九年級化學 第二單元空氣的組成知識梳理 人教新課標版（通用）

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1、一、空氣的組成 1.空氣成分的發(fā)現(xiàn)過程 1774年法國化學家拉瓦錫用定量的方法研究了空氣的成分，第一次明確提出空氣是由氧氣和氮氣組成的，其中氧氣約占空氣總體積的1/5。 2.空氣中氧氣體積的測量 實驗原理：利用過量的紅磷燃燒完全消耗其中的氧氣而又不產(chǎn)生其他氣體，導致壓強減小，減小的體積即為空氣中氧氣的體積。 實驗現(xiàn)象：①紅磷燃燒，有大量白煙生成。 ②冷卻后，打開彈簧夾，集氣瓶內的水面上升，而且上升到集氣瓶體積的1/5。 實驗結論：氧氣約占空氣體積的1/5。 選擇藥品的條件是：①藥品能在空氣中燃燒，燃燒時只消耗氧氣，不與空氣中的其他成分反應。 ②藥品在空氣中燃燒后的生成物不是氣

2、體(若生成物為氣體，可將水換成易吸收該氣體的液體)。 造成誤差的原因： 實驗結果比實際偏低：（1）紅磷量不足，瓶內氧氣沒有耗完；（2）未塞緊瓶塞，外界空氣進入瓶內； （3）未冷卻到室溫就打開彈簧夾；（4）導管內未事先注滿水。 實驗結果比實際偏高，（1）沒夾緊彈簧夾，紅磷燃燒時瓶內空氣受熱從導管逸出； （2）乙同學可能插入燃燒匙太慢，塞緊瓶塞之前，瓶內空氣受熱逸出。 例1我們已經(jīng)知道空氣的主要成分是氮氣和氧氣，如圖所示為測定空氣中氧氣含量的實驗裝置示意圖，圖中玻璃管里的活塞可以活動，活塞的左端管內有密封的空氣，活塞右端的玻璃管口跟空氣相通，試驗開始前活塞處在刻度5 cm處。請按要求填

3、空。 （1）實驗時，玻璃管里為什么要盛過量的紅磷？ （2）可以觀察到玻璃管內發(fā)生的現(xiàn)象是：①白磷（足量）　　　　　　；②活塞開始向　　 　移動（填“左”或“右”）；③隨著溫度的降低，最終向　　　 　移動。 （3）試驗結束并恢復至室溫時，活塞應停在約　　　　cm處，據(jù)此可得出的結論是　　　　　　　　　　　。 思路解析：本題中用燃燒紅磷的方法除去一定體積的空氣中的氧氣，再通過活塞移動的情況來判定空氣中氧氣的體積分數(shù)。這就要求：①紅磷必須過量，才能把一定體積的空氣中的氧氣完全消耗掉；②產(chǎn)物不能是氣體，否則無法測定實驗結果。因此，實驗中使用紅磷作燃燒物，且必須過量。 答案：（1）紅磷過量才能

4、將空氣中的氧氣消耗完全，測出的氧氣體積才更接近空氣中氧氣的實際體積。 （2）燃燒　右　左 （3）4　空氣中氧氣的體積大約占1/5 3.空氣的成分 空氣的成分按體積計算，大約是：氮氣78%，氧氣21%，稀有氣體0.94%，二氧化碳0.03%，其他氣體和雜質0.03%。 例2下列事實說明空氣中含有哪些成分？ （1）空氣是制造氮肥的原料　　　　。（2）餅干在空氣中放置逐漸變軟　　　　。 （3）蠟燭在空氣中燃燒　 。（4）長期放在空氣中的石灰水表面上有一層白膜　　。 答案：（1）氮氣（2）水蒸氣（3）氧氣（4）二氧化碳 思路解析：此題考查了同學們對空氣各成分的掌握情況，并知道發(fā)生

5、變化的原因是由空氣中的哪些成分引起的，使同學們能較靈活地用空氣成分的知識解決有關問題。空氣中含有氮氣所以才能制造氮肥；空氣中含有的水蒸氣使餅干變軟；蠟燭能燃燒是因為空氣中含有氧氣；空氣中的二氧化碳和石灰水的有效成分Ca（OH）2反應，生成不溶于水的碳酸鈣。 4.純凈物和混合物 純凈物是由一種物質組成的，如氧氣、氮氣、二氧化碳等都是純凈物。 混合物是由兩種或多種物質混合而成的，如空氣是由氮氣、氧氣、稀有氣體、二氧化碳等多種成分組成的，這些物質相互間沒有發(fā)生反應，各物質都保持各自的性質。 例3下列物質屬于純凈物的是

6、 （　?。? A.加碘食鹽 B.礦泉水 C.空氣 D.酒精 思路解析：純凈物中只含一種物質，加碘鹽是在食鹽中加入碘化鉀，故它是混合物；礦泉水中含有礦物質，是混合物；空氣中含有多種礦物質；酒精是乙醇的俗名，其中只含一種物質是純凈物。答案：D 二、空氣是一種寶貴的資源 三、保護空氣 1.空氣中的主要污染物。主要是有害氣體和煙塵兩類。有害氣體有：一氧化碳、一氧化氮、二氧化硫、二氧化氮等。 2.空氣污染的危害。被污染的大氣嚴重損害人體健康，影響作物生長，破壞生態(tài)平衡。全球氣溫變暖、臭氧層破壞和酸雨等也都與空氣污染有關。 3.防治空氣污染的措施：加強大氣質量監(jiān)測；研制和開發(fā)潔凈能

7、源；采用化學方法處理工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的有害氣體；在汽車上安裝尾氣凈化裝置；積極植樹造林、種草。 例4有五種物質：①汽車尾氣形成的煙霧；②石油化工廠排出的廢氣；③人體呼出的二氧化碳氣體；④植物光合作用放出的氣體；⑤煤燃燒產(chǎn)生的煙塵。其中能使空氣嚴重污染，并對人類造成很大危害的是 （ ） A. ①②⑤ B.②③⑤ C.②④⑤ D.①④⑤ 思路解析：造成空氣污染的氣體有SO2、NO2、CO等氣體，①②⑤排出的氣體中分別含有上述氣體中的一種或幾種。答案：A 四、氧氣的性質 1.物理性質 通常狀況下，無色、無

8、味、密度為1.429ɡ/L（標準狀況下），不易溶于水 2.化學性質：氧化性 氧氣是一種化學性質比較活潑的氣體，在化學反應中能給其他物質提供氧（元素） 例5下列有關氧氣實驗現(xiàn)象的描述正確的是 （　?。? A.硫在空氣中燃燒產(chǎn)生藍紫色火焰 B.磷在氧氣中燃燒產(chǎn)生白色煙霧 C.碳在氧氣中燃燒發(fā)出白光 D.碳在氧氣中燃燒生成二氧化碳 思路解析：硫在空氣中和在氧氣中燃燒的火焰顏色是不同的，在空氣中呈淡藍色，在氧氣中呈藍紫色。磷在氧氣中燃燒產(chǎn)生白煙，因為生成物五氧化二磷是白色固體?！?/p>

9、碳在氧氣中燃燒生成二氧化碳”不是對實驗現(xiàn)象的描述。答案：C 3.氧氣的用途 （1）供給呼吸，如潛水 （2）支持燃燒，如煉鋼 4.化合、分解、氧化反應的概念 化合反應：多變一（多種物質生成一種物質），是基本反應類型 分解反應：一變多（一種物質生成多種物質），是基本反應類型 氧化反應：物質與氧發(fā)生的化學反應。氧指的是氧元素（如O2中的O,CuO中的O）,物質與氧氣發(fā)生的反應是氧化反應。 化合反應和氧化反應的區(qū)別及聯(lián)系 區(qū)別：氧化反應一定有氧參加反應，但生成物不一定是一種；化合反應的生成物一定是一種，但不一定有氧參加反應。 聯(lián)系：有氧參加的化合反應是氧化反應；氧化反應的產(chǎn)物只有一

10、種是化合反應。 五、氧氣的制取 1．實驗室制取 實驗原理2H2O2 MnO22H2O + O2↑；2KMnO4 ?△?K2MnO4 ?+ MnO2 + O2↑；2KClO3MnO22KCl+3O2↑ 2.催化劑和催化作用 （1）催化劑：在化學反應里能改變其他物質的化學反應速率，而本身的質量和化學性質在反應前后都沒有發(fā)生變化的物質。 （2）催化作用：催化劑在化學反應中所起的作用。 例6.下列關于催化劑的敘述正確的是 （　?。? A.能加快物質的化學反應速率的是催化劑，減慢化學反應速率的不是催化劑 B.加入二

11、氧化錳可以使過氧化氫產(chǎn)生更多的氧氣 C.催化劑在催化過程中所有的性質不變 D.同一個反應可以選用不同的催化劑 思路解析：根據(jù)催化劑的定義可知：“改變其他物質的化學反應速率”，“改變”既包括“加快”，也包括“減慢”之意，故A選項不對；在化學反應中，催化劑只能“改變其他物質的化學反應速率”，而對生成物的質量多少沒有關系，故B選項錯誤；“二不變”是指催化劑在化學反應的過程中，質量和化學性質不變，而不是“性質”不變，因為物理性質可能改變，所以C選項不正確；同一個反應可以選用不同的催化劑，分解過氧化氫時還可以選用氧化鐵、硫酸銅溶液作催化劑。 答案：D 3.制取裝置 發(fā)生裝置：固固加熱型、固液

12、不加熱型（見表一） 收集裝置：根據(jù)物質的密度、溶解性步驟 （見表二），由于氧氣不易溶于水且不和水反應，故要制取較純凈的氣體，需采用排水法收集。又由于氧氣的密度比空氣的平均密度大，故要制取較干燥的氣體時，需采用向上排空氣排空氣法。 實驗步驟：查、裝、定、點、收、離、熄（茶莊定點收利息） 注意事項：（1）點試管口略向下傾斜：防止冷凝水倒流引起試管破裂（2）藥品平鋪在試管的底部：均勻受熱（3）鐵夾夾在離管口約1/3處（4）導管應稍露出橡皮塞：便于氣體排出（5）試管口應放一團棉花：防止高錳酸鉀粉末進入導管（6）排水法收集時，待氣泡均勻連續(xù)冒出時再收集（剛開始排出的是空氣）（7）實驗結束時，先

13、移導管再熄滅酒精燈：防止水倒吸引起試管破裂（8）用排空氣法收集氣體時，導管伸到集氣瓶底部，以便使集氣瓶中空氣排盡，收集到較純凈的氧氣. 檢驗方法：將帶火星的木條伸入集氣瓶中，如果_帶火星的木條復燃，說明該瓶內的氣體是氧氣。 驗滿方法：用排水法收集時，當氣泡從導管口連續(xù)均勻冒出時，說明該瓶內的氣體已滿。 用向上排空氣法收集時，將帶火星的木條放在處，如果木條復燃，說明該瓶內的氣體已滿。 2. 工業(yè)制氧氣——分離液態(tài)空氣法（原理:氮氣和氧氣的沸點不同?物理變化） 下列是中學化學常見的實驗裝置。 （1）請寫出有標號儀器的名稱：①________________；

14、②________________。 （2）在常溫下，用亞硫酸鈉固體和稀硫酸制取二氧化硫氣體，應選用的發(fā)生裝置是________________；由于二氧化硫是易溶于水、密度比空氣大的有毒氣體，所以應用________________裝置進行收集，以便將尾氣吸收處理，避免造成大氣污染。 解析：（2）根據(jù)題目所給信息，制取二氧化硫所需藥品為固體和液體，且反應不需要加熱，故可采用“固液不加熱型”裝置（即B裝置）；因二氧化硫易溶于水，不能用排水法收集，其密度比空氣大，應用向上排空氣法收集，但又不能泄漏污染大氣，故應用E裝置。 答案：（1）①酒精燈 ②長頸漏斗 （2）B E 綠色通道:選擇制取氣體的發(fā)生裝置時，要注意考慮藥品的狀態(tài)以及反應的條件；選擇收集氣體的裝置時，要注意氣體的水溶性和密度。