置的气密性装高锰酸钾
将试管固定在铁架台上（固体用试管装着加热，试管口下向下倾斜）点燃酒精灯
收集氧气
反应原理：高锰酸钾加热锰酸钾+二氧化锰+氧气KMNO4加热K2MNO4+MNO2+O2注意事项：要在试管口放棉花
原因：防止加热时高锰酸钾粉尘进入导管，堵塞导管试管口要略向下倾斜
原因：防治水蒸汽冷凝后回流到热的试管底部，炸裂试管用排水法收集时，当气泡均匀冒出才开始收集
原因：防止收集到的氧气混有空气
收集氧气结束后，先将导管移离水槽，再熄灭酒精灯
原因：防止由于降温时，试管内压强减小，水被倒流吸入试管，使试管炸裂
③加热氯酸钾和二氧化锰
气体发生装置、收集装置与加热高锰酸钾一样反应原理：氯酸钾二氧化锰氯化钾+氧气
加热
KCIO3KCIO2
分解反应：由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应
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