九上化学第二单元：我们周围的空气

人教版化学九年级上册二单元我们周围的空气思维导图，包括空气的介绍，氧气的物理性质、化学性质、化合反应、氧化反应和制取氧气的方法等内容。

第二单元：我们周围的空气

课题一：空气（混合物）

相关实验

拉瓦锡氧化汞实验

方程式：2Hg+O₂=2HgO（加热）

备注：汞是银白色液体，氧化汞是红色粉末

结论：空气由氧气和氮气组成,其中氧气约占空气总体积1/5

红磷燃烧

目的：测定空气中的氧气含量

现象：红磷燃烧，产生大量白烟，放热，冷却至室温后打开止水夹，烧杯中的水进入集气瓶中，约占集气瓶剩余体积的1/5

方程式：4P+5O₂=2P2O5（条件：点燃）

结论：氧气约占空气总体积的1/5

补充

红磷用量：足量、过量（保证将集气瓶中的氧气全部消耗）

集气瓶内加少量水

（1）防止燃着的红磷溅落，引起集气瓶的炸裂

（2）吸收生成的五氧化二磷

（3）降温

烧杯中水的作用：根据进入集气瓶中水的体积来判断空气中氧气的含量

剩余气体的性质

物：不溶于水，无色无味

化：不与水反应，不能燃烧也不支持燃烧

水少于1/5的原因

（1）装置漏气

（2）红磷量不足

（3）没有冷却到室温便打开止水夹

（4）有部分水留在导管中未进入集气瓶

水多于1/5的原因

（1）点燃红磷，燃烧匙伸入集气瓶中太慢，造成集气瓶中部分气体受热逸出

（2）止水夹未夹紧，会导致集气瓶中部分气体受热膨胀逸出

实验物选择

反应物能在空气中燃烧

铁、铝代替红磷

×

铁、铝不能在空气中燃烧

只与氧气发生反应

生成物最好是固体

碳代替红磷

×

燃烧消耗氧气后，会产生等体积的气体，不能产生压强差

组成（按体积计算）

氮气78%

性质

化学性质不活泼

用途

制造硝酸和氮肥的重要原料

常用作保护气

（1）灯泡中充氮气以延长使用寿命

（2）食品包装中充氮气以防腐

（3）金属焊接时做保护气

在液氮冷冻麻醉条件下做手术

超导材料在液氮的低温环境下能显示超导性能

氧气21%

性质

供给呼吸

支持燃烧

用途

医疗急救

燃料燃烧

炼钢

气焊

化工生产

航空航天

性质决定用途，用途反映性质

稀有气体0.94%（混合物）

氦、氖、氩、氪、氙、氡

性质

无色无味

化学性质很不活泼

用途

电光源

氦可用于制造低温环境

氙可用于医疗麻醉

二氧化碳0.03%

其它气体和杂质0.03%

混合物

由两种或两种以上的物质混合而成的物质

组成混合物的各种成分，保持着它们各自的性质

纯净物

只由一种物质组成

可用化学符号来表示

保护

污染物类型

可吸入颗粒：烟尘、粉尘、PM2.5

有害气体：一氧化硫、一氧化碳、二氧化氮

方法

绿色出行

植树造林

用清洁能源

工厂做到废气回收与处理

课题三;制取氧气

方法

加热高猛酸钾

方程式：2KMnO4=K2MnO4+MnO₂+O₂（加热）

备注：高锰酸钾是一种暗紫色固体

补充

铁丝放棉花的作用：防止加热时高锰酸钾粉末进入导管，堵塞导管

可用排水集气法收集氧气的原因

氧气不易溶于水

氧气不与水发生反应

试管口略向下倾斜：防止冷凝水回流到试管底部，引起热试管炸裂

刚开始有气泡冒出不立即收集：刚开始冒出的气泡为装置中的空气受热膨胀逸出，若此时收集则会导致收集的氧气不纯

可开始收集氧气的标志：当气泡连续并比较均匀地放出时

安装仪器的顺序

从左往右

从上往下

分解过氧化氢

方程式：H₂O₂=H₂O+2O₂（条件：常温下；催化剂：MnO₂/CuSO4）

实验（1）在试管中加入5mL5%过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管

（1）无明显现象

常温下放出氧气少

实验（2）向上述试管中加入少量二氧化锰，把带火星的木条伸入试管

（2）带火星的小木条复燃

在常温下过氧化氢遇到二氧化锰迅速产生氧气

实验（3）待上述试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，并把带火星的木条伸入试管

（3）带火星的小木条复燃

二氧化锰仍然起作用

过氧化氢溶液分解可以制取氧气，在二氧化锰作为催化剂情况下加快反应的进行

加热氯酸钾

方程式：2KClO3=2KCl+3O₂（条件：加热；催化剂：MnO₂）

催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用

催化剂（媒触）

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没有发生变化的物质

MnO₂

CuSO4

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（四大基本反应类型之一）多变一

课题二：氧气

性质

无色无味

密度比空气略大

不易溶于水

相关实验

硫燃烧实验

方程式：S+O₂=SO₂（点燃）

现象：在空气中燃烧产生微弱的淡蓝色火焰，在氧气中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰，都生成有刺激性气味的气体，放热

补充

集气瓶内加少量水

（1）吸收生成的二氧化硫，防止污染空气

（2）灭火

碳燃烧

方程式：C+O₂=CO₂（条件：点燃）

现象：

（1）木炭在氧气中燃烧更旺，发白光

（2）放热

（3）生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体

补充

缓慢地自上而下伸入集气瓶中：使木炭与氧气充分反应

铁丝燃烧

方程式：3Fe+2O₂=Fe3O4（条件：点燃）

现象：剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成一种黑色固体

补充

火柴的作用：引燃铁丝

将铁丝绕成螺旋状

增大铁丝的受热面积

增大铁丝与氧气的接触面积

待火柴即将燃尽时再将铁丝伸入集气瓶中：防止火柴燃烧消耗集气瓶中过多的氧气而使铁丝无法燃烧

装少量水在集气瓶中/在瓶底铺一层细沙：防止高温熔融物溅落炸裂集气瓶底

砂纸打磨：去除铁丝表面的杂质

（1）可燃物在氧气里燃烧比在空气里燃烧要剧烈 （2）某些在空气里不能燃烧的物质却可以在氧气中燃烧

氧气的化学性质比较活泼

物质在空气中燃烧，实际上是与其中的氧气发生反应，由于空气中的氧气含量相对较少，因此在空气中燃烧不如在氧气中剧烈。（氧气浓度越高，物质燃烧的现象就越剧烈）

化合反应：由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应（四大基本反应类型之一）多变一

氧化反应：物质与氧气发生的反应。氧气在氧化反应中提供氧，它具有氧化性

燃烧(剧烈氧化反应）

动植物呼吸

醋的酿造

缓慢氧化

放热

性质

无色无味

密度比空气略大

不易溶于水