第二单元 我们周围的空气

初中化学第二单元 我们周围的空气，空气成分具体有氮气（N）78%；氧气（O）21%；稀有气体0.94%；二氧化碳（CO2）0.03%；其他气体和杂质0.03%。空气是一种宝贵的资源。

第二单元 我们周围的空气

• 课题2 氧气
  • 物理性质
    • 在标准状态下，氧气的密度是1.429g/L，比空气的密度(1.293g/L)略大。它不易溶于水，在室温下，1L水中只能溶解约30mL氧气。 在压强为101kPa时，氧气在-183℃时变为淡蓝色液体，在-218℃时变成淡蓝色雪花状的固体。
  • 实验2-2
    • 把带有火星的木条伸到盛有氧气的集气瓶中
    • 实验现象：带有火星的木条在氧气中能够复燃
    • 结论：氧气能支持燃烧
  • 实验2-3
    • 在燃烧匙里放少量硫，加热，直到发生燃烧。观察硫在空气里燃烧的现象。然后把盛有燃着的硫的燃烧匙伸进充满氧气的集气瓶里，再观察硫在氧气里燃烧时发生的现象。
    • 文字表达式：硫+氧气→二氧化硫（条件：点燃）
    • 化学方程式:
    • 实验现象：硫在空气里燃烧，发出微弱的淡蓝色火焰。而在氧气里燃烧得更旺，发出蓝紫色火焰。 子主题
  • 实验2-4
    • 把两根光亮的细铁丝分别盘成螺旋状，取一根在酒精灯上烧至红热，观察现象。另取一根，在下端系一根火柴，点燃火柴，待火柴快燃尽时，插入盛有氧气的集气瓶中(预先放入一些水)观察现象。
    • 文字表达式：铁+氧气→四氧化三铁（条件：点燃）
    • 化学方程式:
    • 实验现象：在空气中加热铁丝时，铁丝只能发生红热现象，不能燃烧；但在氧气里点燃细铁丝可发生剧烈燃烧，火星四射。
  • 木炭分别在空气和氧气中燃烧
    • (1)用镊子取一块木炭，点燃酒精灯，用坩埚钳夹持木炭于酒精灯上灼烧，观察实验现象；(2)将木炭伸入充满氧气的集气瓶中，观察实验现象
    • 文字表达式：木炭+氧气→二氧化碳（条件：点燃）
    • 化学方程式:
    • 实验现象：木炭在空气中燃烧时，木炭红热；木炭在氧气中燃烧时，发出白光，放出热量；
  • 实验2-2~4的结论
    • 氧气的化学性质比较活泼。物质在空气中燃烧，实际上是与空气中的氧气发生反应，由于空气中的氧气含量相对较少，因此在空气中的燃烧不如在氧气中剧烈。
  • 化合反应
    • 化合反应
      • 我们把由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应，叫做化合反应
      • 化合反应属于四种基本反应之一
    • 氧化反应
      • 物质与氧气发生反应，叫做氧化反应
      • 氧气在氧化反应中提供氧气，它具有氧化性
      • 氧化反应不完全属于化合反应
• 课题3 制取氧气
  • 加热高锰酸钾制取氧气
    • 步骤：把少量高锰酸钾装入试管中，并在试管口放一团棉花，用带有导管的塞子塞紧试管。(1)加热试管，用排水法收集一瓶氧气。(2)把带有火星的木条伸入集气瓶中
    • 文字表达式：高锰酸钾→锰酸钾+二氧化锰+氧气（条件：加热）
    • 化学方程式:
    • 现象：(1)固体减少，紫红色固体逐渐变为黑色。导管口有气泡冒出(2)带火星的木条复燃。
  • 加热氯酸钾制取氧气
    • 步骤：在试管中加入氯酸钾和二氧化锰；点燃酒精灯；用排水法收集生成氧气；把带有火星的木条伸入集气瓶中
    • 文字表达式：氯酸钾→氯化钾+氧气（条件：二氧化锰，加热）
    • 化学方程式:
    • 现象：导管口有大量气泡产生，带火星的木条复燃。
  • 分解过氧化氢制取氧气
    • 步骤：(1)在试管中加入5mL 5%过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管(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 (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。当试管中又没有现象发生时，再重复上述操作。
    • 文字表达式：过氧化氢→水+氧气（条件：二氧化锰）
    • 化学方程式:
    • 现象：(1)带火星的小木条不能复燃；(2)试管内有大量气泡产生，带火星的小木条复燃。
  • 催化剂
    • 这种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叫做催化剂（触媒）。
    • 催化剂在化工生产中具有重要而广泛的作用，生产化肥、农药多种化工原料等都要使用催化剂。
  • 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叫做分解反应。
    • 分解反应属于四种基本反应之一
• 课题1 空气
  • 一、空气是由什么构成的
    • 拉瓦锡的实验
      • 实验一
        • 把少量汞放在曲颈甑中连续加热12天
        • 现象：有一部分银白色的汞变成了红色粉末，同时容器里的空气减少了1/5
        • 文字表达式：汞+氧气→氧化汞（条件：加热）
        • 化学方程式:
        • 结论：剩下4/5的全部是氮气（拉丁文原意“不能维持生命”）
      • 实验二
        • 将汞表面的红色粉末收集起来，放在一个较小的容器里继续加热
        • 文字表达式：氧化汞→汞+氧气（条件：加热）
        • 化学方程式:
        • 结论：得到了汞和氧气
      • 结论：氧气约占空气的1/5
    • 实验2-1
      • 在集气瓶内加入少量水， 并将水面上方空间分成五等份。 用弹簧夹夹紧胶皮管。 点燃烧匙内的红磷后立即伸入瓶中，并把塞子塞紧。
      • 原理：红磷与空气中的氧气反应，生成一种叫做五氧化二磷的新物质。
      • 文字表达式：红磷+氧气→五氧化二磷（条件：点燃）
      • 化学方程式:
      • 现象：集气瓶内水平面上升约1/5
      • 结论：说明空气中的氧气被消耗了，消耗的氧气约占空气体积的1/5。
    • 空气成分
      • 氮气（N）78%；氧气（O）21%；稀有气体0.94%；二氧化碳（CO2）0.03%；其他气体和杂质0.03%
    • 混合物与纯净物
      • 混合物定义：像空气这样由两种或两种以上的物质混合而成的物质叫做混合物，组成混合物的各种成分保持着它们各自的性质。
      • 氮气、氧气、二氧化碳等分别只由一种物质组成，它们都是纯净物。纯净物可以用化学符号来表示。
  • 二、空气是一种宝贵的资源
    • 1.氧气
      • 过去，人们曾把氧气叫做“养气”。这充分说明了氧气的重要性。
      • 用途
        • 动植物呼吸、炼钢、化工、航天、潜水、医疗急救、气割、气焊
    • 2.氮气
      • 氮气不溶于水，氮气不能支持燃烧。氮气的化学性质不如氧气活泼。
      • 物理性质：氮气是无色无味的气体，微溶于水，熔点-209.86℃，沸点-196℃
    • 3.稀有气体（惰性气体）
      • 氦、氖、氩、氪、氙、氡
      • 化学性质很不活泼
      • 在空气中所占比率非常小，但它们却是一类很重要的气体，它们都没有颜色，没有气味。
  • 三、保护空气
    • 方法：加强大气质量监测，改善环境状况，使用清洁能源，积极植树、造林、种草等。
    • 污染物：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物（粒径小于等于10微米的颗粒物，PM10）、细颗粒物（粒径小于等于2.5微米的颗粒物，PM2.5）和臭氧等