专题01 空气、大气与气候变化（期末知识清单）八年级科学下学期新教材浙教版

第1章 我们呼吸的空气 第1节 空气的成分 知识点1：空气的组成 1.空气是多种气体的混合物，其各成分按体积分数计算：氮气约占 78%，氧气约占 21%，稀有气体约占 0.93%，二氧化碳约占 0.04%，还有水蒸气等其他气体和杂质约占 0.03%。 说明：空气是多种气体的混合物，它的恒定组成成分为氧气、氮气、稀有气体，可变组成成分为二氧化碳和水蒸气，其因地因时而异，如雨天空气中水蒸气的含量变大。在通常情况下，空气中各成分的比例保持相对稳定。 知识点2：空气中各组成的作用 1.氧气 （1）氧气的用途 氧气可以分为医用氧和工业氧。医用氧用于治病救人，工业氧用于生产或产品加工。 （2）氧气的性质 物理性质：氧气是无色、无味的气体；它不易溶于水，常温常压下 1L 水中大约能溶解 30mL 的氧气，这些氧气是水生生物得以生存的必要条件之一；在标准状况下，氧气的密度为 1.429 g/L，比空气密度（1.293 g/L）略大。 化学性质：氧气是一种化学性质比较活泼的气体。硫、铁等许多物质都能与氧气发生反应。 （1）氧气能使带火星的木条复燃 拓展 木炭和红磷等物质也能和氧气反应。木炭在空气中燃烧发出红光，在氧气中燃烧发出白光，都放出热量，生成使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体，反应的文字表达式为。红磷在空气中燃，产生白烟，放出热量。反应的文字表达式为。 （2）氧气与硫、铁丝的反应 物质 硫 铁丝 颜色、状态 淡黄色固体 银白色固体 实验步骤 在铺有细沙的燃烧匙里放入少量的硫，在酒精灯火焰上加热，直至燃烧，观察其现象。然后把燃烧匙伸进充满氧气的集气瓶（瓶底预先装有少量的水），观察反应现象 将两根光亮的细铁丝绕成螺旋状，取其中一根在酒精灯上加热，观察现象；再将另一根的下端系上火柴梗，点燃火柴梗，待火柴梗将要燃尽时，立即伸进盛有氧气的集气瓶里（瓶底预先装有少量水或铺上一层细沙），观察发生的现象 实验 现象 空气中 发出微弱的淡蓝色火焰 持续红热但不能燃烧 氧气中 发出明亮的蓝紫色火焰 剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体 反应的文字表达式 注意事项 生成的二氧化硫是一种有毒的气体，因此①硫的用量不能过多；②实验应在通风橱中进行；③集气瓶中预先装少量水就是用于吸收二氧化硫，防止二氧化硫对空气造成污染 ①铁丝绕成螺旋状的目的是增大铁丝的受热面积；②实验前应用砂纸打磨铁丝，目的是除去铁丝表面的氧化膜；③在铁丝下端系上火柴梗的作用是利用火柴梗燃烧放出的热量使铁丝的温度升高，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预先在集气瓶瓶底装少量水或铺上一层细沙，目的是防止高温熔融物溅落瓶底使集气瓶炸裂 3.氧气的工业制法 （1）空气冷冻分离法 ①原理：利用液氧的沸点（-183℃）和液氮的沸点（-196℃）不同，通过分离液态空气获得氧气。 ②过程： （2）膜分离技术制取氧气 利用膜分离技术，在一定压力下让空气通过具有富集氧气功能的薄膜，可以得到含氧量较高的富集氧气。利用这种膜进行多级分离，可以得到含氧量90%以上的富集空气。 （3）氧气的实验室制法 操作步骤 操作步骤 操作方法及注意事项 检查装置气密性 先关闭分液漏斗活塞，然后把导管的下端浸入水槽中，用手紧握圆底烧瓶壁。如果观察到导管口有气泡冒出，移开手后一会儿，导管中出现一段水柱，就证明装置不漏气 装入药品 将黑色的二氧化锰（可取用0.5g）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过氧化氢（实验室一般用溶质质量分数为10%的过氧化氢溶液。）溶液（俗称“双氧水”） 打开活塞进行反应 将分液漏斗的活塞打开，让过氧化氢溶液从分液漏斗滴入圆底烧瓶，观察现象 用排水法收集氧气并验满 当导管口的气泡连续、均匀地逸出后（排净装置中的空气）。用排水法收集氧气，当瓶口有大气泡冒出时说明收集满氧气 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材 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，手撤离后在导管中形成一段稳定的水柱，证明装置不漏气。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，取少量高锰酸钾装入试管，平铺在试管底部，管口塞一团棉花，防止高锰酸钾颗粒随氧气进入水槽、集气瓶或堵塞导管 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（防止冷凝水倒流，使试管破裂） 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，当导管口产生连续均匀的气泡时开始收集，瓶中水排尽且出现大气泡时，瓶中氧气集满 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，否则水槽中的水会倒流入试管，引起试管炸裂 巧记 用高锰酸钾制取氧气，并用排水法收集。其实验步骤可以按左侧表格中加点字概括为“查→装→定→点→收→离→熄”7个字，可用谐音记忆为“茶”“庄”“定”“点”“收”“利”“息” （4）催化剂 催化剂具有“一变”和“两不变”的特点： ①“一变”：改变其他物质的化学反应速度。 ②“两不变”：在化学反应前后，催化剂本身的质量不变；在化学反应前后，催化剂本身的化学性质不变。 4.氮气和稀有气体的性质和用途 气体 氮气 稀有气体 性质 物理 性质 通常情况下是无色、无味的气体，不易溶于水 无色、无味的气体，难溶于水 化学 性质 不燃烧，不支持燃烧；不活泼 很不活泼 用途 ①氮气是制造硝酸、炸药和氮肥的重要原料； ②常用作保护气，如焊接金属时常用氮气来隔绝空气； ③灯泡中充氮气以延长使用寿命； ④食品包装时充氮气可以防腐、保鲜； ⑤可做冷冻剂，医疗上常用液氮冷冻麻醉、冷藏人体细胞组织和冻死病变的细胞； ⑥超导材料利用液氮冷却到某一低温下会显示出超导性 ①常用作保护气，如在焊接金属时用于隔绝空气； ②制成各种用途的电光源，如航标灯、闪光灯、霓虹灯等； ③利用稀有气体可以制成激光器； ④氙气可用于医疗麻醉剂； ⑤液态氦可用于制造低温环境 第2节燃烧的奥秘 知识点1：燃烧 1.可燃物的着火点 物质燃烧所需达到的最低温度叫着火点。不同物质的着火点通常是不同的。 2.可燃物燃烧的条件 可燃物燃烧必须同时满足的条件：一是要有助燃剂（常用的助燃剂为氧气）；二是温度达到该可燃物的着火点。 3.氧化反应 氧化反应 （放热） 自燃 爆炸 平静燃烧 剧烈氧化 缓慢氧化 4.灭火原理 （1）清除可燃物或使可燃物与其他可燃物隔离。 （2）使可燃物与空气（或氧气）隔绝。 （3）降低可燃物的温度到着火点以下。 5.灭火的方法 灭火的方法 目的 （1）用水灭火 （2）吹灭蜡烛 （3）油锅失火倒入大量青菜 降低温度 （1）用灯帽盖灭酒精灯 （2）油锅失火盖上锅盖 （3）实验台上酒精灯着火用湿布盖灭或用沙子盖灭 隔绝氧气 （1）森林灭火开辟隔离带 （2）关闭煤气灶阀门 移走可燃物 6.常用灭火器 灭火器 灭火原理 适用范围 干粉灭火器 利用压缩的二氧化碳吹出干粉(主要含有碳酸氢钠或磷酸铵盐),隔绝空气实现灭火 具有流动性好、喷射率高、不腐蚀容器和不易变质等优点，除可用来扑灭一般失火外，还可用来扑灭油、气等燃烧引起的失火 二氧化碳灭火器 加压时液态二氧化碳压缩在小钢瓶中，灭火时再将其喷出，有降温和隔绝空气的作用 灭火时不会留下任何痕迹，因此可用来扑灭图书、档案、贵重设备、精密仪器等物品的失火 水基型灭火器 产生的泡沫喷射到燃料表面，泡沫层析出的水在燃料表面形成一层水膜，使可燃物与空气隔绝和降温，达到灭火的目的 泡沫和水膜的双重作用，能快速、高效灭火，可用来扑灭非水溶性可燃性液体(如汽油、柴油等),以及固体材料(如木材、棉布等)引起的失火 说明 ①图书馆、用电器、油类等着火时，不能用水或水基型灭火器来灭火，否则会造成图书被破坏、触电等意外事故。 ②电路设备或电线、线路着火时，应先切断电源，再用干粉灭火器或液态二氧化碳灭火器灭火，不能用水或水基型灭火器灭火。 ③活泼金属如镁、钠等着火时，既不能用水灭火，也不能用二氧化碳灭火器灭火，因为水、二氧化碳都会与金属镁、钠等发生反应，应使用干沙土来灭火。 第3节 化学反应中物质质量的关系 知识点1：质量守恒 1.质量守恒定律的实验探究 （1）做质量守恒定律验证实验时，要使整个反应过程在密闭装置内进行，不与外界进行物质交换，有利于验证反应前后质量保持不变。 （2）利用红磷燃烧验证质量守恒的实验时，要注意一定要等恢复室温（气球变瘪）时，再放回天平称量，否则可能由于气球受浮力的影响，导致天平不平衡。 2.质量守恒定律的内容 在化学反应中，参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。这个规律叫作质量守恒定律。 对质量守恒定律的理解可归纳为“六个不变，两个一定改变，两个可能改变”。 3.依据化学方程式进行计算中常用的关系式 （1）。 （2）。 （3）不纯物质的质量=纯物质的质量+杂质的质量。 （4）质量=密度×体积。若给出的是气体体积，则需换算为质量。 第 1 页 共 2 页 学科网（北京）股份有限公司 第4节 保护我们呼吸的空气 知识点1：空气 1. 空气主要污染物和污染源 项目 空气污染物 污染源 气体类 二氧化硫（）、氮氧化物（）、一氧化碳（） ①化石燃料的燃烧；②工厂的废气；③汽车排放的尾气 固体类 可吸入颗粒物 ①地面扬尘；②燃料燃烧产生的烟尘 2.空气质量与人的健康提示 空气质量指数 级别 空气质量状况 健康提示 0～50 一级 优 空气质量令人满意，基本无空气污染，各类人群可正常活动 51～100 二级 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，建议极少数异常敏感人群应减少户外活动 101～150 三级 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。建议儿童、老年人及心脏病、呼吸系统疾病患者应减少长时间、高强度的户外锻炼 151～200 四级 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，建议疾病患者避免长时间、高强度的户外锻炼，一般人群适量减少户外运动 201～300 五级 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，建议儿童、老年人和心脏病、肺病患者应停留在室内，停止户外运动，一般人群减少户外运动 >300 六级 严重污染 健康人群运动耐受力降低，有明显强烈症状，提前出现某些疾病，建议儿童、老年人和病人应当留在室内，避免体力消耗，一般人群应避免户外活动 第2章 大气与气候变化 第1节 天气与气候 知识点1：大气层的作用和对流现象 1.大气层是地球上存在生命的条件之一。大气层的存在使各种复杂的天气变化得以发生，也使得地球表面的昼夜温度差比较小。大气层还像一件外衣，阻挡了很大一部分可能对地球生物造成危害的紫外线辐射和小天体的撞击。 2.对流现象：在近地面，气温高的地方空气呈上升运动，而气温低的地方空气呈下沉运动，从而形成了空气的对流。 知识点2：天气预报 天气预报是气象工作者使用现代科学技术对未来某一地点地球大气层的状态进行预测，发布将要出现的天气状况，主要包括气温、阴天或晴天、降水的可能性、降水的强度、风力的大小、空气的能见度等． 从史前人类就已经开始对天气进行预测来相应地安排其工作与生活（比如农业生产、军事行动等等）．现在的天气预报主要是使用收集大量的数据（气温、湿度、风向和风速、气压等等），然后使用目前对大气过程的认识（气象学）来确定未来空气变化．由于大气过程的混乱以及现在科学并没有最终透彻地了解大气过程，因此天气预报总是有一定误差的． 知识点3：大气温度及分层 1.大气温度在垂直方向上的变化是我们对大气进行分层的主要依据。 2.根据大气的温度、密度和物质组成等特点，可以把地球大气层分为五层，即对流层、平流层、中间层、暖层和外层。 知识点4：天气与气候 1．天气及其影响 气是一定区域短时段内的大气状态（如冷暖、风雨、干湿、阴晴等）及其变化的总称．天气也是指近地面经常不断变化着的大气运行状态，是一定时间和空间内的大气状态，也是大气状态在一定时间间隔内的连续变化．天气的最大特点是多变．天气直接对人们的生产和生活产生深广影响．对人们从事的各种行业部门如农业，交通，旅游也产生重大影响．天气渗透到人们和每一个生活领域．关注天气预报成为人们的日常活动必备． 2．天气与气候的区别 天气与气候的区别：一是时间，二是范围． 天气一般指短时间内的气象变化，而气候是指长时间的气象特征． 天气一般是小范围内天气变化，而气候则是大的范围． 第2节 大气压强 知识点1：大气压 1．大气压强的存在 空气受到重力作用，而且空气具有流动性，因此空气内部向各个方向都有压强，这个压强就叫大气压强，1654年格里克在德国马德堡作了著名的马德堡半球实验，马德堡半球实验有力地证明了：①大气压的存在②大气压很大． 2．大气压强的测量 11年前意大利科学家托里拆利在一根1米长的细玻璃管中注满水银倒置在盛有水银的水槽中，发现玻璃管中的水银大约下降了24厘米后就不再下降了．这24厘米的空间无空气进入，是真空．托里拆利据此推断大气的压强就等于水银柱的长度，这就是著名的托里拆利实验．托里拆利实验：在长约1m，一段封闭的玻璃管里灌满水银，用手指将管口堵住，然后倒插在水银槽中．放开手指，管内水银下降到一定程度时就不再下降，这时管内外水银高度差约为760mm，把玻璃管倾斜，则水银柱的长度变长，但水银柱的高度，即玻璃管内外水银面的高度差不变．测量结果表明这个高度是由当时的大气压的大小和水银的密度所共同决定的，与玻璃管的粗细、形状、长度（足够长的玻璃管）无关．标准大气压约为1.013×105 Pa． 大气压强的测量方法很多：（1）利用气压计（2）设计实验 3．大气压与人类生活 （1）大气会向各个方向对处于其中的物体产生力的作用。 （2）生活中利用大气压的例子：吸饮料、吸盘挂钩、吸尘器等。 4．大气压对天气的影响 大气压的变化跟天气变化密切相关。高压区中心的空气从上往下流动，天气晴朗，空气干燥；低压区中心的空气从下往上流动，天空多云，常形成阴雨天气。 5．压强与流速的关系 液体和气体都具有流动性，统称为流体．如：空气、水等．流体流动时的压强称作流体压强．空气和水流动时有快有慢，流体在流速大的地方压强较小，在流速小的地方压强较大． 6．大气压强与海拔的关系 地球上面的空气层密度不是相等的，靠近地表层的空气密度较大，高层的空气稀薄，密度较小．大气压强既然是由空气重力产生的，高度大的地方，它上面空气柱的高度小，密度也小，所以距离地面越高，大气压强越小． 在海拔3000m之内，每上升10m大气压强约减小100Pa，在海拔2000m之内，每上升12m大气压强约减小1mmHg． 地面上空气的范围极广，常称“大气”．离地面200公里以上，仍有空气存在．虽其密度很小，但如此高的大气柱作用于地面上的压强仍然极大．人体在大气内毫不感觉受到气压的压迫，这是因为人体的内外部同时受到气压的作用且恰好都相等的缘故．即：大气压与高度的关系是：海拔越高，气压越低； 7．气压与体积、温度的关系 （1）在一定的温度和物质质量下，当气体的体积减小时，气压会增大；当气体的体积增大时，气压会减小。 （2）气压越大，沸点越高，气压越小，沸点越低。 第3节 大气中的二氧化碳 知识点1：二氧化碳 1. 二氧化碳的物理性质：在通常状况下，它是一种无色、无臭、无味的气体能溶于水，溶解度为0.144g/100g水（25℃）．在20℃时，将二氧化碳加压到5.73×106 Pa即可变成无色液体，常压缩在钢瓶中存放，在 ﹣56.6℃、5.27×105 Pa时变为固体．液态二氧化碳减压迅速蒸发时，一部分气化吸热，二另一部分骤冷变成雪状固体，将雪状固体压缩，成为冰状固体，即俗你“干冰”．“干冰”在1.013×105 Pa、﹣78.5℃时可直接升华变成气体（可用作制冷剂）．二氧化碳比空气重，在标准状况下密度为1.977g/L，约是空气的1.5倍． 2.二氧化碳的化学性质： 1．二氧化碳无毒，不能燃烧，也不能支持燃烧，还不能供给呼吸（它是一种窒息性气体）． 2．二氧化碳能与水反应生成碳酸，该反应的化学方程式为：H2CO3＝H2O+CO2↑． 3．二氧化碳能与澄清的石灰水反应，使之变浑浊；该反应的化学方程式为：Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O． 4．二氧化碳能与炽热的碳反应，生成一氧化碳．该反应的化学方程式为： 5．二氧化碳与水被绿色植物利用，而进行光合作用的反应，合成有机物（主要是淀粉）． 该反应的化学方程式为：6CO2+6H2OC6H12O6+6O2． 3．二氧化碳的实验室制法 二氧化碳的实验室制法是用稀盐酸与大理石（或石灰石，其主要成分都是碳酸钙）反应来制取。其反应原理是CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O．其制取装置如图所示： 具体操作步骤和注意事项分别是：连（连接仪器、组装实验装置；要小心，不可用力太大，切不可将反应器按在桌子上用力塞橡皮塞，并且，导管稍微露出橡皮塞即可）→查（检查装置的气密性：检查装置的气密性）→加（加入固体药品；详见48：固体药品的取用）→倒（倒入液体药品：液体药品的取用，但是还要注意长颈漏斗的下端要浸在液面下）→定（用铁架台固定仪器装置，固定时从试管的底部插入，夹在其中上部，先用捏住铁夹，再旋动铁夹上的螺丝，但不可用力过猛；当用锥形瓶作反应器时，此步可省）→收集（用向上排空气法；导管要伸到集气瓶的底部，且瓶口还要盖上玻璃片）。 4．二氧化碳的检验和验满 二氧化碳的检验和验满，二氧化碳的检验方法是将该气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，则证明该气体是二氧化碳；而验满的方法是用燃着的木条放在瓶口，如果木条熄灭则说明瓶内已收集满二氧化碳． 第4节 大气圈中氧、碳的循环 知识点1：光合作用 1．光合作用的概念和实质 （1）概念：绿色植物利用光提供的能量，在叶绿体中把二氧化碳和水合成了淀粉等有机物，并且把光能转化成化学能，储存在有机物中，这个过程就叫光合作用。 （2）反应式：二氧化碳+水有机物（储存能量）+氧气，叶片见光部分遇到碘液变蓝，说明叶片的见光部分产生了有机物﹣﹣淀粉 （3）条件： 光和叶绿体是不可缺少的条件，其中光能供给能量，叶绿体提供光合作用的场所。 2．光合作用的意义 光合作用的公式：二氧化碳+水有机物+氧， 意义：光合作用是一切生物生存、繁衍和发展的根本保障．绿色植物通过光合作用制造的有机物不仅能满足自身生长、发育和繁殖的需要，而且为生物圈中的其他生物提供了基本的食物来源，其产生的氧气是生物圈的氧气的来源． 3．光合作用的影响因素 光合作用的影响因素有光照强度、二氧化碳浓度、温度、叶绿体。 知识点2：呼吸作用 1．呼吸作用的概念和意义 （1）人体细胞内的有机物与氧反应，最终产生二氧化碳和水或其他产物，同时把有机物中的能量释放出来，供生命活动的需要。这个过程称为呼吸作用。呼吸作用是人体内的一种缓慢进行的氧化反应。 （2）呼吸作用分解有机物，获取生命活动所需要的能量。 2．呼吸作用与光合作用的区别和联系 呼吸作用与光合作用的区别和联系 区别与联系 光合作用 呼吸作用 区别 部位 含有叶绿体的细胞 所有的活细胞 条件 光 有光、无光均可 原料 二氧化碳、水 有机物、氧气。 产物 有机物、氧气 二氧化碳、水 能量转变 制造有机物，储存能量 分解有机物，释放能量 联系 如果没有光合作用制造的有机物，呼吸作用就无法进行。这是因为呼吸作用所分解的有机物正是光合作用的产物。呼吸作用所释放的能量正是光合作用储存在有机物中的能量。 如果没有呼吸作用，光合作用也无法进行。这是因为植物进行光合作用的时候，原料的吸收和产物的运输所需要的能量，正是呼吸作用释放出来的。 呼吸作用和光合作用是相互依存的关系。 从物质转变和能量转变上看，光合作用是物质合成与储能的过程，呼吸作用是物质分解与释能的过程，这是两个正好相反的过程．但两者并非简单的逆转． 3．植物的呼吸与人类生产生活的关系 呼吸作用在农业生产上的应用： ①深耕松土给农作物深耕松土可以增加土壤中氧气的含量，根部氧气供应充足时，呼吸作用旺盛．有利于根部的生长和对无机盐等养料的吸收． ②增加昼夜温差在温室中栽培瓜果蔬菜时，适当降低夜间温度，可减少植物呼吸作用对有机物的消耗，提高农作物中营养物质的含量． ③延长水果、蔬菜的储藏时间储藏农作物产品时，应尽量降低呼吸作用强度，减少对有机物的消耗．因此采用降低环境温度、减少氧气含量的方法，可延长水果、蔬菜的储藏时间． $