第 1 章填空-2025-2026学年浙教版八年级科学下册

2026 新浙教版科学八下第 1 章《我们呼吸的空气》 第 1 节空气的成分 一、空气中氧气含量的测定 （一）拉瓦锡实验（定量研究空气成分的开端） 实验 实验一：汞与氧气反应 实验二：氧化汞受热分解 实验步骤 如图，将少量汞放入密闭的曲颈甑内连续加热 12 天 把实验一生成的红色粉末收集起来，全部放入另一个较小的容器里加热 实验现象和分析 汞的 出现 （氧化汞 HgO）；同时容器内气体的体积减少了约1/5（氧气 O2）；对剩余气体的研究：4/5剩下的气体 ， ，命名为“ ”（N2） 得到了汞和氧气，且氧气体积等于之前减少的气体体积。 反应原理 加热 汞＋氧气 氧化汞 加热 氧化汞 汞＋氧气 实验结论 空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积的1 5 测定原理 依据空气中各组分性质的差异，利用化学反应，在不引入新的气态杂质的前提下，将氧气转化为固态的氧化汞，从而达到测定空气中氧气含量的目的 （二）红磷燃烧测定空气中氧气含量（现代常用；转换法） 实验原理：利用可燃物（如红磷 P）在密闭容器中燃烧，消耗氧气（O2），生成固体物质五氧化二磷 使集气瓶内压强减小，外界大气压将烧杯中的水压入集气瓶，进入水的体积即为消耗减少的氧气体积 1. 文字表达式：磷+氧气→（点燃）→五氧化二磷；化学方程式： 2. 瓶内水的作用：①吸收红磷燃烧放出的热量；②吸收白烟 3. 药品选择问题： ①选择红磷的原因：能在空气中燃烧且只与氧气反应；生成物为固体，不能在瓶中留下气体； ②不选择木炭和硫的原因：木炭燃烧会生成气体，导致测量结果不准确 ③不选择铁丝的原因：铁丝不能在空气中燃烧 ④不选择镁条的原因：镁条还能与空气中的氮气和二氧化碳反应 4. 实验现象：红磷燃烧，产生大量 ， 打开弹簧夹，烧杯内的水 瓶，液体体积约占 。 5. 实验结论：空气中氧气的体积约占空气总体积的 1/5。 6. 燃烧的红磷熄灭了，说明剩余的氮气 、 ；集气瓶内水面上了一定的高度后不再继续上升，说明氮气 。 7. ★【超重要】实验误差分析 实验结果 ★【重点】原因分析 应对措施 测得氧气减少的体积小于 1/5（偏小） 红磷量 装置 至室温就打开止水夹 导管内未事先注满水（有部分水留存于导管中 （导致进入集气瓶中的水的体积减少）） 测得氧气减少的体积大于 1/5（偏大） 点燃红磷后，塞紧瓶塞 （瓶内气体 ） 止水夹（除氧气外的气体受热外逸） 8. 升级改进，使实验更环保，结果更精确：【 ， 】 电热棒、凸透镜聚光、酒精灯加热点燃集气瓶内的红磷/白磷，避免 ，空气污染；图③～⑤都是在装置内点燃红磷或白磷，且容器有精确的刻度，能更精确测得空气中氧气的体积。（注：图⑥中，白磷像“上楼梯”般依次燃烧，开始时冒白烟，燃烧快停止时在倒置试管的上部出现黄烟。试管内的水位上升到一定位置后恒定不动，该方法相对大块白磷的优点是：依次 ， ）。 二、空气是重要的自然资源 成分 主要性质 主要用途 氧气 化学：化学性质活泼，支持燃烧。物理：无色、无味、不易溶于水。 供给呼吸（医疗急救、潜水、登山、航空航天）支持燃烧（气焊、气割、炼钢、火箭助燃剂） 分类：医用氧（高纯度）、工业氧。 氮气 化学：化学性质不活泼（稳定），不支持燃烧。 物理：无色、无味、难溶于水。 （制硝酸、炸药、氮肥）； （焊接金属、充入灯泡延长寿命、食品包装防腐保鲜）； （医疗上液氮冷冻麻醉、冷藏细胞组织、创造超导低温环境） 稀有气体 化学：化学性质很不活泼（惰性气体物理：无色、无味、通电时能发出不同颜色的光 （焊接金属时隔绝空气）； （航标灯、闪光灯、 霓虹灯[氖灯-红光，氙灯-强白光]）； （氦氖激光）； （氙气）； （氦气） 三、氧气的性质） 1. 物理性质： （1） 常温下为无色、无味的气体；不易溶于水——水生生物依靠溶解氧生存。 （2） 密度比空气略大； 观察 闻 （3） 三态变化：在标准大气压下（1.01×105Pa 即 101kPa）氧气→液氧（淡蓝色的液体）：－183℃ 液氧→固态氧（雪花状的蓝色固体）：－218℃ 2. 化学性质：比较活泼，具有氧化性、支持燃烧—助燃性 3. 检验方法：将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，则为氧气；若验满，则伸到 。 4. ★常见物质在空气和氧气中燃烧（重要考点！）： 可燃物 在空气中现象 在氧气中燃烧现象 化学方程式 注意事项 木炭（C） 发 ，放热 发出 ，放热，生成使澄清石灰水变浑浊的气体 （不充分燃烧则生成 CO） 夹持木炭应用 ，缓慢伸入 硫（S） 微弱 ，放热，有刺激性气味 明亮 ，放热，生成有 的气体 集气瓶底放少量 （ ） 红磷（P） 黄色火焰，产生大量白烟 发出 ，产生大量 白烟是 P2O5 小颗粒 铁丝 （Fe） 红热，不燃烧 ， ， ， 1. 铁丝绕成 2. 下端系 3. 瓶底放少量水或细沙 （ ） 蜡烛 黄白色光亮火焰 火焰更明亮，瓶壁有水珠，生成使石灰水变浑的气体 点燃 石蜡＋O2 CO2＋ H2O 证明化学反应中有水生成 ★注意：生成的 SO2 有毒，所以硫燃烧实验要在通风橱中进行；且用量不能过多。 ①实验前用 铁丝， （即铁丝不能生锈）； ②铁丝绕成 的目的是 ； ③在铁丝下端下端系 铁丝； ④待火柴梗将要燃尽时， 伸进集气瓶的目的是 而使铁丝的燃烧现象不明显； ⑤集气瓶中预先保留少量水或铺一层细沙， ； 5. 氧化反应与氧化物： （1） 氧化反应：物质与 发生的反应。（注意：不一定就是氧气，但本章主要指与氧气反应） （2） 氧化物： 组成，且其中一种是 的化合物。如：CO2、SO2、P2O5、H2O；Fe3O4、CuO 等。 （3） 物质在空气和氧气中燃烧现象差异的原因：空气中 含量相对较少（约占 21%），因此燃烧不如在纯氧中剧烈。 四、氧气的制取【超重要！】 （一）工业制法（物理变化） 1. （分离液态空气法）： 空气→除尘、除杂、除 CO2 和水蒸气→降温、加压→液态空气。 利用氮气（沸点－196℃）和氧气（沸点－183℃）的 不同进行蒸发分离。 2. 技术：利用富氧膜，在一定压力下得到含氧量较高的富氧空气。 （二）实验室制氧气法（化学变化） 收集装置 方法 向 排空气法 向 排空气法 排水法 适用条件 密度比空气大的气体如 CO2 密度比空气小的气体如 H2 不（易）溶于水且不与水反应的气体如 O2、CO 优点 收集的气体 但可能 （混入空气） 收集的气体较 ，但可能 （混入水） ① ：密度与空气密度相差较大，且不与空气中任何一种成分反应的气体均可用排空气法收集。 ② ：凡 、 的气体均可用排水法，如收集 H2、 ，但不易）等气体。 ★技巧小结：向哪排空气，关键看收集气体和空气密度，判断空气在上还是在下，并非单纯看瓶子开口。 1. 分解过氧化氢（双氧水）制氧气 ①化学方程式： （量筒便于读出收集到的氧气体积） ②操作步骤： 操作步骤 操作方法及注意事项 检查装置气密性 将橡皮管用弹簧夹夹住，打开分液漏斗活塞，向分液漏斗中加入一定量水后，烧瓶与漏斗形成液面差，说明装置不漏气 装入药品 将少量黑色 （约 0.5g）&50mL 水（ ）加入烧瓶，另将带有分液漏斗和导管的双孔橡皮塞塞紧瓶口，放置好集气瓶。最后 向分液漏斗中加入 20~50mL 浓度 10%的过氧化氢溶液（俗称“双氧水”） 打开活塞进行反应 将分液漏斗活塞打开，让过氧化氢溶液从分液漏斗滴入圆底烧瓶，观察现象 排水法收集氧气并验满 课内实验用排水法收集氧气，等产出 才开始收集（最初排的不连续均匀气泡可能是空气），将 放置于集气瓶 ，若复燃，则氧气已收集满 收集完毕，关闭分液漏斗活塞，回收二氧化锰 待氧气收集满后，关闭分液漏斗活塞。回收分液漏斗中剩余的过氧化氢和烧瓶中的二氧化锰固体。洗涤仪器并整理实验器 易错注意：二氧化锰是 ， ；该装置不能用下文的含多孔隔板/多孔塑料片装置来进行 2. ★【重难点】氯酸钾制氧气【查装定点收离熄】 操作步骤 操作方法及注意事项 检查装置气密性 。否则，应塞紧或更换橡皮塞 将药品装入试管 按固体药品的取用方法，取少量氯酸钾和二氧化锰装入试管，平铺在试管底部， 发生装置的 不能伸入试管太长，应露出橡皮塞一点即可，目的是便于氧气导出 将试管固定在铁架台上 铁夹夹在距离试管口 1/3 处，试管口要低于试管底部（ ， ；氧气密度大于空气，也有利于氧气导出） 点燃酒精灯加热 先使酒精灯外焰在试管下方来回移动（ ），让试管均匀受热，然后对准试管中的药品部位加热 排水法收集氧气 集气瓶内装满水，不留空气，当导管口产生 的气泡时开始收集， ，瓶中氧气集满（一开始排的是装置内 ） 收集完毕，导管撤离水槽 导管不离开水槽，不能熄灭酒精灯 熄灭酒精灯 （1） 因为氧气密度比空气 ，且不与空气中的成分反应，故可用向 排空气法收集氧气；为何导管要靠近底部 。因为氧气 ，且不与水反应，故也可用 法收集氧气； 当 时，说明气体已集满； 排水法收集气体的优点是： ； 排水法收集氧气时，伸入集气瓶中的导管不宜太长： 。 （2） 若用排水法收集氧气，为什么刚开始加热产生气泡时，不宜立即收集？ ；看到 才开始收集； （3） 氧气的检验方法：将带火星的木条伸入集气瓶 ；若木条复燃，证明气体为氧气。 （4） 氧气的验满方法：将带火星的木条放在集气瓶 ；若木条复燃，证明已收集满。 （5） 实验室用 KClO3 制取 O2 的实验步骤用七个字概括是查装定点收离熄。注意：检查气密性之前要先连接好仪器。 （6） 实验过程中和实验结束后试管炸裂的原因可能有哪些？ ； ； 口 ； ； ； ； 化学方程式： （工业上又叫触媒）：在化学反应中能改变（ 或 ）反应速率—催化作用，而催化剂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；不加催化剂，并非意味着反应不能发生。 注意：催化剂不能改变生成物的质量，且一个反应的催化剂不一定是另一个反应的催化剂。 因氧气不易溶于水且不与水反应，故可用排水法收集，装置如上图中的①②；又因氧气密度比空气的略大且不与空气中的成分反应，还可用向上排空气法收集，装置如图中③④。 ★收集装置优缺点分析： 排水法（氧气不易溶于水）：收集的气体较纯，但不干燥。 向上排空气法（氧气密度比空气大）：收集的气体较干燥，不纯，需验满。 ★检查装置气密性：形成封闭体系→改变体系压强→观察现象→得出结论 装置 装置优点 检查气密性的方法 简单便于操作 将导管末端浸入水中，用手捂住试管（或酒精灯微热），若观察到导管口有 冒出（冷却后，导管末端形成一段稳定 水柱），则说明装置气密性良好。 便于 关闭止水夹， 防 。 便于 反 关闭止水夹，打 ，说 。 （连续装置里有时候还考能 稳定气流，流速可控） 这两套装置的优点：可以控制反应的发生和停止 不能用该装置制取氧气的原因是：二氧化锰为粉末状，不能 固液分离。 五、化合反应与分解反应（基本反应类型） 项目 分解反应 化合反应 定义 一种 物质反应，生成两种或两种以上物质 两种或两种以上物质反应，生成 一种 物质 反应物种数 一种 两种或两种以上 生成物种数 两种或两种以上 一种 通式 A—→B+C+…一变多 A+B+…·—→C 多变一 举例 置换反应：A+BC→AC+B（后续学习） 复分解反应：AB+CD→AD+CB（后续学习）第 2 节燃烧的奥秘 一、重要！燃烧与氧化 1. 燃烧定义：可燃物质跟氧气发生的一种发光、发热、剧烈的氧化反应 2．燃烧条件（三者缺一不可） 可 物：物质本身具有可燃性。 助燃剂（氧化剂）：通常指氧气（或空气）。 温度达到着火点：物质燃烧所需的最低温度。易错注意：着火点是物质的固有属性，一般不变。炭炉煽风点火：加速空气流动，补充氧气，从而促进木炭充分燃烧； 蜡烛吹灭：降低了温度并带走可燃蒸气，使燃烧停止。 火上浇油：增加可燃物，可以使燃烧更旺。 钻木取火：摩擦生热，提高温度到木材的着火点，实现燃烧。 常见物质着火点：白磷（40℃）、红磷（240℃）、木材（250—330℃）。 2. 燃烧的探究实验（考点） 实验设计（对照思想）：通常通过控制变量法，设计对比实验来证明三个条件缺一不可。示例（白磷与红磷对比）： 铜片上的白磷燃烧，红磷不燃烧→证明燃烧需要温度达到着火点（白磷着火点低）。铜片上的白磷燃烧，热水中的白磷不燃烧→证明燃烧需要氧气。 向热水中的白磷通入氧气，白磷燃烧→综合证明燃烧的三个条件。 3. 氧化反应的多种形式 （1） 剧烈氧化：燃烧、爆炸等，明显发光发热。 （2） 缓慢氧化：进行得很慢，不易察觉，但会放热。如：铁生锈、食物腐败、动植物呼吸、苹果变色、酒和醋的酿造。 （3） 自燃：由缓慢氧化引发的自发燃烧。如：堆放不当的煤炭、粮食、棉纱等，因缓慢氧化积累热量，达到着火点，不经点火就自发地燃烧起来。 （4） 爆炸：可燃物在有限空间内急速燃烧，短时间内积聚大量热，气体体积迅速膨胀。 可燃性气体或粉尘与空气（氧气）混合，达到爆炸极限，遇明火；防范场所：加油站、油库、面粉厂、煤矿矿井等（严禁烟火）。二、灭火的原理与方法（破坏燃烧条件之一即可） 1. ★常考灭火方法 灭火的方法 目的 ①高压水枪灭火 ②吹灭蜡烛 ③油锅失火倒入大量青菜 降低温度至着火点以下 ①灯帽盖灭酒精灯 ②油锅失火盖上锅盖 ③湿布/沙子盖灭 ④CO2 灭火器 ） ①森林灭火开辟隔离带 ②关闭燃气阀门 ③釜底抽薪/移走柴草 清除或隔离可燃物 2. 火灾自救与逃生 报警：立即拨打“119”。 逃生：用湿毛巾捂住口鼻，贴近地面匍匐撤离（因热烟气在上方）。 等待救援：无法逃离时，应关闭房门，用湿布塞住门缝，向门窗泼水降温，在窗口呼救。电器火灾：先切断电源，再用干粉或二氧化碳灭火器扑灭，切忌用水。 3. 常见灭火器及适用范围 灭火器类型 灭火原理 适用范围 干粉灭火器 隔绝氧气 扑 、 、 等初起火灾 二氧化碳灭火器 降温、隔绝氧气 扑灭 、 、 等火灾 水基型灭火器 降温、形成水膜隔绝氧气 扑灭 火灾 第 3 节化学反应中物质质量的关系 一、★重要！质量守恒定律 1. 定律内容：参加化学反应的各物质的质量总和＝反应后生成的各物质的质量总和。 2. 定律的理解与辨析： ①质量守恒定律只适用于所有化学反应（不适用：物理变化、核反应）。 ②质量守恒定律强调的是“质量守恒”不包括体积等其他方面的守恒。 ③“参加反应”是指实际发生反应的物质质量，不包括过量的部分，也不能将催化剂视为反应物。 3. “6 个不变，2 个一定变，2 个可能变”（重要）： 4. 验证质量守恒定律的探究实验： ①红磷燃烧前后质量测定、②氢氧化钠与硫酸铜反应、③铁与硫酸铜反应； ④碳酸钠与盐酸反应（有气体生成）： ， 。 5. 质量守恒定律的应用：是否计入所有反应物和生成物的质量（如空气中的氧气、生成的气体逸散等） （1） 蜡烛/木材燃烧质量减少：生成 和 逸散。 （2） 铁生锈质量增加：结合了氧气和水， → 。 （3） 镁条燃烧后质量增加：结合了空气中的氧气成为氧化镁， → 。 二、化学方程式 1. 定义：用化学式来表示化学反应的式子。 项目 意义 实例 宏观 反应物、生成物以及反应条件 ①反应物是碳和氧气，生成物是二氧化碳 ②反应条件是点燃 微观定量 反应物、生成 物各物质之间的质 量比 点燃 C ＋ O2 CO2 （12×1） : （32×1） : （44×1） 2 表示各物质间分子 或原子的个数比，即化学式前的化学 计量数之比 点燃 C ＋ O2 CO2 1 : 1 : 1 表 反 三、化学方程式的书写规则 1. 以客观事实为基础（不能捏造不存在的反应或物质）。 2. 遵守质量守恒定律（必须配平，使等号两边各原子种类和数目相等）。 3. 书写步骤： 4. 注意：规范标注 反应条件 生成物状态 可逆反应 ：燃烧反应（不能写“燃烧”）； ：Δ（酒精灯加热） ：喷灯或高温炉； 通电：电解催化剂：写在上方或下方； 多种条件：上下或左右分开写 ↑：反应物无气体，生成物有气体 ↓：溶液中反应生成沉淀 注意：如果反应物有气体，生成物气体不标↑ ⇌ 四、根据化学方程式的计算 1. 依据：质量守恒定律，以及化学方程式中各物质之间的固定质量比。 2. 步骤（“设、方、关、比、求、答”六步法）： 3. 常见题型： （1） 已知一种反应物的质量，求生成物的质量（或另一种反应物的质量）。 （2） 已知生成物的质量，求反应物的质量。 （3） 含杂质物质的计算（需先换算为纯净物质量）。 （4） 与溶液溶质质量分数结合的计算（先算出溶质质量，m质＝m液×A%）。 例 2：制取 6.4g 氧气需要多少克氯酸钾？解：设需要氯酸钾质量为 x例1：电解 4.5g 水，能得到多少克氢气？ 已分解的物质质量 分解百分率= ×100% 未分解时物质的总质量 纯物质的质量 纯度 = × 100% 不纯物质的总质量 不纯物质质量＝纯物质质量＋杂质质量 m＝ρV。若是气体体积，则需换算为质量 第 4 节保护我们呼吸的空气 一、空气污染 1. 定义：当污染物进入空气中，超过了空气的自净能力，危害人体舒适和健康或危害环境时，就构成了空气污染。 2. 造成空气污染的原因：①自然因素；②人为因素（主要因素）； 3. 空气污染物 空气污染物 污染源 气体类 二氧化硫（SO2，形成酸雨）、二氧化氮（NO2）氮氧化物（NO）、一氧化碳（CO，有毒） 自然因素：森林火灾、火山喷发、沙尘暴等； 人为因素：化石燃料（煤、石油）的燃烧；工业废气、 汽车尾气、生活燃煤、露天焚烧秸秆 固体类 可吸入颗粒物：PM10（粒径≤10μm） PM2.5（粒径≤2.5μm，危害更大） 地面扬尘；燃料燃烧产生的烟尘。 其他 臭氧（O3，近地面时是污染物）、氟氯烃（破坏臭氧层）等 4. 危害：①空气污染物对人体的危害是多方面的，主要表现是呼吸道疾病、生理机能障碍以及眼鼻等黏膜组织受刺激而引起疾病；②空气污染物，尤其是二氧化硫、氟化物等对植物的危害也是十分严重的。 二、空气质量指数（AQI）与人体健康 AQI：根据空气中多种污染物浓度计算得出的数值，用于直观反映和评价空气质量。 AQI 状况 颜色 对健康的影响 0~50 优 空气质量令人满意，基本无空气污染 51~100 良 空气质量可接受，但某些污染物可能对极少数异常敏感人群健康有较弱影响 101~150 轻度污染 易感人群症状有轻度加剧，健康人群出现刺激症状 151~200 中度污染 进一步加剧易感人群症状，可能对健康人群心脏、呼吸系统有影响 201~300 重度污染 心脏病和肺病患者症状显著加剧，运动耐受力降低，健康人群普遍出现症状 >300 严重污染 健康人运动耐受力降低，呈明显强烈症状，提前出现某些疾病 PM2.5 的危害：直径小，可直接进入人体支气管和肺泡，干扰气体交换，甚至进入血液，引发哮喘、支气管炎、心血管疾病等，危害极大。 三、空气污染的防治 1. 减少污染物排放（根本措施）： （1） 优化产业结构、能源结构：使用清洁能源（太阳能、风能、水能、氢能），减少化石燃料使用。 （2） 工业废气处理：达标排放，安装净化装置。 （3） 交通减排：提升汽车排放标准，推广新能源汽车。 （4） 控制生活污染：禁止露天焚烧垃圾、秸秆。 2. 防治结合： （1） 植树造林：绿色植物能吸附粉尘、吸收有害气体、释放氧气。 （2） 合理规划：工业区与居住区分开，工厂建在下风向。 （3） 增强公民环保意识：绿色出行（公交、自行车）、节约用电、垃圾分类等。 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026 新浙教版科学八下第 1 章《我们呼吸的空气》 第 1 节空气的成分 一、空气中氧气含量的测定 （一）拉瓦锡实验（定量研究空气成分的开端） 实验 实验一：汞与氧气反应 实验二：氧化汞受热分解 实验步骤 如图，将少量汞放入密闭的曲颈甑内连续加热 12 天 把实验一生成的红色粉末收集起来，全部放入另一个较小的容器里加热 实验现象和分析 汞的液面出现红色的粉末（氧化汞 HgO）；同时容器内气体的体积减少了约1/5（氧气 O2）；对剩余气体的研究：剩下的4/5气体既不能供给吸，也不能支持燃烧，命名为“氮气”（N2） 得到了汞和氧气，且氧气体积等于之前减少的气体体积。 反应原理 加热 汞＋氧气 氧化汞 加热 氧化汞 汞＋氧气 实验结论 空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积的1 5 测定原理 依据空气中各组分性质的差异，利用化学反应，在不引入新的气态杂质的前提下，将氧气转化为固态的氧化汞，从而达到测定空气中氧气含量的目的 （二）红磷燃烧测定空气中氧气含量（现代常用；转换法） 实验原理：利用可燃物（如红磷 P）在密闭容器中燃烧，消耗氧气（O2），生成固体物质五氧化二磷（P2O5），使集气瓶内压强减小，外界大气压将烧杯中的水压入集气瓶，进入水的体积即为消耗减少的氧气体积 1. 文字表达式：磷+氧气→（点燃）→五氧化二磷；化学方程式：4P＋5O2 2P2O5 2. 瓶内水的作用：①吸收红磷燃烧放出的热量；②吸收白烟 3. 药品选择问题： ①选择红磷的原因：能在空气中燃烧且只与氧气反应；生成物为固体，不能在瓶中留下气体； ②不选择木炭和硫的原因：木炭燃烧会生成气体，导致测量结果不准确 ③不选择铁丝的原因：铁丝不能在空气中燃烧 ④不选择镁条的原因：镁条还能与空气中的氮气和二氧化碳反应 4. 实验现象：红磷燃烧，产生大量白烟（固体小颗粒），待冷却后打开弹簧夹，烧杯内的水沿导管流入集气 瓶，液体体积约占瓶内原空气体积的 1/5。 5. 实验结论：空气中氧气的体积约占空气总体积的 1/5。 6. 燃烧的红磷熄灭了，说明剩余的氮气不燃烧、也不支持燃烧；集气瓶内水面上了一定的高度后不再继续上升，说明氮气不溶于水。 7. ★【超重要】实验误差分析 实验结果 ★【重点】原因分析 应对措施 测得氧气减少的体积小于 1/5（偏小） 红磷量不足 红磷要足量 装置漏气 装置气密性良好 未冷却至室温就打开止水夹 恢复至室温后打开止水夹 导管内未事先注满水（有部分水留存于导管中 （导致进入集气瓶中的水的体积减少）） 导管内先注满水 测得氧气减少的体积大于 1/5（偏大） 点燃红磷后，塞紧瓶塞过慢（瓶内气体受热外逸） 点燃红磷后迅速塞入集气瓶和塞好橡皮塞 未夹紧止水夹（除氧气外的气体受热外逸） 导管要用止水夹并夹紧 8. 升级改进，使实验更环保，结果更精确：【密闭容器，防止除氧气外的其他气体受热外逸】 电热棒、凸透镜聚光、酒精灯加热点燃集气瓶内的红磷/白磷，避免气体受热外逸，空气污染；图③～⑤都是在装置内点燃红磷或白磷，且容器有精确的刻度，能更精确测得空气中氧气的体积。（注：图⑥中，白磷像“上楼梯”般依次燃烧，开始时冒白烟，燃烧快停止时在倒置试管的上部出现黄烟。试管内的水位上升到一定位置后恒定不动，该方法相对大块白磷的优点是：依次缓慢燃烧，充分消耗试管内的氧气）。 二、空气是重要的自然资源 成分 主要性质 主要用途 氧气 化学：化学性质活泼，支持燃烧。物理：无色、无味、不易溶于水。 供给呼吸（医疗急救、潜水、登山、航空航天）支持燃烧（气焊、气割、炼钢、火箭助燃剂） 分类：医用氧（高纯度）、工业氧。 氮气 化学：化学性质不活泼（稳定），不支持燃烧。 物理：无色、无味、难溶于水。 化工原料（制硝酸、炸药、氮肥）；保护气（焊接金属、充入灯泡延长寿命、食品包装防腐保鲜）；冷冻剂（医疗上液氮冷冻麻醉、冷藏细胞组织、创造超导低温环境） 稀有气体 化学：化学性质很不活泼（惰性气体物理：无色、无味、通电时能发出不同颜色的光 保护气（焊接金属时隔绝空气）；电光源（航标灯、闪光灯、 霓虹灯[氖灯-红光，氙灯-强白光]）；激光技术（氦氖激光）； 医疗麻醉（氙气）；制造低温环境（氦气） 三、氧气的性质） 1. 物理性质： （1） 常温下为无色、无味的气体；不易溶于水——水生生物依靠溶解氧生存。 （2） 密度比空气略大； 观察 闻 （3） 三态变化：在标准大气压下（1.01×105Pa 即 101kPa）氧气→液氧（淡蓝色的液体）：－183℃ 液氧→固态氧（雪花状的蓝色固体）：－218℃ 2. 化学性质：比较活泼，具有氧化性、支持燃烧—助燃性 3. 检验方法：将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，则为氧气；若验满，则伸到瓶口。 4. ★常见物质在空气和氧气中燃烧（重要考点！）： 可燃物 在空气中现象 在氧气中燃烧现象 化学方程式 注意事项 木炭（C） 发红光，放热 发出白光，放热，生成使澄清石灰水变浑浊的气体 （不充分燃烧则生成 CO） 点燃 C＋O2 CO2 点燃 2C＋O2 2CO 夹持木炭应用坩埚钳，缓慢伸入 硫（S） 微弱淡蓝色火焰，放热，有刺激性气味 明亮蓝紫色火焰，放热，生成有 刺激性气味 的气体 点燃 S＋O2 SO2 集气瓶底放少量水（吸收 SO2，防止污染） 红磷（P） 黄色火焰，产生大量白烟 发出耀眼白光，产生大量白 烟 点燃 4P＋5O2 2P2O5 白烟是 P2O5 固体小颗粒 铁丝 （Fe） 红热，不燃烧 剧烈燃烧，火星四射，放出 大量热，生成黑色固体 点燃 3Fe＋2O2 Fe3O4 1. 铁丝绕成螺旋状 2. 下端系火柴引燃 3. 瓶底放少量水或细沙 （防炸裂） 蜡烛 黄白色光亮火焰 火焰更明亮，瓶壁有水珠，生成使石灰水变浑的气体 点燃 石蜡＋O2 CO2＋ H2O 证明化学反应中有水生成 ★注意：生成的 SO2 有毒，所以硫燃烧实验要在通风橱中进行；且用量不能过多。 ①实验前用砂纸打磨铁丝，除去铁丝表面的氧化膜（即铁丝不能生锈）； ②铁丝绕成螺旋状的目的是增大铁丝的受热面积； ③在铁丝下端下端系火柴引燃铁丝； ④待火柴梗将要燃尽时，立即伸进集气瓶的目的是避免火柴梗燃烧消耗氧气过多而使铁丝的燃烧现象不明显； ⑤集气瓶中预先保留少量水或铺一层细沙，防止溅落的高温熔融物炸裂集气瓶底； 5. 氧化反应与氧化物： （1） 氧化反应：物质与氧发生的反应。（注意：不一定就是氧气，但本章主要指与氧气反应） （2） 氧化物：两种元素组成，且其中一种是氧元素的化合物。如：CO2、SO2、P2O5、H2O；Fe3O4、CuO 等。 （3） 物质在空气和氧气中燃烧现象差异的原因：空气中氧气含量相对较少（约占 21%），因此燃烧不如在纯氧中剧烈。 四、氧气的制取【超重要！】 （一）工业制法（物理变化） 1. 空气冷冻分离法（分离液态空气法）： 空气→除尘、除杂、除 CO2 和水蒸气→降温、加压→液态空气。 利用氮气（沸点－196℃）和氧气（沸点－183℃）的沸点不同进行蒸发分离。 2. 膜分离技术：利用富氧膜，在一定压力下得到含氧量较高的富氧空气。 （二）实验室制氧气法（化学变化） 收集装置 方法 向上排空气法 向下排空气法 排水法 适用条件 密度比空气大的气体如 CO2 密度比空气小的气体如 H2 不（易）溶于水且不与水反应的气体如 O2、CO 优点 收集的气体干燥但可能不纯（混入空气） 收集的气体较纯净，但可能湿润（混入水） ①排空气法：密度与空气密度相差较大，且不与空气中任何一种成分反应的气体均可用排空气法收集。 ②排水法：凡不易溶于水、且不与水反应的气体均可用排水法，如收集 H2、O2（能溶，但不易）等气体。 ★技巧小结：向哪排空气，关键看收集气体和空气密度，判断空气在上还是在下，并非单纯看瓶子开口。 1. 分解过氧化氢（双氧水）制氧气 MnO2 ①化学方程式： 2H2O2 2H 2O + O2 （量筒便于读出收集到的氧气体积） ②操作步骤： 操作步骤 操作方法及注意事项 检查装置气密性 将橡皮管用弹簧夹夹住，打开分液漏斗活塞，向分液漏斗中加入一定量水后，烧瓶与漏斗形成液面差，说明装置不漏气 装入药品 将少量黑色二氧化锰（约 0.5g）&50mL 水（缓冲反应速率，使氧气平稳持续产生）加入烧瓶，另将带有分液漏斗和导管的双孔橡皮塞塞紧瓶口，放置好集气瓶。最后 向分液漏斗中加入 20~50mL 浓度 10%的过氧化氢溶液（俗称“双氧水”） 打开活塞进行反应 将分液漏斗活塞打开，让过氧化氢溶液从分液漏斗滴入圆底烧瓶，观察现象 排水法收集氧气并验满 课内实验用排水法收集氧气，等产出连续均匀气泡才开始收集（最初排的不连续均匀气泡可能是空气），将带火星木条放置于集气瓶瓶口，若复燃，则氧气已收集满 收集完毕，关闭分液漏斗活塞，回收二氧化锰 待氧气收集满后，关闭分液漏斗活塞。回收分液漏斗中剩余的过氧化氢和烧瓶中的二氧化锰固体。洗涤仪器并整理实验器 易错注意：二氧化锰是黑色粉末，不溶于水；该装置不能用下文的含多孔隔板/多孔塑料片装置来进行 2. ★【重难点】氯酸钾制氧气【查装定点收离熄】 操作步骤 操作方法及注意事项 检查装置气密性 将导管一端浸入水中，用手紧握试管外壁，若水中导管口有气泡冒出，手撒离后在导管中形成一段水柱，则装置气密性良好。否则，应塞紧或更换橡皮塞 将药品装入试管 按固体药品的取用方法，取少量氯酸钾和二氧化锰装入试管，平铺在试管底部， 发生装置的导管不能伸入试管太长，应露出橡皮塞一点即可，目的是便于氧气导出 将试管固定在铁架台上 铁夹夹在距离试管口 1/3 处，试管口要低于试管底部（主要是防止冷凝水倒流，致使试管破裂；氧气密度大于空气，也有利于氧气导出） 点燃酒精灯加热 先使酒精灯外焰在试管下方来回移动（预热），让试管均匀受热，然后对准试管中的药品部位加热 排水法收集氧气 集气瓶内装满水，不留空气，当导管口产生连续均匀的气泡时开始收集，瓶中水排尽出现大气泡时，瓶中氧气集满（一开始排的是装置内空气） 收集完毕，导管撤离水槽 导管不离开水槽，不能熄灭酒精灯 熄灭酒精灯 当导管撤离水槽后才能熄灭酒精灯，防止水槽中的水倒吸入试管，引起试管炸裂。 （1） 因为氧气密度比空气大，且不与空气中的成分反应，故可用向上排空气法收集氧气；为何导管要靠近底部防止收集的氧气不纯。因为氧气不易溶于水，且不与水反应，故也可用排水法收集氧气；当瓶口有大气泡 冒出时，说明气体已集满； 排水法收集气体的优点是：收集的气体比较纯净； 排水法收集氧气时，伸入集气瓶中的导管不宜太长：便于观察气泡的速度和取出集气瓶。 （2） 若用排水法收集氧气，为什么刚开始加热产生气泡时，不宜立即收集？刚开始的气体时装置内的空气；看到气泡连续均匀冒出才开始收集； （3） 氧气的检验方法：将带火星的木条伸入集气瓶中；若木条复燃，证明气体为氧气。 （4） 氧气的验满方法：将带火星的木条放在集气瓶口；若木条复燃，证明已收集满。 （5） 实验室用 KClO3 制取 O2 的实验步骤用七个字概括是查装定点收离熄。注意：检查气密性之前要先连接好仪器。 （6） 实验过程中和实验结束后试管炸裂的原因可能有哪些？加热试管前未预热；加热前试管外壁有水；试管 口未略向下倾斜；试管底部接触灯芯；停止加热时未先将导管从水槽中取出；实验结束后未冷却就洗刷试管； 操作步骤：查（气密性）→装（药品）→固（连接仪器）→加（液体药品）→收（收集气体）。 化学方程式： 2KClO3 2KCl + 3O2 MnO2 催化剂（工业上又叫触媒）：在化学反应中能改变（加快或减慢）反应速率—催化作用，而催化剂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；不加催化剂，并非意味着反应不能发生。 注意：催化剂不能改变生成物的质量，且一个反应的催化剂不一定是另一个反应的催化剂。 因氧气不易溶于水且不与水反应，故可用排水法收集，装置如上图中的①②；又因氧气密度比空气的略大且不与空气中的成分反应，还可用向上排空气法收集，装置如图中③④。 ★收集装置优缺点分析： 排水法（氧气不易溶于水）：收集的气体较纯，但不干燥。 向上排空气法（氧气密度比空气大）：收集的气体较干燥，不纯，需验满。 ★检查装置气密性：形成封闭体系→改变体系压强→观察现象→得出结论 装置 装置优点 检查气密性的方法 简单便于操作 将导管末端浸入水中，用手捂住试管（或酒精灯微热），若观察到导管口有气泡冒出（冷却后，导管末端形成一段稳定 水柱），则说明装置气密性良好。 便于添加液体药品 关闭止水夹，向长颈漏斗中注水至没过长颈漏斗下端（液封， 防止生成的气体从长颈漏斗口逸散），若长颈漏斗下端出现一段稳定水柱，则说明装置气密性良好。 便于控制反应速率 关闭止水夹，打开分液漏斗的旋塞，向锥形瓶中注水，若分液漏斗中的水不能滴下，说明装置气密性良好。 （连续装置里有时候还考能提供稳定气流，流速可控） 这两套装置的优点：可以控制反应的发生和停止 不能用该装置制取氧气的原因是：二氧化锰为粉末状，不能 固液分离。 五、化合反应与分解反应（基本反应类型） 项目 分解反应 化合反应 定义 一种 物质反应，生成两种或两种以上物质 两种或两种以上物质反应，生成 一种 物质 反应物种数 一种 两种或两种以上 生成物种数 两种或两种以上 一种 通式 A—→B+C+…一变多 A+B+…·—→C 多变一 举例 2H2O2→2H2O+O2↑ S+O2→SO2 置换反应：A+BC→AC+B（后续学习） 复分解反应：AB+CD→AD+CB（后续学习）第 2 节燃烧的奥秘 一、重要！燃烧与氧化 1. 燃烧定义：可燃物质跟氧气发生的一种发光、发热、剧烈的氧化反应 2．燃烧条件（三者缺一不可） 可燃物：物质本身具有可燃性。 助燃剂（氧化剂）：通常指氧气（或空气）。 温度达到着火点：物质燃烧所需的最低温度。易错注意：着火点是物质的固有属性，一般不变。炭炉煽风点火：加速空气流动，补充氧气，从而促进木炭充分燃烧； 蜡烛吹灭：降低了温度并带走可燃蒸气，使燃烧停止。 火上浇油：增加可燃物，可以使燃烧更旺。 钻木取火：摩擦生热，提高温度到木材的着火点，实现燃烧。 常见物质着火点：白磷（40℃）、红磷（240℃）、木材（250—330℃）。 2. 燃烧的探究实验（考点） 实验设计（对照思想）：通常通过控制变量法，设计对比实验来证明三个条件缺一不可。示例（白磷与红磷对比）： 铜片上的白磷燃烧，红磷不燃烧→证明燃烧需要温度达到着火点（白磷着火点低）。铜片上的白磷燃烧，热水中的白磷不燃烧→证明燃烧需要氧气。 向热水中的白磷通入氧气，白磷燃烧→综合证明燃烧的三个条件。 3. 氧化反应的多种形式 （1） 剧烈氧化：燃烧、爆炸等，明显发光发热。 （2） 缓慢氧化：进行得很慢，不易察觉，但会放热。如：铁生锈、食物腐败、动植物呼吸、苹果变色、酒和醋的酿造。 （3） 自燃：由缓慢氧化引发的自发燃烧。如：堆放不当的煤炭、粮食、棉纱等，因缓慢氧化积累热量，达到着火点，不经点火就自发地燃烧起来。 （4） 爆炸：可燃物在有限空间内急速燃烧，短时间内积聚大量热，气体体积迅速膨胀。 可燃性气体或粉尘与空气（氧气）混合，达到爆炸极限，遇明火；防范场所：加油站、油库、面粉厂、煤矿矿井等（严禁烟火）。二、灭火的原理与方法（破坏燃烧条件之一即可） 1. ★常考灭火方法 灭火的方法 目的 ①高压水枪灭火 ②吹灭蜡烛 ③油锅失火倒入大量青菜 降低温度至着火点以下 ①灯帽盖灭酒精灯 ②油锅失火盖上锅盖 ③湿布/沙子盖灭 ④CO2 灭火器 隔绝氧气（或空气） ①森林灭火开辟隔离带 ②关闭燃气阀门 ③釜底抽薪/移走柴草 清除或隔离可燃物 2. 火灾自救与逃生 报警：立即拨打“119”。 逃生：用湿毛巾捂住口鼻，贴近地面匍匐撤离（因热烟气在上方）。 等待救援：无法逃离时，应关闭房门，用湿布塞住门缝，向门窗泼水降温，在窗口呼救。电器火灾：先切断电源，再用干粉或二氧化碳灭火器扑灭，切忌用水。 3. 常见灭火器及适用范围 灭火器类型 灭火原理 适用范围 干粉灭火器 隔绝氧气 扑灭油、气、电器等初起火灾 二氧化碳灭火器 降温、隔绝氧气 扑灭图书、档案、精密仪器等火灾 水基型灭火器 降温、形成水膜隔绝氧气 扑灭非水溶性可燃液体及固体材料火灾 4. 化学反应中能量的变化 （1） 化学反应涉及构成物质的微粒的重新排列，同时还伴随着能量的变化，且通常表现为吸收或放出热量。 ①放出热量的反应：燃料的燃烧，生石灰与水反应，镁与盐酸反应等。 ②吸收热量的反应：碳与二氧化碳在高温下生成一氧化碳；Ba（OH）2 与 NH4Cl 反应，大多数分解反应等。 （2） 化学能和电能的相互转化是一种常见的能量转化形式，在生产、生活和科研中有十分广泛的应用。例如：给电池充电是电能转化为化学能，使用电池是化学能转化为电能。 （3） 不同的化学反应能量变化的大小是不同的； （4） 化学反应中的能量通常表现为热、光、电等。 第 3 节化学反应中物质质量的关系 一、★重要！质量守恒定律 1. 定律内容：参加化学反应的各物质的质量总和＝反应后生成的各物质的质量总和。 2. 定律的理解与辨析： ①质量守恒定律只适用于所有化学反应（不适用：物理变化、核反应）。 ②质量守恒定律强调的是“质量守恒”不包括体积等其他方面的守恒。 ③“参加反应”是指实际发生反应的物质质量，不包括过量的部分，也不能将催化剂视为反应物。 3. “6 个不变，2 个一定变，2 个可能变”（重要）： 4. 验证质量守恒定律的探究实验： ①红磷燃烧前后质量测定、②氢氧化钠与硫酸铜反应、③铁与硫酸铜反应； ④碳酸钠与盐酸反应（有气体生成）：敞口容器中质量减少，所以需在密闭容器中验证。 5. 质量守恒定律的应用：是否计入所有反应物和生成物的质量（如空气中的氧气、生成的气体逸散等） （1） 蜡烛/木材燃烧质量减少：生成 CO2 和 H2O 逸散。 （2） 铁生锈质量增加：结合了氧气和水，Fe→Fe2O3。 （3） 镁条燃烧后质量增加：结合了空气中的氧气成为氧化镁，Mg→MgO。 二、化学方程式 1. 定义：用化学式来表示化学反应的式子。 项目 意义 实例 宏观 反应物、生成物以及反应条件 ①反应物是碳和氧气，生成物是二氧化碳 ②反应条件是点燃 微观定量 反应物、生成 物各物质之间的质 量比 点燃 C ＋ O2 CO2 （12×1） : （32×1） : （44×1） 每 12 份质量的碳和 32 份质量的氧气在点燃的条件下完全反 应，生成 44 份质量的二氧化碳 表示各物质间分子 或原子的个数比，即化学式前的化学 计量数之比 点燃 C ＋ O2 CO2 1 : 1 : 1 表示每 1 个碳原子和 1 个氧分子在点燃的条件下完全反应， 生成 1 个二氧化碳分子 三、化学方程式的书写规则 1. 以客观事实为基础（不能捏造不存在的反应或物质）。 2. 遵守质量守恒定律（必须配平，使等号两边各原子种类和数目相等）。 3. 书写步骤： 4. 注意：规范标注 反应条件 生成物状态 可逆反应 点燃：燃烧反应（不能写“燃烧”）；加热：Δ（酒精灯加热） 高温：喷灯或高温炉；通电：电解催化剂：写在上方或下方； 多种条件：上下或左右分开写 ↑：反应物无气体，生成物有气体 ↓：溶液中反应生成沉淀 注意：如果反应物有气体，生成物气体不标↑ ⇌ 已分解的物质质量 分解百分率= ×100% 未分解时物质的总质量 纯物质的质量 纯度 = × 100% 不纯物质的总质量 不纯物质质量＝纯物质质量＋杂质质量 m＝ρV。若是气体体积，则需换算为质量 第 4 节保护我们呼吸的空气 一、空气污染 1. 定义：当污染物进入空气中，超过了空气的自净能力，危害人体舒适和健康或危害环境时，就构成了空气污染。 2. 造成空气污染的原因：①自然因素；②人为因素（主要因素）； 3. 空气污染物 空气污染物 污染源 气体类 二氧化硫（SO2，形成酸雨）、二氧化氮（NO2）氮氧化物（NO）、一氧化碳（CO，有毒） 自然因素：森林火灾、火山喷发、沙尘暴等； 人为因素：化石燃料（煤、石油）的燃烧；工业废气、 汽车尾气、生活燃煤、露天焚烧秸秆 固体类 可吸入颗粒物：PM10（粒径≤10μm） PM2.5（粒径≤2.5μm，危害更大） 地面扬尘；燃料燃烧产生的烟尘。 其他 臭氧（O3，近地面时是污染物）、氟氯烃（破坏臭氧层）等 4. 危害：①空气污染物对人体的危害是多方面的，主要表现是呼吸道疾病、生理机能障碍以及眼鼻等黏膜组织受刺激而引起疾病；②空气污染物，尤其是二氧化硫、氟化物等对植物的危害也是十分严重的。 二、空气质量指数（AQI）与人体健康 AQI：根据空气中多种污染物浓度计算得出的数值，用于直观反映和评价空气质量。 AQI 状况 颜色 对健康的影响 0~50 优 空气质量令人满意，基本无空气污染 51~100 良 空气质量可接受，但某些污染物可能对极少数异常敏感人群健康有较弱影响 101~150 轻度污染 易感人群症状有轻度加剧，健康人群出现刺激症状 151~200 中度污染 进一步加剧易感人群症状，可能对健康人群心脏、呼吸系统有影响 201~300 重度污染 心脏病和肺病患者症状显著加剧，运动耐受力降低，健康人群普遍出现症状 >300 严重污染 健康人运动耐受力降低，呈明显强烈症状，提前出现某些疾病 PM2.5 的危害：直径小，可直接进入人体支气管和肺泡，干扰气体交换，甚至进入血液，引发哮喘、支气管炎、心血管疾病等，危害极大。 三、空气污染的防治 1. 减少污染物排放（根本措施）： （1） 优化产业结构、能源结构：使用清洁能源（太阳能、风能、水能、氢能），减少化石燃料使用。 （2） 工业废气处理：达标排放，安装净化装置。 （3） 交通减排：提升汽车排放标准，推广新能源汽车。 （4） 控制生活污染：禁止露天焚烧垃圾、秸秆。 2. 防治结合： （1） 植树造林：绿色植物能吸附粉尘、吸收有害气体、释放氧气。 （2） 合理规划：工业区与居住区分开，工厂建在下风向。 （3） 增强公民环保意识：绿色出行（公交、自行车）、节约用电、垃圾分类等。 学科网（北京）股份有限公司 $