初中化学第二单元——空气

初中化学第二单元——空气知识梳理，包括红磷燃烧测定空气中氧气含量、物质的分类、空气污染的危害等内容。

中心主题

• 空气
  • 拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分
    • 汞（银白色液态）+氧气—加热—氧化汞（红色固态）
      • Hg+O2—△—HgO
    • 氧化汞—加热—汞+氧气
      • HgO—△—Hg+O2
    • 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
  • 红磷燃烧测定空气中氧气含量
    • 现象：暗红色固体燃烧，发光放热，发出黄白色火焰，产生大量白烟，生成白色固体。冷却到室温后，打开弹簧夹，水沿导管进入集气瓶中，烧杯内液面下降、集气瓶内液面上升，进入水的体积约为集气瓶内原空气体积的1/5（有刻度说刻度）
    • 产生现象原因：红磷燃烧，消耗氧气，生成五氧化二磷固体，使瓶内气体减少，压强减小，小于外界大气压，在压强差的作用下水沿导管进入集气瓶中，又因为氧气体积约占空气总体积的1/5，所以进入水的体积约为瓶内原空气体积的1/5（有刻度说刻度）
    • 实验结论：氧气约占空气总体积的1/5
    • 实验原理
      • 红磷（暗红色固体）+氧气—点燃—五氧化二磷（白色固体）
      • P+O2—点燃—P2O5
    • 注意事项
      • 1.集气瓶中水的作用：吸热，降温，减压，防止胶塞弹开，并吸收五氧化二磷固体，减少对空气的污染。
      • 2.实验中用足量红磷的原因：耗尽集气瓶内的氧气，使实验结果准确
      • 3.弹簧夹作用：防止瓶内气体受热膨胀逸出，使测量结果不准确
      • 4.不能用木炭（或硫粉）代替红磷的原因：木炭（或硫粉）燃烧消耗氧气，产生二氧化碳或（二氧化硫）气体，无法准确测定氧气含量
        • 对药品的要求：只与空气中的氧气反应，生成物不为气体
      • 5.为什么要等到集气瓶冷却到室温后才打开弹簧夹：防止瓶内气体温度偏高，导致压强差偏小，使测量结果偏小
      • 6.实验结论小于1/5的原因：（1）装置气密性不好（2）红磷量不足（3）装置未冷却至室温就打开弹簧夹（4）导管事先没充满水
      • 7.实验结论大于1/5的原因：（1）弹簧夹未夹或未夹紧（2）将点燃的红磷伸入集气瓶后没有立即塞进瓶塞
  • 空气的成分按体积计算
    • 氮气（N2）：78% 氧气（O2）：21% 稀有气体（氦、氖、氩、氪、氙、氡）（He、Ne、Ar、Kr、Xe、Rn）：0.94% 二氧化碳（CO2）：0.03% 其他气体和杂质：0.03%
  • 物质的分类
    • 纯净物
      • 有一种物质组成（可以用具体的化学符号表示）
        • 氧气O2、氮气N2、氦气He、磷P、五氧化二磷P2O5、水H2O
    • 混合物
      • 有两种或两种以上的物质混合而成的物质
        • 空气、海水、矿泉水
        • 特点：（1）至少有两种物质（2）各种物质之间没有发生化学反应（3）各种成分保持它们各自的性质
  • 空气是一种宝贵的资源
    • 氧气（O2）的用途
      • （1）供给呼吸（动植物呼吸、潜水、登山、医疗急救）
      • （2）支持燃烧（炼钢、化工、航天、气焊、气割）
      • 体现氧化性※
    • 氮气（N2）的用途
      • （1）制造硝酸和氮肥的重要的原料
      • （2）作保护气（化学性质不活泼）
      • （3）医疗上可在液氮冷冻麻醉下做手术
      • （4）超导材料在液氮的低温环境下能显示超导性能
    • 稀有气体（曾把它们叫做惰性气体）
      • 含量：在空气中所占比虽然很小，但很重要
      • 组成：氦、氖、氩、氪、氙、氡（He、Ne、Ar、Kr、Xe、Rn）
      • 性质
        • 物理性质：无色、无味、气体
        • 化学性质：通常情况下很不活泼
      • 稀有气体制霓虹灯的原因：稀有气体在通电时能发出不同颜色的光
  • 保护空气
    • 排放到空气中的有害物及来源
      • 烟尘
      • 有害气体（这些气体主要来自煤等化石燃料的燃烧，飞机汽车的尾气及工厂的废料）
        • 二氧化硫（SO2）
        • 二氧化氮（NO2）
        • 一氧化碳（CO）
    • 空气污染的危害
      • 严重损害人体健康，影响作物生长，破坏生态平衡
    • 空气污染的防治措施
      • （1）加强大气质量监测，改善环境状况
      • （2）使用清洁能源，如：太阳能
      • （3）积极植树，造林，种草等