初中化学第二单元《我们周围的空气》知识总结10页

初中化学第二单元《我们周围的空气》知识总结课题1空气　　一、空气成分的研究史　　1、18世纪70年代，瑞典科学家舍勒和英国的科学家化学家普利斯特里，分别发现并制得了氧气。　　2、法国科学家拉瓦锡最早运用天平作为研究化学的工具，用定量的方法研究了空气的成分，第一次明确提出了“空气是由氧气和氮气组成的”。其中氧气约占空气总体积的1/5的结论。　　二、空气中氧气成分的测定：(考点一)1、装置图　　2、实验现象：　　A、红磷燃烧发出黄白色火焰，有大量白烟产生，放出热量。　　B、(过一会儿白烟消失，装置冷却到室温后打开弹簧夹)烧杯内的水倒流入集气瓶，约占瓶子容积的1/5。　　3、实验结论：空气中氧气约占空气总体积的1/5。　　4、实验原理:　　文字表达式：磷(P)+氧气(O2)五氧化二磷(P2O5)　　化学方程式：4P+5O22P2O5,　　5、注意事项：A、所用的红磷必须过量，过少则氧气没有全部消耗完，B、要等集气瓶(装置)冷却后才能打开弹簧夹，C、装置的气密性要好，(否则测量结果偏小)，D、要先夹住橡皮管，然后再点红磷(否则测量结果偏大)E、点燃红磷伸入瓶中要立即塞紧瓶塞(否则测量结果偏大)　　思考：1、可否换用木炭、硫磺、铁等物质?如能，应怎样操作?　　不能，用木炭或蜡烛(燃烧产生了气体，瓶内体积变化小)，不能用铁(铁在空气中不能燃烧)　　2、可否用镁代替红磷?　　不能用镁，因为镁不但跟氧气反应而且还跟氮气等反应，结果测得的不只是空气中氧气的体积。会远远大于氧气的体积。　　6、实际在实验中测得的结果比真实值小，其原因可能是A红磷量不足;B装置气密性差;C未冷却至室温就打开止水夹;D、没有预先在导管中装满水。　　三、空气的主要成分(考点二)(按体积分数)：氮气(N2)78%，氧气(O2)21%(氮气比氧气约为4：1)，稀有气体0.94%，二氧化碳(CO2)0.03%，其它气体和杂质0.03%。空气的成分以氮气和氧气为主，属于混合物。空气成分氮气氧气稀有气体二氧化碳其他气体和杂质体积分数78%21%0.94%0.03%0.03%　　空气成分口诀:氮七八氧二一，零点九四是稀气;零点零三有两个，二氧化碳和杂气,　　四、物质的分类：纯净物和混合物(考点三)　　1、纯净物：由一种物质组成的，“纯净”是相对的，绝对纯净的物质是没有的，只要杂质含量低，不至于对生产和科学研究产生影响的物质就是纯净物。　　2、混合物：两种或多种物质组成的，这些物质相互间没有发生化学反应，各物质都保持各自的性质。　　注意：划分纯净物、混合物的标准是根据物质的种类来划分的。只含一种物质的就属于纯净物，含有几种物质的就属于混合物，　　五、空气是一种宝贵的资源(考点四)　　1、氮气：无色、无味的气体，不溶于水，不燃烧也不支持燃烧，不能供给呼吸，化学性质不活泼。　　2、稀有气体：无色、无味的气体，通电时能发出不同颜色的光，化学性质很不活泼。氧气①植物呼吸②医疗急救③金属切割④炼钢⑤宇宙航行等氮气①导实验车②化工原料③作保护气④食品充氮作防腐剂等稀有气体①作保护气②制多种用途的电光源③激光技术④液氦冷冻机等　　六、空气的污染及防治。(考点五)　　1、造成空气污染的物质：有害气体(一氧化碳(CO)、二氧化氮(NO2)、二氧化硫(SO2))和烟尘。　　2、污染来源：空气中的有害物质来自化石燃料的燃烧，石油化工厂排放的废气及汽车排放的尾气。　　3、被污染的空气带来的危害：损害人体健康、影响作物生长、破坏生态平衡。　　存在的环境问题：温室效应(二氧化碳含量过多引起)、臭氧空洞(飞机的尾气、氟里昂的排放)、酸雨(由二氧化硫、二氧化氮引起)。　　4、防止空气污染的措施：加强大气质量监测,改善环境状态、植树造林、使用清洁能源。　　5、目前空气污染指数包括：一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入颗粒物、臭氧。,　　七、未来化学将朝着“绿色化学”——“绿色消毁”和“绿色生产”的方向发展。　　核心是利用化学原理从源头消除污染。　　特点：①充分利用资源和能源，原料无毒无害②减少向环境排放废物③原料中的原子全部被消纳，实现零排放(在化合反应中体现)④生产出环境友好产品。课题2氧气　　考点一、氧气的物理性质　　1、色、味、态：通常情况下，是无色无味的气体;　　2、密度：标准状况下，密度为1.429g/L，略大于空气。(可用向上排空法)　　3、溶解性：氧气不易溶于水。(可用排水法收集)。　　4、三态变化：降温后，氧气可以变为淡蓝色的液体，甚至淡蓝色雪花状固体。　　5、为了便于储存和运输，一般都是加压储存在蓝色钢瓶中。　　考点二、氧气的化学性质　　(一)与非金属(碳、硫、磷)的反应　　1、木炭(黑色固体)燃烧　　实验现象：在氧气中：剧烈燃烧，发出白光，放出热量，生成一种无色无味气体，该气体能使澄清石灰水变浑浊。　　文字表达式：碳(C)+氧气(O2)二氧化碳(CO2)　　化学方程式：C+O2CO2　　做木炭燃烧实验时，燃烧匙应慢慢从瓶口向瓶底伸入(充分利用瓶内的氧气)。　　2、硫粉(淡黄色)燃烧：　　实验现象：在空气中：发出微弱的淡蓝色火焰;放出热量、生成一种带有刺激性气味的气体。　　在氧气中:发出明亮的蓝紫色的火焰,放出热量、生成一种带有刺激性气味的气体。,　　文字表达式;硫(S)+氧气(O2)二氧化硫(SO2)　　化学方程式:S+O2SO2　　实验时，要在瓶底装少量水(吸收二氧化硫，防止污染空气)。　　3、红磷(暗红色固体)的燃烧　　实验现象：在空气中：发出黄白色火焰，放出热量，生成大量白烟　　在氧气中：剧烈燃烧，发出白光，放出热量，生成大量的白烟　　文字表达式：磷(P)+氧气(O2)五氧化二磷(P2O5)　　化学方程式：4P+5O22P2O5　　注意：五氧化二磷(P2O5)是固体，不是气体　　(二)与金属(镁、铁)的反应　　1、镁带(银白色固体)在空气中燃烧　　实验现象：剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出热量，生成白色粉末状固体。　　文字表达式：镁(Mg)+氧气(O2)氧化镁(MgO)　　化学方程式：2Mg+O22MgO　　2铁丝(银白色固体)在氧气中燃烧　　实验现象：剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成一种黑色固体。　　文字表达式：铁(Fe)+氧气(O2)四氧化三铁(Fe3O4)　　化学方程式：3Fe+2O2Fe3O4,　　注意：集气瓶底部铺少量的细沙或加少量的水，防止生成的固体物质溅落瓶底，致使集气瓶炸裂。铁丝在空气中不能燃烧　　(三)与某些化合物(蜡烛、甲烷)的反应——产物均为：二氧化碳和水　　实验现象：比空气中燃烧剧烈，发出白光，集气瓶内壁出现水珠，有使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体产生。　　文字表达式：石蜡+氧气(O2)二氧化碳(CO2)+水(H2O)　　空气中燃烧情况：燃烧产生黄色火焰，放热，稍有黑烟。　　(四)其他物质与氧气的反应　　某些物质在一些条件下，与氧气发生缓慢的氧化反应，成为缓慢氧化。缓慢氧化也放热。　　如：动植物新陈代谢，金属的锈蚀，食物的腐烂、酒醋的酿造、农家肥的腐熟等等。　　总结：　　1、氧气是一种化学性质比较活泼的气体，在一定的条件下，能与许多物质发生反应并放出大量的热。在这些反应中，氧气提供氧，称为氧化反应。氧气便是常见的氧化剂;具有氧化性。　　2、物质在纯氧气中燃烧程度比空气中燃烧要剧烈。说明物质燃烧程度，与氧气的浓度大小成正比;　　3、物质燃烧时有的有火焰，有的会发光，有的会冒烟。一般来说，气体燃烧会有火焰产生，固体直接燃烧，产生光或者火星。生成物有固体，一般都会产生烟，即固体小颗粒;　　4、物质与氧气反应不一定是燃烧现象，如缓慢氧化。　　考点三、氧气的用途　　(1)、供给呼吸：医疗上急救病人，登山、潜水、航空、宇航提供呼吸;　　(2)、支持燃烧：炼钢、气焊与气接、液氧炸弹、火箭助燃剂　　考点四、反应类型：　　①：化合反应：由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应。,　　可表示为：A+B+……→E(简称“多合一”)　　②：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。　　可表示为：AB→A+B+……。(简称：“一变多”)　　③：氧化反应：物质与氧发生的化学反应。有氧气参加的反应一定属于氧化反应。氧化反应不一定是化合反应(石蜡的燃烧生成了水和二氧化碳两种物质)，化合反应不一定是氧化反应。　　a.剧烈氧化：燃烧　　b.缓慢氧化：铁生锈、人的呼吸、事物腐烂、酒的酿造课题3实验室制取氧气　　考点一、工业制法(分离液态空气法)　　原理：利用液态氧和液态氮的沸点不同。——物理变化(蒸馏)(1)具体过程　　(2)注意：该过程是物理变化　　考点二、氧气的实验室制法(化学变化)　　1、双氧水(过氧化氢)制取氧气　　A、药品：过氧化氢(H2O2)和二氧化锰(黑色粉末MnO2)　　B实验原理：　　文字表达式：过氧化氢(H2O2)水(H2O)+氧气(O2)　　化学方程式：2H2O22H2O+O2↑,　　注：MnO2在该反应中是催化剂，起催化作用　　C、装置：固体与液体反应，不需加热(双氧水的为一类)　　注意事项：　　①、分液漏斗可以用长颈漏斗代替，但其下端应该伸入液面以下，防止生成的气体从长颈漏斗中逸出;　　②、导管只需略微伸入试管塞。　　③、气密性检查：用止水夹关闭，打开分液漏斗活塞，向漏斗中加入水，水面不持续下降，就说明气密性良好。　　④、装药品时，先装固体后装液体。　　⑤、该装置的优点：可以控制反应的开始与结束，可以随时添加液体。　　D、步骤：连、查、装(二氧化锰)、定、倒(过氧化氢溶液)、收。　　2、用高锰酸钾、氯酸钾制取氧气　　A、药品：、高锰酸钾(暗紫色固体)、氯酸钾(白色固体)与二氧化锰(黑色粉末)　　B、原理：　　①加热氯酸钾(有少量的二氧化锰)：　　文字表达式：氯酸钾(KClO3)氯化钾(KCl)+氧气(O2)　　化学方程式：2KClO32KCl+3O2↑　　注意：　　MnO2在该反应中是催化剂，起催化作用,　　②加热高锰酸钾：　　文字表达式：高锰酸钾(KMnO4)锰酸钾(K2MnO4)+二氧化锰(MnO2)+氧气(O2)　　化学方程式：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑　　C、装置：加热固体制气体(加热氯酸钾的为一类)　　D、操作步骤：(连)查、装、定、点、收、离、熄。　　①连接装置：先下后上，从左到右的顺序。　　②检查装置的气密性：将导管的一端浸入水槽中，用手紧握试管外壁，若水中导管口有气泡冒出，证明装置不漏气。松开手后，导管口出现一段水柱。　　③装入药品：按粉末状固体取用的方法(药匙或纸槽)　　④固定装置：固定试管时，试管口应略向下倾斜;铁夹应夹在试管的中上部　　⑤加热药品：先使试管均匀受热，后在反应物部位用酒精灯外焰由前向后加热。　　⑥收集气体：　　a、若用排水集气法收集气体，当气泡均匀冒出时再收集，刚排出的是空气;水排完后，应用玻璃片盖住瓶口，小心地移出水槽，正放在桌面上(密度比空气大)(防止气体逸出)　　b、用向上排空法。收集时导管应伸入集气瓶底部(为了排尽瓶内空气)　　用排水法收集时，导管放在集气瓶口　　⑦先将导管移出水面　　⑧再停止加热　　E、易错事项：,　　a).试管口要略微向下倾斜：防止生成的水回流,使试管底部破裂。药品应平铺在试管底部　　b).导气管伸入发生装置内要稍露出橡皮塞：有利于产生的气体排出。　　c).用高锰酸钾制取氧气时，试管口塞一团棉花：防止高锰酸钾粉末进入导气管，污染制取的气体和水槽中的水。　　d).排气法收集气体时，导气管要伸入接近集气瓶底部：有利于集气瓶内空气排出，使收集的气体更纯。　　e).实验结束后，先将导气管移出水面,然后熄灭酒精灯：防止水槽中的水倒流，炸裂试管。　　F、收集方法：①排水法(不易溶于水)②向上排空法(密度比空气大)　　G、检验、验满　　检验：用带火星的木条伸入集气瓶内，发现木条复燃，说明是氧气;　　验满：用带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明已满。　　考点三、催化剂：　　1、概念：在化学反应中能改变其他物质的反应速率(加快或变慢)，但本身的化学性质和质量在反应前后没有发生变化的物质。　　2、特点：两不变(质量、化学性质)、一改变(反应速率)　　注意：①催化剂不能改变生成物的质量，不能决定反应的进行　　②催化剂不是反应物、又不是生成物　　③催化剂仅针对某一反应，并不是所有反应的催化剂　　④某一反应的催化剂可能不只一种　　3、二氧化锰在一些反应中不只作催化剂，催化剂不一定就只有二氧化锰。(在过氧化氢溶液制取氧气中，催化剂可以用硫酸铜溶液、氧化铁、氧化铜、红砖粉末)。在氯酸钾制取氧气中，二氧化锰的质量和化学性质不变，但质量分数变大