内容正文:
第二单元 我们周围的空气
知识导引
知识清单
知识点1:空气的组成
1.空气的组成
空气成分
氮气(N2)
氧气(O2)
稀有气体
二氧化碳(CO2)
其他气体和杂质
体积分数
78%
21%
0.94%
0.03%
0.03%
2.物质的分类:纯净物和混合物
(1)纯净物:由一种物质组成的。如氮气、氧气、二氧化碳,都可以用化学符号表示。
(2)混合物:由两种或两种以上物质组成的。混合物中各物质相互间没有发生化学反应,都保持各自的性质。
3.空气中氧气含量的测定
(1)实验原理:物质在密闭容器中燃烧,消耗空气中的氧气,使容器中压强减小,由于压强差,烧杯中的水进入集气瓶内,进入集气瓶内的水的体积约等于消耗的氧气的体积。
(2)实验药品:红磷、水
(3)实验装置:
(4)实验现象:①红磷燃烧,发出黄光,产生大量白烟,放热;
②装置冷却至室温后,打开弹簧夹,烧杯中的水进入集气瓶内,进入集气瓶内的水的体积约占集气瓶内空气体积的1/5。
(5)实验结论:氧气约占空气体积的1/5。
(6)反应的文字表达式:磷(P)+ 氧气(O2)→ (点燃)五氧化二磷(P2O5)
(7)注意事项:
A、所用的红磷必须过量,如果红磷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)。
知识点2:空气中各成分的性质和用途
性质
用途
氧气
供给呼吸
动植物呼吸、医疗急救、潜水等
支持燃烧
炼钢、航天、气割、气焊等
氮气
化学性质不活泼
用作保护气:灯泡、食品、金属焊接等
液氮沸点低
制造低温环境:医疗、超导材料等
可转化为氨气等
用于化工生产,制造硝酸、化肥
稀有气体
通电发光
作电光源:霓虹灯、航标灯、闪光灯等
化学性质不活泼
用作保护气:灯泡、金属焊接等
氦气密度小
用于填充探空气球、热气球等
知识点3:空气的保护
《环境空气质量标准》基本检测项目
气体污染物:一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、臭氧;
固体污染物:可吸入颗粒物(PM10)、可入肺颗粒物(PM2.5)
污染来源
化石燃料的燃烧,工厂排放的废气及汽车排放的尾气
污染的危害
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、臭氧空洞、酸雨。
污染防治措施
加强大气质量监测,改善环境状态、植树造林、使用清洁能源等。
易错提醒:
1.空气中二氧化碳含量过高会造成温室效应增强,但二氧化碳不属于空气污染物。
2.目前全球三大大气污染问题:全球气候变暖(二氧化碳、 甲烷等)、酸雨(二氧化硫、二氧化氮等)、臭氧层破坏(氟利昂等)。
知识点4:氧气的性质
1.氧气的物理性质
①色、味、态:通常情况下,是无色无味的气体;
②密度:标准状况下,密度为1.429g/L,略大于空气。
③溶解性:氧气不易溶于水。
④三态变化: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。工业制取的液氧装入蓝色钢瓶中。
2.氧气的化学性质(比较活泼)
物质在空气和氧气中燃烧的比较
物质
空气(氧气21%)
氧气
反应的文字表达式
硫粉
燃烧放热,发出淡蓝色火焰,生成一种有刺激性气味的气体
剧烈燃烧,放热,发出明亮的蓝紫色火焰,生成一种有刺激性气味的气体
硫+氧气二氧化硫
点燃
木炭
燃烧,持续红热。生成一种能使石灰水变浑浊的气体
剧烈燃烧,放热,发白光,生成一种能使石灰水变浑浊的气体
碳+氧气二氧化碳
点燃
铁丝
红热
剧烈燃烧,放热,火星四射,生成黑色固体
铁+氧气四氧化三铁
点燃
实验结论:氧气能够支持可燃物的燃烧,且氧气浓度越大,燃烧越剧烈。
注意事项:
(1)在做硫粉的燃烧实验时,在集气瓶瓶底放少量的水,为了吸收二氧化硫以防污染空气;
(2)在做铁丝的燃烧实验时,在集气瓶底要先放少量水或细沙,是防止熔融的生成物溅落集气瓶瓶底,使集气瓶炸裂。铁丝盘成螺旋状的目的是增大受热面积。
知识点5:氧气的制取
1.氧气的工业制法
(1)分离液态空气法——物理变化
原理:利用液态氧和液态氮的沸点不同。
(2)膜分离技术——物理变化
原理:利用膜分离技术富集空气中的氧气。
2.氧气的实验室制法
(1)反应原理和发生装置
反应
原理
加热高锰酸钾
加热氯酸钾
分解过氧化氢
文字
表达式
高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气
过氧化氢水+氧气
氯酸钾氯化钾 + 氧气
发生
装置
装置选择依据
反应物为固体,反应需要加热
反应物为液体,反应条件为固体催化剂和常温
(2)氧气的收集方法和验满方法
氧气的收集方法